2.12.3. Оборудование для испытания и регулировки тормозных систем

При стендовых испытаниях применяют различ­ные по принципу оценки эффективности торможения и конст­рукции стенды.

Инерционные платформенные стенды (рис. 2.76) представ­ляют собой четыре платформы с рифлеными поверхностями, расположенными на уровне пола. Автомобиль заезжает на плат­формы со скоростью 10 км/ч и затормаживается. Платформы перемещаются под действием тормозной силы, которая воспри­нимается датчиками и фиксируется на пульте управления. Эти стенды занимают много места и не обеспечивают стабильности показаний. Используются они обычно для экспресс-диагностики.

Принцип работы роликовых инерционных стендов (рис. 2.77) заключается в том, что на неподвижно стоящем автомобиле за­торможенные колеса проворачиваются за счет сил сцепления, возникающих в местах их контакта с роликами. Если стенд имеет электропривод, то колеса автомобиля приводятся во вращение от роликов, соединенных с маховиком, а если электропривод от­сутствует — от двигателя автомобиля.

4 — колесо автомобиля; 5 — пружина платформы

После установки автомобиля на стенде доводят окружную ско­рость колес до 50...70 км/ч и резко тормозят, одновременно ра­зобщая электродвигатель стенда выключением электромагнитных муфт. Сила нажатия на педаль тормоза обеспечивается специаль­ным приспособлением. Для создания реальных, соответствующих дорожным, условий торможения автомобиля на стенде на валу роликов устанавливают маховики, воспроизводящие инерцион­ную нагрузку, соответствующую моменту инерции автомобиля.

Рис. 2.77. Схема инерционного роликового стенда: 1 — ролики; 2 — маховик; 3 — разъединительная муфта: 4 — электродви­гатель; 5 — цепная передача

Путь, пройденный каждым колесом автомобиля за время от начала торможения до полной остановки роликов (барабанов) стенда и колес, будет соответствовать их тормозному пути.

На силовых стендах измерение тормозных сил производят на каждом колесе автомобиля в статическом состоянии, т.е. при пол­ностью заторможенных колесах или в процессе затормаживания вращающегося с небольшой скоростью колеса (2... 10 км/ч) при определенном усилии на педаль.

В первом случае стенды представляют собой роликовые или платформенные устройства, с помощью которых проворачива­ются полностью заторможенные колеса. Замеры на таких стендах производить сложно, что и ограничило их применение. Силовые тормозные стенды с принудительным вращением колес (рис. 2.78) получили наибольшее применение. Эти стенды позволяют опре­делять тормозную силу на каждом колесе, синхронность срабаты­вания тормозов колес отдельной оси, время срабатывания привода тормозной системы и каждого тормозного механизма в отдель­ности. Кроме того, на стенде могут быть проверены эффектив­ность стояночного тормоза и прикладываемое к педали усилие. Электродвигатель стенда установлен на двух подшипниковых опорах, на которых он под влиянием реактивного момента стре­мится повернуться. При этом поворачивается рычаг, воздейст­вующий на датчик, передающий замеренное усилие на пульт управления.

Иногда в пространстве между основными роликами монтиру­ется вспомогательный ролик, выключающий электродвигатель при блокировке основных или включающий пневматический

Рис. 2.78. Схема силового роликового тормозного стенда: 1,2 — ведущий и поддерживающий ролики; 3 — электродвигатель; 4 — колесо автомобиля

подъемник, который обеспечивает въезд и съезд автомобиля со стенда. Функции вспомогательного может выполнять поддер­живающий ролик.

На пульте управления установлены три микроамперметра, из которых два служат для замера тормозных сил, а один — для фиксации усилия на тормозной педали.

Оценка эффективности каждого тормоза производится по ве­личине окружного усилия, измеряемого при прокручивании за­торможенного колеса за счет сил сцепления, возникающих между шиной колеса и роликом. Параметром эффективности торможе­ния является общая удельная тормозная сила

у-_T = -ZP/Mg,

где 1.Р — суммарное значение тормозной силы на колесах оси, Н; М — масса автомобиля, кг; g — ускорение свободного паде­ния, м/с².

