Архив рубрики «ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ»
Стенд Для проверки амортизаторов фирмы МАНД
Стенд для проверки амортизаторов фирмы МАНА состоит из напольного блока SA 2 (FWT 1 Euro) и управляющего модуля. Технические характеристики стенда приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Технические характеристики
Параметры |
SA 2 (FWT 1 Euro)
SHAPE \* MERGEFORMAT
Диапазон измерений: максимальная частота, Гц максимальный ход, мм Точность дисплея
Размеры напольного узла (д х ш х в), мм Ширина колеи, мм:
16
100
1 % от крайнего значения диапазона измерений
2320 х 800 х 280
2200 800 9(7,5) |
Максимум
Минимум Ход возбуждения, мм
Окончание табл. 6.1
|
Проверка производится следующим образом:
1. Въехать на стенд передней осью. Измерения начинаются автоматически после изменения веса на платах при заезде на стенд. На мониторе компьютера появится экран, показанный на рис. 6.5, а. Надпись «ПО» в верхнем правом углу экрана означает, что измерения проводятся для передней оси. Одновременно значок передней оси на схеме автомобиля загорается красным.
2. Автоматически определяется вес оси в килограммах и выводится на экран.
3. Начинает колебаться левая плата стенда. Измеряемые значения изображаются на графике кривой красного цвета, а также выводятся на экран в числовой форме («Махаметр») и процентах.
4. Начинает колебаться правая плата стенда. Измеряемые значения правого амортизатора изображаются на графике в виде кривой синего цвета; числовые значения также выводятся на экран.
5. Проверка задних амортизаторов выполняется, когда задняя ось автомобиля проехала через стенд проверки бокового увода колеса на платы стенда амортизаторов. На экране появляется окно, изображенное на рис. 6.5, б. Надпись «30» в правом верхнем углу означает, что измерения проводятся для задней оси. Одновременно значок задней оси на схеме автомобиля загорится красным.
Вмешаться в автоматическую процедуру проверки можно, повторно въехав на площадку стенда проверки амортизаторов. При этом необходимо убедиться, что на экране указана нужная ось, при необходимости следует переключить систему при помощи соответствующих клавиш. Измерения будут повторены автоматически.
Рис. 6.5. Вид экрана в режиме проверки: а — передней оси, б — задней оси |
Методы определения технического состояния амортизаторов
Существует несколько методов определения состояния амортизаторов:
□ визуальный осмотр;
□ раскачивание автомобиля;
□ проверка степени нагрева;
□ оценка поведения автомобиля в движении;
□ стендовая диагностика.
Визуальный осмотр предусматривает выявление на поверхности корпуса амортизатора подтеков масла — неопровержимого доказательства потери герметичности и частичного или полного выхода его из строя. Но масляный туман на поверхности корпуса не всегда является признаком неисправности. Из-за слоя грязи найти истинную причину появления масла на корпусе может быть сложно, поэтому амортизатор следует очистить и повторно осмотреть через несколько дней эксплуатации. Возникшие повторно потеки масла говорят о неисправности амортизатора.
Визуальному осмотру подвергаются и шины, так как равномерность износа их протектора — важнейший показатель работоспособности амортизаторов. Если протектор, особенно по краям, имеет явно выраженные пятна износа, значит, процесс его качения сопровождается скачками, что происходит при неработающих амортизаторах.
С помощью данного метода невозможно точно установить причины повреждений и разрушений внутренних частей амортизатора. Важно знать, что одним из наиболее часто встречающихся дефектов внутренних частей амортизатора является их естественный износ.
Раскачивание автомобиля предполагает раскачивание кузова стоящего автомобиля и оценку состояния амортизаторов по количеству колебательных движений кузова до момента полной остановки.
Существует два способа проведения этого теста. В первом случае после одноразового надавливания на автомобиль наблюдают за характером перемещения кузова. Если он поднимается медленно,
значит, амортизаторы работают, если же он «выстреливает» вверх без каких-либо задержек — не работают. Второй вариант этого теста предусматривает интенсивную раскачку автомобиля в несколько приемов. Если амортизаторы рабочие, после прекращения раскачки кузов становится неподвижным уже на первом или втором (в зависимости от интенсивности раскачки) «свободном» качке. Чем хуже амортизатор, тем медленнее затухают колебания.
Данный метод позволяет определить только два «крайних» состояния амортизатора: либо амортизатор полностью вышел из строя (сломана проушина или шток, износился клапанный узел, отсутствует амортизаторная жидкость в рабочей камере), либо амортизатор «подклинивает» или «заклинило» полностью. Попытки определить степень износа амортизатора в этом случае не имеют смысла, так как усилие, развиваемое амортизатором, зависит от скорости движения штока. Кроме того, в различных автомобилях конструктивно заложены разные параметры жесткости подвески. У некоторых моделей автомобилей подвеска изначально достаточно «мягкая».
При движении автомобиля скорость движения штока амортизатора значительно выше, чем та, которую удастся достичь при раскачивании автомобиля вручную. Поэтому и определить степень износа амортизатора в данном случае невозможно.
Проверка раскачиванием кузова малоэффективна также из-за того, что шарниры подвески после длительной эксплуатации могут перемещаться с большим сопротивлением, которого будет достаточно для быстрого гашения раскачивания. И наоборот, амортизаторы с прогрессивной характеристикой из-за малого сопротивления на небольших скоростях перемещения кузова будут медленно гасить колебания даже в исправном состоянии.
Проверка степени нагрева. Принцип действия гидравлических амортизаторов основан на преобразовании энергии колебаний в тепловую. Из этого следует, что чем теплее амортизатор, тем эффективнее он выполняет свою функцию.
Для получения точных результатов при таком способе диагностирования необходимо соблюдать одно важное требование. Непосредственно перед проверкой амортизаторы нужно «разогреть», поездив на автомобиле по неровной дороге или по трассе на высокой скорости. При проверке степени нагрева амортизаторов, что более удобно делать на эстакаде или осмотровой канаве, температура каждого не должна существенно отличаться друг от друга. Более низкая температура того или иного амортизатора по сравнению с другими — доказательство снижения эффективности его работы. Если на общем фоне сильно нагревается только один амортизатор, значит, остальные полностью или частично потеряли способность гасить колебания.
Работоспособность амортизаторов по степени нагрева проверяют очень редко. Объясняется это неудобством проведения такой проверки, так как амортизаторы, как правило, находятся в труднодоступных местах.
Оценить степень исправности амортизаторов по поведению автомобиля в движении под силу только опытным водителям. При неисправных амортизаторах уже на скорости 80…90 км/ч автомобиль становится плохо управляемым, особенно на неровной дороге, появляется продольная и поперечная раскачка, снижается курсовая устойчивость. Раскачка имеет слабо затухающий характер и при очередных неровностях ее амплитуда увеличивается. При движении по кривой автомобиль может плохо или с большим опозданием реагировать на поворот руля. Увеличивается также остановочный путь при торможении.
По уровню комфорта определить неисправность амортизаторов удается не всегда. Только когда автомобиль оснащен спортивными газовыми амортизаторами, поломка заметна благодаря исчезновению характерной жесткости.
