CC BY
150
I EN I
Транспорт
ется передача полномочии по проверке технического состояния АМТС от ГИБДД частным компаниям [6]. Предполагается, что государство оставит за собой только надзор над этим видом деятельности, избавив себя от избыточных и несвойственных функций. Более чем 50-летний зарубежный опыт подтверждает возможность и необходимость передачи деятельности по периодической проверке АМТС частному бизнесу.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что неисправные автомототранспортные средства являются не только причиной ДТП и источником загрязнения окружающей среды. Они наносят значительный ущерб экономике страны. В условиях
Библиографический список
неблагополучной демографической ситуации по вине неисправных АМТС гибнет и получает травмы трудоспособное население, а также дети. Негативное воздействие автомобильного транспорта приводит к появлению хронических заболеваний у населения крупных городов. Неисправные АМТС являются причиной перебоев в процессе грузовых и пассажирских перевозок. Поэтому проблемы безопасности автомобильного транспорта необходимо рассматривать на самом высоком уровне, и это направление должно быть приоритетным в Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 г. [7].
1. Черняев И.О. Методика обеспечения качества контроля технического состояния автомототранспортных средств в региональных системах государственного технического осмотра: дис. ...канд. техн. наук / СПбГАСУ. СПб., 2006. 220 с.
2. Сереженкин А.М. О мерах по развитию системы технического обслуживания и ремонта автотранспортных средств. Режим доступа: http://www.aae-press.ru/j0058/art011.htm.
3. Пугачев С. В. Новый этап развития российской системы сертификации автотранспортных средств. Режим доступа: http://www.aae-press.ru/j0048/art002.htm.
4. О безопасности дорожного движения: федеральный закон от 10 декабря 1995 г. № 196-ФЗ.
5. Постернак Т.Б. Проблемы саморегулирования строительной деятельности в России. Режим доступа: http://infomirspb.ru/articles/196.html.
6. Мороз С.М. Техосмотр: каким он должен быть. Режим доступа: http://www.aae-press.ru/j0062/art015.htm.
7. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 г. Утверждена распоряжением правительства Российской Федерации № 1734-р от 22.11.2008.
УДК 629.113.001
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ПОДВЕСОК АТС НА СОВРЕМЕННЫХ ВИБРОСТЕНДАХ
А.Н.Доморозов1, Нгуен Ван Ньань1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены и проанализированы два способа и принцип Тэта по оценке работоспособности систем подвесок автотранспортных средств (АТС), сделан вывод о необходимости создания нового метода контроля их технического состояния, позволяющего контролировать изменение боковых реакций на колесах АТС в процессе его диагностирования.
Ключевые слова: подвеска; техническое состояние; диагностика; коэффициент сцепления; боковые реакции.
ANALYSIS OF DIAGNOSTIC METHODS FOR TECHNICAL CONDITION OF MOTOR TRANSPORT SUSPENCION SYSTEMS ON MODERN VIBROSTANDS A.N. Domorozov, Nguyen Van Nyan
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors review and analyse two ways, and the principle of Theta on the assessment of working capacity of suspension systems of motor vehicles (MV). They make a conclusion on the necessity to create a new control method of their technical condition, which allows to monitor the change of side reactions on the wheels of a motor vehicle during its diagnostics.
Key words: suspension; technical condition; diagnostics; adhesion coefficient; side reactions.
На сегодняшний день можно выделить только три метода диагностирования технического состояния системы подвески автотранспортных средств: измерение амплитуды методом ВОСЕ/МДИД, измерение
сцепления с дорогой методом ЕивАМД и принцип Тэта, - которые более точно позволяют выяснить её техническое состояние, так как более точно моделируют реальные условия работы системы подвески. Во
1Доморозов Алексей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильного транспорта, тел.: (3952) 600048, e-mail: garo38@mail.ru
Domorozov Alexey Nikolaevich, Candidate of technical sciences, associate professor of the chair of Automobile Transport, tel.:
(3952) 600048, e-mail: garo38@mail.ru
2Нгуен Ван Ньань, аспирант, тел.: 89246083368.
