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
- В чём заключается основное отличие органолептических и приборных методов диагностирования?
- Перечислите органолептические методы диагностирования, их достоинства и недостатки.
- Какие приборные методы используются для диагностирования механического оборудования?
- Приведите примеры объектов диагностирования при использовании механических и электрических методов диагностирования.
- Для каких объектов диагностирования применяют вибрационные и тепловые методы диагностирования?
- Какие задачи диагностирования решаются при использовании анализа смазки и неразрушающего контроля?
- Назначение, особенности и область применения портативных средств диагностирования.
- Основные особенности и область применения анализаторов при диагностировании механического оборудования.
- Классификационные признаки диагностических приборов.
- 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.