Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы испытаний транспортно-технологических машин и оборудования. Учебное пособие.pdf
Эксплуатационные расходы топлива определяют объёмным
счётчиком-топливомером или с помощью съёмного мерного бачка
на дорогах общего пользования большой протяженности
(50…100 км и более) со скоростями, которые допускают условия
движения. Скоростной режим движения регистрируют автометром,
путь пройденный автомобилем-счётчиком пути. Одновременно с
расходом топлива находят расход масла двигателем методом долива его в картер. В эксплуатационных испытаниях иногда расход
топлива измеряют на наиболее характерных участках пути.
Безопасность автомобилей в большей степени зависит от их
тормозных характеристик. Тормозные системы рассматривают как
рабочую, запасную (аварийную), стояночную и вспомогательную.
Критериями оценки эффективности рабочей и запасной тормозных
систем являются тормозной путь и замедление, стояночной –
уклон, на котором должен удерживаться автомобиль или автопоезд, а вспомогательной – постоянная скорость, которая должна
поддерживаться при движении на спуске определённой крутизны и
длины.
Методика проведения испытаний по определению эффективности тормозов. Для дорожных испытаний тормозов выбирают
участок сухой, чистой горизонтальной дороги с уклонами не более
0,5% с твёрдым ровным покрытием. Желательно, чтобы коэффици-
ент сцепления на этой дороге был не ниже 0,72…0,75. Метеорологические условия должны быть следующие: скорость ветра не более 3 м/с в любом направлении, температура воздуха 5…30 °С, отсутствие атмосферных осадков в виде дождя, снега и тумана.
Непосредственно перед тормозными испытаниями все узлы
автомобиля прогревают при движении со скоростью (0,8…0,9)v
max
в течение 1 ч или более.
Испытания тормозов проводят на режимах типа «0», «I» и «II».
Для автомобилей, тормозная система которых имеет ограничитель
давления или антиблокировочную систему (АБС), дополнительно
проводят испытания в режиме торможения на повороте и в режиме
изменения ряда (переставка). Рабочую тормозную систему испытывают на всех режимах, а запасную – только на режиме типа «0».
На режиме типа «0» оценивают эффективность холодных тормозов. Испытания типа «I» состоят из двух этапов: предварительного, для нагрева тормозов и основного, для оценки эффективности
61
работы нагретых тормозов. Нагрев достигается многократным торможением со скоростью 0,8v
до скорости 0,4v
max
с установив-
max
шимся замедлением 3 м/с2. Основной этап испытаний типа «I» проводят не позднее чем через 45 с после предварительного контрольным торможением, как и в испытаниях типа «0».
В испытательном режиме типа «II» при длительном торможении на затяжном спуске оценивают потери тормозного момента.
Предварительный этап проводят при непрерывном торможении
на спуске длиной 6 км и крутизной 6% со скоростью 30 ± 5 км/ч.
На этом этапе применяют метод буксировки на горизонтальной
дороге. Для этого применяют автомобиль-тягач с необходимым
запасом тягового усилия и достаточным сцепным весом.
Оценивают эффективность тормозов на основном этапе контрольным торможением, как при испытании типа «0», не позднее
чем через 45 с. Для этого в буксирный прибор включают специальное устройство, которое позволяет расцепить автомобили на ходу
без их остановки. На предварительном этапе тормоза сильно нагреваются (так, например, в тяжёлых грузовых автомобилях до 280 °С),
что приводит к значительной потере их эффективности.
Как показывают испытания, при применении метода буксировки получается значительно меньший разброс результатов, чем в
случае нагрева тормозов на спусках.
Эффективность тормозов может снизиться не только за счёт
нагрева, но и за счёт попадающей влаги при движении по мокрой
дороге.
Информация к размышлению. Для оценки эффективности
мокрых тормозов проводят следующие испытания. Предварительно
определяют эффективность сухих тормозов трёхкратным торможением с постоянным усилием на педали тормоза. Пропустив автомобиль через мелководный бассейн полигона, начинают серию новых торможений, стараясь выдержать прежний тормозной момент.
При этом увеличивают усилие, действующее на педаль тормоза.
Циклы торможений повторяют до тех пор, пока ус
на педаль, не станет равным первоначальному. Число тормо-
щее
илие, действую-
жений, необходимых для этого, и является оценкой эффективности
мокрых тормозов.
