Разработка предприятия для ремонта грузовых автомобилей

1.6 Способы проверки тормозной системы автомобиля

Исправность тормозной системы – один из самых важных факторов, определяющих безопасность водителя и его пассажиров на дорогах. Диагностирование тормозных систем  является обязательным элементом государственного технического осмотра автомобилей.[15]

На сегодняшний день, согласно действующему ГОСТ 25478-91, применяется два основных метода диагностики тормозов - дорожный и стендовый. Для них, соответственно, установлены следующие параметры:

При проведении дорожных испытаний:

      Тормозной путь;

      Установившееся замедление;

      Линейное отклонение;

      Уклон дороги, на котором должно неподвижно удерживаться АТС;

При стендовых испытаниях:

      Общая удельная тормозная сила;

      Время срабатывания тормозной системы;

      Коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси.

Так же общим диагностическим параметром для обоих методов испытаний является усилие на рабочем органе привода тормозной системы.

Полноценная диагностика тормозов реально возможна только при стендовых испытаниях. Но они бывают разные. В мире на сегодняшний день существует несколько методов испытания и видов стендов:

      Испытания на силовых роликовых тормозных стендах;

      Испытания на инерционных роликовых тормозных стендах;

      Статические тормозные испытания;

      Испытания на площадочных тормозных стендах.

Самый простой и дешевый метод, конечно, статический. По физике процесса он аналогичен испытанию стояночной тормозной системы на уклоне. Отсюда же и результат - чрезвычайно неинформационный и, в силу ряда других причин, неприемлемый   метод.

Другой метод – испытания   на площадочных тормозных стендах, получил широкое распространение, в основном, за счет своей дешевизны. Но он имеет ряд недостатков, которые не позволяют считать его приемлемым, особенно при проведении инструментального контроля при ГТО. Например, при дорожных испытаниях и на инерционных тормозных стендах в процессе торможения колесо совершает как минимум более одного оборота, поэтому оценивается вся поверхность торможения тормозного механизма. Кроме того, в площадочных тормозных стендах, ввиду малых начальных скоростей торможения (по условиям безопасности) и интенсивного, быстрого торможения (из-за ограниченности тормозного пути, который определяется длиной тормозных площадок), торможение осуществляется на части поверхности торможения тормозного механизма, что неприемлемо с точки зрения оценки безопасности автомобиля. И, наконец, слишком интенсивное торможение (по вышеприведенным причинам) искажает реальную физическую картину торможения автомобиля. ГОСТ 25478-91 требует проведения каждого измерения по тормозам не менее двух раз, т.е. должна обеспечиваться повторяемость проведения испытаний.

При испытании на дороге и на площадочных стендах начальная скорость задается водителем и может изменяться в широких пределах. При испытаниях на площадочных тормозных стендах начальная скорость автомобиля не соответствует требованиям Правил дорожного движения и ГОСТ 25478-91, а, значит, кинетическая энергия меньше той, что требуется для правильной оценки тормозной системы. В силу этого не потребуется максимального усилия на педали тормоза для гашения этой энергии. Таким образом, при испытаниях на площадочных тормозных стендах получаются завышенные значения по удельной тормозной силе и заниженные - по усилиям на органах привода тормозных систем.

Роликовые же тормозные стенды позволяют получать более корректные результаты. При каждом повторении испытания они способны обеспечить условия  (прежде всего скорость вращения колес) абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. Также при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» - оценка неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, то есть, исследуется вся поверхность торможения. Кроме того, 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 – это безопасность испытаний. С этой точки зрения, 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, ГОСТ 25478-91 ограничивает усилие на педали привода рабочего тормоза и органа управления стояночным тормозом. Эта величина, с точки зрения теории торможения, определяет усилия в исполнительных механизмах тормозной системы, необходимые для гашения кинетической энергии замедляющегося автомобиля.

Подводя итог, можем сказать: площадочные тормозные стенды пригодны для входной экспресс - диагностики на станциях ТО, но ни в коем случае для углубленной. Инерционные тормозные стенды стоят несколько особняком. Этот метод создает условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Но в силу дороговизны собственно стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и слишком большого времени, требующегося на диагностику, стенд такого типа не будет рентабелен в рамках наших потребностей. Таким образом, получается, что по совокупности своих свойств именно роликовые стенды являются наиболее оптимальным решением, как для диагностических линий СТО, так и для оборудования пунктов технического осмотра автомобилей.[16]

1.6.1 Выбор конструкции имитатора нагрузки

Для более тщательной проверки тормозной системы и для воссоздания на тормозном стенде условий испытаний максимально близких к реальной дорожной ситуации, автомобили необходимо тестировать в груженом состоянии. А именно от 60% до 90% от максимальной массы автомобиля это обеспечит более надёжную безопасность дорожного движения. Для имитации груженого автомобиля при проведении тормозного теста применяется имитатор нагрузки.[17]

На сегодняшний день используются 3 вида имитатора нагрузки:

1) Гидравлический имитатор нагрузки

При помощи двух гидроцилиндров (см. рисунок 1), установленных в смотровой канаве и прикрепленных посредством цепей к раме или оси автомобиля, создается усилие, прижимающее ось автомобиля к роликам тормозного стенда во время испытания. Таким образом, имитируется загрузка автомобиля.

Рисунок 1 – Гидравлический нагружатель NSV 4000

Технические характеристики гидравлического имитатора нагрузки  NSV 4000 приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Технические данные гидравлического нагружателя NSV 4000

Преимущества:

        Простота конструкции;

        Дешевизна конструкции;

        Удобство эксплуатации и обслуживания.

Недостатки:

        Уменьшение рабочего пространства смотровой канавы.

Данный тип нагружателя разработан немецкой фирмой «MAHA» и используется как Европе, так и в России.[18]

2) Подъемное устройство для имитации нагрузки на ось автомобиля

Блок роликов тормозного стенда имеет возможность подъема (см. рисунок 1.1). Две цепи с одной стороны крепятся к раме автомобиля, а с другой жестко зафиксированы в смотровой канаве. Во время проведения испытаний блок роликов поднимается, поднимая ось автомобиля.

Противодействуя подъемной силе, цепи создают усилие направленной вниз и прижимающее ось к роликам тормозного стенда. Таким образом, имитируется загрузка автомобиля.

Рисунок 1.1 – Подъемное устройство HBV

Технические характеристики подъемного устройства HBV приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Технические данные подъемного устройства HBV

Преимущества:

        Экономия рабочего пространства смотровой канавы;

        Небольшие габариты конструкции.

Недостатки:

        Сложность изготовления;

        Дороговизна конструкции.

Данный тип нагружателя разработан немецкой фирмой «CARTEC» и используется в Европе [19].

3) Пневматический нагружатель

Пневматический  нагружатель  (см. рисунок 1.2)  состоит  из подвижной тележки, на которой закреплена опора с коромыслом. На одном конце коромысла смонтирована нажимная площадка, которая устанавливается на днище прицепа, к другому концу прикреплен пневмоцилиндр, который создает нагрузку на площадку.

Рисунок 1.2 – Пневматический нагружатель

Технические характеристики пневматического нагружателя приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Технические данные пневмонагружателя