CC BY
224
Транспорт
Библиографический список
1. Бобарика И.О. Выбор рациональных параметров экрано-плана схемы «утка» с учётом интерференции несущих поверхностей: дис. ... канд. техн. наук. Иркутск, 2010. 160 с.
2. Гусев И.Н. Выбор рациональных конструктивных параметров экранопланов, движущихся на малых отстояниях от опорной поверхности: дис. . канд. техни. наук. Иркутск, 1983. 230 с.
3.Бобарика И. О., Гусев И.Н. Выбор рационального взаимного расположения несущих поверхностей экраноплана схемы
«утка» // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. акад. М.Ф Решетнёва. Вып. 1 (22) в 2 ч. Ч. 1. Красноярск, 2009. С. 73-77. 4. Бобарика И.О. Экспериментальные исследования интерференции несущих поверхностей экраноплана схемы «утка»: тезисы V Всерос. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики АНТЭ - 09». Казань: Изд-во КГТУ, 2009. С. 27-30.
УДК 629.113.001
ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДВЕСКИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ А. Н. Доморозов1, Нгуен Ван Ньань2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены существующие методы оценки работоспособности системы подвески автотранспортных средств (АТС) и сделан вывод о необходимости создания нового метода контроля их технического состояния, позволяющего контролировать изменение боковых реакций на колесах АТС в процессе его диагностирования. Ил. 3. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: подвеска; техническое состояние; диагностика; коэффициент сцепления; боковые реакции.
ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION OF A MOTOR VEHICLE SUSPENSION A. N. Domorozov, Nguyen Van Nyan
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors examine the existing methods for evaluating the efficiency of motor vehicle suspension systems. They conclude on the necessity to create a new control method for their technical condition, which allows to monitor the change of side reactions on the wheels of a motor vehicle during its diagnosing. 3 figures. 3 sources.
Key words: suspension; technical condition; diagnostics; coefficient of adhesion; side reactions.
В последние годы больше внимания стало уделяться проблемам комфорта и активной безопасности автотранспортных средств, поэтому более высокие требования предъявляются к эффективности работы систем автомобильных подвесок. Система подвески должна обеспечивать высокую активную безопасность автотранспортных средств в условиях эксплуатации (наряду с плавностью хода, устойчивостью и управляемостью), на что в большей степени влияет величина коэффициента сцепления его колес с дорогой.
Неисправности системы подвески автотранспортных средств в условиях эксплуатации приводят: к ухудшению сцепления колес с поверхностью дороги; отклонению от заданной траектории движения; увеличению тормозного пути; нарушению оптимального
действия систем ABS, ESP и др.; снижению скорости безопасного прохождения поворотов и порога начала аквапланирования; ухудшению ходовых качеств автомобиля при боковом ветре и на серпантине; появлению непроизвольного саморазворачивания (недостаточной маневренности), повышению интенсивного износа шин и узлов ходовой части и т. д.
На сегодняшний день существует несколько способов и методов оценки работоспособности системы подвески автотранспортных средств. Они различны по сложности и по точности результатов. Общие методы оценки технического состояния элементов системы подвески автотранспортных средств представлены на рис.1.
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
методы оценки технического состояния элементов системы подвески АТС
г
7
1
подсчет количества колебаний
визуальныи осмотр
анализ характеристик амортизатора
по колебаниям кузова
жение! [шок
амплитудный метод
метод ^ ВОйЕ/МАХА
по колебаниям колес
га
торможение шок тест | метод
с клевком ЕиБАМА
Принцип Тэта
Рис.1. Структурная схема классификации методов оценки технического состояния элементов системы
подвески автотранспортных средств
Визуальный осмотр является самым простым способом диагностики, не требующим специального оборудования. Он позволяет выявить только внешние повреждения амортизатора: коррозию; задиры; деформацию корпуса или штока; негерметичность уплотнений; приводящую к подтекам амортизаторной жидкости. Изменение характеристик, например, из-за износа клапанов, визуально определить невозможно.
Подсчет количества колебаний является простейшим и доступным, но наименее точным способом определения работоспособности амортизаторов. При исправных амортизаторах после интенсивной раскачки и толчка автомобиля вниз кузов должен подняться, опуститься и при последующем подъеме остановиться. То есть колебания должны прекратиться за полтора периода. Полностью неисправные амортизаторы позволят кузову совершить более двух-трех полных колебаний вверх-вниз. Если неисправен только один из них, колебания кузова будут частично гаситься другими, что практически невозможно оценить на глаз. Оценка работоспособности амортизаторов проводится при помощи специальных приборов и стендов.
