Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом Баженов Михаил Юрьевич

Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом
<
Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Баженов Михаил Юрьевич. Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.10.- Владимир, 2000.- 216 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/1960-5

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Состояние проблемы, цели и задачи исследования 6

1.1. Анализ ДТП, связанных с техническим состоянием тормозных систем 6

1.2. Методы и средства углубленной диагностики тормозных систем 17

1.3. Диагностические параметры по оценке технического состояния тормозных систем 34

Выводы. Цель и задачи исследования 40

Глава II. Теоретический анализ эффективности тормозных систем автотранспортных средств, находящихся в эксплуатации 42

2.1. Нормативы по оценке эффективности тормозных систем АТС отечественного и зарубежного производства 42

2.2. Анализ тормозного привода и механизмов современных автомобилей отечественного и зарубежного производства 50

2.3. Влияние эксплуатационных факторов на выходные характеристики тормозных механизмов 74

Выводы 79

Глава III. Разработка методик оценки технического состояния тормозных систем с гидроприводом 82

3.1. Обоснование диагностических параметров для оценки технического состояния тормозных систем автомобилей 82

3.1.1. Оценка надежности тормозных систем АТС 82

3.1.2. Анализ методов и средств технической диагностики тормозных систем АТС 93

3.1.3. Статистические данные по техническому состоянию АТС, находящихся в эксплуатации 102

3.2. Методика определения комплексных параметров тормозных механизмов по результатам инструментального контроля 104

3.3. Методика оценки работоспособности регуляторов тормозных сил 109

3.4. Методика оценки технического состояния запасных тормозных систем 115

3.5. Расчетно-экспериментальный метод оценки эффективности тормозных систем АТС на соответствие отечественным стандартам и международным Правилам № 13 ЕЭК ООН 119

Выводы 129

Глава IV. Результаты теоретических и экспериментальных исследований 131

4.1. Эффективность и стабильность работы тормозных механизмов 132

4.2. Экспериментальное определение эффективности и стабильности тормозных механизмов 138

4.3. Определение комплексных параметров тормозных механизмов по результатам инструментальной диагностики 145

4.4. Влияние эксплуатационных факторов на выходные характеристики тормозной системы 148

4.5. Расчетно-экспериментальная оценка эффективности тормозных систем автомобилей, находящихся в эксплуатации 156

4.5.1. Измерительно-регистрирующая аппаратура для дорожных испытаний 156

4.5.2. Режимы проведения испытаний по ГОСТ 25478-91 157

4.5.3. Методики исследовательских испытаний автомобиля 159

4.5.4. Результаты дорожных испытаний автомобиля 166

4.5.5. Результаты стендовых испытаний тормозных систем автомобиля ВАЗ-2108 173

Выводы 176

Общие выводы 177

Список литературы 180

Приложения 193

Методы и средства углубленной диагностики тормозных систем

Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью. Различают диагностику общую, направленную на определение общего технического состояния автомобиля (агрегата, узла) без выявления конкретной неисправности («исправен», «неисправен») и поэлементную (углубленную), направленную на определение технического состояния конкретного агрегата (узла, системы) с выявление места, причины и характера неисправности и отказа [5,Н,83].

Методы и средства диагностирования автомобилей служат для имитации режимов их работы, измерения диагностических параметров и постановки диагноза [82]. На рис. 1.7 представлена классификация методов и видов диагностирования автомобилей.

По видам измеряемых диагностических параметров методы диагностирования подразделяются на две группы: функциональные, которые соответствуют параметрам эффективности объекта диагностирования (например, такой параметр как тормозной путь), и локальные, которые соответствуют параметрам процессов, сопутствующих функционированию объекта (например, нагрев) или же геометрическим параметрам (зазор, люфт).

Первая группу методов и средств предназначается главным образом для определения работоспособности объекта в целом, т.е. общего диагностирования. Если же рабочие параметры не соответствуют нормам, то диагностирование углубляют, определяя причины неисправностей его элементов при помощи локальных методов. Локальные методы и средства обеспечивают углубленное диагностирование.

Как уже былф сказано, по статистическим данным количество ДТП, обусловленных неисправностями тормозных систем автомобиля, составляет 36- -40 % от всех аварий, произошедших по техническим причинам. Своевременное выявление этих неисправностей должно обеспечиваться диагностированием.

