Диагностические параметры, свойства тормозных систем автомобилей и факторы, влияющие на торможение, описаны в работе .
Для определения технического состояния тормозов используют три метода:
- в дорожных условиях ходовые испытания;
- в процессе эксплуатации за счет встроенных средств диагностики;
- в стационарных условиях с использованием тормозных стендов.
Перечень параметров диагностирования и локализации неисправностей в
тормозах устанавливает ГОСТ 26048-83. Эти параметры подразделяются на две группы. Первая группа включает интегральные параметры общего диагностирования, а вторая - дополнительные (частные) параметры поэлементного диагностирования для поиска неисправностей в отдельных системах и устройствах.
Диагностические параметры первой группы: тормозной путь автомобиля и колеса, отклонение от коридора движения, замедление (установившаяся тормозная сила) автомобиля и колеса, удельная тормозная сила, уклон дороги (на котором удерживается автомобиль в заторможенном состоянии), коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси, осевой коэффициент распределения тормозной силы, время срабатывания (или растормаживания) тормозного привода, давление и скорость изменения его в контурах тормозного привода и др.
Диагностические параметры второй группы: полный и свободный ход педали, уровень тормозной жидкости в резервуаре, сила сопротивления вращению незаторможенного колеса, путь и замедление выбега колеса, овальность и толщина стенки тормозного барабана, деформации стенки тормозного барабана, толщина тормозной накладки, ход штока тормозного цилиндра, зазор во фрикционной паре, давление в приводе, при котором колодки касаются барабана, и др.
Из числа этих параметров в соответствии с ГОСТ 254780-82 при стендовых испытаниях тормозов обязательно определяются тормозные силы на отдельных колесах, общая удельная тормозная сила, коэффициент осевой неравномерности тормозных сил, время срабатывания тормозов. При этом показатели общей удельной тормозной силы и коэффициент осевой неравномерности являются расчетными.
Дорожные испытания применяют, как правило, для «грубой» оценки тормозных качеств автомобиля. При этом результаты испытаний могут определяться визуально по тормозному пути и синхронности начала торможения колес при резком однократном нажатии на педаль тормоза (сцепление выключено), а также с использованием переносных приборов - деселерометров (или десел ерографов).
На дорожные испытания часто возлагают надежды дать ответ о тяговых, экономических, тормозных качествах автомобиля. При этом для тяговых, экономических, тормозных свойствах автомобиля, об управляемости и устойчивости его движения, поведении на разных скоростях, при разной загруженности, в установившихся и неустановившихся режимах, в разных дорожных и климатических условиях и т. д. Однако дорожные испытания имеют ряд недостатков. Диагностирование по тормозному пути должно проводиться на ровном, сухом, горизонтальном участке дороги с твердым покрытием, свободном от движущегося транспорта.
Этот способ испытаний все еще имеет довольно широкое распространение, хотя и имеет следующие довольно существенные недостатки:
- 1. При торможении невозможно обеспечить стабильное нажатие на педаль тормоза с одинаковым усилием, вследствие чего результаты измерений значительно различаются на каждом из торможений.
- 2. Тормозной путь в значительной степени зависит от опыта водителя автомобиля, состояния покрытия дороги и условий движения.
- 3. Определяется только общее замедление автомобиля. Нельзя дифференцированно определить отклонение тормозных усилий на отдельных колесах, что определяет устойчивость движения автомобиля при торможении.
- 4. При испытаниях вероятна опасность возникновения несчастных случаев.
- 5. Значительны затраты времени на испытания при большом износе шин и подвески вследствие блокировки колес.
- 6. При плохих климатических условиях (дождь, снег, гололед) проводить измерения вообще невозможно.
По перечисленным причинам контроль тормозов на дороге по тормозному пути совершенно не удовлетворяет современным требованиям.
Диагностирование тормозов автомобилей на дороге по замедлению автомобилей производится с помощью деселерометров (деселерографов) также на ровном, сухом, горизонтальном участке дороги. При скорости 10...20 км/ч водитель резко тормозит однократным нажатием на педаль тормоза при выключенном сцеплении. При этом замеряется замедление автомобиля, не зависящее от скорости испытаний.
Для легковых автомобилей замедление должно составлять не менее 5,8 м/с 2 , а для грузовых (в зависимости от грузоподъемности) - от 5,0 до 4,2 м/с 2 . Для ручных тормозов замедление должно быть в пределах 1,5...2 м/с 2 . Принцип работы деселерометра (деселерографа) состоит в перемещении подвижной инерционной массы прибора относительно его корпуса, неподвижно закрепленного на автомобиле. Это перемещение обусловливается действием силы инерции, возникающей при торможении автомобиля и пропорциональной его замедлению.
