Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Оборудова?ие для испыта?ия автомобилей на пассивную безопас??сть
• 2. Метрологическое обеспечение испыта?ий
• 3. Испыта?ия агрегатов, узлов и систем автомобилей
• 4. Испыта?ия автомобиля в целом
• Список использова?ной литературы


1. Оборудова?ие для испыта?ия автомобилей на пассивную безопас??сть

Анализ столкновений, наездов, переворачива?ий автомобилей показал, что тяжесть последствий значительно зависит от конструкции автомобиля. Комплекс мероприятий, способствующих уменьшению тяжести последствий аварии для водителя и пассажиров, относят к так называемой пассивной безопас??сти автомобиля.

Испыта?ия автомобилей на пассивную безопас??сть проводят на полигонах или на специальных стендах. При испыта?иях на полигонах используют комплектный автомобиль, а при стендовых - кузов (кабину) или отдельные узлы (рулевое управление, сиденья и др.).

Целью испыта?ий является проверка соответствия автомобилей и их отдельных узлов нормативным требова?иям по пассивной безопасн?сти. Одновременно решаются задачи поиска технически и экономически обос??ва?ных путей даль?ейшего повышения безопас??сти движения.

Методы полигонных испыта?ий автомобилей на пассивную безопас??сть

При испыта?иях автомобилей на полигонах воспроизводят наиболее типичные аварийные ситуации: лобовое столкновение; опрокидыва?ие автомобиля; наезды сзади и сбоку. Одним наиболее распростра?енным лобовым столкновением в полигонных условиях является столкновение с ?еподвижным препятствием. На автополиго?е НАМИ такие испыта?ия проводят на специальной площадке размером 10Ч300 м. Железобетонное препятствие предс?авляет собой параллелепипед соответственно с высотой, шириной и длиной, равными 1,5Ч3,5Ч5 м. Масса препятствия сос?авляет около 90 тыс. кг. Лицевая поверхность препятствия перпендикулярна концевому участку полосы разгона и облицова?а фа?ерными щитами толщиной 20 мм. Испытываемый автомобиль разгоняют буксирующим тягачом или лебедкой до скорости 48-53 км/ч прямо по направляющему рельсу. Столкновение с бетонным препятствием при скорости автомобиля около 50 км/ч идентично встречному столкновению двух автомобилей, движущихся со скоростями 70-75 км/ч. Процесс столкновения с препятствием фиксируется скоростными кинокамерами с частотой съемки, примерно равной 1000 кадров в секунду. По результатам экспериментов оценивают надежность крепления рем?ей безопас??сти, сидений, дверных замков и перегородки между багажным отсеком и пассажирским сало?ом, а также возможность эвакуации пассажиров из салона автомобиля после аварии. Аппаратура, предназначенная для измерения скорости автомобиля в момент столкновения, должна обеспечивать измерения с погрешностью < 1%. Так, например, на автополиго?е НАМИ используют систему фотостворов, которые расположены на расстоянии 5 и 10 м от препятствия. Время движения автомобиля на участке между фотостворами фиксируется с точностью до тысячных долей секунды.

К числу очень опасных дорожно-тра?спортных происшествий относится опрокидыва?ие автомобиля. Воспроизвести эту аварийную ситуацию на полиго?е можно наездом колес какой-либо одной стороны автомобиля, движущегося с определенной скоростью, на препятствие-трамплин. Получаемые результаты зависят от большого числа факторов: точности наезда на трамплин, массы автомобиля и характера распределения масс по его дли?е, жесткости подвесок и шин, аэродинамических характеристик автомобиля и др. Более с?абильные результаты получают при использова?ии методики, по которой авария опрокидыва?ия имитируется путем сбрасыва?ия автомобиля со специальной подвижной платформы. Испытываемый автомобиль ус?а?авливают на опорную площадку платформы, кот-я накло?ена на 23° относительно оси автомобиля в поперечной плоскости. Нижний ко?ец опорной площадки имеет прочный бортик высотой около 100 мм, в который упираются боковины шин. Платформа движется горизонтально в направлении, перпендикулярном продольной оси ус?а?овленного на опорной площадке автомобиля, с постоянной скоростью 48 км/ч. По нормативным да?ным, платформа затормаживается со скорости 48 км/ч до полной ос?а?овки на расстоянии ?е более 0,914 м, сохра?яя свое строго горизонтально-поступательное движение того же направления. Замедление платформы в процессе торможения должно быть ?е ме?ее 20g в течение 0,04 с. Разгоняют платформу до требуемой скорости тягачом. Требуемое движение платформы обеспечивается направляющим устройством, а торможение - буферным устройством. В результате интенсивного замедления платформы ус?а?овленный на ?ей автомобиль, продолжая движение по и?ерции, падает на поверхность испытательной площадки и переворачивается ?есколько раз. В процессе испыта?ий скорость платформы измеряют с помощью фотостворов. Для оценки пассивной безопас??сти конструкции определяют деформации кузова, размеры ос?аточного простра?ства салона; изучают состояние дверей, рем?ей безопас??сти и мест их крепления, стекол кузова, ма?екенов и т. д.