Стендовая диагностика — самый точный способ определения состояния амортизаторов. Существует два метода данной проверки:
1) на автомобиле, установив его колеса на рабочие площадки вибрационного стенда;
2) сняв амортизатор и проверив величину демпфирующего усилия на специальном измерительном стенде.
Второй метод дает более точные результаты, однако из-за неудобств и сложностей, связанных с необходимостью снимать амортизаторы, он не нашел широкого применения, тогда как первый метод достаточно распространен.
Одним из объективных методов стендовой диагностики является шок-тест (shock-test). Он проводится на стенде, состоящем
из небольшого пневматического подъемника и устройства с подпружиненными рычагами, отслеживающего вертикальные перемещения кузова. Колеса испытуемой оси приподнимают на высоту 10 см, а затем резко опускают, вызывая колебания кузова. По результатам измерения колебаний компьютер стенда вычисляет коэффициент затухания колебаний для каждого амортизатора испытуемой оси и сравнивает с предельно допустимой разницей. Однако этот метод не дает информацию о реальном состоянии амортизаторов, поэтому он не получил широкого распространения.
Наиболее распространены два основных метода стендовой диагностики амортизаторов: метод ЕиЭАМА (метод измерения сцепления с дорогой) и резонансный метод измерения амплитуды колебаний ВОСЕ/МАНА.
Метод стендовой диагностики ЕивАМА заключается в использовании вибрационных колебаний измерительной пластины с заданной частотой (рис. 6.3). Диагностика проводится следующим образом:
1. Измеряется статический вес колеса (в состоянии покоя).
2. Осуществляется периодическое возбуждение колебаний с частотой 25 Гц, при этом измерительная плата перемещается как жесткое звено. Получившийся в результате динамический вес колеса сравнивается со статическим весом.
//77// * Рис. 6.3. Схема метода ЕиЭАМА |
3.
Измерительная плата |
![]() |
Рассчитывается сцепление с дорогой относительно веса колеса (в %). Например: статический вес колеса (при 0 Гц) равен
550 кг, динамический вес (при 25 Гц) — 275 кг. Сцепление с дорогой (динамический вес/статический вес) составит 50 % (550/275).
Данный метод имеет и ряд недостатков:
□ результаты измерений зависят от давления воздуха в шине диагностируемого автомобиля;
□ приложение постоянных внешних сил и боковых сил (напряжение) оказывает влияние на боковое перемещение автомобиля, что сказывается на результатах тестирования;
□ при диагностировании колесо должно располагаться точно посредине площадки амортизаторного стенда.
В результате тестируется вся подвеска целиком, а стенд показывает алгоритмически вычисленный коэффициент сцепления с дорогой колес автомобиля. Данный метод в своих стендах используют такие фирмы, как BOSCH, HOFMANN, Muller Bern, SUN.
7" |
Более корректным методом стендовой диагностики является резонансный метод измерения амплитуды колебаний BOGE/ МАНА (рис. 6.4), заключающийся в том, что на каждой оси автомобиля поочередно производится возбуждение колебаний измерительной платы с частотой 16 Гц. Частота колебаний увеличивается до возникновения резонанса подвески, при котором достигается максимальный ход амортизаторов. Затем принудительное возбуждение колебаний прекращается и производится анализ картины затухающих колебаний.
|
Измерительная плата |
Рис. 6.4. Схема метода BOGE/MAHA
Данный метод позволяет определить степень износа амортизаторов относительно эталона.
Достоинства данного метода заключаются в следующем:
□ рабочие характеристики амортизатора определяются в «дроссельном» и «клапанном» режимах. В дроссельном режиме, когда максимальная скорость поршня не более 0,3 м/с, клапаны отбоя и сжатия в амортизаторе не открываются;
□ колебания после прохождения точки резонанса практически свободны от внешних сил;
□ резонансный метод измерений наиболее близко имитирует поведение амортизатора в дорожных условиях.
Данный метод диагностики амортизаторов рекомендован к применению ведущими автопроизводителями (например, ДаймлерКрайслер, БМВ и др.).
ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АМОРТИЗАТОРОВ Обшие сведения об амортизаторах
Амортизаторы создают сопротивление вертикальному перемещению колес относительно кузова, обеспечивают надежный контакт шин с дорогой, препятствуют кренам автомобиля при маневрировании и повышают безопасность и комфортабельность движения.
Применяемые на автомобилях амортизаторы делятся на телескопические (двухтрубные и однотрубные) и рычажные. Телескопические амортизаторы легче, чем рычажные, имеют развитую поверхность охлаждения, вследствие большого хода поршня при одинаковой энергоемкости работают при сравнительно невысоких давлениях рабочей жидкости (2,5…5 МПа), поэтому менее чувствительны к изнашиванию, утечкам, технологичны в производстве и хорошо компонуются на автомобиле. Амортизаторы заполняют специальной жидкостью, вязкость которой зависит от температуры окружающей среды.
Сопротивление колебаниям в двухтрубном телескопическом амортизаторе создается в результате перекачивания жидкости через калиброванные отверстия в его клапанах. При увеличении скорости относительных перемещений моста и несущей конструкции автомобиля резко возрастает сопротивление амортизатора. Колебания несущей конструкции состоят из хода сжатия, когда несущая конструкция и мост сближаются, и хода отдачи, когда несущая конструкция и мост расходятся. Сопротивление амортизатора имеет двухстороннее действие. Ходы сжатия и отдачи неодинаковы. Сопротивление при ходе сжатия составляет
20.. .25 % сопротивления хода отдачи, так как необходимо, чтобы амортизатор гасил в основном свободные колебания подвески при ходе отдачи и не увеличивал жесткость упругого элемента при ходе сжатия.
Рабочий цилиндр 18 амортизатора и часть окружающего его корпуса резервуара заполнены жидкостью (рис. 6.1). Внутри
I 1*
Рис. 6.1. Двухтрубный телескопический амортизатор: 1 — проушина; 2 — гайка резервуара; 3 — уплотнительная манжета штока; 4 — уплотнительная манжета обоймы; 5 — перепускной клапан отдачи; 6 — отверстие наружного ряда; 7 — клапан отдачи; 8,11 и 22 — пружины; 9 — перепускной клапан сжатия; 10 — клапан сжатия; 12 — гайка; 13 — отверстие перепускного клапана; 14 — поршень; 15 — отверстие внутреннего ряда; 16 — поршневое кольцо; 17 — корпус резервуара; 18 — рабочий цилиндр; 19 — шток поршня; 20 — направляющая штока; 21 — уплотнительная манжета; 23 — обойма уплотнительной манжеты; 24 — войлочные уплотнительные манжеты штока; а — отверстие для слива жидкости в резервуар; А — полость резервуара |
Цилиндра помещен поршень со штоком 19, к концу которого приварена проушина крепления с балкой моста или рычагами колеса. Сверху рабочий цилиндр закрыт направляющей штока, снизу — днищем, являющимся одновременно корпусом клапана сжатия. В поршне по окружностям разного диаметра равномерно расположены два ряда отверстий.
Отверстия на большом диаметре закрыты сверху перепускным клапаном отдачи. Отверстия на малом диаметре закрыты снизу дисками клапана отдачи, поджатого пружиной.
