МУ к лабораторным работам по исследованию эксплуатационных свойств автомобиля в дорожных условиях

.

Методические указания

к лабораторным работам по исследованию эксплуатационных свойств автомобиля в дорожных условиях

Методичні вказівки

до лабораторних робіт з дослідження експлуатаційних властивостей автомобіля в дорожніх умовах

Рабочая программа проведения цикла ходовых испытаний

В качестве базового транспортного средства для проведения дорожных испытаний используется ходовая лаборатория кафедры автомобилей. Лабораторный практикум предусматривает выполнение четырех работ по следующей программе:

1.Лабораторная работа №1 проводится на первом занятии в течение 2 академических часов. В ходе занятия студент знакомится с устройством и работой ходовой лаборатории.

2.Измерения тормозной эффективности (л.р.№2), скоростных свойств автомобиля (л.р.№3), топливной экономичности (л.р.№4) проводятся на втором занятии в течение 2 академических часов. Результаты испытаний сохраняются на переносном компьютере ходовой лаборатории.

3.Обработка результатов измерений проводится на третьем и четвертом занятиях в течение 4 академических часов с использованием методических рекомендаций и прикладного программного обеспечения, установленного на переносном компьютере ходовой лаборатории и персональных компьютерах в классе систем автоматического проектирования кафедры автомобилей.

4.Защита лабораторных работ осуществляется на двух последних занятиях. Студент должен представить краткий конспект по каждой лабораторной работе, обработанные результаты измерений в объеме, указанном в методических рекомендациях, и устно ответить на контрольные вопросы.

•

Лабораторная работа № 1

Настройка и работа ходовая лаборатории

Цель и задачи работы

Цель работы – изучить устройство и работу ходовой лаборатории, оборудованной современным аналогово-цифровым измерительным комплексом.

Задачи:

-изучить конструктивные особенности ходовой лаборатории;

-ознакомиться с работой оператора ходовой лаборатории;

-проверить и при необходимости осуществить настройку измерительного оборудования.

Техническая характеристика, устройство и работа измерительного комплекса ходовой лаборатории

Ходовая лаборатория включает в себя базовый автомобиль, на котором стационарно размещается современный аналогово-цифровой измерительный комплекс (рис.1.1).

К

Рис. 1.1 Общий вид ходовой лаборатории и схема расположения измерительных устройств:

S – прибор «пятое колесо»; Р1-Р4 – датчики давления; А1-А3 – двухкоординатные датчики ускорения; F1 – датчик усилия на тормозной педали; Q1 – датчик расхода топлива; К –контроллер

Лаборатория позволяет оценить скоростные свойства автомобиля, эффективность его тормозной системы, динамические характеристики тормозного привода и топливную экономичность.

Отличительной особенностью ходовой лаборатории является возможность получения необходимой информации как в цифровом, так и в графическом виде. Это позволяет наглядно наблюдать картину протекания, например, такого многогранного и сложного процесса, как торможение автомобиля не только по параметрам тормозной эффективности, но и с учетом динамики тормозного привода, изменением усилия на педали тормоза, изменением курсовой устойчивости и появлением возмущающих воздействий от неровностей дороги.

В состав измерительного комплекса входят: бортовой контроллер; прибор «пятое колесо»; датчики первичной информации; кабели связи; переносной компьютер (ноутбук).

Измерительный комплекс функционирует при температуре окружающего воздуха от -20°C до 45°C и относительной влажности воздуха от 5 до 95% без конденсации влаги. Электропитание аппаратуры осуществляется от бортовой сети автомобиля напряжением 11,4…14 В. Потребляемая мощность не более 20 Вт.

Бортовой контроллер выполняет следующие основные функции:

-автоматический опрос датчиков и первичную обработку полученной информации;

-обмен информацией с переносным компьютером по локальной сети Ethernet;

-задание начала и окончания автоматического опроса датчиков;

-индикация технологических операций;

-хранение информации за установленный период испытаний.

Бортовой контроллер выполнен на базе микропроцессорной платы типа CPU 686E с процессором Geode™ GX1/300 МГц и имеет 16-и канальный модуль аналогового ввода-вывода AI16-5A-2. На передней панели бортового контроллера размещены: тумблер подачи питания от бортовой сети автомобиля 12…14 В; кнопки управления процессом считывания информации с датчиков («Пуск», «Стоп» «Сброс результатов измерения»); 2 индикатора наличия вторичного (стабилизированного) питания ±12В и ±5В; 26 контрольных индикаторов; разъем «Ethernet” для подключения бортового контроллера к переносному компьютеру.

На задней панели бортового контроллера размещены разъемы для подключения датчиков к соответствующему каналу измерения.

