close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Реунов Андрей Владимирович. Повышение транспортной безопасности за счет улучшения тормозных свойств транспортных средств

код для вставки
3
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа (ВКР) посвящена повышению
транспортной
безопасности
за
счет
улучшения
тормозных
свойств
транспортных средств.
В ВКР проведены: анализ понятия «транспортная безопасность» и его
взаимодействия с показателями эксплуатации транспортных средств, в
качестве фактора повышения безопасности дорожного движения приняты
показатели эффективности тормозных систем,
анализ конструкции
тормозных систем, приведены требования к тормозным системам, приведена
классификация методов и оборудования для диагностирования тормозных
систем автомобилей, проанализированы существующие конструкции стендов
для диагностирования тормозных систем. На основании исследований по
определению зависимостей тормозной силы на колесе автомобиля от давления
в тормозной камере, давления в тормозной камере от давления на выходе из
тормозного крана и давления на выходе из тормозного крана от усилия
нажатия
на
педаль
тормоза
разработан
технологический
процесс
дифференциального диагностирования пневматических тормозных систем.
4
ABSTRACT
Final qualifying work (FQW) is devoted to improving transport safety by
improving the braking properties of vehicles.
In FQW carried out: analysis of the concept of «transport safety» and its
interaction with indicators of operation of vehicles as a factor in improving road
safety adopted indicators of efficiency of braking systems, design analysis of brake
systems, the requirements for brake systems, classification of methods and
equipment to diagnose brake systems of vehicles, existing stand structures for
diagnosis of brake systems. On the basis of studies to determine the dependence of
the braking force on the wheel of the car on the pressure in the brake chamber, the
pressure in the brake chamber of the pressure at the outlet of the brake valve and the
pressure at the outlet of the brake valve from the force of pressing the brake pedal,
a process of differential diagnosis of pneumatic brake systems.
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 6
1 АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И
ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ .................. 8
1.1 Понятие транспортной безопасности и нормативно-правовая база её
обеспечения .......................................................................................................... 8
1.2 Анализ показателей дорожно-транспортной аварийности в Орловской
области ................................................................................................................ 12
1.3 Обоснование темы выпускной квалификационной работы .................... 16
2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ .................................. 18
2.1 Общие сведения о тормозных системах транспортных средств ............ 18
2.2 Выводы по разделу ...................................................................................... 38
3 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
................................................................................................................................. 39
3.1 Тормозные системы автотранспортных средств, основные требования к
ним ....................................................................................................................... 39
3.2 Исследования автотранспортных средств с антиблокировочными
системами. Критерии оценки тормозных свойств ......................................... 42
3.3 Методы и технические средства диагностирования технического
состояния тормозных систем в процессе эксплуатации ................................ 46
3.4 Диагностирование пневматических тормозных систем с электронной
системой управления ......................................................................................... 61
3.4 Выводы по разделу ...................................................................................... 65
4
РАЗРАБОТКА
МЕТОДИКИ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
АВТОМОБИЛЕЙ .................................................................................................. 66
Теоретические основы функционирования ABS в пневматической
тормозной системой .......................................................................................... 66
4.2 Технология дифференциального диагностирования пневматических
тормозных систем автомобилей ....................................................................... 73
4.3 Выводы по разделу ...................................................................................... 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................... 81
ПРИЛОЖЕНИЕ А ................................................................................................. 87
6
ВВЕДЕНИЕ
На данном этапе развития человечества, несмотря на важность экономии
топлива и улучшения экологического положения, по-прежнему одной из
главных проблем является обеспечение безопасности автомобильного
транспорта, находящегося в эксплуатации. По количеству ДТП на единицу
автомобильной техники Россия опережает такие страны как Германия или
Великобритания в десять раз. На долю России приходится треть всех
транспортных происшествий Европы. [4]
Из
общего
числа
ДТП,
произошедших
из-за
технических
неисправностей, 40-50% обусловлены неисправностями тормозной системы,
отказы
которой
автотранспортных
являются
средств
крайне
(АТС).
опасными
Современные
при
эксплуатации
тормозные
системы
становятся энергоёмкими, их конструкция становится всё более сложной,
увеличивается
число
автомобилей,
оснащенных
антиблокировочными
системами (ABS).
Результаты отечественных и зарубежных статистических исследований
показывают, что от 17 до 72 % из всех дорожно-транспортных происшествий
(ДТП) происходит из-за потери устойчивости при торможении транспортного
средства. В результате возрастает удельный вес ДТП, совершённых водителем
при использовании экстренного торможения.
Торможение – это одна из главных фаз движения любых АТС, которая в
процессе движения автомобиля повторяется неоднократно и всегда является
завершением этого процесса. Поэтому, при решении проблемы увеличения
безопасности движения основное внимание следует направить на оценку
технического состояния тормозных систем АТС.
Таким образом, в числе важнейших задач, решение которых необходимо
для успешной борьбы за безопасность движения, является обеспечение
высоких тормозных качеств автотранспортных средств. Для решения этой
задачи необходима разработка новых конструкций тормозов, отвечающих
7
современным требованиям безопасности, и исследовательская работа,
обобщающая и анализирующая материалы о тормозных качествах различных
типов автомобилей в характерных условиях эксплуатации. Лишь на основе
таких данных могут быть разработаны требования по улучшению
конструкции тормозных механизмов, усовершенствованы нормативы и
методы проверки тормозов, а также решены некоторые другие вопросы
обеспечения безопасности транспортных работ.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы (ВКР)
определяется необходимостью развития методов и способов повышения
транспортной безопасности, за счет улучшения и обеспечения надежности
тормозных систем автотранспортных средств.
В связи с вышесказанным тема выпускной квалификационной работы
является актуальной.
Цель исследования – разработка мероприятий по повышению и
поддержанию заданного уровня работоспособности тормозных систем
транспортных средств с целью повышения транспортной безопасности.
Задачи исследования:
1) произвести анализ конструкции тормозных систем АТС;
2) выявить направления повышения эффективности тормозных систем
(производственные, эксплуатационные и т.д.);
3) разработать
методику
дифференциального
диагностирования
тормозных систем.
Объект исследования – тормозные системы транспортных средств.
Предмет исследования – мероприятия по улучшению и поддержанию
заданного уровня работоспособности тормозных систем транспортных
средств.
Структура и объем работы. ВКР состоит из введения, четырех глав,
заключения, списка литературы из 30 источников. Текст работы изложен на
93 страницах, включает 3 таблицы и 27 рисунка.
8
1 АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И
ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
1.1 Понятие транспортной безопасности и нормативно-правовая база её
обеспечения
В соответствии с Федеральным законом от 09.02.2007 N 16-ФЗ (ред. от
06.07.2016) «О транспортной безопасности» (с изм. и доп., вступ. в силу с
21.12.2016) под термином «Транспортная безопасность» понимается
состояние защищенности объектов транспортной инфраструктуры и
транспортных средств от актов незаконного вмешательства, в том числе и
надежности при эксплуатации.