Для проведения испыта?ий на опрокидыва?ие грузовых автомобилей и автобусов их сбрасывают с откоса с укло?ом около 60%. В каби?е автомобиля (сало?е автобуса) на сиденьях размещают ма?екены, часть которых прикрепляют ремнями безопас??сти. В сало?е ус?а?авливают кинокамеры (обычные и скоростные) для съемки перемещений ма?екенов в процессе опрокидыва?ия автомобиля. Стоящий на краю откоса автомобиль (автобус) приподнимают за одну сторону подъемником до тех пор, пока он ?е нач?ет падать вниз по уклону, многократно переворачиваясь. С помощью ус?а?овленных на испытательной площадке кинокамер ведется ?епрерывная фиксация всех этапов эксперимента.

Аварию опрокидыва?ия можно имитировать также при сбрасыва?ии автомобиля, расположенного вверх колесами под углом к горизонту, на плоскую горизонтальную площадку. Площадка должна иметь твердую ос??ву и быть покрыта листом фа?еры толщиной 15 мм. Высота подъема автомобиля сос?авляет 0,35 м и определяется расстоянием от ниж?ей точки крыши до поверхности площадки. В момент каса?ия крыши угол наклона продольной оси автомобиля относительно поверхности площадки должен сос?авлять 5°, а поперечной 25°. При таком искусственном опрокидыва?ии получают с?абильные результаты, соответствующие реальным, поскольку во многих дорожно-тра?спортных происшествиях наблюдается переворачива?ие автомобиля в воздухе с последующим ударом о дорожное полотном.

Обязательной является оценка легкового автомобиля с позиций пассивной безопас??сти при наезде сзади. Цель таких испыта?ий - определение зоны деформации кузова при ударе сзади, проверка надежности и пожаробезопас??сти. Проверяются также перегрузки шеи пассажиров-ма?екенов, эффективность действия и прочность подголовников. Испыта?ия проводят при скорости столкновения 35 ± 3 км/ч, топливный бак должен быть запол?ен топливом на 90%. Ма?екены, размещенные в сало?е автомобиля, прикреплены ремнями безопас??сти. На автополиго?е НАМИ для испыта?ий, имитирующих наезд сзади, применяют двухосную тележку с жесткой рамой и ударной плитой размером 800X2500 мм. Тележка имеет дис?а?ционно управляемые гидравлические тормоза с электроприводом. Разгонять тележку до зада?ной скорости можно следующими способами: движением по направляющим под уклон дос?аточной длины и крутизны, буксировкой, реактивным ускорителем и др. Для созда?ия ударного импульса можно также использовать маятниковое устройство с радиусом кача?ия ?е ме?ее 5 м (ГОСТ 21959-76). Масса ударного устройства (тележки или маятника) должна сос?авлять 1100 ± 20 кг.

Аналогично проводят испыта?ия на боковой удар. В качестве ударного устройства применяют также тележку или маятник (ГОСТ 21961-76). В испытываемом автомобиле, как правило, на перед?ем и зад?ем сиденьях со стороны удара размещают два ма?екена, прикрепленных ремнями безопас??сти. В процессе эксперимента измеряют перегрузки туловища и головы ма?екенов, деформации боковых частей кузова, ос?аточное простра?ство салона и ряд других параметров, фиксируют случаи самооткрыва?ия дверей в момент приложения ударного импульса, состояние стекол кузова, двигателя и агрегатов шасси, проверяют работоспособность дверей и дверных замков противоположной удару стороны автомобиля (двери должны открываться без приме?ения инструмента).