Для рабочей тормозной системы АТС у= 0,38—0,64 и зависит от категории транспортного средства. Для стояночной тормоз­ной системы у должна быть не менее 0,16.

Показателем устойчивости АТС является коэффициент нерав­номерности тормозных сил колес одной оси, который для раз­ных категорий транспортных средств равен 0,09...0,15 (для ис­ключения заноса при торможении) и определяется по формуле

— I (Рпр ^— Рлев ) / (-f пр -f лев ) I »

где Р_пр, Р_лев — тормозные силы соответственно на правом и ле­вом колесах одной оси, Н.

Время срабатывания тормозной системы должно быть не бо­лее 0,5—0,9 с.

Различают два вида регулировки тормозов: час­тичную и полную.

Частичная регулировка заключается в восстановлении за­зора между фрикционными накладками колодок и тормозным барабаном при помощи регулировочных эксцентриков или раз­жимного кулака. Порядок регулировки зазора между тормоз­ным барабаном и накладками зависит от конструкции тормоза (рис. 2.79). Регулировку производят на охлажденных механизмах после проверки правильности установки подшипников ступиц колес. При наличии регулировочных эксцентриков на предва­рительно вывешенном колесе автомобиля вращают от руки колесо вперед, а регулировочный эксцентрик передней колодки посте­пенно поворачивают ключом до начала затормаживания колеса. Затем регулировочный эксцентрик поворачивают в обратную сторону, пока колесо не начнет свободно вращаться. В той же последовательности производят регулировку зазора между зад­ней колодкой и барабаном, вращая при этом колесо назад.

Рис. 2.79. Тормозные механизмы систем с гидроприводом (а) и пневмоприводом (б): 1 — регулировочный эксцентрик; 2 — опорный эксцентриковый палец колод­ки; 3 — разжимной кулак; 4 — регулировочный рычаг; 5 — червяк рычага

На автомобилях с пневматическим приводом тормозов регу­лировку зазора производят изменением положения разжимного кулака, что достигается вращением червяка регулировочного ры­чага. Необходимость регулировки зазора определяется по длине хода штока тормозных камер, который не должен превышать 35...40 мм. Наименьший ход штока после регулировки — 15 мм.

Если регулировкой зазора длина хода штока не обеспечивается, то ход штока восстанавливают перестановкой регулировочного рычага на шлицах.

Полная регулировка производится после ремонта тормозов (замена накладок, расточка или замена барабана), а также с це­лью более полного использования накладок. При этом необхо­димо свести колодки в верхней части с помощью регулировоч­ных эксцентриков или разжимного рычага, а затем поворотом опорных эксцентриковых пальцев двух колодок довести каж­дую колодку до затормаживания колеса с последующим поворо­том пальцев в обратную сторону до растормаживания колеса. У некоторых автомобилей предусмотрена автоматическая регу­лировка зазора.

Свободный ход педали необходим для полного растормажи­вания. У систем с гидроприводом (рис. 2.80) он регулируется из­менением длины штока (толкателя) или поворотом эксцентрика для обеспечения зазора величиной 1,5...2,5 мм между толкате­лем и поршнем главного цилиндра, что соответствует ходу педали 5...15 мм. У автомобилей с пневмоприводом тормозов свободный ход обеспечивается изменением длины тяги между педалью и ры­чагом тормозного крана.

