Стенд диагностики тормозных систем автомобиля

1. 1. Обоснование технических решений

Как уже отмечалось выше, производительность труда на автомобильном транспорте находится в прямой зависимости  от технического состояния автомобилей, которое, в свою очередь зависит от организации, технологии и качества выполнения работ при их обслуживании и ремонте.

Знание этой зависимости, т.е. количественных и качественных характеристик закономерностей изменения параметров технического состояния узлов, агрегатов и всего автомобиля в целом позволяет управлять работоспособностью и техническим состоянием автомобиля в процессе эксплуатации, поддерживать и восстанавливать его работоспособность.

Современное и качественное выполнение ТО – основное средство поддержания автомобиля в его должном техническом состоянии. Применение и внедрение новейших средств диагностики, позволяющих контролировать техническое состояние автомобиля по внешним признакам, без разборки, а также оборудования для обслуживания и ремонта, изготовленного по прогрессивным технологиям позволяют существенно снизить себестоимость обслуживания и повысить качество обслуживания автомобилей.

Диагностирование позволяет  выявить неисправности и определить ресурс безотказной работы автомобиля до частичной или полной утраты его  работоспособности. Она проводиться на специализированных стендах с применением большого количества как встроенных, так и навесных датчиков с использованием большого количества электроники.

Поначалу состояние тормозной  системы оценивалось путем измерения  тормозного пути с определенной скорости. Измерения считались недействительными, если водителю для удержания транспортного средства на прямой приходилось поворачивать руль. На бумаге это выглядело очень убедительно, но в условиях массового проведения техобслуживания и технических осмотров выполнить корректно все условия испытаний было просто невозможно. Попробуйте найти горизонтальную и чистую площадку, на которой можно разогнать машину до 30, а с 1985 года – до 40 километров в час, да так, чтобы еще осталось место для тормозного пути!

Кроме того, как замерить точное значение именно тормозного, а не остановочного пути? Если заставить каждого водителя тормозить после пересечения какой-то линии, то результат измерения будет больше зависеть от того, выспался ли этот водитель или провел бурную ночь и на все реагирует как динозавр. Понятно, что на организацию проверки по всем правилам ни денег, ни других возможностей не хватало. Поэтому проверка сводилась к чистой формальности: небольшой разгон и торможение до блокировки колес. Если длина черных полос на асфальте примерно одинакова, тормоза в порядке.

В уже упомянутом 1985 году в правила добавили новый способ измерения эффективности тормозов – по замедлению. Но для этого  требовалась все та же площадка, да еще и специальный прибор –  децелерометр. Такой метод гораздо точнее, поскольку блокировка колес – не самый эффективный способ остановить машину, а здесь возможно торможение на грани юза. Да и время реакции водителя не имеет никакого значения. И все же такие способы проверки очень сильно зависели от погоды и других внешних факторов.

Возрастание числа автомобилей  привело к увеличению плотности  движения и возникновению необходимости  использовать быстрый и точный метод  оценки технического состояния автомобиля и, в частности, его тормозов. Наиболее точные и подробные результаты измерений можно получить на специальном стенде.

Стенды бывают двух типов  – площадочные и роликовые.  При использовании первых автомобиль разгоняется до относительно большой  скорости и тормозит на специальных  площадках, связанных с измерительной системой. У вторых – движение имитируется вращением барабанов, на которые опираются колеса. В обоих случаях измеряется максимальная сила, с которой поверхность взаимодействует с колесом.

Площадочные стенды позволяют  получить приблизительные величины тормозных сил для колес одной оси, но при этом существует несколько сложностей. Во-первых, результаты искажаются, если заехать на стенд неровно или повернуть в процессе торможения руль. Во-вторых, осуществить торможение точно на площадке длиной около метра, особенно задними колесами, под силу только водителю высокой квалификации. И, наконец, в-третьих, проверка стояночного тормоза сопряжена с повышенной опасностью, поскольку он может оказаться недостаточно сильным, чтобы остановить автомобиль в пределах отведенной площадки. Дабы не подвергать себя и окружающих опасности рекомендуют применять площадочные стенды только для эксплуатационного контроля автомобилей.