Анализ характеристик амортизатора. Амортизатор демонтируют и устанавливают на специальный стенд. Измеряя усилия сжатия и отбоя на разных режимах, получают характеристику, а затем сравнивают ее с номинальной. Этот способ позволяет наиболее достоверно оценить работоспособность амортизатора, поэтому используется производителями для испытаний и контроля качества своей продукции, а также при сертификации.
Амплитудный метод заключается в измерении затухания колебаний кузова после его раскачивания. Оценка работоспособности подвески автомобиля происходит при малых ходах и на низких скоростях кузова. В большинстве случаев это позволяет достоверно установить лишь полную потерю работоспособности амортизатора: если шток перемещается практически без сопротивления, либо амортизатор заклинило, а также разницу состояний амортизаторов одной оси. Диагностирование работоспособности амортизаторов осуществляется с использованием прибора, снабжен-
ного датчиком перемещения. Прибор состоит из блока регистрации, в котором размещены: ультразвуковой датчик, вычислительное устройство, управляющие клавиши, дисплей, а также источник ультразвука. Блок закрепляется на крыле автомобиля с помощью присосок, а источник кладется на пол рядом с колесом. В память устройства предварительно вводятся опорные данные. Базы опорных данных поставляются в комплекте диагностического оборудования, а также могут пополняться результатами измерений, полученных на аналогичном автомобиле с заведомо исправными амортизаторами.
Автомобиль с закрепленным на крыле блоком однократно толкают вниз. Прибор регистрирует колебания и вычисляет коэффициент - число, характеризующее затухание колебаний. Чем быстрее затухают колебания, тем больше значение коэффициента. Если его значение лежит в пределах: от 100 до 75% - затухание колебаний достаточное;
от 75 до 51% - затухание умеренное; от 50 до 0% - затухание недостаточное [1]. Шок-тест подвески автомобиля проводят на стенде, состоящем из небольшого пневматического подъемника и устройства с подпружиненными рычагами, отслеживающего вертикальные перемещения кузова.
Автомобиль устанавливают на платформу передними или задними колесами. Рычаги устройства зацепляют снизу за колесные арки. Колеса испытуемой оси приподнимают на высоту 10 см, а затем резко отпускают, вызывая колебания кузова, а вместе с ним и рычагов. По результатам теста компьютер стенда вычисляет коэффициент затухания колебаний для каждого амортизатора испытуемой оси. Если значение коэффициента составляет:
от 22% до 65% - гашение колебаний достаточное; от 16% до 22% - гашение умеренное; от 0% до 16% - гашение недостаточное [1]. Предельно допустимая относительная разность между коэффициентами для амортизаторов одной оси составляет 22%.
Рис. 2. Схема конструкции вибростенда, использующего метод ЕиБАМА: 1 - электродвигатель; 2 - датчик веса; 3 - продольный рычаг; 4 - рама стенда; 5 - кулачковый вал; 6 - направляющая поперечных рычагов опор; 7 - поперечный рычаг; 8 - маховик; 9 - кулачок; 10 - нижняя платформа; 11 - подшипниковая опора вала
Торможение с клевком. Данный метод применяется, как правило, при экспресс-диагностике. Линия экспресс-диагностики устанавливается в зоне приемки станции технического обслуживания и осуществляет общую поверхностную диагностику ходовой части. Помимо испытаний амортизаторов проверяют эффективность работы тормозных систем и боковой увод автомобиля при отпущенном рулевом колесе. Стенд состоит из вмонтированных в пол платформ с датчиками, вычислительного устройства и монитора.
Для проведения измерений автомобиль плавно заезжает на платформы и резко затормаживается. При этом кузов начинает колебаться. Датчики фиксируют изменение нагрузки на платформы. По количеству и интенсивности колебаний вычислительное устройство оценивает эффективность работы амортизаторов.
Точность измерения этим способом невелика и зависит от многих факторов, не связанных с реальным техническим состоянием подвески автомобиля (мокрые или ошипованные шины, неэффективно рабо-
тающая тормозная система, непрогретые амортизаторы и т.д.).
Таким образом, амплитудный метод, шок-тест и торможение с клевком (см. рис. 1) заключаются в измерении затухания колебаний кузова. Амплитудный метод основан на раскачивании кузова автотранспортных средств. Шок-тест заключается в резком опускании диагностируемой оси автотранспортных средств с высоты 10 см и подсчете колебаний кузова до полного затухания. Точность измерения этими способами целиком зависит от конструкции системы подвески автомобиля [1].