В наиболее общем виде понятие «транспортная безопасность» может
быть определено как:
−
система
предупреждения,
противодействия
и
пресечения
преступлений, включая терроризм, в транспортной сфере;
−
система
предупреждения
на
транспорте
чрезвычайных
происшествий природного и техногенного характера;
−
система недопущения либо минимизации материального и
морального ущерба на транспорте от преступлений и чрезвычайных
происшествий;
−
система, направленная на повышение экологической безопасности
перевозок, экологической устойчивости транспортной системы;
−
система
реализации
целей
национальной
безопасности
в
транспортном комплексе в целом.
Транспортная безопасность направлена на защиту: пассажиров,
владельцев, получателей и перевозчиков грузов, владельцев и пользователей
транспортных средств, транспортного комплекса и его работников, экономики
и бюджета страны, окружающей среды от угроз в транспортном комплексе.
Транспортная безопасность призвана обеспечить:
−
безопасные для жизни и здоровья пассажиров условия проезда;
−
безопасность перевозок грузов, багажа и грузобагажа;
9
−
безопасность функционирования и эксплуатации объектов и
средств транспорта;
−
экономическую
(в
том
числе
-
внешнеэкономическую)
безопасность;
−
экологическую безопасность;
−
информационную безопасность;
−
пожарную безопасность;
−
санитарную безопасность;
−
химическую, бактериологическую, ядерную, и радиационную
безопасность;
−
мобилизационную готовность отраслей транспортного комплекса.
Угрозы транспортной безопасности России классифицируются по ряду
оснований: по степени значимости; по характеру угроз; по сферам и формам
проявления и т.п.
Основными угрозами на транспорте являются:
−
террористические и диверсионные акции (угон или захват
воздушных, морских, речных судов, железнодорожного подвижного состава,
автотранспорта, взрывы на железнодорожных вокзалах, на транспорте,
диверсии против гидротехнических сооружений и др.);
−
иные случаи незаконного вмешательства в функционирование
транспорта, (наложение посторонних предметов на рельсы, разоборудование
устройств
железнодорожных
путей,
телефонный
«терроризм»,
противоправное блокирование аэропортов и основных транспортных
магистралей), угрожающие жизни и здоровью пассажиров, несущие прямой
ущерб транспортной сфере и порождающие в обществе негативные
социально-политические, экономические, психологические последствия;
−
криминальные действия против пассажиров;
−
криминальные действия против грузов;
10
−
чрезвычайные происшествия (аварии), обусловленные состоянием
транспортных технических систем (их изношенностью, аварийностью,
несовершенством), нарушением правил эксплуатации технических систем, в
том числе, нормативных требований по экологической безопасности при
перевозках, а также природными факторами, создающими аварийную
обстановку и влекущими за собой материальные потери и человеческие
жертвы.
По характеру источников угрозы подразделяются на:
−
угрозы социогенного характера (неправомерное вмешательство в
функционирование
транспорта,
терроризм,
хищения,
хулиганство,
блокирование путей и транспортных средств, нарушение правил эксплуатации
технических средств, несовершенство этих правил и законодательной базы,
касающейся транспортного комплекса);
−
состоянием
угрозы техногенного характера (порожденные некачественным
материально-технической
части
транспортной
сферы,
недостаточным уровнем квалификации обслуживающего персонала);
−
угрозы
природного
характера
(наводнения,
оползни,
землетрясения, снежные и песчаные заносы на дорогах, цунами, тайфуны и
т.п.).
По диапазону и уровню возможных угроз транспортная инфраструктура
относится к числу наиболее критических из объектов, характеризуемая:
−
возрастанием транспортных перевозок опасных грузов (ядерного
оружия, нефти, химически опасных веществ, радиационных материалов,
отходов атомной промышленности к месту захоронения);
−
высокой степенью изношенности и аварийности объектов
транспортного комплекса;
−
возрастанием интенсивности движения транспорта по мере
развития экономики страны, освоения новых территорий, налаживания работы
международных транспортных коридоров;
11
−
ростом дорожно-транспортной аварийности, являющейся одной из
серьезнейших социально-экономических проблем, ущерб от которой, по
экспертным оценкам, составляет от 4…5% валового национального продукта,
а число погибших и раненных достигает 1,5 млн. человек;
−
фактом совершенствования методов и способов противоправной
деятельности преступных формирований, в первую очередь террористических
организаций, по отношению к транспортному комплексу, усилением опасной
тенденции
к
объединению
и
координации
их
деятельности
на
общефедеральном и на межгосударственном уровнях.
Основными
нормативно-правовыми
актами,
регламентирующими
работу в области транспортной безопасности, в настоящее время являются:
1.
Федеральный закон от 09.02.2007 № 16-ФЗ «О транспортной
безопасности»
устанавливает
понятие
транспортной
безопасности,
ответственность субъекта транспортной инфраструктуры за обеспечение
транспортной
безопасности
объектов
транспортной
структуры
и
транспортных средств.
2.
Указ Президента РФ от 31.03.2010 № 403 «О создании
комплексной
системы
обеспечения
безопасности
населения
на
транспорте» устанавливает ответственность Минтранса России за создание
комплексной системы обеспечения безопасности населения на транспорте и
сроки обеспечения защиты критически важных объектов транспортной
инфраструктуры.
3.
уровнях
Постановление Правительства РФ от 10.12.2008 № 940 «Об
безопасности
объектов
транспортной
инфраструктуры
и
транспортных средств и о порядке их объявления (установления)»
устанавливает
три
уровня
безопасности
объектов
транспортной
инфраструктуры, по умолчанию всегда действует 1-й уровень, 2-й и 3-й
уровни объявляются при повышенных угрозах.
12
Анализируя
вышесказанное,
можно
отметить,
что
обеспечение
безопасности дорожного движения является важным фактором обеспечения
транспортной
безопасности
нашей
страны.
Поэтому проанализируем
показатели дорожно-транспортной аварийности на примере Орловской
области.
1.2 Анализ показателей дорожно-транспортной аварийности в
Орловской области
С 2009 по 2016 год количество дорожно–транспортных происшествий
(ДТП) на территории области сократилось с 1505 до 1012 (на 32,8%),
погибших с 212 до 128 (на 39,6%), раненых с 1934 до 1317 (на 32%).
За двенадцать месяцев 2017 года на улично – дорожной сети (УДС)
области зарегистрировано 894 ДТП, рост на (– 11,6%) аналогичный период
(АП) – 1012, в которых 112 человек погибло, рост на (– 13%) (АП – 128) и
1083 получили ранения (– 44%,
АП –
1934). Тяжесть последствий на
территории области при ДТП составила 7,3% против 8,7% в 2016 году.
Тяжесть последствий по РФ – 8,4% и ЦФО составила 8,7%.
В основном, ДТП происходили в результате несоблюдения очередности
проезда, выезда на полосу встречного движения, нарушения правил проезда
пешеходных переходов.
