Структура агрегата обеспечивает выполнение заданных рабочих функций, например, двигателю — развивать определенную мощность, коробке передач — изменять (увеличивать) крутящий момент, передаваемый от двигателя, в заданное число раз, дифференциалу— распределять крутящий момент по колесам ведущего моста, а на повороте допускать их вращение с различной угловой скоростью. Вместе с тем структура агрегатов и автомобиля в целом определяет заложенные в них при проектировании и производстве технико-эксплуатационные свойства (динамичность, устойчивость, управляемость и др.), которые и обеспечивают эффективность использования данной модели автомобиля при выполнении им транспортной работы в заданных эксплуатационных условиях (дорожных, климатических и др.).

В процессе длительной эксплуатации макроструктура, т. е. структура, характеризуемая взаимным расположением агрегатов автомобиля и узлов в агрегате, не изменяется. Однако микроструктура т. е. взаимосвязь, сопряжения отдельных деталей и узлов (структурных элементов) постепенно изменяется вследствие ряда процессов разрушения. Задний мост перекашивается по отношению рамы автомобиля из-за износа пальцев рессор, деформации кронштейнов и различной просадке рессор; в цилиндрах двигателя вследствие износа увеличиваются зазоры между поршнями и зеркалом цилиндров; ослабляется натяг крепежных соединений во всех агрегатах автомобиля и т. д. Изменяются размеры и форма самих структурных элементов: валы прогибаются, деформируются тормозные барабаны, уменьшаются поперечные сечения из-за износа поворотного шкворня или пальца рессор и т. д. Может измениться и характер взаимодействия сопряженных деталей, например заедание стержня клапана и пробуксовка фрикционных дисков сцепления.

Структура агрегата, узла, целого автомобиля, связи и взаимодействия структурных элементов характеризуются и оцениваются определенными параметрами, которые называются структурными параметрами.

Структурный параметр — физическая величина самой различной природы: геометрические размеры (линейные, площади, объемы), механические (усилие затяжки, давление, частота вращения, амплитуда колебаний), акустические (сила звука), электрические (напряжение, сила тока), тепловые (температура) и др.

Техническое состояние автомобиля, агрегата или узла оценивается количественными значениями структурных параметров, которые могут быть номинальными, допустимыми и предельными.

Номинальное или начальное значение структурного параметра соответствует числовому значению, установленному расчетом и по чертежам и обеспеченному заводом-изготовителем по утвержденным техническим условиям. Номинальное значение параметра может быть у нового, поступившего в эксплуатацию автомобиля или капитально отремонтированного узла и агрегата после того, как они прошли период обкатки и приработки.

В процессе эксплуатации структурные параметры изменяются, увеличиваются или уменьшаются их числовые значения, но всегда это изменение приводит к ухудшению технического состояния узла, агрегата, автомобиля, что, в свою очередь, неблагоприятно отражается на совокупности его технико-эксплуатационных свойств. Например, такое изменение структурного параметра, как увеличение зазора между стенкой цилиндра и поршнем в двигателе, приводит обычно к падению развиваемой двигателем мощности и, следовательно, к ухудшению динамичности автомобиля, а это уже есть изменение его технико-эксплуатационных свойств.

Изменение структурного параметра, сопровождаемое ухудшением технического состояния узла или агрегата, обычно внешне проявляется в появлении стуков, шума, вибраций и других явлений, которые еще не приводят к потере работоспособности автомобиля, но уже указывают на его неисправность.

Допустимое значение структурного параметра принимается условно как граница неисправности. При этом значении параметра узел, агрегат или целый автомобиль уже нельзя считать исправным, но вместе с тем он, этот узел, еще работоспособен, и автомобиль сможет проработать до очередного технического обслуживания (например, до ТО-2) без регулировки или ремонта, но с пониженными технико-эксплуатационными свойствами. Однако, постепенно накапливаясь, изменения структурных параметров достигают такого количественного предела, при котором наступает коренное, иногда скачкообразное, качественное изменение. Например, постепенное увеличение зазора между валом и подшипником скольжения, сопровождаемое радиальными ударами и повышением температуры подшипника, в конце концов приводит к его разрушению. Очевидно, что разрушение подшипника, поломка вала, обрыв провода в системе зажигания, обрыв ремня вентилятора и множество других аналогичных явлений приводят к потере работе-способности узла, агрегата, а вместе с ним и к потере работоспособности автомобиля в целом.