Метод измерения по колебаниям колёс (см. рис. 1) более точно моделирует реальные условия работы системы подвески и позволяет детальнее определить её техническое состояние. Он реализуется двумя способами: измерением амплитуды методом BOGE/MAHA и измерением сцепления с дорогой методом EUSAMA (European Association Of Shock Absorber Manufacturer - Европейская ассоциация производителей амортизаторов). В обоих случаях авто-
Рис. 3. Схема конструкции вибростенда, использующего метод БООЕ/МАХА: 1 - маховик; 2 - электродвигатель; 3 - рычаг; 4 - опорная платформа; 5 - рама стенда; 6 - кулачок; 7 - вал верхнего рычага; 8 - вал нижнего рычага
мобиль устанавливается на специальные платформы вибростендов, которым по очереди сообщаются вертикальные колебания. На основе метода BOGE/MAXA работают стенды производства фирм МАНА и SACHS (рис. 2). Метод EUSAMA в своих стендах используют такие фирмы, как BOSCH, HOFMANN, Muller Bem, SUN (рис. 3).
Принцип работы существующих вибростендов основан на сообщении их опорным платформам вынужденных колебаний, которые в свою очередь вызывают колебания колёс диагностируемой оси автотранспортных средств, тем самым, имитируя неровности дороги [1].
Таким образом, на сегодняшний день можно выделить только два метода оценки технического состояния системы подвески автотранспортных средств, которые более точно позволяют выяснить её техническое состояние. Это научно обоснованные и подкрепленные соответствующим оборудованием методы BOGE/MAHA и EUSAMA [2]. При использовании метода EUSAMA измеряется нагрузка на колеса диагностируемой оси в момент резонанса. При использова-
нии метода ВОСЕ/МЛИЛ измеряется амплитуда колебания опорных платформ в момент резонанса. Однако данные диагностические параметры являются косвенными, и по ним невозможно оценить реальное значение коэффициента сцепления колеса с дорогой, который непосредственно влияет на активную безопасность автотранспортных средств. А также методы ВОСЕ/МЛИЛ и ЕШвЛМЛ имеют ряд недостатков - на результаты диагностирования в определенной степени влияют состояние шарниров, пружин, стабилизаторов, давление в шинах, боковые силы и т.д. [3].
Существующие методы контроля технического состояния систем подвески автотранспортных средств не оценивают в процессе диагностирования количественно и качественно изменения боковых реакций на колесах диагностируемой оси. А ведь именно боковые реакции обеспечивают устойчивость и управляемость автомобиля. Поэтому необходим новый метод контроля технического состояния подвески, позволяющий контролировать изменение боковых реакций на колесах при работе подвески автотранспортных средств.
Библиографический список
1. Самара-лада/Тюнинг автомобилей. Режим доступа: http://www.samara-lada.ru/tuning/articletuning.html.
2. Автосканеры: оборудование для диагностики и ремонта автомобилей. Режим доступа: http://www.autoscaners.ru
3. ИНЖТЕХсервис: комплекс оборудования для авторемонта. Режим доступа: http://www.engtech.ru
УДК 621.879
УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ НА СКОРОСТНЫХ ДОРОГАХ ГОРОДСКИХ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ
А. В. Зедгенизов1, А. Ю. Михайлов2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены способы управления скоростью движения транспортных средств на скоростных автомагистралях и урбанизированных территориях. Проведен сравнительный анализ результатов, полученных в большинстве развитых стран мира при управлении скоростью, транспортными потоками. Рассмотрены способы гармонизации скорости, которая подразумевает такое управление, при котором средняя скорость потока близка при данных дорожных условиях к интенсивности движения, при этом другим оптимизируемым параметром транспортного потока является дисперсия скорости. Ил.7. Табл.1. Библиогр.16 назв.
Ключевые слова: управление скоростью; гармонизация скорости; адаптивное управление скоростью; мониторинг транспортных потоков.
SPEED CONTROL ON HIGHWAYS IN CITIES AND URBAN AREAS A.V. Zedgenizov, A.Yu. Mikhailov
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors deal with the methods to control the speed of vehicles on highways and in urban areas. They perform a comparative analysis of the results obtained in most developed countries in controlling the speed and traffic flows. They consider the ways of speed harmonization. The last implies such a control, when the average speed of the flow is close
1Зедгенизов Антон Викторович, кандидат технических наук, доцент, тел.: (3952) 405353, e-mail: azedgen@mail.ru Zedgenizov Anton, Candidate of technical sciences, Associate Professor, tel.: (3952) 405353, e-mail: azedgen@mail.ru
2Михайлов Александр Юрьевич, доктор технических наук, профессор, тел.: (3952) 405408, e-mail: road@istu.edu Mikhailov Alexander, Doctor of technical sciences, Professor, tel.: (3952) 405408, e-mail: road@istu.edu