Nguyen Van Nyan, postgraduate student, tel.: 89246083368.
Транспорт
всех случаях автомобиль устанавливается на специальные платформы вибростенда, которым по очереди сообщаются вынужденные вертикальные колебания.
Метод ЕиБАМА непосредственно оценивает способность подвески колеса удерживать его контакт с дорогой. Принципиальная схема метода диагностирования систем подвески автотранспортных средств по сцеплению их колес с опорной поверхностью показана на рис. 1.
Кузов автомобипя
«Вщ
Ось автомобиля
V
4
и и и
^ Опорная платформа стенда
Рис.1. Принципиальная схема метода диагностирования амортизаторов по сцеплению колес с дорогой (ЕиЗАЖ)
Технология проверки подвески методом ЕЫБАМА заключается в следующем:
1) Колеса диагностируемой оси автомобиля устанавливаются на опорные платформы вибростенда.
2) В состоянии покоя измеряется статический вес колеса Остат.
3) С помощью приводных электродвигателей задается тестовое воздействие, которое заключается в вертикальных колебаниях опорных платформ. Амплитуда колебаний платформ величина постоянная. По достижении частоты колебаний опорных платформ в 25 Гц приводные электродвигатели отключаются.
4) В режиме затухающих колебаний измеряется минимальный динамический вес Омин.дин на каждом колесе диагностируемой оси в момент резонанса.
5) Рассчитывается коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью платформ в процентах, а также относительная разность их значений на колёсах диагностируемой оси:
ф = миндин -100%. (1)
^стат
6) Для данного метода используются следующие оценочные показатели:
• ф > 45% - подвеска обеспечивает достаточное сцепление с дорогой;
• 25% < ф < 45 % - слабое сцепление;
• ф < 25% - недостаточное сцепление.
Предельно допустимая относительная разность
коэффициентов для колес одной оси составляет 0,15 [1].
Как заявляют производители стендов, они измеряют коэффициент сцепления с опорной поверхностью, однако коэффициент сцепления - это отноше-
ния продольной реакции Рх к вертикальной реакции ^ [2].
Амплитудно-резонансный метод (или метод БОСЕ/МАХА), показанный на рис.2, заключается в измерении амплитуды колебаний платформы с установленным на ней колесом автомобиля. Платформе стенда сообщаются колебания частотой около 16 Гц. По мере их затухания наступает резонанс (возрастание амплитуды колебаний при совпадении собственной частоты подвески автомобиля и частоты колебаний платформы). Чем больших значений достигает амплитуда, тем хуже амортизатор гасит колебания. Сравнивая результаты измерений с номинальной, стенд выдает заключение об эффективности работы амортизатора.
Кузов автомобиля
Л V
Ось автомобиля
Опорная
платформа стенда
Рис.2. Принципиальная схема метода диагностирования амортизаторов по амплитудным колебаниям (БОвЕ/МАХА)
Технология проверки технического состояния системы подвески автотранспортных средств при использовании метода измерения амплитуды заключается в следующем:
1) Колеса диагностируемой оси автомобиля устанавливаются на опорные платформы вибростенда.
2) С помощью приводных электродвигателей задается тестовое воздействие, которое заключается в вертикальных колебаниях опорных платформ с частотой 16 Гц и амплитудой около 7,5 мм.
В данном методе в режиме затухания амплитуда колебаний платформ - величина переменная. Частота колебаний опорных платформ увеличивается до достижения частоты 16 Гц, при её достижении приводные электродвигатели отключаются.
3) В режиме затухающих колебаний достигается резонанс и измеряется максимальная амплитуда колебаний.
4) Для данного метода используются следующие оценочные показатели:
Процентный коэффициент эффективности амортизатора:
более 60% - работа амортизатора нормальная;
от 40 до 60% - амортизатор слабо гасит колебания;
менее 40% - состояние амортизатора неудовлетворительное.