Инерционной массой диселерометра (деселерографа) может быть поступательно движущийся груз, маятник (табл. 9.1), жидкость или датчик ускорения, а измерителем предельного замедления - стрелочное устройство, шкала, сигнальная лампа, самописец и т. д.
Деселерометр предназначен для оценки эффективности действия автомобильных тормозов путем замера величины максимального замедления движения автомобиля при торможении.
Тип прибора - ручной, инерционного действия, маятниковый.
Таблица 9.1
Технические характеристики деселерометра мод. 1155М
Основой прибора является маятник, который под влиянием инерционных сил, возникающих при торможении, отклоняется от нулевого положения на определенный угол, зависящий от величины замедления. Отклонение маятника регистрируется стрелкой, самофиксирующейся на делении шкалы, соответствующем максимальной достигнутой величине замедления. Показания прибора сравнивают с данными справочной таблицы (помещенной на задней крышке корпуса прибора) и судят о качестве работы тормозной системы.
Измерение замедления производят при торможении автомобиля, разогнанного до скорости 30 км/ч, на сухом ровном горизонтальном участке дороги с асфальтовом или цементобетонным покрытием.
Прибор с помощью резиновых присосов крепят на внутренней стороне ветрового стекла автомобиля.
Использование многоконтурных тормозных систем, оснащение их дополнительными устройствами (антиблокировочными устройствами, гидровакуумными усилителями, устройствами автоматической регулировки во фрикционной паре и т. д.) и ужесточение требований к тормозным качествам автомобилей делают неэффективными дорожные испытания.
В Украине с 01.01.1999 введен в действие стандарт ДСТУ 3649-97 «Средства транспортные дорожные. Эксплуатационные требования безопасности к техническому состоянию и методы контроля» взамен действовавшего ранее межгосударственного стандарта ГОСТ 25478-91. Этим документом предусмотрены два вида контроля рабочей тормозной системы (РТС): дорожные испытания и стендовые испытания. Ниже приводятся расчетные методы контроля тормозных систем, заимствованные из работы и Nj и 686 Н для ДТС остальных категорий. В процессе торможения не допускается корректировка водителем траектории движения ДТС, если это не требуется для обеспечения безопасности движения. В случае, когда потребовалась корректировка траектории, результат испытаний не засчитывается.
Состояние РТС оценивается по фактическому значению тормозного пути, который не должен превышать норматив, указанный в табл. 9.1.
Согласно ДСТУ допускается оценивать работоспособность РТС по критерию значения установившегося замедления ДТС (j ycT ), которое должно быть не менее 5,8 м/с 2 для ДТС категории Mj и 5,0 м/с 2 для всех прочих (с учетом автопоездов на базе ДТС категории МД. При этом необходимо контролировать время срабатывания тормозной системы, которое для ДТС с гидравлическим приводом должно быть не более 0,5 с и для ДТС с другим приводом - не более 0,8 с.
Время срабатывания тормозной системы (т с) определяется стандартом Украины ДСТУ 2886-94 как промежуток времени от начала торможения до момента времени, в который замедление (тормозная сила ДТС) принимает установившееся значение.
Наибольшую эффективность диагностирования тормозных систем обеспечивают специализированные стенды, которые гарантируют точность и достоверность диагностирования.
В процессе развития стендовой техники были опробованы самые разнообразные конструкции. Основным элементом, определяющим все различия, были опорные поверхности для проверяемых колес.
Основным типом стенда является одноосный стенд с беговыми барабанами.
Стендовые испытания основаны на принципе обратимости движения: проверяемый автомобиль неподвижен, а его вращающиеся колеса опираются на движущуюся опорную поверхность. Самыми распространенными стендами являются цилиндрические поверхности спаренных роликов. На полноопорных стендах вращаются все колеса, на одноосных стендах - только колеса одной оси.
Работа автомобиля на стенде моделирует его реальную работу на дороге. Как при любом моделировании, здесь воспроизводятся не все факторы реального движения, а лишь самые существенные (с точки зрения разработчика стенда и технологии испытаний). Так, обычно не моделируется набегающий поток воздуха, из-за чего при тяговых испытаниях не действует аэродинамическое сопротивление, а также меняется тепловой режим работающего двигателя. Далее, в эксплуатации используют большей частью одноосные стенды, что существенно влияет на моделирование рабочих режимов.