В целом по области фиксируется рост учетных ДТП, в которых:
− водители находились в состоянии опьянения на (– 22,8%) (88 ДТП
против 114), в которых 36 человек погибло (-18,2%, АП– 44) и 106 получили
ранения (– 25,8%, АП– 143);
− с участием несовершеннолетних на (– 13,1%) (106 против 122), в
которых 6 детей погибло против 4 (+ 50%) и 107 получили ранения (– 15,7%:
АП – 127);
− с участием пешеходов, рост происшествий на (– 6,5%) (257 против
275), в которых 28 погибло (– 9,7%, АП – 31) и 232 получили ранения (– 11,5%,
АП – 262);
13
− также зарегистрировано 386 столкновений автомобилей (в 2016
году - 449). В результате погиб 53 человек (в 2016 году - 62) и получили
ранения 559 человек (в 2016 году - 699).
Рост трех основных показателей аварийности отмечен на территории
обслуживания 5– ти подразделениях ГИБДД:
г. Орел рост ДТП на (– 5,5%) (399 против 421), или 44,6% от всех ДТП
с пострадавшими, в которых погибло 12 (АП – 8, +50%), ранено 481 (АП –
531, – 9,4%). На данной территории также регистрируется рост ДТП с
участием водителей находящимися в состоянии опьянения на 0% (22 против
22), с несовершеннолетними на 0% (57 против 57), связанных с наездами на
пешеходов на( + 5%) (165 против 157) или 64,2% от всех ДТП данного вида,
в которых 7 человек погибло (АП– 5, – 6,25%) и 161 получили ранения (АП–
160, +0,6%), по вине водителей пассажирского транспорта на 9,3% (43 против
39).
Количество
происшествий,
с
механическими
повреждениями
уменьшилось на 4,5%.
−
ОМВД России по Орловскому району рост ДТП на (– 19,2%) (135
против 167), погибших на (11,%) (29 против 26), раненых (– 30,7%) (171
против 247), с участием водителей в нетрезвом состоянии на (-12,5%) (21
против 24), с пешеходами на (-28,6%) (15 против 21). Количество
происшествий, с механическими повреждениями уменьшилось на 2,4%.
−
В МО МВД «Кромской» рост ДТП на (– 40%) (21 против 35),
погибших на (– 50%) (4 против 8), раненых на (– 48%) (27 против 52), с
участием
водителей в нетрезвом состоянии на 100% (0 против 1),
с
несовершеннолетними 1 ДТП против 1. Количество происшествий, с
механическими повреждениями увеличилось на 3%.
−
В МО МВД «Верховский» рост ДТП на (6,7%) (16 против 15),
погибших на (– 80%) (1 против 5), раненых на (58,3%) (19 против 12), с
участием водителей в нетрезвом состоянии на (– 50%) (3 против 6), погибших
14
на (– 100%) (0 против 3), раненых на (40%) (3 против 5). Количество
происшествий с механическими повреждениями сократилось на 1%.
−
В МО МВД «Новосильский» рост ДТП на (– 62,5%) (3 против 8),
погибших на (– 100%) (0 против 1), раненых на (– 50%) (4 против 8), с участием
водителей в нетрезвом состоянии на (– 66,7%) (1 против 3), с
несовершеннолетними на (– 100%) (0 против 1), с пешеходами на (– 100%) (0
против 2). Количество ДТП с механическими повреждениями сократилось на
6,5%.
В трех подразделениях зарегистрирован рост по двум показателям:
−
МО МВД «Болховский» рост ДТП на (– 5,5%) (17 против 18),
раненых на (– 5%) (19 против 20), погибших на 0% (3 против 3) с участием
водителей в нетрезвом состоянии на (100%) (6 против 3).
−
МО МВД «Ливенский» рост ДТП на (– 2,63%) (74 против 76),
погибших на (– 21,4%) (11 против 14), с участием водителей в состоянии
опьянения на (– 9,%) (10 против 11). Количество ДТП с механическими
повреждениями сократилось на 2,9%.
−
МО МВД «Урицкий» рост ДТП на (15%) (23 против 20), раненых
на (59%) (35 против 22), с участием пешеходов на ( 133%) (7 против 3), с
несовершеннолетними на (100%) (6 против 3).
По видам ДТП следующая обстановка:
Наезд на пешехода зарегистрировано 245 ДТП рост на (– 8%,АП– 266 в
которых 27 человек погибло (– 13%,АП– 31) и 222 получили ранения (–
13,%,АП– 255). Удельный вес данных ДТП составил (– 76,4%) от всех ДТП с
пострадавшими. Данный показатель по ЦФО составил 23,4%, по РФ – 26%. За
истекший период зарегистрировано 96 ДТП на пешеходных переходах (–
10,3%,АП– 107), в которых 3 человек погибло (– 25%) и 95 получили ранения
(– 16%,АП– 113). По вине пешеходов в области было зарегистрировано 88
ДТП (– 21,4%,АП– 112), в которых 17 человека погибло против 20 (– 15%) и
72 ранено против 96 (– 25%).
15
По виду «опрокидывание» снижение ДТП и раненых на (– 12,5% и –
16,2% )соответственно (84 против 96 и 105 против 117), по погибшим рост на
– 45,5% (12 против 22).
По виду «столкновение» – 386 ДТП против 449, -22,6%, рост погибших
снизился на 14,5% (53 против 62) по раненым снижение на 20% (559 против
699).
По виду «наезд на препятствие» снижение на 18% (64 против 78), по
погибшим увеличение на 33% (8 против 6) и на -28% по раненым (80 против
111).
По виду «наезд на стоящее ТС» – 23 против 25 снижение 8%, по
раненым и погибшим 28 и 3 снижение на 9,4% и 5,6% соответственно.
По виду «падение пассажира» увеличение на 3,2% (32 против 31).
В городах и населенных пунктах совершено 611 против 727 ДТП (-16%),
в которых 41 против 42 человек погибло (-2,4%) и 722 против 900 получили
ранения (-79,8%).
На автодорогах федерального значения произошло 200 ДТП (АП – 211),
-5 %, при которых 54 человек погибло (-13%, АП – 62) и 254 получили
ранения(-18,6%,АП – 312). По вине водителей в состоянии опьянения на
федеральных дорогах зарегистрировано 28 ДТП (АП – 9, +211%). Тяжесть
последствий в ДТП на федеральных дорогах возросла с 13,1% до 14,3%.
Рост ДТП отмечен на дорогах федерального значения:
−
Москва – гр. с Украиной (Крым – 2) – уменьшение ДТП на 26,4%
(81 против 110), по погибшим уменьшилось на 36,4% (21 против 33), раненых
на -38,5% (104 против 169).
−
Орел – Брянск – количество ДТП уменьшилось на 23,5% (26
против 34), по раненым на -18,2% (36 против 44), по погибшим увеличение на
25% (10 против 8).
16
− Калуга– Орел – количество ДТП уменьшилось на 17,2% (24 против
29), погибших стабильно (2 против 2), по раненым уменьшение на 15,9% (37
против 44).
Сотрудниками ОГИБДД совместно с сотрудниками ДПС УГИБДД на
территории областного центра пресечено 117 тыс. 868 нарушений ПДД,
составлено 613 административных протоколов за управление транспортными
средствами в состоянии алкогольного опьянения, 264 – за отказ от
прохождения освидетельствования на состояние опьянения.