Дополнительные испытания автомобилей, имеющих ограничители давления в тормозной системе или антиблокировочные сис-
62
темы, проводят при торможении на повороте, в режиме изменения
ряда (переставка) и на дороге, на которой коэффициенты сцепления
под левыми и правыми колёсами различны.
Торможение с отключенным двигателем производят следующим образом. Автомобиль разгоняют до скорости несколько больше начальной (на 3…5 км/ч) и при входе на участок испытаний
двигатель отключают. При достижении начальной скорости производят эффективное торможение. При торможении с двигателем
автомобиль подходит к участку испытаний с заданной начальной
скоростью и водитель, быстро перенося ногу с педали подачи
топлива на тормозную педаль, производит торможение, не выключая передачи и сцепления. В протоколах этих испытаний кроме
обычных параметров торможения фиксируют данные о блокировке
колёс и отклонении траектории движения от направления, заданного разметкой. На каждом режиме испытывают автомобиль не менее
6 раз.
Дополнительные испытания проводят на дороге, отвечающей
общим требованиям на тормозные испытания типа «0». Но основные испытания типа «0» для автомобилей с ограничителем давления или антиблокировочной системой проводят на дороге как
с высоким значением коэффициента сцепления (не ниже 0,7), так
и с низким (не выше 0,3), а в ряде случаев и с разными значениями
коэффициента сцепления на обеих сторонах автомобиля (например,
слева 0,7, а справа 0,3).
Показателем эффективной работы вспомогательной тормозной
системы является поддержание постоянной скорости 30 ± 2 км/ч на
спуске длиной 6 км и крутизной 7%. При этом допускается торможение двигателем с условием, что его частота вращения не будет
превышать частоту вращения при максимальной мощности или по
ограничителю.
Стояночную тормозную систему испытывают при холодных
тормозах на крутых спусках. Автомобиль устанавливают на уклоне
определённой крутизны и затормаживают стояночным тормозом.
В заданном положении он должен удерживаться не менее 5 мин.
Не допускается включать передачи для повышения эффективности
действия тормоза.
Приборы и оборудование. С помощью устройства типа «пя-
тое колесо» регистрируют скорость, тормозной путь и усилие, действующее на педаль. Самописцы колеса позволяют дополнительно
63
регистрировать угловые скорости всех колёс автомобиля, по которым можно определить их проскальзывание. Для измерения замедления применяют деселерометры. В конструкцию комбинированного деселерометра входит самописец, который записывает одновременно замедление и усилие, действующее на тормозную педаль.
Из вспомогательного оборудования следует отметить устройство типа «механическая нога», применяемое для создания постоянного усилия, действующего на педаль, при многократных торможениях. Это устройство состоит из пневмоцилиндра, клапана и
регулятора. Скорость нарастания усилия составляет 133 Н/с.
Для расцепления тягача и испытуемого автомобиля применяется полуавтоматическое устройство, показанное на рис. 19.
Обозначения и принцип работы: испытатель может в любой
момент времени расцепить автомобили, удалив сжатый воздух
из камеры 4. При этом клин 3 освободит крюк 2, а следовательно,
и тягу буксира 6. Это устройство применяют вместе с силоизмерительным элементом 5, который соединяет корпус 1 с устройством
для контроля усилия буксировки.
Рис. 19. Устройство для полуавтоматического отсоединения
автомобиля-тягача от буксируемого автомобиля
64
Обработка данных тормозных испытаний. Информация
в процессе тормозных испытаний может быть получена непосредственно по приборам и записана на самописцы или осциллограф.
Скорость автомобиля и тормозной путь определяют соответственно
по тахогенератору и цифровому табло «пятого колеса», а температуру и максимальное замедление – термопарой и деселерометром.
Более полная информация заключена в записи различных процессов. В этом случае можно не только определить значение какой-то
величины, но и рассмотреть, как она изменяется во времени. Если
одновременно записывают несколько процессов, то их можно сопоставить и получить дополнительную информацию.
Если одновременно с замедлением записать давление в системе или усилие на педали, то можно выделить участок длительностью τс, на котором происходит запаздывание срабатывания тормозного привода. Величина τс не должна превышать 0,2 с.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие установки применяются для измерения сил и мо-
ментов, действующих на узлы автомобиля?