Тем не менее стендовые испытания имеют ряд весьма важных достоинств.
Таблица 9.2
Нормативные значения тормозного пути для дорожных транспортных средств, находящихся в эксплуатации (по ДСТУ 3649-97)
Примечание: V 0 - начальная скорость торможения в км/ч.
По назначению стенды можно разделить на тяговые для контроля тяговых и экономических свойств (то есть силового агрегата), тормозов и других систем.
По методу создания действующих сил различают силовые, инерционные и комбинированные инерционно-силовые стенды. Самый общий принцип стендового контроля состоит в том, что колеса автомобиля взаимодействуют с опорными элементами стенда, причем на колеса действуют силы двух групп: движущие и тормозные. Создают их либо силовыми устройствами - двигателями и тормозами, либо инерционными элементами - массами и маховиками. Соответственно называют силовыми и инерционными методами испытаний.
При силовом методе, как правило, используют установившиеся режимы, то есть контроль при постоянной скорости. При инерционном методе режимы только неустановившиеся (динамические), скорости меняются, за счет ускорений создаются инерционные силы (табл. 9.3).
При стендовых испытаниях критериями технического состояния РТС являются общая удельная тормозная сила и время срабатывания ТС на стенде, а также осевой коэффициент равномерности тормозных сил для каждой оси. Общая удельная тормозная сила {у,) должна быть не менее 0,59 для одиночных ДТС категории Mj и 0,51 для всех прочих. При этом максимальное значение коэффициента неравномерности любой оси (A” H) не должно превышать 20 % в диапазоне тормозных сил от 30 до 100 % максимальных значений. Указанные критерии вычисляют по следующим формулам:
где Р Т max i - максимальное значение тормозной силы на /-м колесе, Н; п - общее количество колес, оборудованных тормозными механизмами; М а - масса автомобиля, кг; g - ускорение свободного падения, 9,80665 м/с 2 ;
где Р тл, Р тп - значения тормозной силы на левом и правом колесах одной оси соответственно, Н; Р т тах - большее из двух указанных значений тормозной силы.
Таблица 9.3
Назначение стендов и методы испытаний
По ГОСТ 25478 коэффициент неравномерности вычисляется иначе:
Время срабатывания тормозной системы на стенде (т сп) - промежуток времени от начала торможения до момента времени, в который тормозная сила колеса ДТС, находящегося в наихудших условиях, достигает установившегося значения, определяется по ДСТУ 2886-94.
На стенде ДТС должно испытываться в состоянии полной массы. Допускается проводить испытания ДТС с пневмоприводом в снаряженном состоянии. В этом случае максимальные тормозные силы колес и время срабатывания должны быть пересчитаны. Общая удельная тормозная сила и время срабатывания на стенде должны определяться как среднее арифметическое значение по результатам трех испытаний, округленное до десятых долей. Если разница между каким- либо из этих значений и средним больше 5 %, испытания необходимо повторить. Как и при дорожном методе, испытания следует проводить при «холодных» тормозных механизмах.
Требование выполнять стендовый контроль тормозов ДТС в состоянии полной массы исходит из ограниченных возможностей большинства силовых стендов по реализации тормозных сил (0,7...0,9 от действующей в момент испытаний нагрузки на колесо; у инерционных стендов это отношение несколько выше - q = 1,0... 1,2). Требование это нереально; не случайно стандарт допускает для ДТС с пневмоприводом (то есть большинства грузовых автомобилей и автобусов) испытания в снаряженном состоянии. Не исключено, что оно будет соблюдаться при государственных техосмотрах легковых автомобилей, где можно посадить в салон водителя, инспектора и двух-трех человек из очереди. Но уже для микроавтобусов, не говоря о грузовых автомобилях и автобусах с гидроприводом тормозов, это неосуществимо. При регулярном контроле в эксплуатации, выполняемом в автотранспортных предприятиях (АТП) и на станциях технического обслуживания (СТО). Это требование никогда не будет соблюдаться. Выходом может послужить искусственное догружение проверяемых колес, но стенды с догружателями массового распространения не получили.
Во всех действующих стандартах для расчета нормативов использовано упрощенное представление процесса торможения. Фактическая тормозная диаграмма автомобиля имеет довольно сложную конфигурацию. Один из примеров записи замедления функции времени показан на рис. 9.1 (тонкая зубчатая линия) }
Загрузка...