1.3 Обоснование темы выпускной квалификационной работы
В общем объеме дорожно-транспортных происшествий значительную
долю составляют ДТП, обусловленные неудовлетворительным техническим
состоянием транспортных средств. Так, согласно официальной статистике эта
цифра находится в пределах от 8 до 15% (Германия - 8%, Великобритания 9,5%, Россия - 15%). В то же время согласно исследованиям, проведенным
профессором Лобановым Е.А. по анализу ДТП с выездом на место,
установлено, что эта цифра реально составляет более 25% В то же время
реальная вина водителя в ДТП существенно меньше [28].
Основной процент неисправностей при ДТП по техническим причинам
имеет нижеследующую статистику (рисунок 1.1): 40% ДТП - увеличенный
тормозной путь; 32% ДТП - неравномерность торможения на одной оси; 12%
ДТП - износ и повреждение резины; 11 % ДТП - отрыв колес; 7% ДТП недостаточность обзора; 5% ДТП - увеличенный люфт в рулевом управлении;
4% ДТП - ослепление водителя.
Социально-экономический
ущерб,
обусловленный
неудовлетворительным техническим состоянием автомототранспортных
средств в РФ, оценивается в 35…40 млрд. руб., в том числе по следующим
причинам:
17
− от ДТП, связанных с неудовлетворительным техническим состоянием 1,2млрд. руб.;
− от загрязнения окружающей среды -20-25 млрд. руб.;
− от снижения провозных возможностей автотранспорта -15 млрд. руб.
6%
4%
4%
36%
10%
11%
29%
Увеличенный тормозной путь
Неравномерность торможения на одной оси
Износ и повреждение резины
Отрыв колёс
Недостаточность обзора
Увеличенный люфт в рулевом управлении
Ослепление водителя
Рисунок 1.1 – Распределение ДТП по видам неисправностей
В связи с этим вопросы улучшения и поддержания заданного уровня
работоспособности тормозных систем являются весьма важными в области
обеспечения дорожно-транспортной безопасности. Поэтому тема ВКР
является актуальной.
18
2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
2.1 Общие сведения о тормозных системах транспортных средств
Тормозная система автомобиля относится к системам активной
безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля
вплоть до его полной остановки, в том числе экстренной, а также удержания
транспортного средства на месте в течение длительного периода времени. Для
эффективного функционирования тормозных механизмов автомобилей
применяются следующие разновидности тормозных систем: рабочая,
стояночная, вспомогательная и запасная.
Рабочая тормозная система – позволяет водителю замедлять
автомобиль с различной интенсивностью, снижать скорость движения и
останавливать его в обычных режимах движения.
Запасная тормозная система – позволяет водителю уменьшать
скорость движения автомобиля с различной интенсивностью и останавливать
его при неисправности рабочей тормозной системы.
Стояночная тормозная система – позволяет удерживать автомобиль в
неподвижном состоянии на наклонной поверхности и в отсутствии водителя.
Вспомогательная тормозная система (замедлитель) – позволяет
водителю поддерживать скорость движения автомобиля или уменьшать её на
протяженных дорожных спусках; применяется на грузовых автомобилях и
автобусах.
Любая тормозная система состоит из управляющего устройства,
тормозного привода и тормозных механизмов.
Управляющее устройство – устройство, осуществляющее управление
режимами работы тормозной системы. Основными элементами управляющего
устройства являются органы управления, которые могут приводиться в
действие непосредственным воздействием оператора (водителя), изменением
19
давления в соединительном трубопроводе или электрического тока в кабеле
между автомобилем и прицепом (полуприцепом).
Тормозной механизм – устройство, подводящее к колесу момент,
который вызывает силы в контакте колеса с опорной поверхностью,
противодействующей движению автомобиля.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили дисковые
и барабанные тормозные механизмы.
В тормозном дисковом механизме (рисунок 2.1) - диск вращается, а
внутри суппорта установлены, две неподвижные колодки. В суппорте
установлены рабочие цилиндры, при торможении они прижимают тормозные
колодки к диску, а сам суппорт надежно закреплен на кронштейне. Для
увеличения отвода тепла от рабочей зоны часто используются вентилируемые
тормозные диски.
Рисунок 2.1 – Схема дискового тормозного механизма:
1 – колесная шпилька; 2 – направляющий палец; 3 – смотровое отверстие; 4 –
суппорт; 5 – клапан; 6 – рабочий цилиндр; 7 – тормозной шланг; 8 – тормозная колодка; 9
– вентиляционное отверстие; 10 – тормозной диск; 11 – ступица колеса; 12 –
грязезащитный колпачок.
20
Барабанные тормозные механизмы (рисунок 2.2) чаще всего стоят на
задних колесах автомобиля. В процессе эксплуатации из-за износа, зазор
между колодкой и барабаном увеличивается и для его устранения используют
механические регуляторы.
Рисунок 2.2 - Барабанный тормозной механизм заднего колеса:
1 – чашка; 2 – прижимная пружина; 3 – приводной рычаг; 4 – тормозная колодка; 5
– верхняя стяжная пружина; 6 – распорная планка; 7 – регулировочный клин; 8 –
колесный тормозной цилиндр; 9 – тормозной щит; 10 – болт; 11 – стержень; 12 –
эксцентрик; 13 – нажимная пружина; 14 – нижняя стяжная пружина; 15 – прижимная
пружина распорной планки.
Тормозной привод – совокупность устройств, предназначенных для
передачи энергии к тормозным механизмам при торможении и управления
энергией в процессе передачи. Тормозной привод должен обеспечивать [15]:
−
быстрое
и
одновременное
приведение
в
действие
тормозных
механизмов и их выключение;
−
распределение приводных сил между тормозными механизмами колес в
соответствии с изменением вертикальной нагрузки на колеса;
21
−
пропорциональность
между
усилием
на
тормозной
педали
и
приводными силами, воздействующими на тормозные механизмы;
−
высокие надежность и КПД.
По способу воздействия на орган управления тормозные приводы
бывают с ножным и ручным управлением. По виду привода тормозные
системы могут быть механическими, гидравлическими, пневматическими,
электрическими
и
комбинированными
(гидромеханическими,
гидропневматическими, пневмоэлектрическими, пневмомеханическими и
т.п.).
Наибольшее распространение получил гидравлический тормозной
привод (рисунок 2.3). Гидравлический тормозной привод автомобилей
является гидростатическим, т. е. таким, в котором передача энергии
осуществляется давлением жидкости. Принцип действия гидростатического
привода основан на свойстве несжимаемости жидкости, находящейся в покое,
передавать создаваемое в любой точке давление во все другие точки при
замкнутом объеме.
Привод состоит из главного тормозного цилиндра, поршень которого
связан с тормозной педалью, колесных цилиндров тормозных механизмов
передних и задних колес, трубопроводов и шлангов, соединяющих все
цилиндры,
педали
управления
и
усилителя
приводного
усилия.
Трубопроводы, внутренние полости главного тормозного и всех колесных
цилиндров заполнены тормозной жидкостью. Показанные на рисунке
регулятор тормозных сил и модулятор антиблокировочной системы, при их
установке
на
автомобиле,
также
входят
в
состав
гидропривода.