Для углубленного диагностирования тормозных систем необходимо: выявить закономерности изменения параметров технического состояния объекта диагностирования, выбрать диагностические параметры, определить характеристики их изменения и связи с параметрами состояния объекта, установить нормативные значения диагностических параметров, определить способ постановки диагноза, выбрать и обосновать соответствующие методы и измерительные средства, определить оптимальную процедуру и алгоритм диагностирования.

Процесс диагностирования тормозов организуется на основе перечня их характерных неисправностей и условий эксплуатации. Перечень характерных неисправностей получают на базе статистической обработки показателей их надежности в эксплуатации (рис. 1.8).

Методы и средства диагностирования тормозных систем разрабатываются применительно к диагностическим параметрам и требованиям технологических процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей. Рассмотрим наиболее важные типы методов и средств общего и углубленного диагностирования тормозов (рис 1.9).

Общее диагностирование автомобиля в дорожных условиях осуществляют следующими методами: визуально по тормозному пути и синхронности начала торможения всеми колесами; по максимальному замедлению автомобиля.

Диагностирование по тормозному пути заключается в наблюдении за автомобилем при резком однократном нажатии на педаль тормоза (сцепление при этом выключено) и измерении тормозного пути. Одновременно наблюдают за синхронностью торможения по следам шин, оставленным на дороге. Испытательный участок должен соответствовать требованиям ОСТ-37.001.067-86 [87]: покрытие дороги должно быть твердым, сухим, ровным, связанным и обеспечивать сцепление колёс с дорогой, достаточное для достижения предписанной эффективности торможения. Нормативный тормозной путь для автомобиля категории Mi должен составлять 12,9 м [33]. Этот способ не дает достоверных испытаний, пользование им затруднено в связи с необходимостью иметь достаточно большой участок горизонтальной дороги с твердым сухим и ровным покрытием.

Диагностирование тормозных систем по замедлению автомобилей при помощи переносных приборов - деселерометров осуществляется также на ровном горизонтальном участке дороги. Автомобиль разгоняют до скорости 40 км/ч и резко тормозят однократным нажатием на педаль при выключенном сцеплении. При этом измеряют максимальное замедление jmax. Нормативное замедление Для автомобилей категории Mi должно составлять не менее 6,8 м/с2 [33].

Для диагностирования тормозов автомобилей при помощи встроенных приспособлений (бортовая диагностика), применяют системы, которые обеспечивают информацию об изношенности тормозных колодок, уровне тормозной жидкости, о давлении в приводе, работе ручного тормоза и др. Система состоит из встроенных датчиков и щитковых указателей или аварийных сигнализаторов. Встроенное диагностирование обеспечивает возможность непрерывного слежения за состоянием тормозов. С этой точки зрения оно идеально. Ограниченность же применения встроенного диагностирования обусловлена значительной его стоимостью.

Оснащение тормозных систем автомобилей дополнительными устройствами (гидровакуммными усилителями, регуляторами тормозных сил, антиблокировочными системами, устройствами для автоматической регулировки зазоров между колодками и тормозными барабанами) и ужесточение требований к тормозным системам делают неэффективными традиционные дорожные методы и средства их проверки. Эффективность проверки тормозных систем автомобилей обеспечивается применением специализированных стендов [136]. Стендовые методы испытания тормозов автомобилей позволяют осуществлять более точное и достоверное диагностирование. Тормозные стенды должны удовлетворять общим техническим требованиям на средства технического диагностирования автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин по ГОСТ 25176-82, а также требованиям к стендовому оборудованию для проверки тормозных систем автотранспортных средств по ГОСТ 25478-91 [33].

Общее стационарное экспресс-диагностирование выполняют на специализированных постах и линиях, применяя быстродействующие платформенные стенды инерционного или силового типа. Для общего диагностирования с регулировочными работами применяют также и тормозные стенды роликового (барабанного) типа.

Принцип действия инерционного платформенного стенда основан на измерении сил инерции (от поступательно и вращательно движущихся масс автомобиля), возникающих при его торможении и приложенных в местах контакта колес с динамометрическими платформами.

Платформенный инерционный стенд состоит из четырех подвижных платформ с рифленой поверхностью, на которые автомобиль наезжает колесами со скоростью 6-12 км/ч и останавливается при резком торможении. Возникающие при этом силы инерции автомобиля соответствуют тормозным силам. Они воздействуют на платформы стенда, воспринимаются жидкостными, механическими или электронными датчиками и фиксируются измерительными приборами расположенными на пульте.

К недостаткам стендов платформенного инерционного типа относятся: большая занимаемая ими производственная площадь (с учетом необходимости предварительного разгона автомобиля); нестабильность коэффициента сцепления шин, зависящая от их загрязненности, влажности и температуры.