По результатам описа?ных испыта?ий автомобиля на лобовое столкновение, опрокидыва?ие, наезд сзади и сбоку можно дать комплексную оценку соответствия конструкции требова?иям пассивной безопас??сти и в случае ?еобходимости разработать рекомендации о ?еобходимых изме?ениях и конструктивных усовершенствова?иях.

2. Метрологическое обеспечение испыта?ий

пассивный безопасность испытание автомобиль

Измерение расхода топлива.

Для измерения расхода топлива обычно применяют приборы с мерными (градуирова?ными) цилиндрами со шкалой деления ?е более 2,5см³ или объемный счетчик-топливомер.

Топливомер Т4П-2 (разработа?ный НАМИ) предназначен для объемного измерения расхода топлива в стендовых и дорожных условиях при испыта?иях автомобилей и двигателей на топливную эко?омичность с регистрацией результатов измерения в цифровой форме. Прибор ус?а?авливают в систему пита?ия двигателя между топливным баком и насосом.

В зависимости от вида и назначения испыта?ий (определяющих полноту программы) и тяговых особенностей автомобиля характеристику снимают только на высшей передаче или на высшей и предшествующей ей передачах.

Заезды при каждой скорости проводят на мерном участке протяженностью 1 км в двух ?заимно противоположных направлениях. Снятие характеристики начинают с максимальной скорости движения автомобиля, затем проводят заезды, последовательно снижая скорость через интервалы 20 км/ч для легковых и 10 км/ч для грузовых автомобилей и автобусов вплоть до ???имальной устойчивой скорости (или близкой к ?ей с округлением до 10 км/ч.). Измеряют время проезда мерного участка и количество израсходова?ного топлива. Подсчитывают фактические средние скорости движения в каждом заезде.

Контрольный расход топлива определяют на одном скоростном режиме движения автомобиля, при ?еизменном его весовом состоянии, в дорожных условиях, позволяющих получить наибольшую сопос?авимость результатов, а именно на горизонтальной прямоли?ейной дороге с твердым ровным покрытием при чистом и сухом его состоянии. Контрольный расход топлива измеряют у автомобиля с полной (но???альной) нагрузкой, движущегося на высшей передаче с постоянной скоростью, кот-я ус?а?авливается техническими условиями на автомобиль или соответствующими с?а?дартами. Контрольный расход топлива определяют как сред?ее арифметическое из результатов двух опытов при проезде в двух ?заимно противоположных направлениях участка дороги протяженностью 3-5 км (разрешается измерять контрольный расход на участке 1 км).

Расход газообразного топлива измеряют газовым счетчиком с ценой деления 1 л, а затем пересчитывают на нормальные условия (20°С и 760 мм рт. ст.). Газовые счетчики включают в систему пита?ия двигателя между редуктором и смесителем.

Эксплуатационные расходы топлива определяют объемным счетчиком - топливомером или с помощью съемного мерного бачка на дорогах общего пользова?ия (50-100 км или более) со скоростями, которые допускают условия движения. Скоростной режим движения фиксируют автометром, путь пройденный автомобилем - счетчиком пути.

Условия работы ?екоторых типов автомобилей, например автобусов, характеризуются циклическим движением. При циклическом движении измеряют расход топлива и время движения автомобиля на зада?ной диста?ции (например, на автобус??м маршруте), кот-я может включать ?есколько десятков или сотен отдельных циклов. По этим да?ным подсчитывают удельный расход топлива на единицу пути и среднюю скорость, которую определяют как по общему времени пути, включая время ос?а?овок (средняя эксплуатационная скорость), так и по времени движения (средняя скорость движения).

3. Испыта?ия агрегатов, узлов и систем автомобилей

Испыта?ия коробок передач.

При испыта?ии коробки передач в лабораторных и дорожных условиях определяют ее ос??вные характеристики, статистическую прочность и долговечность, а также изучают различные процессы ее работы. Методы стендовых контрольных и приемочных испытаний коробок передач регламентированы отраслевым стандартом. Применяют стенды как замкнутого, так и разомкнутого типов.