Гораздо безопаснее и точнее проверка тормозной системы на роликовых  стендах. Автомобиль стоит, и не имеет значения, исправна ли его тормозная система; вреда он никому не принесет.

Все это хорошо и легко  осуществимо для автомобилей  с приводом на одну ось. Для полноприводных автомобилей такая технология может  дать существенную погрешность. Связано  это с особенностями их трансмиссий. Как известно, полноприводные машины бывают с постоянным и отключаемым приводом на вторую ось. В последнем случае необходимо просто отключить полный привод. Наибольшую сложность представляют машины именно с постоянным полным приводом. Наличие постоянной связи между всеми четырьмя колесами приводит к тому, что тормозной момент с одного колеса передается на другое в соответствии со степенью блокировки межосевого и межколесных дифференциалов. Например, межосевой дифференциал типа Torsen, установленный на Audi Quattro, имеет коэффициент блокировки около 30 %. Соответственно, колеса одной оси будут на тридцать процентов затормаживать колеса другой оси даже при не нажатой педали тормоза, а межколесный дифференциал просто поделит этот момент поровну между правым и левым колесом. При этом относительная величина разницы тормозных сил на колесах уменьшится, и результат измерения не будет отражать реального положения вещей. Чтобы преодолеть эту ошибку, при работе с полноприводными автомобилями применяют дополнительное оборудование.

Для оценки технического состояния  тормозных систем автомобилей на АТП и СТО в основном используют роликовые (барабанные) стенды. Из числа  роликовых стендов в преобладающем  большинстве используют стенды, основанные на силовом методе диагностирования.

Силовой метод позволяет  определять тормозные силы каждого  колеса при задаваемом усилии нажатия  на тормозную педаль, измерять время  срабатывания тормозного привода, оценивать  состояние тормозных барабанов  и накладок.

Более достоверным является инерционный метод диагностирования на специальных роликовых инерционных стендах. На них измеряют тормозной путь по каждому отдельному колесу, время срабатывания тормозного привода и замедления (максимальное и по каждому колесу в отдельности). Из-за сложности, высокой стоимости и более низкой технологичности в эксплуатации эти стенды применяют крайне ограниченно.

Силовой роликовый стенд  состоит из опорного устройства, основного (стационарного) и дистанционного пультов  управления и индикации, педаметра и (при необходимости) страховочных устройств.

Опорное устройство силовых  роликовых стендов чаще всего  выполняется в виде двух независимых  блоков, что позволяет удобно размещать  их на осмотровой канаве, не загромождая  ее и обеспечивая свободный доступ к точкам регулирования тормозных механизмов. Роликовый узел состоит из двух связанных между собой цепной передачей роликов, мотор-редуктора и силоизмерительного датчика. При измерении тормозной силы крутящий момент с выходного вала мотор-редуктора передается на ведущий и ведомый ролики. Реактивный момент корпуса мотор-редуктора воспринимается силоизмерительным датчиком, выходной сигнал которого пропорционален тормозной силе.

Разрабатываемый в данном проекте контрольный стенд по проверке тормозов легковых автомобилей является стационарным роликовым, основанный на силовом методе диагностирования. Состоит из опорного устройства, основного и дистанционного пультов управления и индикации.

Он позволяет производить  диагностирование легковых автомобилей полной массой до 2,5 тонн. Опорное устройство выполнено в виде двух независимых блоков. Роликовый узел включает в себя два связанных между собой цепной передачей роликов, мотор-редуктора и подъемного устройства.

Особенностью данного  тормозного стенда является подъемное устройство состоящее из подъемного ролика приводимого в движение электродвигателем с помощью эксцентриков.