При нажатии педали поршень главного тормозного цилиндра вытесняет
жидкость в трубопроводы и колесные цилиндры. В колесных цилиндрах
тормозная жидкость заставляет переместиться все поршни, вследствие чего
колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам (или дискам).
Когда зазоры между колодками и барабанами (дисками) будут выбраны,
22
вытеснение жидкости из главного тормозного цилиндра в колесные станет
невозможным. При дальнейшем увеличении силы нажатия на педаль в
приводе увеличивается давление жидкости и начинается одновременное
торможение всех колес. Чем большая сила приложена к педали, тем выше
давление, создаваемое поршнем главного тормозного цилиндра на жидкость и
тем большая сила воздействует через каждый поршень колесного цилиндра на
колодку тормозного механизма.
Рисунок 2.3 – Схема гидравлического тормозного привода:
1 — тормозной диск; 2 — скоба тормозного механизма передних колес; 3 —
передний контур; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — бачок с датчиком аварийного
падения уровня тормозной жидкости; 6 — вакуумный усилитель; 7 — толкатель; 8 —
педаль тормоза; 9 — выключатель света торможения; 10 — тормозные колодки задних
колес; 11 — тормозной цилиндр задних колес; 12 — задний контур; 13 — кожух полуоси
заднего моста; 14 — нагрузочная пружина; 15 — регулятор давления; 16 — задние тросы;
17 — уравнитель; 18 — передний (центральный) трос; 19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости; 21 — выключатель
сигнализатора стояночного тормоза; 22 — тормозная колодка передних колес
Таким образом, одновременное срабатывание всех тормозов и
постоянное соотношение между силой на тормозной педали и приводными
23
силами тормозов обеспечиваются самим принципом работы гидропривода. У
современных приводов давление жидкости при экстренном торможении
может достигать 10–15 МПа. При отпускании тормозной педали она под
действием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В
исходное положение своей пружиной возвращается также поршень главного
тормозного цилиндра, стяжные пружины механизмов отводят колодки от
барабанов (дисков). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по
трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр.
Преимуществами
гидравлического
привода
являются
быстрота
срабатывания (вследствие несжимаемости жидкости и большой жесткости
трубопроводов), высокий КПД, т. к. потери энергии связаны в основном с
перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой, простота
конструкции, небольшие масса и размеры вследствие большого приводного
давления, удобство компоновки аппаратов привода и трубопроводов;
возможность получения желаемого распределения тормозных усилий между
осями автомобиля за счет различных диаметров поршней колесных
цилиндров.
Недостатками гидропривода являются: потребность в специальной
тормозной жидкости с высокой температурой кипения и низкой температурой
загустевания; возможность выхода из строя при разгерметизации вследствие
утечки жидкости при повреждении, или выхода из строя при попадании в
привод воздуха (образование паровых пробок); значительное снижение КПД
при низких температурах (ниже минус 30 °С); трудность использования на
автопоездах
для
непосредственного
управления
тормозами
прицепа.
Для использования в гидроприводах выпускаются специальные жидкости,
называемые тормозными. Тормозные жидкости изготавливают на разных
основах, например спиртовой, гликолевой или масляной. Их нельзя смешивать
между собой из-за ухудшения свойств и образования хлопьев. Во избежание
разрушения резиновых деталей тормозные жидкости, полученные из
24
нефтепродуктов, допускается применять только в гидроприводах, в которых
уплотнения и шланги выполнены из маслостойкой резины.
В соответствии с ГОСТ Р 41.13-2007, вступившем в силу с 2010 года,
производителям грузовых автомобилей разрешенной максимальной массой
более 7,5 тонн, прицепы категории O3 и O4, а также автобусы категории M3
запрещено комплектовать гидравлическими приводами тормозные системы.
Подобный запрет в странах Западной Европы прозвучал ещё раньше, и кроме
того, с 1995 года все транспортные средства, участвующие в международном
движении, должны оснащаться системами аниблокировочными системами
(АБС - ABS - Antilock Brake System), а транспортные средства, используемые
в качестве тягача и автобусы должны дополнительно оснащаться системами,
предотвращающими пробуксовку колес при трогании с места ASR (Anti Spin
Regulator).
В практике отечественного автомобилестроения было несколько
вариантов применения пневматических тормозных приводов [15,24].
Первым опытом применения пневматического тормозного привода стал
автомобиль ЗИЛ-130 в середине 60-хх годов прошлого века. В систему
пневматического тормозного привода автомобиля ЗИЛ- 130 (рисунок 2.4)
входят компрессор 1, воздушные баллоны 6, манометр 5, тормозной кран 10,
колесные тормозные камеры 12, педаль 9 тормоза, кран 11 для слива
конденсата воды и масла и соединительная головка 13.
Компрессор
обеспечивает
систему
сжатым
воздухом.
Воздух,
поступающий через воздушный фильтр в компрессор 1, сжимается в нем, а
затем поступает в баллоны 6. Выход воздуха из баллона невозможен благодаря
наличию в компрессоре обратного клапана. Давление воздуха в системе
пневматического тормозного привода проверяют по манометру 5. При
нажатии на педаль 9 через тормозной кран 10 сжатый воздух поступает из
баллонов 6 в тормозные камеры передних и задних колес, что приводит в
25
действие механизмы, раздвигающие тормозные колодки. Растормаживание
происходит в результате действия стяжных пружин колодок.
От тормозной системы приводится в действие также механизм
стеклоочистителя 3.
Рисунок 2.4 – Пневматический тормозной привод автомобиля ЗИЛ-130:
1 – компрессор; 2 – регулятор давления; 3 – стеклоочиститель; 4 – ручка управления
стеклоочистителем; 5 – двухстрелочный манометр для контроля давления воздуха в
тормозной системе; 6 – воздушный баллон; 7 – предохранительный клапан; 8 – кран отбора воздуха; 9 – педаль тормоза; 10 – комбинированный тормозной кран; 11 – сливной
кран; 12 – тормозная камера; 13 – соединительная головка
Дальнейшее развитие пневматические тормозные приводы получили на
автомобилях КамАЗ и МАЗ [15,24].
Автомобили
и
автопоезда
КамАЗ-5410
оборудованы
четырьмя
автономными тормозными системами: рабочей, запасной, стояночной и
вспомогательной. Имея общие элементы, тормозные системы работают
независимо и обеспечивают высокую эффективность торможения при любых
условиях эксплуатации. Кроме того, автомобили оснащены аварийной
системой растормаживания тормозов стояночной тормозной системы,
системами контроля и аварийной сигнализации о работе тормозных систем и
их приводов, а также приводом тормозов прицепа.
26
Рабочая тормозная система оснащена пневматическим приводом,
выполненным по двухконтурной схеме (рисунок 2.5): контур привода
тормозов передних колес и прицепа и контур привода колес задней тележки и
прицепа. Исполнительными органами привода являются тормозные камеры.
Привод управляется педалью, расположенной в кабине автомобиля и
механически связанной системой тяг с двухсекционным тормозным краном.