2. Какие приборы используют для измерения деформации
кручения?
3. Как проводят испытания автомобиля на плавность хода в
дорожных условиях?
4. Какой показатель служит обобщающим по плавности хода
автомобиля и как он рассчитывается?
5. Каким образом можно добиться сопоставимых результатов
в до
рожных усло
виях?
6. Какие методы испытания колебания хода автомобиля Вам
известны? Охарактеризуйте их.
7. Какие показатели устойчивости автомобилей подвергают-
ся испытаниям?
8. Назовите характеристики автомобиля, влияющем на
управляемость.
9. Какой показатель считается комплексным показателем ра-
боты автомобиля и как проводятся его испытания?
10. Какие стендовые испытания проводятся на долговечность
автомобиля?
11. Как испытывают автом
обиль на
шумность?
65
12. Как работает стенд для проверки тяговых свойств автомо-
биля?
13. Как в дорожных условиях проверяют тягово-скоростную
характеристику автомобиля?
14. Охарактеризуйте показатели оценки тягово-скоростных
свойств автомобиля.
15. Назовите оценочные показатели тормозных свойств авто-
мобиля.
16. Какими показателями оценивается управляемость автомо-
биля?
17. Каковы оценочные показатели манёвренности автомобиля?
18. Назовите оценочные показатели плавности хода.
Укажите рад
19.
иусы колеса автомобиля. Каковы способы их
определения?
20. Как испытывается автомобиль на топливную экономич-
ность?
21. Раскройте сущность методики проведения испытаний по
определению эффективности тормозов.
66
4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
АГРЕГАТОВ ТРАНСМИССИИ
4.1. ИСПЫТАНИЯ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ
Эти испытания включают в себя проверку сцепления, коробки
передач, карданной передачи и заднего моста. Диагностику сцепления рекомендуется проводить как при работе автомобиля, так
и в его нерабочем состоянии. Предпочтительным считается диагностирование сцепления в работе, но эта процедура требует применения сложных методов и средств диагностирования.
Проверка сцепления заключается в измерении усилия, прикладываемого к педали сцепления; длины свободного конца регулировочной тяги (до контргайки); свободного хода педали; усилия
на педали сцепления в конце её свободного хода.
Усилие, прикладываемое к педали сцепления, при заданной
скорости и требуемой нагрузке характеризует момент трения, определяющий величину пробуксовки сцепления. У новых муфт сцепления этот момент в 1,5–1,8 раз больше максимального крутящего
момента двигателя, который в процессе эксплуатации снижается
в несколько меньшей степени, чем момент трения, в результате
наступает уравнивание моментов и пробуксовка сцепления.
Наиболее информативным является способ проверки муфты
сцепления на тяговом барабанном стенде с помощью стробоскопических устройств. За базовую величину принимается частота вращения коленчатого вала двигателя, для чего стробоскопическое
устройство присоединяют к распределителю зажигания двигателя.
Задние колёса, установленные на барабаны стенда, раскручивают
до заданной скорости на прямой передаче. При достигнутом режиме лампой стробоскопического устройства освещают вращающийся элемент карданной передачи, например карданный шарнир.
Затем двигателю автомобиля дают полную нагрузку. Если при этом
в луче стробоскопического устройства не наблюдается отставание
шарнира (перемещение шарнира относительно картера заднего
моста), то пробуксовки нет. В противном случае сцепление неисправно. Количественно величину пробуксовки оценивают по скорости отставания шарнира. Основной недостаток способа заключается в том, что он не выявляет неисправности муфт сцепления, находящихся в предотказном состоянии.
67
Для измерения свободного хода педали используется прибор К-446, обеспечивающий измерение хода педали в диапазоне
0…200 мм с погрешностью ± 2,5 мм. Прибор устанавливают на рулевом колесе и крепят к нему с помощью специально предусмотренных винтов. Затем с помощью ленты, намотанной на самонаматывающемся барабане, соединяют устройство с педалью сцепления
автомобиля. После этого, поворачивая рукой самонаправляющийся
барабан, устанавливают нулевое деление шкалы против указательной стрелки прибора. Нажимая медленно на педаль сцепления,
фиксируют момент заметного повышения сопротивления её перемещению и по шкале прибора считывают необходимые показания.
