Тема 4.4. Испытания рулевых управлений

Требования, предъявляемые к конструкции рулевого управления автомобиля, проверка соответствия рулевого управления требованиям. тенды для испытания на безопасность рулевого управления автомобиля.

Испытания на управляемость и устойчивость. Определение этих важнейших качеств автомобиля является обязательным для оценки его активной безопасности. Этот вид испытаний проводится на специальных

сом 30 м выполняются на участке с разметкой по схеме рис. 24 с изменяемой от заезда к заезду скоростью в момент пересечения границы между

Рис. 24. Испытания "поворот" с радиусом 30 м: 1 – вертикальные ограничители коридора движения; 2 – датчики скорости

Испытания "рывок руля" проводятся с предварительным разгоном на прямолинейном участке АТС категорий М1, М2, N1, N2 до скорости 80±3 км/ч, категорий М3, N3, L1 –5 – до 60 ± 3 км/ч. При въезде с этой ско-

69

ростью на разворотную площадку производится резкий поворот руля с угловой скоростью не менее 400 град/с. Угол поворота рулевого колеса увеличивают в последовательных заездах до возникновения бокового (центробежного) ускорения не менее 4,5 м/с2 или потери сцепления шин, или

начала бокового опрокидывания. Испытания выполняются при рывке руля последовательно в правую и левую стороны. Предельная скорость харак- Стеризует как курсовую устойчивость, так и поворачиваемость АТС. На

рис. 25 показана схема движения автомобиля при испытании "змейка", где определятся макс мально возможная скорость движения автомобиля без выхода за пределы вешек.

определяющие Р с.бА25. Разметка для движения "змейка" (лосиный тест), вешки,

траекторию движения автомобиля

Не все автомо ли успешно проходят испытание на устойчивость

(Видео 5).

Направление научных ра от, связанных с изучением свойств управляемости и устойчивости, является наиболее сложным в разделе "Динамика" автомобиля ввиду того, что затрагивает все аспекты теории и эксперимента. Возникающие теоретические споры об отсутствии единого толкования понятий управляемости и устойчивостиДво многом связаны с ориентацией исследователей на разные группы оценочных показателей.

До 1 января 2006 г. параметры управляемости и устойчивости автомобиля регламентировались отраслевым стандартом ОСТ 37.001.487–89, представляющим общие технические требования. Методика испытаний на стадии сертификации автомобиля регламентироваласьИОСТ 37.001.471–88, РД 37.001.005–86. Однако вышеуказанные нормативные документы не удовлетворяли возрастающим требованиям активной безопасности автомобиля и не соответствовали таким международным стандартам, как

ISO 3888, ISO 4138, ISO 7401, ISO 7975, ISO/TR 8725, ISO/TR 8726, ISO9816, ISO 12021–1, ISO 14512, VDA, SAE J1441, в результате чего НИЦИАМТ НАМИ был подготовлен и внедрен ГОСТ Р 52302–2004, оговаривающий более жесткие технические требования и методы испытаний свойств управляемости и устойчивости.

Определения ОСТ 37.001.051–86:

- "управляемость автомобиля – свойство автомобиля подчиняться траекторному и курсовому управлению". Под траекторным управлением

70

понимается управление автомобилем по сохранению или изменению направления скорости движения, под курсовым управлением понимается управление автомобилем по ориентации его продольной оси;

- "устойчивость автомобиля – свойство автомобиля сохранять в заданных пределах независимо от скорости движения и действия внешних, инерционных и гравитационных сил направление скорости движения и ориентацию продольной и вертикальной осей при определенном управлении, закрепленном в свободном руле".

Все методы оценки устойчивости автомобиля можно разделить на группы экспер ментальных и теоретических методов. Экспериментальная оценка провод тся в соответствии с регламентирующими документами,

- по частотным кр териям Михайлова, Найквиста, Попова и др.;

71

штабные модели из пластилина на деревянном каркасе, а также натуральные макеты проектируемых автомобилей. Критерием аэродинамической оптимизации автомобиля является минимизация действующих на него аэродинамических сил и моментов. При этом основной аэродинамической характеристикой является аэродинамическое сопротивление автомобиля, которое характеризуется величиной коэффициента аэродинамического сопротивления, лобовой площадью и скоростью движения.

72

Аэродинамические испытания автомобилей состоят из исследова-

ний:

- аэродинамических характеристик для определения влияния формы автомобиля (преимущественно кузова и его отдельных частей) на величину лобового сопротивления;

- аэродинамической устойчивости автомобилей; - внутренних воздушных потоков в салонах пассажирских помеще-

ний, водительских кабинах и под капотами автомобильных двигателей; - шумовых явлен й;

- метод ческого характера связанных с усовершенствованием мето-

больший интересбАпредставляет тру а для испытаний автомобилей в натуральную величину. Схема ольшой аэродинамической трубы показана на рис. 27. Труба замкнутая, открытого типа, с размером площади рабочего сечения 35 м2 (максимальная высотаД– 4,8 м, ширина – 7,3 м). Вентилятор мощностью 4000 кВт (5440 л. с.) позволяет развивать скорость воздушного потока в рабочей части до 70 м/с (250 км/ч).

Труба оборудована электрическими автоматическими шестикомпонентными весами с проволочным подвесом. Показания весов при помощи телевизионной установки передаются на пульт управленияИ, где также одновременно регистрируются динамическое давление и угол натекания воздушного потока. Для имитации влияния бокового ветра автомобиль вместе с подвесным устройством можно при помощи телеуправления поворачивать вокруг вертикальной оси на ±25°. Взаимодействие автомобиля с дорогой имитируется при помощи неподвижного экрана или движущихся ремней под его колесами. Погрешность измерений в трубе составляет ±1%.

73

Различные виды сопротивления имитируются стендом с беговыми барабанами при помощи программного устройства. Благодаря наличию в трубе климатической установки и стенда с беговыми барабанами можно имитировать самые разнообразныеДусловия эксплуатации автомобиля и проводить исследования не только его аэродинамических качеств, но и анализировать работу систем охлаждения двигателей, вентиляции и отопления кузовов применительно к разным климатическим условиям.

На видео представлен процесс испытаний и демонтажа Honda Civic в аэродинамической трубе НАМИ (Видео 6).

Только благодаря уникальной системе AIR CAP кабриолет "Мерседес" считается самым безопасным кабриолет для пассажиров. спытание кабриолета "MERCEDES" в аэродинамической трубе показано на видео 7.

И

74