Рис. 2.80. Узел регулировки свободного хода: 1 — тяга; 2 — контргайка; 3 — гайка; 4 — толкатель; 5 — поршень

Регулировка стояночного тормоза должна быть выполнена так, чтобы при выключении привода тормоз был расторможен, а при рабочем ходе рычага управления на 2/3 от полного хода тормоз был включен. Порядок регулировки зависит от конструкции привода и тормоза, места установки тормоза (колесный, транс­миссионный). Если привод стояночного тормоза механический, то, изменяя длину троса, тяг или рычагов, необходимо добиться указанного требования. При этом порядок выполнения регули­ровки такой: вывесить одно из колес автомобиля и регулировкой привода (иногда и тормоза) добиться затормаживания колеса; регулировкой привода обеспечить свободное вращение колеса; проверить эффективность тормозов на стенде, приложив норма­тивную силу (392 Н для АТС категории Mj и 588 Н для АТС дру­гих категорий) к рычагу управления и измерив тормозную силу, которая не должна быть менее требуемой. Эффективность тор­мозов можно проверить, установив автомобиль полной массы с включенным тормозом на уклоне не менее 16 %. Автомобиль должен быть неподвижным. Для АТС категории М в снаряжен­ном состоянии уклон должен быть не менее 23 % и не менее 31 % для автомобилей категории N.

Текущий ремонт тормозной системы предусматривает устранение следующих неисправностей: износа накладок и ба­рабанов, поломки пружин колодок, замасливания накладок, по­тери герметичности в приводе, колесных цилиндрах и тормозных камерах и т.д. Если глубина утопания заклепок в накладке ме­нее 0,5 мм или остаточная толщина накладки менее 2 мм, на­кладки заменяют. Замасленные накладки промывают в бензине с последующей зачисткой металлической щеткой, рашпилем или на шероховальном станке. При наличии на рабочей поверхности барабана продольных канавок и рисок износа его растачивают. Изношенные резиновые детали заменяют. Трубопроводы и шлан­ги при наличии повреждений и потертостей, а также порванные диафрагмы тормозных камер заменяют.

Техническое обслуживание и текущий ремонт электрооборудования автомобилей

В процессе эксплуатации в системе электрооборудования воз­никают неисправности, на устранение которых приходится от 11 до 17 % от общего объема работ по ТО и TP автомобилей. Ос­новное количество неисправностей приходится на аккумулятор­ную батарею, генератор с реле-регулятором и систему зажигания.

Аккумуляторные батареи. К основным неисправно­стям аккумуляторной батареи относятся разряд и саморазряд, сульфатация и короткое замыкание пластин. Наиболее трудно­устранимой неисправностью является сульфатация, т.е. покрытие поверхности активного слоя пластин крупными кристаллами сернокислого свинца PbS0₄ в результате понижения уровня электролита, длительного хранения разряженной батареи, вы­сокой плотности электролита, эксплуатации разряженной батареи и длительного пользования стартером. Незначительная сульфа­тация пластин может быть снята путем продолжительного заряда батареи малой силой тока (не более 0,04 доли от емкости) при низкой плотности электролита (не более 1,11 г/см³).

Короткое замыкание пластин в аккумуляторе возникает при выпадении активной массы (шлама) из пластин на дно блока. Выпадение активной массы приводит также к понижению ем­кости батареи. В процессе эксплуатации возникают трещины стенок блока, происходит снижение уровня электролита и его плотности.

Диагностирование аккумуляторной батареи за­ключается в наружном ее осмотре, проверке уровня и плотно­сти электролита, а также напряжения батареи под нагрузкой. Аккумуляторная батарея, имеющая трещины моноблока, под­лежит разборке, а моноблок — ремонту или замене.

При понижении уровня электролита доливают дистиллиро­ванную воду, так как она испаряется. Плотность электролита проверяют ареометром, помещенным в стеклянную трубку с ре­зиновой грушей для всасывания электролита (рис.2.81).

Разница плотности в аккумуляторах батареи не должна быть более 0,01 г/см³. Для средней полосы величина плотности элек­тролита, приведенная к 15 °С, для зимы и лета, принята равной 1,27 г/см³. Уменьшение плотности электролита на 0,01 г/см³ соответствует разряду аккумуляторной батареи примерно на 6 %. Аккумуляторная батарея требует заряда или ремонта, если раз­ряд (хотя бы одного аккумулятора) достигает 50 % летом и 25 % зимой. После заряда плотность электролита доводят до нормы доливкой дистиллированной воды или электролита плотностью 1,4 г/см³. Изменение плотности электролита является одним из основных показателей степени разряда аккумуляторной батареи.

