книги из ГПНТБ / Петров М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме

система регулирования выходит на установившийся режим. За время переходного режима (7=0,8 сек) происходит реали­ зация сцепления в зоне качения со скольжением. Установив­ шийся режим характеризуется незначительным растормаживанием (1-^2%) и несколько повышенной амплитудой изме­ нения угловой скорости колеса.

Осциллограмма устранения блокирования при имитации падения коэффициента сцепления на пути торможения пока­ зана на рис. 6.10. Снижение сцепления в данном случае ими­ тировалось втиранием талька на половине беговой поверх­ ности, шины.

Первый цикл устранения блокирования происходит при высоком сцеплении, излишнее растормаживание составляет 5%. Снижение коэффициента сцепления приходится на 2-й цикл. Интенсивность блокирования колеса резко возрастает и разгон начинается только после значительного снижения тормозного момента.

Третий цикл полностью проходит при реализации понижен­ ного сцепления. Здесь можно отметить возрастание ошибки в формировании сигнала на устранение блокирования.

Всвязи с интенсивным блокированием колеса сигнал вы­ дается при замедлении, которое в 2 раза превосходит порого­ вое значение первого и второго цикла.

Вчетвертом и пятом циклах торможение приходится на

поверхность шины без талька и сопровождается снижением излишнего растормаживания до 3,3%. В пятом цикле излиш­ нее растормаживание составляет 2,6%.

В целом испытания подтверждают возможность введения экстремального регулирования для получения высокого ка­ чества устранения блокирования в установившемся режиме торможения и в условиях действия различных возмущений.

Испытания с устранением блокирования двух задних ко­ лес по схеме с показали возможность введения противоблокировочного устройства с чувствительным элементом, изме­ ряющим суммарную угловую скорость. В этом случае порого­ вое значение замедления должно вдвое превышать величину для одного колеса.

Испытания показали, что в идентичных условиях сцепле­ ния, вертикальной нагрузки и приводного тормозного момен­ та устранение блокирования двух колес в принципе не отли­ чается от такового для одного колеса. Появление разности мо­ ментов по сцеплению или моментов тормозных механизмов колес неизменно приводит к недоиспользованию сцепного ве-

169

ca II ухудшению качества устранения блокирования. Однако существенным преимуществом рассматриваемой схемы явля­ ется возможность устранения блокирования обоих колес при наличии существенной разности в тормозных моментах или в моментах по сцеплению.

Рис. 6. II. Осциллограмма процесса устранения блокирования при торможении двумя колесами:

На рис. 6.11 показана типичная осциллограмма торможе­ ния двумя колесами. По записи суммарной угловой скорости можно судить, что при малых темпах изменения тормозного момента удается добиться устранения блокирования в зоне качения со скольжением. Поскольку разность моментов по

171

сцеплению здесь составляет 20% (за счет различной верти­ кальной нагрузки), то угловая скорость более нагруженного колеса не достигает критического проскальзывания. Получен­ ные результаты подтверждают принципиальную возможность организации устранения блокирования колес задней оси при установке одного чувствительного элемента с общим при­ водом.

§ 7. Экспериментальное исследование устранения блокирования задних колес автомобиля

в дорожных условиях

Испытания проведены на автомобиле ГАЗ-53Ф, оборудо­ ванном для выполнения экспериментальных работ по тормоз­ ной динамике (ИУ-6). В качестве чувствительного элемента противоблокировочиого устройства использовался тахогенератор постоянного тока ТГ-0,41 с приводом от карданного вала.

Электрическая схема соответствовала схеме с (рис. 6.6), испытанной в стендовых условиях. Исполнительный орган противоблокировочиого устройства работал по принципу из­ менения объема гидравлических магистралей с силовым приводом от баллона высокого давления, наполненного азо­ том. Управление исполнительным органом осуществлялось электромагнитным краном УЭ-24/1.

С целью получения сравнимых результатов при испы­ таниях тормозной привод к передним колесам отключался, затормаживались лишь задние колеса. При этом оценка эф­ фективности процесса торможения производилась по величи­ не среднего замедления автомобиля и реализованного задни­ ми колесами значения коэффициента сцепления. Сохранение устойчивости оценивалось углом конечного отклонения авто­ мобиля от первоначального направления движения.