В нижней части цилиндра запрессован корпус клапана сжатия 10, состоящий из перепускного клапана сжатия, дисков клапана и пружины. В корпусе клапана сжатия, аналогично клапану отдачи, имеются два ряда отверстий, расположенных по окружностям большого и малого диаметра. Отверстия на большом диаметре закрыты сверху перепускным клапаном, а отверстия на малом диаметре закрыты снизу дисками клапана сжатия.
Во время плавного хода сжатия подвески шток и поршень, опускаясь вниз, вытесняют основную часть жидкости из под — поршневого пространства в надпоршневое через перепускной клапан отдачи, имеющий слабую пружину и незначительное сопротивление. При этом жидкость, объем которой равен объему штока, вводимого в рабочий цилиндр через отверстия клапана сжатия, перетекает в полость резервуара.
При резком ходе сжатия и большой скорости движения поршня от большого давления жидкости клапан сжатия открывается на большую величину, преодолевая сопротивление пружины, вследствие чего сопротивление протеканию жидкости уменьшается.
Во время хода отдачи поршень движется вверх и сжимает жидкость, находящуюся под поршнем. Перепускной клапан отдачи закрывается, и жидкость через внутренний ряд отверстий и клапан отдачи перетекает в пространство под поршнем. Необходимое сопротивление амортизатора создается жесткостью пружины дискового клапана отдачи. При этом часть жидкости, объем которой равен объему штока, выводимого из цилиндра, перетекает из резервуара в рабочий цилиндр через отверстия наружного ряда и перепускной клапан сжатия.
При резком ходе отдачи жидкость открывает клапан отдачи на большую величину, преодолевая сопротивление своей пружины. Сопротивление амортизатора определяется размерами отверстий в корпусах клапанов отдачи и сжатия и усилиями их пружин.
Рис. 6.2. Однотрубный телескопический амортизатор: 1 — корпус клапана сжатия; 2 — диски клапана сжатия; 3 — дроссельный диск клапана сжатия; 4 — тарелка клапана сжатия; 5 — пружина; 6 — тарелка клапана отдачи; 7 — пружина перепускного клапана; 8 — плунжер; 9 — пружина плунжера; 10 — направляющая втулка штока со сливной трубкой; 11 — уплотнительное кольцо; 12 — уплотнительная манжета; 13 — опора буфера сжатия; 14 — гайка корпуса; 15 — защитное кольцо корпуса; 16 — уплотнительное кольцо резервуара; 17 — обойма уплотнительной манжеты; 18 — шток; 19 — тарелка перепускного клапана; 20 — поршень с кольцом; 21 — дроссельный диск клапана отдачи; 22 — диски клапана отдачи; 23 — гайка клапана отдачи; 24 — обойма клапана сжатия; 25 — пружина |
В отличие от двухтрубного, однотрубный амортизатор (рис. 6.2) не имеет отдельного цилиндрического корпуса, его функции выполняет рабочий цилиндр. Поскольку перемещающий поршень шток, вдвигаясь в цилиндр при ходе сжатия и выдвигаясь из него при ходе отдачи, изменяет объем пространства для жидкости, для компенсации изменения этого объема в однотрубном амортизаторе имеется специальная камера, заполненная сжатым газом под давлением до 3 МПа и расположенная в глухом конце рабочего цилиндра. Поэтому такие амортизаторы также называют газонаполненными. Для того чтобы газ не смешивался с жидкостью, его изолируют от жидкости поршнем либо мембраной (реже).
В данной конструкции вся используемая жидкость постоянно находится в рабочем цилиндре и не сообщается с внешним резервуаром, как в двухтрубных амортизаторах, поэтому все отверстия и клапаны, через которые происходит прокачивание жидкости, выполняются в основном поршне амортизатора. В поршне имеется два ряда сквозных косо расположенных отверстий. Внутренние отверстия закрыты сверху клапаном сжатия, снизу — клапаном отбоя. Клапаны имеют одинаковые конструкции, но могут отличаться характеристиками открытия. Они состоят из нескольких стальных дисков одинаковой толщины, собранных в пакет, и прижаты к торцам поршня с помощью гайки на конце штока под поршнем. В прилегающих к поршню дисках в местах выхода отверстий выполнены калиброванные просечки, благодаря которым между торцом поршня и вторым цельным диском клапана образуются калиброванные щели, через которые прокачивается жидкость в дроссельном режиме работы амортизатора. По мере увеличения скорости протекания жидкости через отверстия в поршне, которая пропорциональна скорости перемещения штока амортизатора, давление жидкости на клапан увеличивается и диски клапана плавно изгибаются, постепенно увеличивая проходные сечения отверстий. В однотрубных амортизаторах весь объем жидкости, перетекающей из одной рабочей полости в другую, подвергается дросселированию.
Следует помнить, что существуют амортизаторы с регрессивной и прогрессивной характеристиками гашения колебаний. Регрессивные хорошо гасят боковые (при прохождении поворотов) и про
Дольные (при торможении) крены и плохо поглощают мелкие дорожные неровности. Прогрессивные хорошо гасят мелкие неровности, но плохо себя чувствуют при поворотах и торможении. Замена амортизаторов с регрессивной на амортизаторы с прогрессивной характеристикой может привести к повреждению элементов подвески автомобиля.
Основной неисправностью амортизатора является изменение его характеристик, приводящее к ухудшению гашения колебаний. Наиболее частые причины — нарушение герметичности (попадание воздуха в цилиндр), износ или механические повреждения деталей.
При неисправных амортизаторах ухудшается сцепление колес с поверхностью дороги, автомобиль приобретает плохую маневренность, отклоняясь от заданной траектории движения (например, при движении в повороте по неровной дороге автомобиль самопроизвольно смещается наружу, распрямляя траекторию), увеличиваются крены кузова при прохождении поворотов и интенсивном торможении. При проезде значительных неровностей даже на небольшой скорости возможны пробои подвески (ход подвески выбирается полностью, а амортизатор не успевает погасить колебание колеса), сопровождаемые сильным ударом в области колеса с неисправным амортизатором. Кроме того, при изношенных амортизаторах:
□ увеличивается тормозной путь автомобиля;
□ возможен увод в сторону при торможении на средних и высоких скоростях;
□ уменьшается реальная грузоподъемность автомобиля (пробои подвески возникают при меньшей загруженности);
□ снижается комфорт и повышается утомляемость водителя.
Частично или полностью заклинившие амортизаторы делают автомобиль более жестким, приводя к сильной тряске на неровностях.
Неисправные амортизаторы ускоряют износ многих деталей и узлов ходовой части: подшипников ступиц, шин (характерный «пятнистый» износ), пружин или рессор, опор стоек подвески, резинометаллических шарниров (сайлент-блоков), шаровых шарниров, узлов рулевого управления, шарниров равных угловых скоростей и т. д.
Нормативные требования к проверке подвески транспортного средства
Балки осей транспортного средства должны быть надежно закреплены и не иметь трещин, деформаций и значительных коррозионных повреждений. Ремонт балок осей с помощью сварки, выполненный с нарушением рекомендаций изготовителей, не допускается.
Подшипники ступиц колес должны быть отрегулированы в соответствии с требованиями эксплуатационной документации изготовителя. Ступицы колес должны свободно и равномерно вращаться в обоих направлениях, причем осевой люфт должен соответствовать требованиям изготовителей.
Ослабление затяжки болтовых соединений и люфт карданной передачи не допускаются.