Прибором К-444, помимо измерения свободного хода сцепления, измеряют также усилие, прикладываемое к педали. Для этого
он снабжён гидравлической массдозой (аналог – педаметр тормозного стенда) и измерительным прибором (манометр, проградуированный в единицы силы). Диапазон измерения усилия 0…0,5 кН с
погрешностью ± 0,01 кН. Аналогичный прибор (рис. 20), рекомен-
дуется для диагностирования сцепления в процессе испытаний автомобиля на тяговом стенде в режиме нагрузки, соответствующей
максимальному крутящему моменту.
Рис. 20. Устройство для проверки сцепления автомобиля:
1 – манометр; 2 – корпус; 3 – палец; 4 – барабан; 5 – спиральная пружина;
6 – пружина; 7 – винт; 8 – риска; 9 – барабан со шкалой;
10 – металлическая лента; 11 – шланг; 12 – датчик
68
4.2. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ И РЕДУКТОРА ЗАДНЕГО МОСТА
Такие испытания осуществляют по суммарному люфту в цепи
сопряжений и усилию проворачивания при заданном скоростном
режиме. По первому параметру оценивают также состояние карданной передачи.
Для измерения суммарного люфта используют угловой люфтомер КИ-4832 (рис. 21). Он представляет собой динамометрическую рукоятку, на которой смонтированы устройство для установ-
ностируемого автомобиля и
ки люфтомера на карданный ва
л диаг
градуированный диск. Последний легко вращается на собственной
оси. По всему ободу диска расположена герметически закрытая
прозрачная полихлорвиниловая трубка диаметром 6…8 мм, наполовину заполненная подкрашенной жидкостью. В рабочем положении, когда подвижные губки устройства установлены на вилке карданного вала диагностируемого автомобиля, жидкость занимает
ровня, по ко-
всю нижнюю половину трубки и служит в качеств
е у
торому отсчитывают угол поворота карданного вала. Измерение
люфтов осуществляют при неработающем двигателе на нормированных усилиях. Например, выбор зазора в трансмиссии автомобилей ГАЗ-53 и ЗИЛ-130 производят на усилиях соответственно
10…15 и 20 Н
⋅м.
В настоящее время применяют виброакустические и спектро-
метрические методы диагностирования агрегатов трансмиссии.
Рис. 21. Люфтомер угловой КИ-4832:
1 – губка зажима; 2 – вороток; 3 – градуированный диск; 4 – полукольцо
подкрашенной жидкости в полиэтиленовой трубке; 5 – стрелка; 6 – шкала
динамометрической рукоятки; 7 – динамометрическая рукоятка
69
4.3. СТЕНДЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ АМОРТИЗАТОРОВ.
Техническое состояние амортизаторов на АТП и СТО оценивают на стендах по характеру свободных затухающих колебаний
кузова автомобиля в дорезонансной зоне и по параметрам свободных затухающих колебаний в резонансной зоне системы автомобиль–стенд. Для АТП и СТО наиболее перспективны стенды
Элкон L-100 (ВНР) и отечественный стенд К-491.
Стенд К-491 предназначен для пров
ерки ам
ортизаторов легковых автомобилей без их демонтажа с автомобиля. Стенд стационарный, электромеханический; напряжение питания 220/380 В, потребляемая мощность 2,3 кВт; габаритные размеры 3150
×2720×900 мм,
масса 550 кг. Колебания в подвеске диагностируемого автомобиля
задают с помощью вибратора, рабочий ход толкателя которого
18 мм, а частота двойных ходов 920 мин
–1
. Работа на стенде отли-
чается хорошей технологичностью, среднее время снятия диаграммы не превышает 1…2 мин.
Стенд (рис. 22) состоит из двух рам, двух вибраторов, двух
блоков записи диаграмм, двух опорных площадок, рычагов, аппаратного шкафа и трапов для въезда и выезда автомобиля со стенда.
Рамы являются базовыми деталями стенда, на них монтируют ос-
атор эксцентрикового типа.
тальные узлы. Виб
р
70
Рис. 22. Стенд К-491 для проверки амортизаторов:
1 – шкаф электроаппаратный; 2, 3 – рама; 4 – платформа;
5 – блок записи диаграмм; 6 – маховичок; 7 – рычаг;
8 – пружина; 9 – вибратор