Iral
Транспорт
На практике разность коэффициентов для колес одной оси более 10% свидетельствует о неисправности амортизатора с меньшим коэффициентом. Амплитудный показатель: хорошее - 11...85 мм; плохое - менее 11 мм; изношенное - более 85 мм. Разница амплитуд колес не должна превышать 15 мм
[3].
Принцип Тэта заключается в определении коэффициента демпфирования по Леру.
Коэффициент демпфирования по Леру - это безразмерная величина, характеризующая свойства колебательной системы поглощать энергию. Она является также конструктивной характеристикой подвески автомобиля. При этом величина 3» 0,2 соответствует комфортабельной подвеске, а 3 » 0,35 - спортивной.
Предельное значение коэффициента демпфирования амортизатора, ниже которого эксплуатация АТС небезопасна, равно 3» 0,1. Если измеренная величина ниже 0,1, то необходимо тщательно проверить все демпфирующие элементы и при необходимости заменить их. Учета специфических данных автомобиля, например, таких как жесткость подвески, при этом способе не требуется.
На основе принципа Тэта работает вибростенд производства фирм Cartee модели FWT 3800.
Значения коэффициента демпфирования 3, определенные для амортизаторов с разной степенью демпфирования, и зависимость коэффициента демпфирования 3 от степени демпфирования представлены на рис. 3.
0,30 О 25 0,2.0 0,15 О _ 1 О O.D5 О.ОО
20°/о ЬО°/о 100%
Степень демпфирования СУо)
и.пь
ш
Рис.3. Зависимость коэффициента демпфирования от степени демпфирования. Коэффициенты демпфирования 3, определенные на стенде 3800 при испытаниях одного и того же автомобиля с установленными на нем амортизаторами с разной степенью эффективности
По результатам определения коэффициентов демпфирования, которые представлены на рис. 4, дополнительно определяется разность величин для правой и левой сторон одной оси автомобиля.
Таким образом, при использовании метода ЕЫБАМА измеряют нагрузки на колесах диагностируемой оси в момент резонанса, при использовании
метода БОСЕ/МАНА измеряют амплитуду колебания опорных платформ в момент резонанса, а при использовании принципа Тэта определяют коэффициент демпфирования по Леру. Можно сделать вывод, что данные диагностические параметры являются косвенными, так не измеряют коэффициенты сцепления колес с опорной поверхностью, являющиеся непосредственными показателями качества работы автомобильной подвески.
0,28 д 11 * 0,25
Г 485 daN м 932 t 447 defvl
■¡а
0,27 А 7 Oto 4 0,25
Í 339 daN м 630 daN f 291 аэМ
Рис. 4. Результат диагностирования системы подвески АТС принципом Тэта
Подвеска автотранспортных средств в условиях эксплуатации должна обеспечивать надёжный и постоянный контакт его колёс с дорогой, то есть обеспечивать максимальное значение коэффициента сцепления от чего напрямую зависит их активная безопасность. Недостатком существующих способов диагностирования является то, что они не оценивают количественно и качественно в процессе диагностирования изменения боковых реакций на колесах диагностируемой оси, а также на результаты их диагностирования влияют состояние шарниров, пружин, стабилизаторов, давление в шинах, то есть техническое состояние и конструктивные особенности систем подвесок автотранспортных средств. Точность измерения этими способами невелика и целиком зависит от конструкции системы подвески автомобиля [4].
Тестовое воздействие существующих вибростендов основано на сообщении их опорным платформам вынужденных колебаний, которые в свою очередь вызывают колебания колёс диагностируемой оси автотранспортных средств, тем самым имитируя неровности дороги. Таким образом, оно не учитывает изменения боковых реакций на колесах диагностируемой оси в условиях эксплуатации. Это доказывает, что существующие конструкции вибростендов и применяемые на них методы оценки технического состояния не позволяют диагностировать систему подвески автотранспортных средств с высокой точностью, что приводит к снижению уровня их активной безопасности, а следовательно, и безопасности дорожного движения. Поэтому необходимы новый метод контроля и устройство для его осуществления, позволяющие измерять и оценивать изменение коэффициентов сцепления колёс с дорогой.