Платформенный тормозной стенд силового типа по принципу действия отличается от инерционного тем, что тормозные силы возникающие при торможении в местах контакта колес с динамометрическими платформами, получаются не вследствие инерции автомобиля, а в результате его принудительного перемещения через платформы при помощи тягового конвейера.

Для поэлементного диагностирования на постах и линиях технического обслуживания и ремонта автомобилей применяют инерционные стенды с беговыми барабанами и силовые стенды с роликами. Они подразделяются на два класса: с использованием для прокручивания заторможенных колес сил сцепления и без использования этих сил.

Анализ тормозного привода и механизмов современных автомобилей отечественного и зарубежного производства

Применение двухконтурных гидравлических тормозных систем на легковых автомобилях массового производства началось в 60-х годах. В США двухконтурные системы стали обязательными с 1968 г., в нашей стране только после введения в действия ГОСТ 22895-77 применение раздельного контура стало обязательным. В настоящее время применение двухконтурных систем стало нормой во всех странах.

В мировом автомобилестроении насчитывается около двадцати разновидностей двух и многоконтурных тормозных систем пяти основных типов: с разделением контуров по осям, с простыми и комбинированными диагональными контурами, с комбинированными контурами разной эффективности, с контурами привода трех колес, с полными контурами привода всех колес (дублированные контуры).

В настоящее время применяют различные варианты раздельного привода тормозной системы, отличающиеся друг от друга конструктивными и эксплуатационными особенностями, а также стоимостью и надежностью.

Проведем анализ применения основных типов раздельного привода с точки зрения эффективности, устойчивости и управляемости автомобиля при экстренном торможении. С целью упрощения анализа рассматривается фаза установившегося торможения.

Схема разделения по осям нашла широкое применение благодаря своей простоте. Один из контуров объединяет привод тормозов передних колес, второй - задних (рис. 2.3).

Преимущества этой простой в конструктивном отношении схемы заключается не только в ее сравнительно невысокой стоимости, но и, как отмечает фирма Daimler-Benz, применяющая эту схему на своих автомобилях, в ее повышенной надежности при закипании тормозной жидкости. В России эта схема нашла широкое применение как на легковых автомобилях типа ВАЗ-2101 -г 2107, ГАЗ-24, так и на грузовых автомобилях КамАЗ. Для легковых автомобилей обычно применяют главный цилиндр типа «тандем», или одинарный с разделителем привода тормозов.

Закипание тормозной жидкости - отказ, который характерен для дисковых тормозов, т.к. они не теряют эффективности действия и при высоких температурах нагрева фрикционной пары. Однако эффективность их падает практически до нуля при закипании тормозной жидкости. Для барабанных тормозов отказ такого рода нехарактерен, так как уже при незначительном нагреве барабанные тормоза постепенно снижают свою эффективность. Значительная потеря эффективности действия барабанного тормоза при нагреве рабочих поверхностей фрикционной пары наступает прежде, чем закипает тормозная жидкость.

Нагрев тормозной жидкости до кипения вызывается в первую очередь работой более нагруженных тормозов передних колес, что и способствует выходу из строя тормозной системы, если она одноконтурная; при двухкон-турной системе выходит из строя тот контур, который связан с тормозами передних колес. Поэтому только система с раздельным приводом передних и задних колес дает некоторую гарантию безопасности в этом случае.

Оценим этот вариант применения двухконтурной схемы по эффективности торможения. На рис. 2.4. приведена схема торможения автомобиля контуром 1, который объединяет тормоза передних колес.

При достаточной мощности привода и отсутствии антиблокировочной системы наступит блокировка передних колес, тогда реализуемая тормозная сила передних колес

Подставляя (2.4) в выражение (2.3) с учетом, что тормозная сила равна силе инерции (R\\ = Ма у ,), после преобразований получим замедление при торможении передним контуром:

Проводя аналогичные рассуждения для контура 2 (без РТС), объединяющего привод тормозов задних колес, получим

Очевидно, что вероятность отказа контуров 1 и 2 одинакова, поэтому оценку эффективности применяемой двухконтурной схемы необходимо проводить по контуру 2. Критериями оценки эффективности запасной тормозной системы (оставшийся контур в данном случае является запасной системой) при дорожных испытаниях автотранспортных средств являются величина тормозного пути и установившегося замедления. Величина установившегося замедления нормируется ГОСТ 22895-77 и должна быть не менее 3 м/с2 для автомобилей категорий Мь М2, Мз и не менее 2,8 м/с для категорий Nb N2, N3.