Рессоры должны быть надежно закреплены и не иметь деформаций, повреждений (коррозий, трещин, обломов и смещения листов) и чрезмерного износа накладок. Листы рессор должны быть надежно стянуты, а ушко рессоры — надежно закреплено.
Детали пневматической подвески должны быть надежно закреплены, не иметь повреждений и находиться в работоспособном состоянии.
Деформация пневмоподушек, а также утечки воздуха из узлов пневмоподвески не допускаются.
Регулятор уровня пола (кузова) транспортного средства должен быть в работоспособном состоянии.
Упругие элементы подвесок не должны иметь повреждений.
В шарнирах и сочленениях элементов подвесок (шаровых опорах, шкворневых шарнирах, резинометаллических и резиновых втулках и сайлент-блоках) должны отсутствовать значительные зазоры.
Л |
Тема: проверка технического состояния подвески автомобиля. Цель: изучить методику и современные технические средства проверки технического состояния подвески автомобиля. Оборудование: автомобиль, детектор люфтов в подвеске AST 2.0.
11 Каріашсиич
1. Изучить основные типы и места контроля технического состояния подвесок.
2. Изучить нормативные требования к элементам подвески транспортного средства.
3. Изучить средства и методы диагностирования подвески.
4. Изучить устройство и принцип работы детектора люфтов в подвеске AST 2.0.
5. Усвоить порядок проверки технического состояния элементов подвески.
6. Провести проверку технического состояния подвески автомобиля.
1. Выполнить краткое описание существующих типов подвесок и мест их контроля.
2. Кратко описать конструкцию и принцип работы детектора люфтов в подвеске AST 2.0.
3. Записать данные диагностирования в табл. 5.3.
Таблица 5.3 Результаты проверки технического состоянии подвески
|
4. Сделать вывод о техническом состоянии подвески и дать рекомендации по устранению имеющихся неисправностей.
1. Какие типы подвесок вы знаете?
2. Перечислите основные места проверки различных типов подвесок.
3. Какие нормативные требования предъявляются к элементам подвесок транспортного средства?
4. Изложите порядок работы с детектором люфтов в подвеске AST 2.0.
Детектор люфтов в полвеске автомобиля AST 2.0
Электрогидравлический стенд AST 2.0 фирмы МАНА (Германия) предназначен для обнаружения дефектов крепления и зазоров в шарнирных соединениях, сайлент-блоках, кронштейнах амортизаторов ходовой части легковых автомобилей, подвеске двигателя, рулевом приводе, подшипниках ступиц колес, а также для выявления мест возникновения различных посторонних стуков и скрипов. Технические характеристики стенда приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Технические характеристики стенда AST 2.0
Значение |
Рис. 5.6. Рабочие пластины стенда AST 2.0 |
Максимальная допустимая нагрузка, т Движение пластин в стороны, мм Размеры рабочей площадки (д х ш х в), мм Вес рабочей площадки, кг Электродвигатель, кВт Гидравлическое давление, бар Давление поршня, кН Гидравлическое масло, заправочный объем, л Стенд представляет собой одну стационарно установленную платформу, состоящую из неподвижных плит с антифрикционными накладками и подвижных площадок, которые лежат на антифрикционных накладках и могут перемещаться под действием штоков гидроцилиндров, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 5.6). |
Параметр |
Принцип работы детектора заключается в принудительном перемещении колеса подвески автомобиля знакопеременными силами и визуальном определении соответствующих люфтов.
После заезда автомобиля на рабочую площадку стенда проверочные пластины можно передвигать с помощью ручного пульта управления (рис. 5.7). Функции его кнопок описаны в табл. 5.2.
Таблица 5.2 Функции кнопок ручного пульта управления стенда AST 2.0
|
Рис. 5.7. Ручной пульт управления |
Для проведения проверки технического состояния подвески на электрогидравлическом стенде AST 2.0 необходимо выполнить следующие операции.
1. Вкатить транспортное средство проверяемой осью на стенд, заглушить двигатель и подложить противооткатные упоры под колеса оси, не установленной на стенде.
2. Включить стенд и провести его через различные режимы движения подвижных площадок.
3. Подсвечивая основные места проверки, определить наличие люфта (выражается видимым существенным взаимным перемещением сопряженных деталей), а также других неисправностей.
Продольные реактивные тяги и шарниры, действующие в продольном направлении, проверяются в режиме продольного перемещения подвижных площадок стенда.
ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ Обшие сведения о подвеске автомобиля
Подвеска предназначена для смягчения и гашения колебаний, передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Ее работа основывается на преобразовании энергии удара при наезде на неровность в перемещение упругого элемента подвески. Вследствие этого сила удара, передаваемая на кузов, уменьшается и плавность хода возрастает. Подвеска автомобиля обеспечивает упругую связь рамы или кузова с мостами и колесами, плавность хода, устойчивость и проходимость автомобиля.
Подвеска автомобиля включает в себя:
□ упругие элементы;
□ направляющие устройства;
□ гасители колебаний;
□ стабилизаторы поперечной устойчивости.
В качестве упругих элементов подвески используются металлические листовые рессоры, спиральные пружины, торсионы. На автомобилях могут применяться также неметаллические упругие элементы, обеспечивающие пружинные свойства подвески за счет упругости резины, сжатого воздуха или жидкости. Иногда в подвесках используются комбинированные упругие элементы, которые состоят из металлических и неметаллических элементов.
Направляющее устройство подвески определяет характер движения колес, передает толкающие, тормозные и боковые усилия на раму или корпус автомобиля. В пружинной подвеске направляющим устройством служат рычаги и штанги подвески. В рессорной подвеске продольные и боковые усилия передает сама листовая рессора, благодаря чему конструкция подвески упрощается.
Гасители колебаний служат для гашения колебаний упругого элемента. При движении автомобиля в результате наезда на
Неровности дороги возникают колебания кузова и колес, которые гасятся с помощью амортизатора.
Одним из способов уменьшения крена кузова и улучшения показателей управляемости автомобиля является использование упругих дополнительных элементов, называемых стабилизаторами поперечной устойчивости. Применяются они в подвесках легковых автомобилей и автобусах.
Подвески обычно классифицируются по кинематике и по упругому элементу. По кинематике подвески разделяются на независимые и зависимые; по упругому элементу — на пружинные, где в качестве упругого элемента используется витая пружина, рессорные, торсионные, гидравлические и пневматические.
Рассмотрим особенности конструкции некоторых типов подвесок.
Независимая пружинная подвеска управляемой оси имеет две основные разновидности: на двойных поперечных рычагах и в виде амортизационной стойки (подвеска «МакФерсон», рис. 5.1, а).
Подвеска на двойных поперечных рычагах применяется на некоторых видах легковых автомобилей и грузовиков. В качестве направляющих элементов в такой подвеске служит пара поперечных рычагов, расположенных в двух уровнях по вертикали, а также поворотная цапфа, имеющая либо шкворневой шарнир, либо пару шаровых опор.
Один из вариантов подвески с шаровыми опорами приведен на рис. 5.1, б. Перемещение рычагов в угловом направлении относительно кузова происходит в резинометаллических шарнирах, а поворот цапфы относительно рычагов — в шаровых опорах.