I EN I
Транспорт
Библиографический список
1. http:// www.samara-lada.ru/tuning/articletuning.html. Самара-лада / Тюнинг автомобилей. Электрон. дан. - Режим доступа свободный.
2. Федотов А.И., Зарщиков А.М. Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей: учеб. пособие. Иркутск. 2007. 334 с.
3. http://www.autoscaners.ru. Автосканеры: оборудование для диагностики и ремонта автомобилей. Электрон.дан. - Режим доступа свободный.
4. http://www.engtech.ru. ИНЖТЕХсервис: комплекс оборудования для авторемонта. Электрон.дан. - Режим доступа свободный.
УДК 629.113.001
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ПРИНЦИП РАБОТЫ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ГИБРИДНОГО АВТОМОБИЛЯ»
В.С.Колчин1, А.Г.Шарыпов2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Предложен учебно-методический комплекс, позволяющий представить визуальное изображение потоков электрической и механической энергии на различных режимах работы силового агрегата гибридного автомобиля, взаимодействие двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя, а также наглядно продемонстрировать принцип работы планетарного механизма на определенных режимах работы гибридной силовой установки на базе полноприводного автомобиля. Ил. 7. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: учебно-методический комплекс; взаимодействие; гибридная установка; планетарный механизм.
EDUCATIONAL AND METHODICAL COMPLEX «OPERATION PRINCIPLE OF A HYBRID MOTOR-CAR
POWER-PLANT»
V.S. Kolchin, A.G. Sharypov
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors propose an educational and methodical complex, allowing to provide a visual image of the fluxes of electrical and mechanical energy in various modes of a hybrid vehicle power-plant; the interaction of the internal combustion engine and the electric motor, as well as demonstrate the operation principle of the planetary gear in certain operation modes of the hybrid power plant based on a four-wheel drive vehicle. 7 figures. 5 sources.
Key words: educational-methodical complex; interaction; hybrid plant; planetary gear.
Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. Компания Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, джипов-внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса - Lexus LS 600h.
В настоящее время происходит интенсивное совершенствование конструкций транспортных средств с гибридными силовыми установками, повышение их надежности и производительности, снижение эксплуатационных затрат, повышение всех видов безопасности. Осуществляется более частое обновление выпускаемых моделей, придание им более высоких потребительских качеств, отвечающих современным требованиям.
Гибридными двигателями с каждым годом оснащается все больше легковых, грузовых автомобилей и даже автобусов. Поэтому в лаборатории по изучению конструкции автомобилей и двигателей необходимо иметь стенд для изучения устройства и принципа работы силовых установок гибридных автомобилей студентами специальностей:
190601 - Автомобили и автомобильное хозяйство;
190603 - Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт);
190701 - Организация перевозок и управление на транспорте;
190702 - Организация безопасности движения.
Учебно-методический комплекс "Принцип работы
силовой установки гибридного автомобиля" разработан с целью получения студентами знаний по устройству гибридных автомобилей на базе конструкции автомобиля Тойота Lexus RX400h (рис. 1). За основу комплекса автомобиль Тойота Lexus RX400h был вы-
1Колчин Василий Савельевич, кандидат технических наук, доцент, тел.: (3952)405136, e-mail: kolchin@istu.edu Kolchin Vasily Savelievich, Candidate of technical sciences, associate professor, tel.: (3952) 405136, e-mail: kolchin@istu.edu.
2Шарыпов Александр Геннадьевич, студент, тел.: 89016333876, e-mail: sharipov_ag@mail.ru Sharypov Alexander Gennadievich, student, tel.: 89016333876, e-mail: sharipov_ag@mail.ru