Следовательно, область применения рассмотренной двухконтурной тормозной системы ограничена эффективностью второго контура

Для легковых автомобилей классической компоновки отношение у с полной нагрузкой и с одним водителем (частичная нагрузка) меняется незна а чительно, в то время как отношение — меняется в широком диапазоне. По этому эффективность контура необходимо оценить по условию (2.7) для двух весовых состояний - с полной и частичной нагрузками. С целью сравнительной оценки контуров удобно использовать коэффициент эффективности

В таблице 2.3 приведены значения параметров Ji,j2 K3\ K32 характеризующих эффективность применения контуров для ряда автомобилей отечественного производства, рассчитанных по выражениям (2.5 - 2.8), на грани блокирования колес задней оси.

При наличии в приводе к задним тормозным механизмам регулятора тормозных сил или ограничителя давления, эффективность торможения контуром 2 снижается, что увеличивает тормозной путь автомобиля, особенно с высоким расположением центра тяжести.

Оценим тормозной путь автомобиля при работающем заднем контуре, т.к. основным показателем тормозной динамичности более чем в половине международных нормативных документов считается тормозной путь. Приблизительно в 40% документов фигурирует также замедление.

Рассмотрим подробнее процесс экстренного торможения (рис. 2.5) автомобиля менее эффективным (вторым) контуром при условии, что задние колеса доводятся до грани блокирования.

При экстренном торможении тормозные силы для системы с гидроприводом можно считать линейными функциями времени. Таким образом, до начала блокировки (точка 2) тормозные силы можно считать пропорциональными времени

Методика оценки работоспособности регуляторов тормозных сил

РТС, позволяющие оптимизировать распределение тормозных сил в зависимости от статической и динамической нагрузок, используются в современных АТС с целью повышения их активной безопасности. Эффективность подобных устройств зависит от стабильности характеристик подвески, тормозных механизмов, а также от правильного расчета основных параметров регулятора и его привода. Несмотря на некоторую нестабильность работы, регуляторы тормозных сил в настоящее время получили большое применение, как на легковых, так и грузовых автомобилях.

Необходимо отметить, что предпочтение отдается такому распределению общей тормозной силы, при котором первыми блокируются колеса передней оси автомобиля, что привело к установке регуляторов тормозных сил.

В 1970 году появились первые автомобили ВАЗ, оборудованные регуляторами тормозных сил. Новинка, позволяющая на любом дорожном покрытии избежать первоочередное блокирование колес задней оси при торможении и, следовательно, повысить активную безопасность автомобиля вызвала большой интерес конструкторов на других заводах. Два года спустя АЗЛК внедряет РТС по лицензии фирмы «Girling», а спустя еще десять лет точно такой же появляется на легковых автомобилях ГАЗ. На сегодняшний день РТС оборудованы все отечественные легковые автомобили.

Практика эксплуатации автомобилей с РТС показывает, что он выполняет свои функции при условии его исправности. Поршень регулятора со временем утрачивает легкость перемещения из-за коррозии сопряженных поверхностей, т.к. рабочая среда здесь далеко не идеальна. Внутри - содержащая нередко влагу тормозная жидкость, снаружи - вода, грязь, соль. Даже если поршень не успел потерять подвижность, а просто стал плохо перемещаться в корпусе, РТС уже не сможет мгновенно сработать при экстренном торможении автомобиля. Опыт эксплуатации показывает, что РТС автомобиля, который эксплуатировался два-три года по российским дорогам, в том числе зимой, давно превратился просто в переходник тормозных трубок, свободно пропускающий жидкость к задним тормозным механизмам (это в том случае, если поршень регулятора потерял подвижность в открытом положении). Реже поршень заклинивает не в открытом, а в закрытом положении. Это происходит в случае, когда поршень не так свободно перемещался в корпусе, а водитель резко затормозил или просто с силой нажал на педаль, проверяя ее «жесткость» после прокачки тормозов. При этом поршень может не вернуться в верхнее положение - усилий пружины и торсиона не хватит для преодоления сил трения. Такая неисправность встречается и на автомобилях с «простав-ками» под пружинами задней подвески.