Испытания проводились на льду, заснеженных дорогах, на мокром и сухом асфальтобетонном покрытии. Лед катка, на котором проводились испытания, длительное время не под­ вергался заливке и очищался только протаскиванием клина. Измеренное значение коэффициента сцепления для заблоки­ рованных колес находилось в пределах 0,094-0,2, причем мень­ шие значения соответствуют солнечным дням с температурой воздуха —2-і— 5° С.

На рис. 6.12 приведена осциллограмма процесса торможе­ ния с начальной скорости 34 км/час. Пороговое значение за-

172

медления на срабатывание устройства соответствует линейно­ му замедлению автомобиля 7 м/сек2, а время чистого запаз­ дывания составляет 0,025 сек. Величина среднего реализован­ ного коэффициента сцепления по - данным осциллограммы получена 0,13 при средней скорости скольжения левого коле­ са, равной 1,6 м/сек.

В целом при испытаниях на льду с устранением блокиро­ вания колес не удалось добиться повышения эффективности торможения по сравнению с торможением заблокированными колесами. Однако устойчивость и управляемость движения при включении противоблокпровочного устройства существен­ но повышалась. Автомобиль не отклонялся от начальной тра­ ектории движения и возможно было выполнение плавного по­ ворота.

На заснеженных дорогах с коэффициентом сцепления 0,24-0,3 получены аналогичные результаты.

Испытания на дорогах с асфальтобетонным покрытием в мокром состоянии показали значительный разброс сцепных свойств опорной поверхности. Коэффициенты сцепления, за­ меренные заблокированными колесами, колебались в широ­ ких пределах от 0,4 до 0,7. Это затруднило проведение срав­ нительных торможений в идентичных условиях.

В отличие от торможения па льду и на заснеженных до­ рогах осциллограммы торможения на дорогах с твердым по­ крытием регистрируют появление значительных колебаний карданного вала из-за неровностей опорной поверхности и не­ стабильности коэффициента сцепления на пути торможения.

Осциллограмма торможения на мокром асфальтобетоне со скорости 60 км/час (рис. 6.13) отчетливо показывает коле­ бания регистрируемой угловой скорости карданного вала. Ре­ гистрируемая величина замедления колеса в зоне качения превышает значения, определенные по отметкам затормажи­ ваемых колес, и после замедления имеет место даже появле­ ние разгона (точка а).

Эти колебания вызывают необходимость повысить порого­ вое значение замедления на срабатывание устройства, в дан­ ном случае оно соответствует линейному замедлению 20 м/сек2. Характерно, что резкое падение коэффициента сцепления на пути торможения правого колеса при скорости около 20 км/час вызывает его блокирование, последующее медленное блоки­ рование левого колеса также не устраняется ввиду того, что величина замедления колеса не достигает порогового зна­ чения.

174

преимущества первых. Снижение реализации сцепления при устранении блокирования не удалось получить меньше 5%.

Торможения на неровной дороге показали увеличение по­ мех регистрации угловой скорости, что иногда вызывало лож­ ное срабатывание управляющего реле. Характер работы противоблокировочного устройства в этих условиях получается очень сложным и включение в схему элементов регулирова­ ния по принципу сравнения угловых скоростей становится не­ обходимым.

Аналогичные выводы получены при математическом моде­ лировании движения затормаживаемого колеса с учетом до­ рожных неровностей и колебаний вертикальной нагрузки [21]. На рис. 6.14 приведены результаты моделирования, выполнен­ ного с использованием двух АВМ МН-7.

Полученные зависимости изменения радиуса качения уг­ ловой скорости и углового замедления колеса от времени сви­ детельствуют о высокой нестабильности этих величин. Осо­ бенно нестабильно угловое замедление колеса, которое за 0,2 сек. 14 раз меняет знак и пределы изменения составляют от + 30 Л/сек.2 до —50 1/сек.2. В некоторых литературных ис­ точниках приводится еще более высокий уровень помех, соп­ ровождающих качение колеса с пневматической шиной в ре­ альных условиях.

В настоящее время этот факт, по-видимому, является ос­ новным препятствием на пути создания высокоэффективного

177