Устройство автомобилей

Переходные режимы

Методики испытаний в переходных режимах служат для определения реакций автомобиля на быстрые, динамические воз­мущения со стороны рулевого управления, например, во время выполнения быстрых маневров уклонения. Часто используемыми методиками испытаний и моделирования яв­ляются «Ступенчатое воздействие» и «Сину­соидальное воздействие со стороны рулевого управления (частотная характеристика)».

Ступенчатое воздействие

Методика испытаний «Ступенчатое воздей­ствие» заключается в том, что автомобиль на­чинает двигаться в прямом направлении с по­стоянной скоростью, а затем рулевое колесо резко поворачивается на определенный угол и остается в этом положении. Это приводит к движению по кругу с определенным постоян­ным поперечным ускорением. Для легковых автомобилей скорость изменения угла пово­рота рулевого колеса составляет приблизи­тельно 360о/с, а поперечное ускорение -4 м/ с2 при скорости движения 80 км/ч.

Во время этого маневра определяются временные задержки и значения перерегу­лирования скорости рыскания, поперечного ускорения, угла крена и угла дрейфа, при сту­пенчатом воздействии со стороны рулевого управления (рис. «Ступенчатое воздействие» ). С одной стороны, реак­ция автомобиля на это ступенчатое воздей­ствие не должна быть слишком медленной, с другой стороны, не должно иметь место чрезмерное перерегулирование.

Синусоидальное воздействие со стороны руле­вого управления (частотная характеристика)

Методика испытаний «Синусоидальное воз­действие со стороны рулевого управления (ча­стотная характеристика)» заключается в том, что во время движения с постоянной скоростью автомобиль подвергается синусоидальному воздействию со стороны рулевого управления. Угол поворота рулевого колеса изменяется в соответствии с синусоидальным законом. Ам­плитуда сигнала остается постоянной, а частота увеличивается, начиная с медленных переме­щений рулевого колеса с частотой 0,2 Гц, и за­канчивая быстрыми перемещениями с частотой 2,0 Гц. Амплитуда угла поворота рулевого ко­леса, как правило, выбирается таким образом, чтобы автомобиль оставался в линейном диа­пазоне движения. Например, в случае легко­вых автомобилей, это должно делаться таким образом, чтобы при минимальной частоте ко­лебаний рулевого колеса и скорости движения 80 км/ч поперечное ускорение составило не более 4 м/с2. Это дает возможность оценить по­ведение автомобиля во всем диапазоне частот.

Для оценки поведения автомобиля опреде­ляются такие параметры, как фазовый угол, момент, прилагаемый к рулевому колесу, скорость рыскания, поперечное ускорение, угол крена и угол дрейфа и строятся гра­фики их зависимости от частоты колебаний рулевого колеса. Значения собственных ча­стот, угла возникающего наклона и фазовых углов могут быть использованы в качестве критериев оценки подвижности и устойчиво­сти автомобиля под действием динамических возмущений со стороны рулевого управле­ния. Такая оценка для грузового автомобиля массой 18 т показана на рис. «Синусоидальное входное воздействие».

Кроме параметров, влияющих на поведе­ние автомобиля в стационарных режимах, в случае динамичных маневров основное влияние оказывают демпфирующие свойства и моменты инерции автомобиля, а также ди­намические свойства шин, системы рулевого управления и подвески колес.

Вопросы для самостоятельного контроля

1. В чём заключается основное отличие органолептических и приборных методов диагностирования?
2. Перечислите органолептические методы диагностирования, их достоинства и недостатки.
3. Какие приборные методы используются для диагностирования механического оборудования?
4. Приведите примеры объектов диагностирования при использовании механических и электрических методов диагностирования.
5. Для каких объектов диагностирования применяют вибрационные и тепловые методы диагностирования?
6. Какие задачи диагностирования решаются при использовании анализа смазки и неразрушающего контроля?
7. Назначение, особенности и область применения портативных средств диагностирования.
8. Основные особенности и область применения анализаторов при диагностировании механического оборудования.
9. Классификационные признаки диагностических приборов.
10. Для чего и когда устанавливают стационарные системы вибрационного контроля механизмов и машин?