Из автомобилей, которые эксплуатируются на наших дорогах с неисправным РТС, опасность представляют три группы. Первая - автомобили, где поршень потерял подвижность в закрытом положении и торможение практически происходит только тормозными механизмами передних колес. В этом случае тормозной путь возрастает примерно в полтора раза. Вторая группа - автомобили, где поршень заклинил в открытом положении. В этом случае при экстренном торможении, особенно на сухом покрытии, колеса задней оси будут доведены до блокирования и автомобиль теряет устойчивость, т.е. будет развиваться занос. И, наконец, третья группа - автомобили, на которых при ремонте устанавливают новые РТС, без проведения необходимых регулировок и проверок. В этом случае торсион может быть перегружен или ослаблен, со всеми вытекающими последствиями - или он не будет срабатывать, или срабатывать при малейшем нажатии на педаль.

Статистический анализ работоспособности РТС показал, что до 80% автомобилей отечественного производства со сроком эксплуатации свыше двух лет имеют неисправный регулятор. Только на относительно новых автомобилях поршень регулятора еще не потерял подвижность. Это говорит о том, что регуляторы действительно работают в очень неблагоприятных условиях, практически никогда не проверяются на станциях технического обслуживания или самими владельцами автотранспортных средств (зачастую водители даже не знают о его существовании, а если и знают, то затрудняются объяснить работает ли он и для какой цели установлен на автомобиле).

Заводские методики проверки регулятора также не лишены недостатков. Так, например, ГАЗ и АЗЛК предлагает проверку работы РТС на дороге и выполнять торможение со скорости 50 - 60 км/ч до блокирования всех колес, после чего установить автомобиль на осмотровую канаву и выполнить регулировки привода регулятора. И так несколько раз, пока передние колеса не будут блокироваться раньше задних. ВАЗ предлагает проверять регулятор внешним осмотром на осмотровой канаве.

Поэтому в качестве одной из задач исследований была разработка методики проверки регулятора и оценки его работоспособности. Для решения этой задачи были проведены испытания двух наиболее распространенных отечественных моделей автомобилей: ВАЗ-2105 и ВАЗ-2108. Все испытания проходили на станции инструментального контроля ГоСтАВТО-2 г. Владимира. Испытания заключались в следующем.

Автомобиль устанавливали на тормозной стенд и снимали показания тормозных сил задней оси автомобиля при различных усилиях на педали тормоза. Затем отсоединяли торсионный рычаг от тяги соединения с кронштейном заднего моста (имитация поломки торсионного рычага или такого состояния регулятора, когда поршень РТС потерял подвижность в закрытом положении). Снова устанавливали автомобиль на тормозной стенд и снимали показания тормозных сил при различных усилиях на педали тормоза. Затем закручивали торсионный рычаг до упора (имитация такого состояния регулятора, когда поршень РТС потерял подвижность в открытом положении). Повторяли испытания на тормозном стенде.

По полученным на стенде данным были построены зависимости тормозных сил от усилия на педали тормоза (рис. 3.17). В дальнейшем предполагается иметь базы данных эталонных характеристик тормозных сил по моделям автомобилей. Наличие таких баз данных существенно упрощает процедуру диагностирования РТС и локализацию неисправностей.

Таким образом, методика оценки работоспособности регулятора тормозных сил с использованием данных, полученных при инструментальной диагностике, должна заключаться в следующем.

Проверяемый автомобиль устанавливается на тормозной стенд. Снимаются показания тормозной силы на задней оси при определенном усилии на педали тормоза (для каждой модели автомобиля это усилие может несколько отличаться, но всегда оно должно быть до предполагаемого включения регулятора). Полученные данные обрабатываются, сверяются с эталонными характеристиками. В случае отклонения тормозной силы от эталонной в ту или другую сторону, ставится диагноз и выдаются рекомендации по устранению неисправности (см. рис. 3.18).

Преимущества предлагаемой методики заключается в том, что она позволяет:

- исключить дорожные испытания, которые сопряжены с определенными трудностями и для их проведения необходим участок ровной сухой дороги с определенным коэффициентом сцепления;

- оценить работоспособность РТС без применения специальных приспособлений, которые требуют его демонтажа с автомобиля, что в свою очередь приводит к разгерметизации тормозной системы;

- определить техническое состояние РТС, используя данные, полученные при инструментальной диагностике;

- установить причину неисправности и дать рекомендации по ее устранению.

Влияние эксплуатационных факторов на выходные характеристики тормозной системы

Во второй главе было выявлено влияние различных эксплуатационных факторов на выходные характеристики тормозных механизмов (зазоров между барабаном и колодкой тормозного механизма, коэффициента трения тормозной пары, заедания деталей опорно-разжимного устройства, радиального биения барабана, износа протектора). Представляет интерес выяснить влияние температуры в паре трения на выходные характеристики тормозного механизма и разработать методику определения температурных характеристик тормозных механизмов.