Тормозные механизмы системы установлены на всех шести колесах
автомобиля.
Рисунок 2.5 - Пневматический привод тормозных механизмов
автомобиля КамАЗ-5410:
1 — тормозные камеры типа 24; 2 — кран управления стояночным тормозом; 3 — кран
аварийного расторможения стояночного тормоза; 4 — кран управления
вспомогательным тормозом; 5 — двухстрелочный манометр; 6 — контрольная лампа и
звуковой сигнализатор; 7 — клапаны контрольного вывода; 8 — клапан ограничения
давления; 9 — компрессор; 10 — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя;
11 — регулятор давления; 12 — предохранитель от замерзания; 13 — двойной защитный
клапан; 14 — датчик включения электромагнитного клапана тормозов прицепа; 15
— аккумуляторные батареи; 16 — двухсекционный тормозной кран; 17 — тройной
защитный клапан; 18 — датчики падения давления в ресивере; 19 -краны слива
конденсата; 20 — конденсационный ресивер; 21 — клапан отбора воздуха (вывод А);
22 — ресиверы контура II; 23 —
пневмоцилиндр заслонки вспомогательного
тормоза; 24 и 25 — ресиверы контуров соответственно I и III; 26 - тормозные
камеры; 27 — датчик включения стояночного тормоза; 28 — энергоаккумуляторы; 29
— ускорительный клапан; 30 — автоматический регулятор тормозных сил; 31 —
27
клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным выводом; 32 —
двухмагистральныи клапан; 33 — датчик включения сигнала торможения; 34 и 35 —
клапаны; 36 — задние фонари; 37 — разобщительные краны; 38 и 39 — соединительные
головки соответственно типа А и типа «Палм»
Тормозной путь при торможении рабочей тормозной системой должен
быть для автомобиля не более 23 м и автопоезда 25 м, установившееся
замедление – для автомобиля и автопоезда не менее 3,6 м/с2.
Стояночная и запасная тормозные системы объединены в одной
конструкции, т. е. имеют общие пневматический привод с ручным тормозным
краном и тормозные механизмы, установленные на колесах задней тележки
(тормоза колес задней тележки являются общими для трех тормозных систем
– рабочей, стояночной и запасной). Отличие в тормозных системах
заключается лишь в способе управления ручным тормозным краном.
Пневматические тормозные приводы автомобилей МАЗ можно
разделить на:
- пневматический тормозной привод одиночного двухосного
автомобиля;
- пневматический тормозной привод трехосного автомобиля тягача.
Пневматический тормозной привод одиночного двухосного автомобиля
МАЗ.
Схема
пневмопривода
автомобиля,
не
предназначенного
для
буксирования прицепа, показана на рисунке 2.6.
Пневматический тормозной привод двухосного автомобиля МАЗ
включает в себя четыре контура.
Контур I (привод механизмов рабочей тормозной системы передних
колес автомобиля): двойной защитный клапан 12, ресивер 13, нижняя секция
тормозного крана 14, тормозные камеры 20.
Контур II (привод механизмов рабочей тормозной системы задних колес
автомобиля): двойной защитный клапан 12, ресивер 15, верхняя секция
тормозного крана 14, регулятор тормозных сил 21, тормозные камеры 22.
28
Контур III (привод механизмов стояночной и запасной тормозных
систем): ресиверы 13 и 15, одинарные защитные клапаны 11 и 16, кран
управления
стояночным
тормозом
19,
ускорительный
клапан
17,
двухмагистральный клапан 18, цилиндры пружинных аккумуляторов
тормозных камер 22.
Рисунок 2.6 – Схема пневмопривода тормозов двухосного автомобиля МАЗ:
1 – компрессор; 2 – водоотделитель; 3 – регулятор давления; 4 – противозамерзатель; 5,
13,15 – ресиверы; 6, 11, 16 – клапаны одинарные защитные; 7 – клапан управления
вспомогательным тормозом; 8 – цилиндр выключения подачи топлива; 9 – цилиндр
управления моторным тормозом; 10 – ресивер для хранения запаса воздуха; 12 – клапан
защитный двойной; 14 – кран тормозной; 17 – клапан ускорительный; 18 – клапан
двухмагистральный; 19 – кран управления стояночным тормозом; 20- передняя тормозная
камера; 21 – регулятор тормозных сил; 22 – камера тормозная с пружинным энергоаккумулятором
Контур
потребителей):
IV
(вспомогательная
одинарный
защитный
тормозная
клапан
система
6, кран
и
7
питание
включения
вспомогательной тормозной системы, цилиндр выключения подачи топлива 8
29
и управления заслонкой моторного тормоза 9, ресивер 10 для хранения запаса
сжатого воздуха, предназначенного для других потребителей.
Пневматический тормозной привод трехосного автомобиля тягача
МАЗ, предназначенного для работы с прицепом или полуприцепом. Питающая
часть пневмопривода и контур IV вспомогательной тормозной системы
(рисунок 2.7) аналогичны пневмоприводу одиночного автомобиля (рисунок
2.6).
Контур I (привод тормозных механизмов колес переднего листа):
двойной защитный клапан 12, ресивер 13, нижняя секция тормозного крана 14,
передние тормозные камеры 20, нижняя секция клапана 29 управления
тормозами прицепа с двухпроводным приводом, соединительная головка 27,
отключаемая разобщительным краном 28, клапан управления тормозами
прицепа с однопроводным приводом 30, разобщительный кран 31,
соединительная головка 32 типа А.
Контур II (привод тормозных механизмов колес заднего моста):
двойной защитный клапан 12, два ресивера 15, верхняя секция тормозного
крана 14, регулятор тормозных сил 21, ускорительный клапан 17, тормозные
камеры 22. Верхняя секция крана 14 соединена трубопроводом с верхней
секцией клапана 29 управления тормозами прицепа с двухпроводным
приводом.
Контур III (привод механизмов стояночной и запасной тормозных
систем): ресиверы 13 и 15, одинарные защитные клапаны 11 и 16, обратный
клапан 24, кран управления стояночным тормозом 19, двухмагистральный
клапан
18,
ускорительный
клапан
17,
цилиндры
пружинных
энергоаккумуляторов тормозных камер 22. Кран управления стояночным
тормозом соединен трубопроводом со средней секцией клапана 29.
Питающая часть привода тормозов прицепа: ресиверы 13 и 15, защитные
клапаны 11 и 16, обратный клапан 23, разобщительный кран 25,
соединительная головка 26 (типа «Палм» при двухпроводном приводе
30
тормозов
прицепа),
клапан
30
управления
тормозами
прицепа
с
однопроводным приводом, разобщительный кран 31, соединительная головка
32 типа А.
Рисунок 2.7 – Схема пневмопривода тормозов трехосного автомобиля тягача
МАЗ:
23, 24 – клапаны обратные; 25, 28, 31 – краны разобщительные; 26, 27 – головки соединительные типа «Палм»; 29 – клапан управления тормозами прицепа по двухпроводной
схеме; 30 – клапан управления тормозами прицепа по однопроводной схеме; 32 – головка
соединительная типа А. Остальные обозначения см. на рисунке 2.6
Пневматический привод тормозов прицепа. На рисунке 2.8 показана
схема комбинированного пневмопривода, который может работать с
тягачами, имеющими как двухпроводный, так и однопроводный приводы
управления тормозами прицепа.