Во время испытании устанавливают величину и положения пятна контакта зубьев шестерен всех передач под нагрузкой, температурную характеристику, общий уровень вибрации и шума, жесткость конструкции, качество работы синхронизаторов и меха?изма управления коробкой передач и КПД коробки передач. Во время дорожных испыта?ий, особенно при движении по горны или грунтовым дорогам летом, температуру масла измеряют регулярном. Оценивают температурное состояние коробки передач по максимальной и сред?ей температуре масла за пробег. На стенде температурное состояние коробки передач ус?а?авливают или по времени ее ?епрерывной работы в постоянном режиме, при котором температура масла повышается от 40 до 120°С, или по величи?е и интенсивности повышения температуры масла в течении зада?ного срока от 40°С. Постоянный режим коробки передач в обоих случаях соответствует режиму максимальной мощности двигателя. Температурную характеристику КП определяют на стенде разомкнутого типа.

Испыта?ия КП на вибрацию и шумность производят на всех передачах на стенде разомкнутого типа с малошумным тормозом при максимальной частоте вращения без нагрузки и с полной нагрузкой. Герметичность уплот?ений валов и разъемов картера определяют визуально после заливки маловязкого масла в картер коробки и подачи сжатого воздуха под давлением 0,03 МПа.

При испыта?ии коробки передач определяют долговечность шестерен, подшипников качения, подшипников скольжения, муфт переключения передач, сальников, деталей меха?изма переключения передач и картера коробки передач. Для автоматической КП число испыта?ий больше. Важно отметить, что некоторые виды испыта?ии объединяют, применяя комбинирова?ные стенды.

Долговечность уплот?ении определяют на прямой передаче при угловой скорости первичного вала от 105 рад/с до угловой скорости соответствующей режиму максимальной мощности двигателя. Длительность испыта?ии сос?авляет ?е ме?е 600 ч. Во время стендовых испыта?ии ус?а?авливают влияние различных конструктивных и технологических факторов на работу синхронизаторов коробок передач. При испыта?иях измеряют следующие параметры: усилия действующие на рычаге, переключения передач, время синхронизации, синхронизирующий крутящий момент, частоту вращения валов. Силу, ?еобходимую для включения синхронизаторов, измеряют с помощью тензорезисторов, наклеиваемых на вилки переключения передач. Форсирова?ные ресурсные стендовые испыта?ия дают возможность в кратчайшие сроки определить долговечность синхронизаторов. Форсируют испыта?ия как повышением частоты включения, так и увеличением работы буксова?ия при каждом включении. Для испыта?ия КП на долговечность в большинстве случаев используют стенды с замкнуты контуром, на котором можно легко осуществить ступенчатое нагружение и нагружение по схеме случайного процесса. На ???? стенде долговечности меха?изма переключения передач и синхронизаторов на каждой передаче определяют отдельно, так как в процессе испыта?ия передачи ?е переключают.

4. Испыта?ия автомобиля в целом

Определение тормозных свойств автомобилей.

Безопас??сть автомобилей в значительной степени определяется их тормозными свойствами. Разработа?ы правила, регламентирующие методику проведения испыта?ий тормозов в дорожных условиях, и требова?ия, предъявляемые к тормозным свойствам автомобиля.

При оценке тормозных свойств учитывают тип автомобиля (тра?спортного средства). В зависимости от назначения автомобили подразделяют на три категории: М - для перевозки людей; N - для перевозки грузов; О - прицепы и полуприцепы. В зависимости от полной массы или числа мест для сидения каждая категория имеет подкатегории.

Тормозные системы рассматривают как рабочую, запасную (аварийную), стояночную и вспомогательную. Критериями оценки эффективности рабочей и запас??й тормозных систем являются тормозной путь и замедление, стояночной - уклон, на котором должен удерживаться автомобиль или автопоезд, а вспомогательной - постоянная скорость, кот-я должна поддерживаться при движении на спуске определенной крутизны и длины.

Перед дорожными испыта?иями проверяют состояние шин. Если износ протектора (по высоте) превышает 50%, шины заменяют и обкатывают при пробеге, сос?авляющем ?е ме?ее 500 км. Весовая нагрузка, действующая на автомобиль, в зависимости от вида испыта?ий может быть полной, соответствующей но???альной грузоподъемности, и частичной от масс водителя и испытателя.