Работоспособность аккумуляторной батареи проверяют нагру­зочной вилкой (рис. 2.82). Если аккумулятор исправен и заря­жен, то напряжение в конце пятой секунды остается неизменным и составляет 1,7...1,8 В. При снижении за это же время напря­жения до 1,4... 1,5 В аккумулятор требует заряда или ремонта.

Если аккумуляторные батареи имеют защитное покрытие всех соединительных пластин аккумуляторов, то их работоспо­собность проверяют по падению напряжения при пуске двигате­ля стартером, которое должно быть не ниже 10,2 В.

Генераторы. Неисправностями генераторов являются износ щеток, поломка или ослабление пружин щеткодержате­лей, обрыв в обмотках возбуждения, межвитковые замыкания в обмотках и их замыкание на корпус генератора, обрыв обмо­ток, ослабление или чрезмерное натяжение ремня и др.

Диагностирование генераторов осуществляют при помощи вольтметра, амперметра и нагрузочного устройства для задания эталонных нагрузочных режимов проверки, поскольку включение всех потребителей тока автомобиля при полностью заряженной батарее не обеспечивает полной загрузки генератора.

Технология диагностирования состоит в следующем. Сначала при выключенной нагрузке (потребителей тока и реостата) прове­ряют генератор на начало отдачи, по тахометру определяя часто­ту вращения коленчатого вала двигателя, при которой гене­ратор начинает давать номинальное напряжение 12 В. Затем 12 Зак 3451 включают нагрузку (световые приборы автомобиля и реостат) и определяют частоту вращения, при которой наблюдается полная отдача генератора, т. е. указанная в технической характеристике максимальная сила тока при номинальном напряжении. При пре­вышении норматива генератор необходимо отремонтировать.

Работоспособность генератора оценивают по напряжению при включении потребителей тока на частоте вращения, соответствую­щей полной отдаче генератора, которое должно быть не ниже 12 В. Однако подобная методика проверки даже при наличии допол­нительного режима испытания не может выявить такие характер­ные, хотя и редко встречающиеся ввиду значительных резервов работоспособности генератора неисправности, как обрыв или замыкание обмоток статора на массу и обрыв или пробой диодов выпрямителя.

При исправной работе генератора диапазон колебания напря­жения в сети обычно не превышает 1—1,2 В. Эти колебания обу­словлены периодическим включением в цепь нагрузки первичной обмотки катушки зажигания (рис. 2.83). При одном пробитом диоде в результате потери его выпрямляющих свойств диапазон изменения напряжения увеличивается до 2,5—3 В при общем снижении частоты его колебаний. Средний уровень напряжения, показываемый вольтметром, при этом не меняется, однако вы­бросы напряжения приводят к снижению долговечности батареи и других элементов электрооборудования. Обрыв или замыка­ние обмоток статора на массу также не изменяет среднего значе­ния напряжения, а при большом числе катушек статора подобные дефекты незначительны. Однако эти неисправности легко вы­являются по характерному виду осциллограмм, связанному в пер­вую очередь с увеличенным диапазоном колебания напряжения.

ftvv	«ч				''Ч
		vl	w\				ТЛл

а

16 I ^В

Ь*⁴ 13 12

б 16

! ^в ь ¹⁴

13 12

Рис. 2.83. Осциллограммы работы генератора: - при исправном.генераторе; б — при пробитом диоде

Таким образом, одновременное применение осциллографа и вольтметра позволяет быстро и объективно проводить диагно­стирование генераторов и реле-регуляторов. Неисправный генера­тор подлежит замене или ремонту, ограничивающее напряжение реле регулируют или заменяют.