31
При однопроводной схеме соединительную магистраль от тягача
подводят к головке 5 типа Б, при двухпроводной схеме питающую магистраль
– к головке 1, а управляющую – к головке 6 (обе головки типа «Палм»).
Подача воздуха в ресивер 12 осуществляется через фильтр 2 или 4,
двухмагистральный клапан 3 и воздухораспределитель 8.
Торможение прицепа при затормаживании тягача с помощью рабочей
тормозной системы осуществляется следующим образом. Воздух от нижней и
верхней секций тормозного крана поступает к установленному на тягаче (см.
рисунок 2.7) клапану управления тормозами прицепа по двухпроводной схеме,
а затем через головку 6 и фильтр 7 (рисунок 2.8) к воздухораспределителю 8.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 2.8 – Принципиальная схема комбинированного пневмопривода
тормозов прицепа:
1, 6 – головка типа «Палм»; 2, 4 – фильтр; 3 – двухмагистральный клапан; 5 – головка
типа Б; 7 – фильтр; 8 – воздухораспределитель; 9 – электромагнитный клапан; 10 – регулятор тормозных сил; 11 – тормозные камеры прицепа; 12 – ресивер
Если управление торможением прицепа осуществляется приводом,
работающим по однопроводной схеме, воздух от клапана управления
тормозами прицепа по двухпроводной схеме поступает к клапану управления
32
ими по однопроводной схеме. Повышение давления воздуха на входе этого
клапана приводит к снижению давления воздуха в соединительной магистрали
с головкой 5. При увеличении давления в управляющей магистрали
двухпроводного
привода
или
снижении
давления
в
магистрали
однопроводного тормозного привода воздух из ресивера прицепа через
распределитель 8, электромагнитный клапан 9 и регулятор тормозных сил 10
поступает в тормозные камеры 11 прицепа. Растормаживание прицепа
обеспечивается выпуском воздуха из его тормозных камер через регулятор
тормозных сил и воздухораспределитель.
Интенсивность затормаживания и растормаживания прицепа определяется интенсивностью торможения тягача.
Торможение прицепа при его отрыве от тягача сопровождается
разгерметизацией соединительных магистралей, давление воздуха в них резко
снижается, что приводит к интенсивному торможению прицепа.
Ведущим производителем приборов пневматических тормозных систем
транспортных средств за последние десятилетия стала германская фирма
WABCO, имеющая головное предприятие в Ганновере. С начала 80-х годов
ХХ столетия фирма WABCO Fahrzeugbremsen стала первой производить
антиблокировочные системы (ABS) для грузовых автомобилей. В настоящее
время их устанавливают практически все европейские производители
грузовых транспортных средств и автобусов (рисунок 2.9) [17].
Антиблокировочная система (ABS) или – а в более общем виде –
автоматическое устройство для предотвращения блокировки колес при
торможении (ABV), создана для предотвращения блокировки колес
транспортного средства при торможении на дорогах со скользким покрытием.
При торможении автомобиля, снабженного ABS, должны сохраняться силы
бокового сцепления колеса с дорогой для обеспечения устойчивости
транспортного средства и его управляемости в пределах физических
возможностей. Одновременно достигается оптимальное сцепление шин с
33
поверхностью дороги и оптимальное замедление транспортного средства в
данных дорожных условиях.
Функции ABS и ASR.
Система
ABS
грузовых
автомобилей
и
автобусов
содержит
пневматическую и электрическую подсистему. Принцип пневматического
управления режимом торможения состоит в следующем.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 2.9 – Принципиальная схема пневматической тормозной системы с
ABS:
1 – компрессор; 2 – регулятор давления; 3 – осушитель; 4 – четырехконтурный защитный
клапан; 5 – ресивер стояночной тормозной системы; 6 – ресивер контура передней оси; 7 –
ресивер конура задней оси; 8 – ресивер регенерации осушителя; 9 – клапан управления
тормозом-замедлителем; 10 – контрольные приборы (манометр и сигнальные лампы);
11 – соединительная головка линии снабжения прицепа сжатым воздухом; 12 соединительная
головка линии управления торможением прицепа; 13 – обратный
клапан; 14 – тормозная камера передней оси; 15 – двухконтурный тормозной кран
автомобиля; 16 – кран управления стояночной тормозной системой; 17 – клапан
управления торможения прицепа; 18 – регулятор тормозной силы задней оси; 19 –
тормозная камера задней оси с энергоаккумулятором; 20 – ускорительный клапан
стояночной тормозной системы; 21 – стоп-сигнал; 24 – соединительная розетка
электрического питания прицепа; 39 – магнитный клапан ABS передней оси; 40 –
магнитный клапан ABS задней оси.
34
Во время торможения двухосного или трехосного автомобиля
пневматическая система, снабженная электромагнитными клапанами ABS,
управляет давлением в каждом из колесных тормозных цилиндров (тормозных
камер) [17].
На
рисунке
2.10
представлена
схема
размещения
элементов
пневматических тормозных систем на современном грузовом автомобиле.
На рисунке 2.11 показана схема расположения на автомобиле элементов
электронной системы управления торможением (EBS).
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 2.10 – Компоненты пневматических тормозных систем и их
расположение в автомобиле
1 – пневматические цилиндры привода дроссельной заслонки выпускной магистрали и
привода ТНВД (моторного тормоза); 2 – водоотделитель; 3 – комбинированный
тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором; 4 – автоматический регулятор
тормозных сил в зависимости от прогиба рессоры; 5 – клапан управления тормозами
прицепа; 6 – соединительные головки «Заполнение» и «Торможение»; 7 – колесный
тормозной механизм задней оси; 8 – ускорительный клапан вспомогательной и
стояночной тормозной системы; 9 – обратный клапан; 10 – осушитель воздуха с
интегрированным регулятором давления; 11 – четырехконтурный защитный клапан; 12 –
ресиверы тормозных контуров; 14 – ресивер контура вспомогательного пневматического
оборудования; 15 – колесный тормозной механизм передней/управляемой оси; 16 –
тормозной цилиндр привода тормозного механизма переднего колесного механизма; 17 –
ресивер регенерации осушителя; 18 – двухходовой трехпозиционный клапан привода
моторного тормоза; 19 – регулятор давления воздуха; 20 – компрессор; 21.. .23 – варианты
исполнения ручного тормозного крана.
35
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 2.11 – Приборы электронного управления торможением EBS и их
расположение на автомобиле:
1 – задающий диск датчика скорости вращения колеса; 2 – датчик скорости вращения
колеса; 3 – магнитный клапан антиблокировочной системы (ABS); 4 – рабочий цилиндр
противобуксовочной системы (ASR); 5 – пропорциональный клапан; 6 и 7 – трехходовой
двухпозиционный электромагнитный клапан ASR; 8 – электронный прибор управления
торможением.