Таким образом, при значениях структурных параметров, лежа» тих между номинальными и допустимыми их уровнями и при работоспособности рассматриваемого узла или агрегата, можно говорить об их исправном техническом состоянии.

Исправное техническое состояние узла, агрегата или автомобиля соответствует таким числовым значениям их структурных параметров, которые лежат ниже допустимого уровня, т. е отклонились от номинальных не более заранее установленный Допустимых значений

Неисправное техническое состояние узла, агрегата или автомобиля соответствует числовым значениям структурных параметров, лежащим выше допустимого уровня, т.е. когда возник ли те или иные неисправности.

Следовательно, узел, агрегат или автомобиль могут находиться в одном из трех технических состояний: исправном и работоспособном; неисправном, но еще работоспособном; неисправном и не» работоспособном. Последнее техническое состояние наступает тогда, когда в узле или агрегате возникает отказ.

Рис. 1. Диаграмма к определению понятия отказа и неисправности технического состояния

Отказ характеризуется тем, что структурные параметры узла или агрегата достигают предельных, заранее установленных значений, при которых дальнейшая эксплуатация автомобиля невозможна из-за потери работоспособности или совершенно неэффективна (значительное падение мощности, недопустимый тормозной путь). Отказ может наступить по различным причинам: вследствие значительного износа или деформации детали, ее поломки, из-за разрегулировки узла, ослабления крепежных соединений, засорения проходных сечений трубопроводов и других причин.

Нужно четко разграничивать отказ и неисправность. Последняя не связана с потерей работоспособности, но не позволяет узлу или агрегату выполнять все свои функции, или позволяет выполнять их, но с определенными нарушениями. Своевременно неустраненная неисправность может привести к отказу. Например, помятое крыло не снижает работоспособности автомобиля, а неустраненная пробуксовка сцепления может привести к поломке его деталей и резкому ухудшению динамики автомобиля, т. е. к отказу.

Неисправное техническое состояние автомобиля может состоять из нескольких отдельных конкретных неисправностей, различных по своему характеру или по степени (уровню) одной и той же. неисправности. Например, у одного автомобиля подтекает радиатор и коробка передач имеет износ шестерен постоянного зацепления, а у другого автомобиля обнаружен увеличенный зазор в подшипниках ведомого вала—это разные по характеру неисправности. В другом случае один автомобиль имеет износ цилиндров двигателя в 0,5 мм по диаметру, а другой — 0,75 мм. Это одна и та же неисправность, но разной степени (разного уровня).

Физическая природа отказов весьма разнообразна и часто довольно сложна, но чаще всего в эксплуатации приходится сталкиваться с так называемыми постепенными или износными отказами, которые возникают в результате старения узлов и механизмов. Нередко отказы проявляются внезапно как результат постепенного накопления в деталях усталостных повреждении (микротрещины) или постепенного нарушения взаимного положения, например ослабление резьбовых соединений.

Несмотря на то что неисправность автомобиля в отличие от отказа не влечет за собой потерю работоспособности, при наличии некоторых неисправностей эксплуатация автомобиля не допускается, так как они могут угрожать безопасности движения или способствовать появлению линейных отказов. К таким неисправностям относятся следующие:

1) по двигателю — стуки в подшипниках и клапанах; затрудненный пуск, особенно зимой, и неустойчивая работа на холостом ходу; подтекание топлива, масла и охлаждающей жидкости, пропуск газов в системе выпуска и неисправный глушитель, увеличенное содержание против нормы окиси углерода в отработавших газах и дымный выхлоп, пониженное давление масла в системе смазки и наличие воды в смазке;

2) по трансмиссии — пробуксовка или неполное выключение сцепления, затрудненное включение или самопроизвольное выключение передач, повышенные люфты в шарнирах и промежуточной опоре карданной передачи, деформация и трещины карданных валов, ненормальный шум и вибрации или повышенный нагрев в агрегатах, подтекание масла в агрегатах трансмиссии;

3) по тормозной системе — повышенный против нормы тормозной путь, неравномерность действия тормозных механизмов колес, утечки воздуха или жидкости из системы привода тормозов, заедание механизмов тормозного привода и «прихватывание» тормозных колодок, увеличенный против нормы свободный ход педали и “проваливапие” ее;

4) по рулевому управлению — увеличенный против нормы люфт рулевого колеса, заедание рулевого механизма в крайних положениях, ослабление крепления картера рулевого механизма, рулевой колонки и рулевого колеса на валу, отсутствие или повреждение шплинтов в шарнирах рулевых тяг, неисправности гидроусилителя руля;