Подбор диагностического оборудования при реконструкции муниципального унитарного предприятия (стр. 6 из 9)

3 Оборудование, применяемое для диагностирования систем активной безопасности

В настоящее время определены два направления в диагностировании тормозных систем автомобилей:

- комплексное диагностирование, позволяющее оценить техническое состояние тормозов автомобиля в целом по величине оценочных (выходных) параметров (тормозной путь, замедление, тормозная сила, время срабатывания);

- причинное диагностирование, в процессе которого устанавливается снижение эффективности тормозов путем определения технического состояния отдельных агрегатов и элементов тормозной системы.

Комплексное диагностирование является первичным этапом, его выполняют на специальных стендах в плановом порядке с определенной периодичностью. При этом измеряют:

- тормозной путь автомобиля (путь, проходимый автомобилем с момента нажатия на тормозную педаль до полной остановки);

- замедление автомобиля при торможении;

- тормозное усилие на каждом колесе.

Сопутствующими параметрами могут быть время срабатывания тормоза каждого колеса (оси), разность величин основных параметров по отдельным колесам.

Кроме указанных выше параметров технического состояния тормозов, на стендах можно определять усилие свободного вращения колес, силу торможения, развиваемую каждым колесом, наличие блокировки, т. е. схватывания колес, усилие давления на тормозную педаль, неравномерность износа (эллипсность) тормозных барабанов.

Усилие свободного вращения колес характеризует регулировку тормозных колодок и состояние механической передачи автомобиля (трансмиссии). При оптимальной регулировке колодок и отсутствии дефектов в механической передаче усилие свободного вращения колес грузовых автомобилей находится в пределах 300—400 Н (30—40 кгс) [7].

Тормозная сила - реакция опорной поверхности на колеса автомобиля, вызывающая торможение. Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля.

Тормозная сила, развиваемая каждым колесом, при одном и том же усилии давления на педаль является важным параметром, определяющим занос автомобиля при резком торможении. Нормальное разложение тормозной силы между передними и задними колесами определяется заводами-изготовителями автомобилей. Разница между силами торможения, развиваемыми правыми и левыми колесами, допускается не более 15—20 %.

Оценочным параметром эффективности тормозов в целом служит соотношение тормозной силы и веса автомобиля. Тормозная сила должна быть не менее 65 % веса автомобиля.

Усилие давления на педаль характеризует состояние гидравлического привода тормозов; оно не должно превышать при блокировке колес 500 Н (50 кгс).

Неравномерный износ тормозных барабанов по окружности характеризуется нестабильностью показаний силы торможения, проявляющейся в колебаниях стрелки прибора синхронно скорости вращения колеса (измерение лучше проводить при малых скоростях). Допустимая эллипсность тормозного барабана вызывает колебания стрелки прибора в пределах, определяемых конструкцией стенда [5].

Например, на стенде КИ-4998 для грузового автомобиля допустимое колебание стрелки прибора 10 делений, т. е. 700 Н (70 кгс).

В настоящее время разработано несколько типов стендов для диагностирования тормозов легковых и грузовых автомобилей:

- стенды для статических испытаний, на которых измерение тормозных сил осуществляют при неподвижном автомобиле и близких к нулю скоростях вращения колес;

- стенды для кинематических испытаний, где автомобиль неподвижен, вращение колес происходит с помощью роликов стенда (подвижной лентой);

- стенды для динамических испытаний, где автомобиль въезжает с определенной скоростью на динамометрические площадки и затормаживается (автомобиль и стенд воздействуют друг на друга так же, как автомобиль и дорога во время торможения).

Диагностическое оборудование предназначено для проверки технического состояния как автомобиля в целом, так и основных его узлов и систем. Техническое состояние в целом оценивается уровнем безопасности движения, воздействием на окружающую среду, тягово-экономическими характеристиками.