Независимая пневматическая подвеска характерна прежде всего для управляемых осей автобусов повышенной комфортности. Один из вариантов исполнения такой подвески показан на рис. 5.2.
В качестве направляющих элементов такой подвески служит пара поперечных рычагов, расположенных в двух уровнях по вертикали, и шкворневая цапфа, имеющая в верхней части площадку для установки пневморессоры. Перемещения рычагов происходят, как правило, в резинометаллических шарнирах.
Зависимая рессорная подвеска для двухосных транспортных средств выполняется, как правило, для каждого колеса в отдель-
|
7 4 12
Рис. 5.І. Подвеска управляемых колес автомобилей и их основные
Места контроля:
А — типа «МакФерсон»; б — на двойных поперечных рычагах; 1 — рычаги подвески; 2 — стабилизатор; 3 — верхняя опора амортизатора; 4 — амортизатор; 5 — амортизаторная стойка; 6 — поворотная цапфа; 7 — шаровые опоры
Ности (рис. 5.3, а). Для трехосных грузовых автомобилей задняя подвеска может быть выполнена в виде единой тележки с общими элементами подвески по каждому из бортов (рис. 5.3, б).
Направляющими элементами в таких подвесках являются поворотные цапфы, листовые рессоры и штанги балансирного
1 Рис. 5.2. Пневмоподвеска управляемой оси автобуса и основные места ее контроля: 1 — пневморессора; 2 — верхний рычаг; 3, 8 — резинометаллические втулки; 4 — нижний рычаг; 5 — кран управления подвеской; 6 — стабилизатор поперечной устойчивости; 7 — амортизатор; 9 — опорная стойка |
Устройства. Поворотная цапфа (рис. 5.4) является элементом подвесок управляемых осей и включает шкворневой шарнир, обеспечивающий возможность поворота управляемых колес. Этот шарнир имеет, как правило, радиальный подшипник скольжения, выполненный в виде бронзовых или металлополимерных втулок, а также упорный подшипник качения или скольжения, расположенный в нижней части шарнира.
Зависимая пневматическая подвеска может выполняться для каждого колеса транспортного средства по схеме с одной или двумя пневморессорами. Направляющими элементами в таких подвесках служат полурессоры, реактивные тяги, кронштейны рамы и балки для крепления пневмоэлементов. Упругими элементами являются пневморессоры, которые позволяют не только сглаживать колебания кузова, но и регулировать его положение по высоте в определенных пределах.
Рис. 5.3. Зависимые рессорные подвески и основные места их контроля: а — подвеска одиночной оси (1 — амортизатор; 2 — серьга; 3 — рессора; 4 — стабилизатор); б — балансирная тележка (1 — верхние реактивные тяги; 2 — рессора; 3 — балансирное устройство; 4 — нижние реактивные тяги) |
Рис. 5.4. Элементы шкворневой подвески управляемой оси и основные места ее контроля: 1 — шкворень; 2 — поворотный рычаг; 3,7 — шаровые шарниры рулевых тяг; 4 — продольная рулевая тяга; 5 — балка управляемой оси; 6 — поперечная рулевая тяга; 8 — поворотная цапфа |
|
В 4 Рис. 5.5. Варианты исполнения пневмоподвесок неуправляемых осей и основные места их контроля: а — с одной пневморессорой на колесо; б — с двумя пневморессорами на колесо; 1 — полурессора; 2 — пневморессора; 3 — амортизатор; 4 — балка оси; 5 — стабилизатор; 6 — опорные кронштейны; 7 — реактивные тяги |
На задних осях грузовых автомобилей, а также на осях полуприцепов широкое распространение получила подвеска с одной пневморессорой на колесо (рис. 5.5, а). Угловые перемещения полурессоры в кронштейне происходят посредством упругой деформации сайлент-блока.
Задние подвески автобусов, а также передние и задние подвески грузовых автомобилей нередко выполняются по схеме с двумя пневморессорами на колесо (рис. 5.5, б).
Нормативные требования к тормозным системам, проверяемым стендовым методом
Средства измерений, применяемые при проверке эффективности торможения и устойчивости тормозных систем, должны быть работоспособны и поверены по СТБ 8003.
Нормативы эффективности торможения рабочей и аварийной тормозными системами при стендовых испытаниях, соответствующие СТБ 1641-2006, приведены в табл. 4.3.
Удельную тормозную силу ут рассчитывают по результатам проверок тормозных сил РТ на колесах транспортного средства раздельно для автомобиля и прицепа (полуприцепа) по формуле
Чг=^Г-> (4Л>
Мё
Где £РТ — сумма тормозных сил Рт на колесах транспортного средства, Н; М — масса транспортного средства, кг; £ — ускорение свободного падения, м/с2.
Таблица 4.3 Нормативы эффективности торможения транспортных средств рабочей и аварийной тормозных систем при проверках на стендах
* Необорудованные АБС либо получившие официальное утверждение типа до 01.10.1991 г. ** Получившие официальное утверждение типа после 1988 г. Примечание. Значения в скобках даны для транспортных средств с ручным управлением аварийной тормозной системой. |
При проверках эффективности торможения рабочей и аварийной тормозных систем допускается относительная разность ^ тормозных сил колес оси не более 30 % (в процентах от наибольшего значения). При этом относительную разность рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Рт на колесах транспортного средства по формуле
Р — Р А Т пр ■* т лев |
|
|
|
|||
Где Рт пр, Рт лев — максимальные тормозные силы соответственно на правом и левом колесе проверяемой оси транспортного средства, Н; Рттах — наибольшая из указанных тормозных сил, Н.
10 Каріашсвич
Стояночная тормозная система для транспортных средств технически допустимой максимальной массы должна обеспечивать удельную тормозную силу ут не менее 0,16; комбинированных транспортных средств — не менее 0,12. При этом усилие, прикладываемое к органу управления стояночной тормозной системы для приведения ее в действие, должно быть не более 500 Н для транспортных средств категории М1 и 700 Н — для остальных категорий. Для транспортных средств с ручным управлением стояночной тормозной системой указанные значения должны составлять не более 400 и 600 Н соответственно.
Для стояночной тормозной системы допускается относительная разность тормозных сил колес оси не более 50 %.
Шины проверяемых на стенде транспортных средств должны быть чистыми, сухими, а давление в них должно соответствовать нормативному, установленному изготовителем в эксплуатационной цементации. Давление проверяют в полностью остывших шинах с использованием манометров (ГОСТ 9921-81).
Допускается определение соответствия тормозных систем транспортных средств на стендах с влажными шинами, но только по показателям блокирования колес на стенде. При этом шины должны быть равномерно влажными по всей поверхности по обоим бортам транспортного средства. Блокирование стенда должно происходить при достижении не менее 10% разности линейных скоростей беговых поверхностей шины и роликов стенда в месте их непосредственного контакта. При блокировании колес оси на стенде за максимальные тормозные силы принимаются их значения, достигнутые в момент блокировки.
Проверки на стендах и в дорожных условиях проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных межосевых дифференциалах (при наличии указанных агрегатов в конструкции транспортного средства).
Транспортные средства, имеющие жесткую межосевую связь или самоблокирующийся неотключаемый дифференциал, проверяют только в дорожных условиях.