На автомобиль ус?а?авливают приборы для измерения пути и скорости, усилия на тормозной педали, замедления, термопары для измерения температуры тормозных меха?измов и другие приборы. Вспомогательными испыта?иями определяют пути свободного выбега, характеристику тормозного привода. Для дорожных испыта?ий тормозов выбирают участок сухой, чистой горизонтальной дороги с уклонами ?е более 0,5% с твердым ровным покрытием. Желательно, чтобы коэффициент сцепления на этой дороге был ?е ниже 0,72-0,75. Метеорологические условия должны быть следующие: скорость ветра ?е более 3 м/с в любом направлении, температура воздуха 5-30°С, отсутствие а??осферных осадков в виде дождя, с?ега и тума?.

Испыта?ия тормозов проводят на режимах типа «0», «I» и «II». Для автомобилей, тормозная система которых имеет огра?ичитель давления или а?тиблокировочную систему (АБС), дополнительно проводят испыта?ия в режиме торможения на повороте и в режиме изме?ения ряда (перес?авка). Рабочую тормозную систему испытывают на всех режимах, а запасную - только на режиме типа «0».

На режиме типа «0» оценивают эффективность холодных тормозов. Автомобиль разгоняют до скорости, кот-я больше начальной скорости торможения на 3-5 км/ч. Перед началом торможения температура тормозных меха?измов ?е должна превышать 100° С. Водитель отключает двигатель от тра?смиссии и при достижении начальной скорости быстро нажимает на педаль тормоза с усилием, зависящим от типа автомобиля. Торможение производится до полной ос?а?овки.

Испыта?ия типа «I» состоят из двух этапов: предварительного, для нагрева тормозов и ос??вного, для оценки эффективности работы нагретых тормозов.

В испытательном режиме типа «II» при длительном торможении на затяжном спуске оценивают потери тормозного момента. Предварительный этап проводят при ?епрерывном торможении на спуске длиной 6 км и крутизной 6% со скоростью 30 ? 5 км/ч.

Испыта?ия осуществляют с соеди?енным с тра?смиссией двигателем и отключенным от ?ее, а также с полной нагрузкой и нагрузкой только от водителя и испытателя. За начальную скорость торможения принимают максимальную скорость, с которой автомобиль проходит зада?ный участок без за?оса и опрокидыва?ия.

Дополнительные испыта?ия проводят на дороге, отвечающей общим требова?иям на тормозные испыта?ия типа «0». Но ос??вные испыта?ия типа «0» для автомобилей с огра?ичителем давления или а?тиблокировочной системой проводят на дороге как с высоким значением коэффициента сцепления (?е ниже 0,7), так и с низким (?е выше 0,3), а в ряде случаев и с разными значениями коэффициента сцепления на обеих сторонах автомобиля (например, слева 0,7, а справа 0,3).

Показателем эффективной работы вспомогательной тормозной системы является поддержа?ие постоянной скорости 30 ? 2 км/ч на спуске длиной 6 км и крутизной 7%. При э??? разрешается торможение двигателем с условием, что его частота вращения ?е будет превышать частоту вращения при максимальной мощности или по огра?ичителю. Важно отметить, что не разрешается использова?ие других тормозных систем для повышения эффективности торможения.

Стояночную тормозную систему испытывают при холодных тормозах на крутых спусках. Автомобиль ус?а?авливают на укло?е определенной крутизны и затормаживают стояночным тормозом. В зада?ном положении он должен удерживаться ?е ме?ее 5 ???. Важно отметить, что не разрешается включать передачи для повышения эффективности действия тормоза.

Список использова?ной литературы

1. Испыта?ия автомобилей. В.Б. Цимбалин, В.Н. Кравец, С.М. Кудрявцев, И.Н. Успенский, В.И. Песков М.: Машиностроение, 1978

2. Автомобили: Испыта?ия: Учеб. Пособие для вузов / В.М. Беляев, М.С. Высоцкий, Л.Х. Гилелес. Под ред. А.И. Гришкевича, М.С. Высоцкого - Минск: Выс.шк. 1991

3. Куров Б.А., Лаптев С.А., Балабин И.В. Испыта?ия автомобилей. М.: 1976

Размещено на Allbest.ru