Реле-регуляторы. Реле-регуляторы могут быть контактного типа, контактно-транзисторные и бесконтактные. Характерной неисправностью реле-регуляторов является нарушение регулируемого напряжения. Эти неисправности возникают вслед­ствие изменения натяжения пружины якорька, зазора между якорьком и сердечником, окисления контактов, обрыва или ос­лабления крепления добавочных сопротивлений, обрыва витков в обмотках, пробоя транзисторов, теплового разрушения диодов, стабилитронов и резисторов.

Проверку ирегулировку регулятора напряжения осуществляют при повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя и выключенной нагрузке (сила тока равна нулю или незначительна). При этом регулируемое напряжение, опреде­ляемое по показаниям вольтметра, должно также соответствовать нормативному, равному 13,8... 14,1 В. При его несоответствии производят регулировку. Необходимо отметить, что повышение напряжения генератора выше расчетного на 10... 12 % снижает срок службы аккумуляторной батареи и осветительных прибо­ров примерно в два раза.

Если реле-регулятор не поддается регулировке, его заменяют. Ограничивающее напряжение проверяют при включенных по­требителях тока и повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Система зажигания. На автомобилях применяются контактные, контактно-транзисторные и бесконтактные системы зажигания.

На систему зажигания приходится до 40 % всех отказов по двигателю, неисправности системы зажигания в 80 % случаев являются причиной повышения расхода топлива (в среднем на 6...8 %) и снижения мощности двигателя.

Основными неисправностями системы зажигания являются разрушение изоляции проводов низкого и высокого напряжения и замыкание их на массу; нарушение контакта в местах соединений; обгорание или окисление контактов пре­рывателя; изменение зазора между контактами; ослабление 12* пружины подвижного контакта; повышение люфта валика рас­пределителя; пробой конденсатора; замыкание электродов свечей зажигания; изменение зазора между ними; межвитковые замы­кания в обмотках катушки зажигания; неправильная начальная установка угла опережения зажигания, неисправность центро­бежного и вакуумного регуляторов, коммутатора, датчиков и др.

Диагностирование системы зажигания наиболее эффективно при использовании осциллографов. Это обусловли­вается периодичностью рабочих процессов в цепях системы за­жигания и малым (порядка 0,005...0,2 с) временем их протекания.

Электронный луч, попадая на экран трубки, вызывает его ха­рактерное свечение в течение примерно 0,01—0,5 с. Под действием изменяемого высокого или низкого напряжения луч перемеща­ется по вертикали и одновременно по горизонтали слева направо до начала следующего периода. Затем происходит быстрый воз­врат луча в исходное положение и процесс повторяется. Поскольку все периоды идентичны, то луч будет многократно проходить по одним и тем же участкам экрана электронно-лучевой трубки, вызывая их постоянное свечение, что позволяет визуально на­блюдать процессы изменения напряжения как бы в застывшем состоянии.

На характерных осциллограммах работы цепей низкого и вы­сокого напряжений контактной системы зажигания (рис. 2.84) отражен процесс за один рабочий период, которому соответству­ет 90° угла поворота кулачка распределителя зажигания для четы­рехцилиндрового двигателя. В точке «0» происходит размыкание контактов прерывателя. При этом во вторичной цепи за счет то­ков индукции напряжение U_D достигает 8—12 кВ (происходит искровой пробой межэлектродного зазора свечи). Участок 0 — 1 отражает процесс горения искры (И), который поддерживается при напряжении порядка 1,0—1,5 кВ. В первичной цепи горение искры отражается затухающими колебаниями К, связанными с работой конденсатора.

В точке 1 искровой разряд обрывается, а в первичной и вто­ричной цепях происходят колебательные затухающие процессы (участок П), связанные с индуктивностью первичной обмотки катушки зажигания и емкостью конденсатор. При этом в пер­вичной цепи на участке 2—3 устанавливается напряжение, созда­ваемое аккумуляторной батареей или генератором, а во вторичной цепи напряжение падает до нуля.