Нормативы эффективности торможения рабочей и аварийной тормозными системами при проверках в дорожных условиях представлены в табл. 4.4 и 4.5.
Таблица 4.4 Нормативы эффективности торможения рабочей тормозной системой при проверках в дорожных условиях
|
Примечание. Время срабатывания тормозной системы не должно превышать 0,2 с.
Таблица 4.5 Нормативы эффективности торможения аварийной тормозной системой при проверках в дорожных условиях
|
Примечание. Значения в скобках приведены для транспортных средств с ручным управлением аварийной тормозной системой.
Требования к внешнему виду и техническому состоянию тормозной системы следующие.
□ Тормозные трубопроводы тормозной системы транспортного средства должны быть герметичными, без повреждений, следов коррозии, надежно закреплены и не иметь не предусмотренных конструкцией контактов с элементами трансмиссии и системы выпуска отработавших газов.
□ Расположение и длина гибких шлангов тормозной системы должны обеспечивать герметичность соединений и исключать их повреждения с учетом максимальных деформаций подвески, углов поворота колес транспортного средства и взаимных перемещений тягача и прицепа (полуприцепа). Набухание шлангов под давлением, повреждения наружного слоя шлангов, достигающие слоя армирования, не допускаются.
□ Педаль тормоза должна иметь противоскользящую поверхность, свободно возвращаться в исходное положение и при нажатии не должна иметь бокового смещения. Свободный ход педали тормоза должен быть отрегулирован в соответствии с руководством по эксплуатации транспортного средства.
□ Рычаг стояночной тормозной системы не должен быть деформирован или перекошен. Он должен обеспечивать установку в предусмотренные конструкцией фиксированные положения; устройство фиксации органа управления стояночной тормозной системой должно быть исправным.
□ Тяги механического тормозного привода стояночной тормозной системы не должны иметь повреждений, деформаций, а на тросах управления привода не должно быть узлов, потертостей и повреждений оплетки.
□ В гидравлических тормозных приводах не допускается подтекание тормозной жидкости в элементах тормозной системы и их соединениях, а также снижение ее уровня в бачке для тормозной жидкости ниже установленного минимального значения, в том числе и при максимальном нажатии на тормозную педаль.
Рабочие поверхности тормозных барабанов и дисков должны быть чистыми, без трещин и повреждений и иметь равномерный характер износа. Не допускается износ тормозных барабанов (дисков) и накладок тормозных колодок, превышающих предельные значения, установленные изготовителем в эксплуатационной документации.
Тема: проверка тормозной системы автомобиля.
Цель: изучить методику и современные технические средства проверки тормозной системы автомобиля.
Оборудование: роликовый тормозной стенд МАНА IW2 Euro — Profi.
1. Изучить методику проверки тормозной системы автомобилей.
2. Изучить порядок подготовки к работе и технические параметры тормозного стенда.
3. Подготовка к проведению измерений.
□ Проверить давление воздуха в шинах транспортного средства и при необходимости довести его до нормы.
□ Проверить шины на отсутствие повреждений и отслоения протектора (они могут привести к разрушению шины при торможении на стенде).
□ Осмотреть колеса транспортного средства и убедиться в надежности их крепления и отсутствии инородных предметов между сдвоенными колесами.
□ При необходимости загрузить транспортное средство так, чтобы обеспечить весовые показатели его осей не менее 90 % от максимально допустимых (указывается в инструкции по эксплуатации или на специальной табличке, установленной на транспортном средстве). Поскольку нагружение требуется, как правило, только для задних осей транспортных средств (за исключением категории О), оно может быть произведено после проверки тормозов передней оси.
При нагружении осей транспортного средства категории Mj можно использовать специально подготовленный балласт тарированной массы, разместив его в задней части пассажирского салона на сиденьях или на полу либо в багажном отсеке (при его наличии).
□ Оценить степень нагрева элементов тормозных механизмов проверяемой оси органолептическим методом. Температура элементов тормозных механизмов не должна превышать 100 °С, Оптимальными считаются такие условия, при которых можно удерживать незащищенную руку человека в непосредственном контакте с нагретыми тормозными барабанами (дисками) в течение продолжительного времени. Проводя такую оценку, следует соблюдать меры предосторожности.
□ Установить на тормозную педаль устройство (датчик усилия нажатия) для контроля параметров тормозных систем при достижении заданного усилия приведения в действие органа управления.
□ Выбрать проверяемое транспортное средство в соответствующем меню программы управления тормозным стендом и вывести его на экран в качестве текущего измерения. При этом необходимо проконтролировать правильность внесения в исходные данные количества осей, типа, категории и года выпуска транспортного средства.
4. Порядок измерения параметров тормозных систем.
□ Въехать на роликовые агрегаты проверяемой осью, после чего перевести рычаг переключения передач в нейтральное положение. Разблокировать межосевые приводы, если транспортное средство имеет приводы более чем на одну ось. Отключить принудительную блокировку межколесного дифференциала (при ее наличии).
□ Включить привод роликов стенда. При этом на мониторе будет отображаться текущее значение сопротивления вращающихся колес в незаторможенном состоянии.
□ Произвести торможение рабочей тормозной системой плавным нажатием на педаль тормоза до упора. После остановки роликов стенда прекратить торможение. Если остановка роликов не происходит, нажать на педаль до упора и после выдержки в течение 3…5 с отпустить педаль. При измерении управляемой оси необходимо следить за ее боковым уводом и компенсировать его соответствующим поворотом рулевого колеса.
□ Зафиксировать результаты измерения.
□ Выполнить повторное измерение. Если результат измерения отличается от предыдущего незначительно, можно его не регистрировать. Если различие значительное, его следует записать и повторить измерение еще раз. Прекратить измерения при дости
жении стабильности полученных результатов. В качестве итогового результата принять результат последнего измерения.
□ Выключить привод роликовых агрегатов (если это не произошло автоматически в процессе измерения).
□ Измерить параметры стояночной и рабочей тормозной систем. Занести полученный результат в табл. 4.6.
Таблица 4.6
Таблица регистрации результатов измерений
Тормозная сила тормозной системы, Н |
Усилие на органе управления, Н |
Вес оси, кг |
Задняя ось |
Пе- Ред- |
Левого Колеса |
Зад- Ней |
Правого колеса |
Левого Колеса |
Левого Колеса |
|
Передняя ось |
Правого колеса |
Рабочей |
Правого Колеса |
Стояночной |
![]() |
Показатели удельной тормозной силы и устойчивости при торможении рассчитываются по тормозным силам, измеренным в момент автоматического отключения стенда или достижения предельно допустимого усилия на органе управления тормозной системы.
1. Вычертить схему и описать принцип работы тормозного стенда.
2. Записать данные диагностирования в табл. 4.6.
3. По формулам (4.1) и (4.2) произвести вычисления и заполнить табл. 4.7.
Марка Транс Портного Средства |
Общая удельная тормозная сила, % |
Разность тормозных сил колес оси, % |
Заключение о годности транспортного средства |
||||
Передняя ось |
Задняя Ось |
Стояноч Ная Система |
Передняя ось |
Задняя Ось |
Стояноч Ная Система |
||
Таблица 4.7 |
Расчетная таблица |
4. Сделать вывод о техническом состоянии проверяемого транспортного средства.