Конструктивно бортовой контроллер выполнен в виде прибора со средствами крепления в горизонтальной или вертикальной плоскости (каркас фирмы BOPLA). Габаритные размеры прибора - 240х145х271 мм. Устанавливается контроллер в салоне автомобиля (рис. 1.2).

Рис. 1.2 Бортовой контроллер, подключенный к переносному компьютеру

.

Переносной компьютер со специальной прикладной программой, обеспечивает:

–ввод и корректировку настроечных коэффициентов измеряемых параметров;

–калибровку датчиков (акселерометров и тензометров);

–передачу введенной оператором информации в бортовой контроллер;

–выполнение расчетов по заданным функциям;

–построение отдельных графиков по каждой функции;

–построение тормозной диаграммы автомобиля;

–формирование и выдачу (по команде оператора) отчетов заданной формы;

–предоставление информации об измеренных и расчетных параметрах на мониторе в цифровом и графическом виде;

–хранение полученной в процессе испытаний информации.

Переносной компьютер имеет следующие характеристики: CPU Intel® Celeron 1,8 GHz (i852MG), RAM 256Mb PC2100 DDR (up to 1GB), HDD 30Gb, DVD-ROM/CD-RW, 15” TFT (1024x768), Intel 852 GM 32MB VRAM, SB 16-bit, FM 56 K, LAN10/100, 2xPCMCIA, 3xUSB 2.0, LPT, VGA, TV-out (S-video), Li-Ion (up to 3 hrs).

Прибор «пятое колесо» служит для измерения пройденного пути, скорости и ускорения (замедления) автомобиля.

Прибор «пятое колесо» состоит из следующих основных элементов: колесо 1, рычаг 2, амортизатор 3, карданный шарнир 4, кронштейн 5, верхний шаровой шарнир 6, чашка 7, пружина 8, вилка 9, датчик 10 (рис.1.3).

Рис.1.3 Прибор «пятое колесо»

Датчик 10 включает в себя зубчатый диск, закрепленный на оси колеса 1, и катушки индуктивности, установленную неподвижно на вилке 9.

При совместном вращении колеса 1 и зубчатого диска в катушке индуктивности наводится импульсная ЭДС, частота которой пропорциональна угловой скорости колеса и числу зубьев диска (в используемом датчике – 60 зубьев).

Визмерительной системе используются следующие датчики:

-датчик для измерения усилия, прикладываемого к педали тормоза;

-датчик измерения расхода топлива.

-три датчика для измерения ускорений по двум координатам;

-четыре датчика для измерения давления в пневматическом тормозном приводе;

Измерение усилия на тормозную педаль производится с помощью

тензопреобразователя типа AG фирмы SCAME (рис.1.4). Принцип действия датчика следующий: под действием усилия, прилагаемого на тормозную педаль, мембрана датчика прогибается, тензорезисторы меняют свое сопротивление, что приводит к разбалансу моста, пропорционально измеряемому усилию.

Рис. 1.4 Датчик усилия, установленный на педали тормоза

Техническая характеристика датчика обеспечивает необходимый диапазон измерения усилия от 0, 05 до 100 кг при заданных условиях

(табл.1.1).

Датчик расхода топлива преобразует объемный расход топлива в электрические импульсы. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. За один оборот турбинки датчика вырабатывается один импульс, 500 импульсов соответствуют прохождению через датчик 1 литра топлива при заданных характеристиках (табл. 1.2)

Таблица 1.2 Технические характеристики датчика расхода топлива

1.2 Для начала записи измерений нажать кнопку ПУСК.

При этом на протяжении всей записи подсвечивается индикатор 14 канала.

1.3 Для обнуления информации о пройденном пути автомобиля (если необходимо) нажать кнопку СБРОС (крайняя левая кнопка желтого цвета).

1.4. Окончание записи производится нажатием кнопки СТОП.

При этом продолжает подсвечиваться индикатор 14 канала пока оперативная информация испытаний переписывается в постоянно-запоминающее устройство контроллера.

1.5. Для выключения бортового контроллера, после того как погаснет подсветка индикатора 14 канала, установить тумблер ПИТАНИЕ в положение ОТКЛ. При этом гаснут все индикаторы.

2. Считывание информации на переносной компьютер.

2.1Подключить компьютер через кабель Ethernet к бортовому контроллеру.

2.2Включить компьютер.

2.3Перед запуском прикладной программы проверить региональные настройки. Разделителем целой и дробной частей числа должна быть точка.

2.4Запустить прикладную программу «hadi».

2.5Контролировать на экране появление окна этапов инициализации программы.

2.6Считать информацию на переносной компьютер, используя соответствующую команду главного меню (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Главное меню прикладной программы

3. Работа с базой данных испытаний

3.1Включить опцию «Работа с графиками» главного меню прикладной программы.

3.2Для работы с базой данных испытаний используется опции основного меню (рис. 1.8).