Полноприводный тормозной стенд IW (МАХА)

Требование по синхронизации скорости вращения колес и проверка тормозной системы полноприводного автомобиля реализуются на данном стенде следующим образом.

Для того чтобы иметь возможность регулировать скорость вращения колес автомобиля, на покрышки приклеивают отражающие полосы, которые воздействуют на фотоячейки, расположенные по обеим сторонам роликового агрегата стенда.

При использовании отражающих полос на колесе возможно измерение показателей тормозной системы у полноприводных автомобилей с жестким приводным валом между передней и задней осями. Колеса проверяемого автомобиля с жестким приводным валом не могут вращаться отдельно друг от друга. Если одно колесо автомобиля вращается вперед, то другое колесо синхронно поворачивается назад на такой же угол. Причем если колесо автомобиля немного повернется вперед или назад, то другое колесо еще не начнет поворачиваться. Это объясняется наличием люфта передачи (люфта зубьев шестерен) дифференциала.

Для проверки тормозов у полноприводного автомобиля с жестким межосевым приводом колеса автомобиля должны вращаться настолько синхронно, чтобы дифференциал находился в состоянии «равновесия» и на полуось не передавался тормозной момент. Поэтому перед проверкой тормозных систем в тестовом режиме измеряется люфт передачи. Сначала прокручивается левое колесо на заданное число оборотов (правый приводной двигатель остается выключенным), чтобы оно двигало за собой правое. Вследствие этого зубья дифференциала опираются одной стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется первая граничная позиция люфта передачи. Затем выключается левый приводной двигатель, а правый прокручивает правое колесо на заданное число оборотов. Теперь правое колесо двигает за собой левое и зубья дифференциала из-за этого опираются другой стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется вторая граничная позиция люфта передачи. По этим двум граничным позициям рассчитывается середина люфта передачи. Она учитывается затем при измерении тормозных сил.

Для проверки тормозных сил полноприводного автомобиля приводные двигатели стенда включаются с определенной частотой вращения. Одно колесо автомобиля при этом вращается вперед, другое — назад. Как только колеса будут вращаться с такой частотой, при которой через приводной вал не будут передаваться силы, приводящие во вращение главную передачу, начинается измерение тормозных сил, которое повторяется для каждого колеса. Проверка полноприводных автомобилей должна производиться только при наличии специального дистанционного управления.

При проверке полноприводных автомобилей с гидравлической муфтой люфт привода не определяется, а с помощью компьютера осуществляется синхронизация по углу вращения колес. При мягкой гидромуфте достаточно регулирования по числу оборотов, поэтому отражающие полоски не применяются. При жесткой гидромуфте применение отражающих полосок обязательно.

Для проверки тормозных систем осей с межколесным приводом, снабженным самоблокирующимся дифференциалом, необходимо сначала определить тип межколесного привода. Такие дифференциалы реализуют, как правило, следующие функции: автоматической блокировки дифференциала (ASD) или противоскольжения (ASR). В дифференциалах первого типа, начиная с определенной величины пробуксовывания, активируется и усиливается эффект блокировки. Дифференциал второго типа, напротив, позволяет воздействовать на ведущие колеса только такой силе, которая может быть передана дороге без прокручивания колес. Для определения типа привода выбираются ролики, которые будут заторможены, например левые; правые будут вращаться свободно. Включается первая передача и делается попытка выезда со стенда на скорости менее 15 км/ч.

Если ASD функционирует, то автомобиль выедет со стенда, так как произойдет передача тягового усилия на заторможенные ролики. Если ASD не функционирует или функционирует система ASR, то выехать не удастся, поскольку незаторможенные ролики будут разгоняться под воздействием тягового усилия. Пультом управления стенда выбирается другая сторона роликов и повторяется проверка с другим колесом.

ТО тормозных стендов всех типов заключается в ежемесячной проверке натяжения цепи, смазывании цепи, шарниров контактных роликов и опор электродвигателей, проверке технического состояния роликов каждые 200 часов работы, но не реже одного раза в год.