5. Дать рекомендации по устранению имеющихся неисправностей.
1. Для чего применяется тормозная система?
2. Какие требования предъявляют к тормозным системам?
3. Почему для проверки тормозной системы в основном используются роликовые силовые стенды?
4. Расскажите о порядке проверки тормозной системы на стенде МАНА IW2 Euro-Profi.
5. Какие нормативные требования предъявляются к тормозным системам?
Принцип действия стенда для проверки ДД тормозной системы
При въезде автомобиля на тормозной стенд производится измерение веса. Следящие ролики нажимаются вниз и передают стенду сигнал о приведение стенда в действие. Для включения тормозного стенда должны быть нажаты оба ролика. В дальнейшем следящие ролики служат для определения проскальзывания шины относительно беговых роликов и дают сигнал на отключение приводных мотор-редукторов при проскальзывании.
Принцип действия стенда основан на преобразовании тензо- резисторными датчиками реактивных моментов тормозных сил, возникающих при торможении колес автомобиля, а также силы тяжести автомобиля, действующей на роликовые агрегаты, в аналоговые электрические сигналы. Во время торможения в зависимости от величины тормозной силы на балансирно подвешенном мотор-редукторе возникает реактивный момент. Корпус мотор-редуктора при этом поворачивается на угол, пропорциональный тормозной силе. Реактивный момент, возникающий при вращении мотор-редуктора, воспринимается тензометрическими датчиками 3 и 8 (см. рис. 4.3), один конец которых закреплен на лапах мотор-редукторов 2 и 9, а второй — на раме 6. Сигналы с тензометрических датчиков в зависимости от реактивных моментов тормозных сил, возникающих при торможении колес автомобиля, а также силы тяжести оси автомобиля, действующей на роликовые установки, преобразуются в аналоговые электрические сигналы.
Скорость вращения роликов тормозного стенда сравнивается со скоростью вращения следящих роликов. Разность скоростей вращения следящих роликов и роликов тормозного стенда определяет величину проскальзывания. При таком проскальзывании стенды автоматически отключают привод роликов тормозного стенда, что предохраняет шины от повреждений. При проверке обычно тормозят до тех пор, пока по меньшей мере один следящий ролик не отметит превышение нормативной величины проскальзывания и не отключит приводные двигатели. При достижении одним колесом установленной границы проскальзывания оба ролика отключаются. Максимальное измеренное значение записывается как максимальная тормозная сила.
Проскальзывание колеса зависит от состояния роликов и их влажности. Коэффициент трения стальных роликов составляет около 0,9 (сухие) и 0,7 (мокрые); базальтовых — 0,9 (сухие) и 0,8 (мокрые). Однако максимальное значение тормозной силы может фиксироваться как при проскальзывании колеса, так и без проскальзывания. Если проскальзывание не будет достигнуто, то тормозная сила, полученная при нормативном усилии нажатия на педаль, принимается за максимальную тормозную силу.
Для получения в каждый момент времени значений соотношений давления в тормозном приводе (пневматическом или гидравлическом) к автомобилю могут быть присоединены дистанционные датчики давления.
Усилие на прокручивание незаторможенного колеса отображается на мониторе или приборной стойке. Этот параметр характеризует состояние подшипников ступиц колес, зазоров между колодками и барабаном (диском), сопротивление в трансмиссии.
В процессе диагностирования можно также измерять овальность тормозных барабанов (неравномерность толщины тормозных дисков). Этот параметр определяется как разность между максимальным и минимальным тормозными усилиями за один оборот колеса при постоянном положении педали тормоза. Он может использоваться в качестве диагностического при поиске неисправностей. С его помощью можно, например, определить отклонение тормозного барабана от окружности или биение тормозного диска.
Устройство роликового тормозного стенда МАНА IW2 Euro-Profi
Основными компонентами стенда являются два взаимонеза- висимых комплекта роликов, размещенных в опорно-восприни — мающем устройстве, соответственно для левой и правой сторон автомобиля, силовой шкаф, стойка, пульт дистанционного управления и силоизмерительное устройство давления на тормозную педаль. Автотранспортное средство устанавливается на испытательный стенд так, чтобы колеса проверяемой оси располагались на роликах.
Опорно-воспринимающее устройство предназначено для размещения опорных роликов и принудительного вращения колес диагностируемой оси автомобиля, а также для формирования (с помощью датчиков тормозной силы и веса) электрических сигналов, пропорциональных соответственно тормозной силе и части веса автомобиля, приходящегося на каждое колесо диагностируемой оси.
Опорно-воспринимающее устройство (рис. 4.3) состоит из рамы 6 коробчатого сечения, в которой на сферических самоуста- навливающихся подшипниках расположены две пары опорных роликов 1, 10 и 5, 7, связанные (попарно каждая) между собой приводной цепью. Ролики 1 и 7 связаны посредством «глухих» муфт-звездочек с соосно расположенными мотор-редукторами 2 и 9. Каждая пара роликов имеет автономный привод от электродвигателя мощностью 3 кВт.
Электрический двигатель мотор-редуктора влагозащитного исполнения приводит ролики в движение и затем поддерживает постоянную скорость вращения. Приводные двигатели приводятся в действие с помощью дистанционного управления, благодаря которому команды на измерения можно подавать из автомобиля или с помощью интегрального автоматического двухпозиционного переключателя.
В тормозном стенде используются планетарные редукторы, имеющие высокие передаточные отношения (32…34), что позволяет получать небольшую скорость вращения роликов. Электродвигатель переменного тока приводит в движение ведущий
ролик посредством зубчатой передачи. Задние концы мотор-редукторов установлены в сферических подшипниках, при этом мотор-редукторы оказываются балансирно подвешенными. Корпуса мотор-редукторов связаны с тензометрическими датчиками 3 и 8.
А~Л
1 2 3 4 5 Рис. 4.3. Опорно-воспринимающее устройство: 1,5, 7,10 — ролики; 2,9 — мотор-редукторы; 3,8 — тензометрические датчики; 4, 11 — следящие ролики; 6 — рама; 12 — датчики веса |
Между опорными роликами установлены свободно вращающиеся подпружиненные следящие ролики 4 л 11, имеющие по два датчика: датчик наличия автомобиля на опорных роликах, который при опускании следящего ролика выдает соответствующий сигнал, и датчик слежения вращения колеса, выдающий соответствующие сигналы при вращении колеса диагностируемого транспортного средства.
На раме внизу под опорными роликами размещены четыре датчика веса 12, имеющие на концах упоры для установки и фиксации опорного устройства на раме.
Раму опорно-воспринимающего устройства укладывают на резиновые подкладки, чтобы погасить вибрацию. Поверхности роликов силовых стендов делают рифлеными со стальной наваркой, обеспечивающей постоянный коэффициент сцепления по мере износа роликов, или же покрывают базальтом, бетоном и другими материалами, обеспечивающими хорошее сцепление шин. Для лучшего сцепления роликов с шинами колес оба ролика делают ведущими, а расстояние между ними — таким, чтобы обеспечить невозможность съезда автомобиля со стенда при торможении. Выезд автомобиля со стенда после проверки тормозов ведущей оси обеспечивается реактивным моментом мотор-редукторов или подъемниками, расположенными между роликами. Для этой цели один из роликов (со стороны выезда) снабжают устройством, допускающим вращение только в одну сторону.