3.1 Оборудование для диагностирования тормозных систем

Согласно ГОСТ 25478 - 82, проверка эффективности тормозов осуществляется методами ходовых и стендовых испытаний. Методика ходовых испытаний заключается в том, что снаряженный автомобиль разгоняется на ровной площадке с сухим асфальтобетонным покрытием (коэффициент сцепления не ниже 0,6) до скорости 40 км/ч и водитель производит экстренное торможение. При этом оцениваются тормозной путь автомобиля и замедление, нормативные значения которых установлены стандартом в зависимости от типа автомобиля. Стояночная тормозная система оценивается по обеспечению неподвижного состояния при заезде автомобиля (автопоезда) на наклонную эстакаду с различными значениями уклона: для автомобиля полной массы 16 %, для легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоянии 23 % и для грузовых автомобилей и автопоездов в снаряженном состоянии 31 %.

При ходовых испытаниях тормозов могут применяться деселерометры (приборы для определения ускорения), но в основном используются методы визуальных наблюдений, что делает оценку технического состояния тормозов субъективной и, как следствие, недостаточно достоверной. В связи с этим в последнее время все больший акцент в организации диагностирования тормозов переносится на стендовые методы, обеспечивающие объективную оценку тормозных свойств автомобиля. Тормозные стенды подразделяются на площадочные и роликовые, а последние на стенды инерционного и силового типа. Схема площадочного тормозного стенда представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1 - Схема площадного тормозного стенда.

1 – площадка; 2 – датчик; 3 – ролик; 4 – колесо; 5 – пружина;

Методика диагностирования тормозов с его использованием заключается в разгоне автомобиля до скорости 6 - 12 км/ч и резком торможении при наезде колесами 4 на площадки 1 стенда. Если тормоза неэффективны, то колеса автомобиля прокатываются по площадкам стенда и последние не перемещаются. Если же тормоза эффективны, колеса затормаживаются и блокируются, а под влиянием сил инерции и сил трения между колесами и поверхностью площадок автомобиль перемещается вперед и захватывает с собой площадки. Значение не ограниченного пружинами 5 перемещения каждой площадки на роликах 3 воспринимается датчиками 2 и фиксируется измерительными приборами, расположенными на пульте. Основными преимуществами площадочных стендов являются их быстродействие, малая металло- и энергоемкость. Наиболее удобны стенды для проведения инспекторского контроля с выдачей заключения «годен - не годен». К недостаткам этих стендов следует прежде всего отнести низкую стабильность показаний из-за изменения коэффициента сцепления колес автомобиля с площадками (колеса мокрые, грязные и т. д.) и, заезда автомобиля с перекосом. Именно вследствие этих причин до сих пор не реализовано серийное производство этих стендов.

Указанные недостатки отсутствуют у стендов с беговыми роликами (барабанами), получивших широкое распространение во всем мире. На рис. 3.2 приведена принципиальная схема тормозного стенда инерционного типа.

Конструктивно он выполнен из двух пар барабанов, соединенных во избежание проскальзывания колес цепными передачами. Привод осуществляется от электродвигателя мощностью 55 - 90 кВт через редуктор и электромагнитные муфты, при отключении которых блоки барабанов становятся самостоятельными динамическими системами. Беговые барабаны соединены с маховыми массами.

Физический смысл проверки эффективности тормозов на инерционном стенде заключается в следующем. Если в реальных условиях на дороге с помощью тормозных механизмов гасится кинетическая энергия поступательно движущегося автомобиля, то на стенде, где автомобиль неподвижен, за счет действия тормозов гасится энергия вращения барабанов и маховых масс, с которой «движущаяся дорога подкатывается под автомобиль». Для обеспечения имитации реальных условий маховые массы подбираются таким образом, чтобы момент инерции их и беговых барабанов при заданной скорости вращения обеспечивал кинетическую энергию, соответствующую кинетической энергии поступательно движущейся массы автомобиля, приходящейся на одну ось.