Тормозные механизмы являются исполнительными элементами автомобильных тормозных систем. К ним предъявляются следующие основные требования:

- высокая эффективность действия, т.е. создание большого тормозного момента;

- стабильность эффективности при изменении внешних условий и режима торможения (скорости автомобиля, количества торможений, температуры окружающей среды и трущихся элементов, наличия в тормозном приводе воды, пыли и т.д.);

- высокая надежность и долговечность трущейся пары;

- плавность действия, отсутствие при торможении вибраций, «писка», выделения газов;

- способность за короткое время отводить в атмосферу значительное количество тепла;

- малая трудоемкость технического обслуживания и ремонта.

Основными эксплуатационными качествами автомобильного тормозного механизма являются эффективность его действия и долговечность. Температура дисковых тормозных механизмов легкового автомобиля в зависимости от условий эксплуатации может достигать 350 -ь 650 С. Влияние температуры на эффективность тормозного механизма особенно велико и недаром в последние годы испытания тормозных систем включают определение эффективности нагретых тормозных механизмов. Поэтому представляет интерес выявить изменение коэффициента трения пары накладка-диск от температуры, что необходимо для проектирования тормозных систем и прогнозирования тормозного пути автомобиля при различных нагрузочных условиях.

На рис. 4.8 приведена схема дискового механизма. Момент трения, создаваемый тормозным механизмом, равен MTP=P0-F-2ju-rcp, (4.27)

Необходимо построить зависимость коэффициента трения /л от температуры диска тормозного механизма, т.е. // -f(T).

Испытания проводились на тормозном стенде, схема которого представлена на рис. 4.9. Момент на валу электродвигателя преобразуется тензодатчиками сопротивления (на схеме не показаны) в электрический сигнал, который регистрируется измерителем тормозного момента. Двух измеренных параметров (давление и момент на валу электродвигателя) достаточно для определения коэффициента трения по выражению (4.28).

Характеристика тормозного механизма:

- диаметр рабочего цилиндра d = 48 мм.

- средний радиус трения гср = 110 мм.

Эксперимент проводился в следующей последовательности.

Включали регистрирующую аппаратуру, производили тарировку датчика давления по образцовому манометру и строили тарировочный график, т.е. зависимость отклонения стрелки регистрирующего прибора от давления в приводе. Включали цепь питания электродвигателя при помощи нагрузочного устройства. Создавали давление в гидроприводе тормозов при помощи нагрузочного устройства. Запускали электродвигатель и доводили частоту вращения до заданного значения. Фиксировали давление в приводе, тормозной момент и температуру в процессе эксперимента. По полученным данным подсчитывали значение коэффициента трения ju для каждого уровня нагру-жения. По результатам эксперимента построена зависимость ju = f(T) (рис.4.10).

Для определения времени запаздывания и срабатывания тормозной системы на кафедре «Автомобильный транспорт» Владимирского государственного университета был разработан специализированный стенд (рис. 4.11). Все эксперименты проводились на стенде с использованием разработанных датчиков перемещения колодок, хода педали, деформации тормозного шланга и датчика давления.

При достижении необходимого давления в тормозной камере приводилась в действие педаль тормоза, причем усилие на педали удовлетворяло требованиям ГОСТ 25478-91 и составляло 490 Н. На осциллографе фиксировались показания датчиков перемещения колодок, давления, деформации тормозного шланга, хода педали. Пример осциллограммы представлен на рис. 4.12.

В результате выявлена связь между показаниями датчиков перемещения колодок и деформацией тормозного шланга, а также связь между давлением в тормозной системе и деформацией шланга, что позволило определить время запаздывания и срабатывания тормозной системы. Так как датчики перемещения колодок невозможно установить на диагностируемый автомобиль, то с достаточной степенью точности можно измерить время запаздывания и срабатывания тормозной системы автомобиля по деформации тормозного шланга. Погрешность измерения не превышает 3%.

Компоновка датчика показана на рис. 4.13. Датчиком хода педали контролируется время приведения в действие педали (согласно ГОСТ 25478-91 время приведения в действие органа управления тормозной системы должно быть не более 0,2 с).

Кроме этого установлены зависимости времени запаздывания и срабатывания тормозной системы от зазора между тормозными колодками и барабаном (рис. 4.14).

Похожие диссертации на Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленного диагностирования тормозных систем с гидравлическим приводом