Тормозные стенды оборудованы специальными устройствами, предотвращающими пуск роликовых агрегатов в случае, когда одно или оба колеса блокированы. Таким образом, автомобиль и шины защищены от повреждения роликами. Запуск блокируется также в случае нажатия педали тормоза раньше времени, слишком высокого сопротивления вращению роликов одного или обоих колес, зажатия тормозных колодок и т. п.
Силовой роликовый стенд для проверки тормозных систем может определять ряд параметров:
□ по общим параметрам транспортного средства и состоянию тормозной системы — сопротивление вращению незаторможенных колес; неравномерность тормозной силы за один оборот колеса; массу, приходящуюся на колесо; массу, приходящуюся на ось (до 3500 кг); силу сопротивления вращению незаторможенных колес;
□ по рабочей тормозной системе — наибольшую тормозную силу (до 6 кН); время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности (относительную неравномерность) тормозных сил колес оси; удельную тормозную силу; усилие на орган управления;
□ по стояночной тормозной системе — наибольшую тормозную силу; удельную тормозную силу; усилие на орган управления.
Данные контроля выводятся на дисплей в виде цифровой или графической информации (рис. 4.4). Результаты диагностирования могут выводиться на печать и храниться в памяти компьютера как база данных диагностируемых автомобилей.
|
1 |
2 |
Рис. 4.4. Данные контроля тормозной системы автомобиля: 1 — проверяемая ось; 2 — кнопки переключения между осями транспортного средства; ПО — рабочий тормоз передней оси; СТ — стояночная тормозная система; 30 — рабочий тормоз задней оси |
Результаты проверки тормозных систем могут выводиться также на приборную стойку (рис. 4.5).
Динамику процесса торможения можно наблюдать в графической интерпретации (рис. 4.6). График показывает тормозные силы (по вертикали) относительно усилия на педали тормоза (по горизонтали). На нем отражены зависимости тормозных сил от усилия нажатия на педаль тормоза как для левого колеса (верхняя кривая), так и для правого (нижняя кривая).
Рис. 4.5. Приборная стойка тормозного стенда |
Повторное показание передней оси
Рис. 4.6. Графическое отображение динамики процесса торможения |
С помощью графической информации можно наблюдать также разницу в тормозных силах левого и правого колес (рис. 4.7).
На графике по вертикали показано изменение разности тормозных сил при торможении левого и правого колес. Кривая торможения не должна выходить за границы коридора, которые могут быть изменены в зависимости от конкретных нормативных требований. Наблюдая характер изменения графика, оператор-диагност может сделать заключение о конкретной неисправности тормозной системы.
Виды стендов и методы испытания ДД тормозных систем
Согласно действующим стандартам применяют два основных метода диагностирования тормозных систем: дорожный и стендовый. Для них установлены следующие контролируемые параметры:
□ при проведении дорожных испытаний — тормозной путь; установившееся замедление; устойчивость при торможении; время срабатывания тормозной системы; уклон дороги, на котором должно неподвижно удерживаться транспортное средство;
□ при проведении стендовых испытаний — общая удельная тормозная сила; коэффициент неравномерности (относительная неравномерность) тормозных сил колес оси; время срабатывания тормозной системы; для автопоезда дополнительно коэффициент совместимости звеньев автопоезда и асинхронность времени срабатывания тормозного привода.
Существует несколько видов стендов и приборов, использующих различные методы и способы измерения тормозных качеств: статические силовые, инерционные платформенные, инерционные роликовые, силовые роликовые стенды, а также приборы для измерения замедления автомобиля при дорожных испытаниях.
Статические силовые стенды для диагностирования тормозов автомобиля представляют собой роликовые или платформенные устройства, предназначенные для проворачивания (срыва) заторможенного колеса и измерения прикладываемой при этом силы. Такие стенды могут иметь гидравлический, пневматический или механический привод. Измерение тормозной силы возможно при вывешенном колесе или при его опоре на гладкие беговые барабаны. Недостатком статического способа диагностирования тормозов является неточность результатов, вследствие чего не воспроизводятся условия реального динамического процесса торможения.
Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (поступательно и вращательно движущихся масс), возникающих при торможении автомобиля и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими
Платформами. Такие стенды иногда используются на предприятиях автотехобслуживания для входного контроля тормозных систем или экспресс-диагностирования транспортных средств.
Инерционные роликовые стенды состоят из роликов, которые могут иметь привод от электродвигателя или от двигателя автомобиля. В последнем случае ведущие колеса автомобиля приводят во вращение ролики стенда, а от них с помощью механической передачи — ведомые.
После установки автомобиля на инерционный стенд окружную скорость колес доводят до 50…70 км/ч и резко тормозят, одновременно разобщая все каретки стенда путем выключения электромагнитных муфт. При этом в местах контакта колес с роликами (лентами) стенда возникают силы инерции, противодействующие тормозным силам. Через некоторое время вращение барабанов стенда и колес автомобиля прекращается. Пути, пройденные каждым колесом автомобиля за это время (или угловое замедление барабана), будут эквивалентны тормозным путям и тормозным силам.
Тормозной путь определяют по частоте вращения роликов стенда, фиксируемой счетчиком, или по продолжительности их вращения, измеряемой секундомером; замедление — угловым деселерометром.
Метод, реализуемый инерционным роликовым стендом, создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Но в силу дороговизны стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и больших затрат времени на диагностирование стенды такого типа нерационально использовать при проведении диагностирования на автопредприятиях и при гостехосмотре.
Силовые роликовые стенды, работа которых основана на использовании сил сцепления колеса с роликами, позволяют измерять тормозные силы в процессе его вращения со скоростью 2… 10 км/ч. Такая скорость выбрана вследствие того, что дальнейшее повышение скорости дает незначительное приращение информации о работоспособности тормозной системы. Тормозную силу каждого колеса измеряют, затормаживая его. Вращение колес осуществляется роликами стенда от электродвигателя. Тормозные силы определяют по реактивному моменту, возникающему на статоре мотор-редуктра стенда при торможении колес.
Роликовые тормозные стенды позволяют получать достаточно точные результаты проверки тормозных систем. При каждом повторении испытания они способны создать условия (прежде всего скорость вращения колес), абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Кроме того, при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» — оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, т. е. исследуется вся поверхность торможения.
При испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие передается извне (от тормозного стенда), физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую извне энергию даже несмотря на то, что автомобиль не обладает кинетической энергией.
Есть еще одно важное условие — безопасность испытаний. Самые безопасные испытания — на силовых роликовых тормозных стендах, поскольку кинетическая энергия испытуемого автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при дорожных испытаниях или на площадочных тормозных стендах вероятность аварийной ситуации очень высока. Кроме того, стандарты на проверку тормозных систем ограничивают усилие на педали привода рабочего тормоза и на органе управления стояночным тормозом. Эта величина с точки зрения теории торможения определяет усилия в исполнительных механизмах тормозной системы, необходимые для гашения кинетической энергии замедляющегося автомобиля.
Следует отметить, что по совокупности свойств именно силовые роликовые стенды являются наиболее оптимальным решением для диагностических линий как станций техобслуживания, так и диагностических станций, проводящих государственный технический осмотр.