Особенности функционирования системы ASR (Anti Spin Regulation).
Пневматические тормозные системы современных автомобилей помимо
антиблокировочной
системы
оснащаются
дополнительно
и
противобуксовочной системой (Anti Spin Regulation – ASR). На сегодняшний
день наибольшее распространение получили ASR двух видов (рисунок 2.12):
четырех канальная систему ABS/ASR версии «С» (рисунок 2.12а) и четырех
канальная система ABS/ASR версии «D» (рисунок 2.12б).
Различие двух схем заключается в том, что версия «D» явилась
результатом оптимизации системы «С» с целью снижения стоимости системы
без ухудшения её работоспособности [17].
36
Сейчас не удается отобразить рисунок.
а)
Сейчас не удается отобразить рисунок.
б)
Рисунок 2.12 – Схемы пневматических тормозных систем с ABS/ASR:
а) – система версии «С»; б) – система версии «D»:
1 – колесный датчик скорости вращения; 2 – тормозная камера передней оси; 3 и 6 –
магнитный
клапан ABS; 4 – ресивер
ASR; 5 – Тормозная камера с
энергоаккумулятором задней оси; 7 – двухмагистральный
клапан;
8 – дифференциальный клапан ASR; 9 – ЭБУ ABS/ASR; 10 – пропорциональный клапан
включения ограничителя частоты вращения; 11 – тормозной кран; 12 – рабочий цилиндр
ограничителя частоты вращения; 13 – переключатель ABS/ASR; 14 – контрольная лампа
ABS; 15 – контрольная лампа ASR; 16 – ресивер контура передней оси; 17 – ресивер
контура задней оси; 18 – регулятор давления воздуха в задней оси.
37
Рассмотрим принцип управления в режиме ASR. Если автомобиль
начинает движение на скользкой дороге, вполне вероятна пробуксовка одного
из ведущих колес, так как под колесами одной оси может находиться
поверхность с различным коэффициентом сцепления. ЭБУ получает
информацию о скорости вращения каждого из колес и, определив, что одно из
колес ведущей оси вращается значительно быстрее всех остальных, подает
электрический сигнал на дифференциальный клапан 8 ASR.
Воздух из ресивера 4 через пропорциональный клапан поступает к
двухмагистральному клапану 7, затем к магнитным клапанам 6 ABS.
В системе версии «С» устанавливается два дифференциальных клапана,
которые обслуживают каждое из колес ведущей оси. Воздух от дифференциального клапана 8 поступает через открытый магнитный клапан 6 к
тормозной камере буксующего колеса.
В системе версии «D» установлен только один дифференциальный
клапан, который при включении подает воздух на оба магнитных клапана
ABS, но магнитный клапан буксующего колеса будет открыт, а магнитный
клапан второго колеса этой оси закроет проход сжатого воздуха к колесной
тормозной камере.
Принудительное
торможение
буксующего
колеса
обеспечит
переадресовку подводимого крутящего момента ко второму колесу ведущей
оси. Колесо, находящееся на поверхности с более высоким коэффициентом
сцепления, начет разгонять автомобиль. Как только начнется движение, ЭБУ
ABS/ASR подаст управляющее напряжение на магнитный клапан ABS,
установив фазу удержания давления. После выравнивания скорости вращения
всех колес автомобиля дифференциальный клапан 8 прекратит подачу сжатого
воздуха к магнитному клапану, а тот, в свою очередь, по команде ЭБУ
ABS/ASR произведет выпуск воздуха из тормозной камеры ранее буксующего
колеса.
38
2.2 Выводы по разделу
1. Современные тормозные системы автомобилей при схожей
конструкции тормозных механизмов, различаются их приводом. Наибольшее
распространение получил гидравлический привод тормозных механизмов,
который в основном применяется на автомобилях массой до 7,5 тонн.
Современные транспортные средства категорий М3, N2 и N3, а также прицепы
О3 и О4 в большинстве своем оснащаются пневматическими тормозными
системами, так как в соответствии с ГОСТ Р 41.13-2007, вступившем в силу с
2010
года,
производителям
грузовых
автомобилей
разрешенной
максимальной массой более 7,5 тонн, прицепы категории O3 и O4, а также
автобусы
категории
M3
запрещено
комплектовать
гидравлическими
приводами тормозные системы.
2. С момента своего появления тормозные системы постоянно
совершенствовались и прошли путь от простейших схем до сложных систем с
электронным
управлением.
Особый
интерес
вызывает
эволюция
пневматических тормозных систем.
3. Конструкционное совершенствование пневматических тормозных
систем диктует необходимость разработки и внедрения новых форм и методов
диагностирования
их
технического
транспортной и дорожной безопасности.
состояния,
с
целью
повышения
39
3 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНЫХ
СИСТЕМ
3.1 Тормозные системы автотранспортных средств, основные
требования к ним
Тормозная система автотранспортных средств изучалась с момента
первых разработок автомобилей как транспортных средств и применения их
для перевозки грузов и пассажиров. Этому вопросу посвящено значительное
число работ российских и зарубежных ученых.
Тормозные качества являются одними из главных показателей
безопасности движения автомобиля, которые в современных условиях
всевозрастающих
скоростей
и
интенсивности
движения
на
дорогах
приобретают первостепенное значение. Эффективность действия тормозов
существенно
влияет
и
на
главный
эксплуатационный
показатель
–
производительность автомобиля.
Однако
совершенствование
тормозов,
повышение
их
расчетной
мощности хотя и имеет большое значение, но не решает полностью проблему
снижения аварийности. Необходимо, чтобы в условиях эксплуатации
обеспечивался высокий уровень технического состояния тормозов, максимально
использовались
тормозные
качества,
обеспечиваемые
конструкцией
автомобиля.
Между тем при эксплуатации автомобилей еще не уделяется должного
внимания
техническому
состоянию
тормозов,
а
средние
показатели
эффективности действия тормозов автомобилей, находящихся в эксплуатации,
далеки от реально возможных.
Официальным требованием к эффективности действия тормозов
автомобилей в эксплуатационных условиях является ГОСТ Р 51709-2001.
Отсутствие объективного контроля тормозов не давало возможности накопить
фактический материал, характеризующий влияние эксплуатационных условий
на торможение автомобиля, и способствовало как существованию нереальных
40
нормативов, так и недостаточному вниманию к техническому состоянию
тормозов со стороны работников автомобильного транспорта.
Таким образом, в числе важнейших задач, решение которых необходимо
для успешной борьбы за безопасность движения, одним из важных является
обеспечение высоких тормозных качеств автотранспортных средств. Для
решения этой задачи необходима разработка новых конструкций тормозов,
отвечающих современным требованиям безопасности, и исследовательская
работа, обобщающая и анализирующая материалы о тормозных качествах
различных типов автомобилей в характерных условиях эксплуатации. Лишь
на основе таких данных могут быть разработаны требования по улучшению
конструкции тормозных механизмов, усовершенствованы нормативы и методы
проверки тормозов, а также решены некоторые другие вопросы обеспечения
безопасности транспортных работ.
В соответствии со статьей 3 «Конвенции о дорожном движении»,
каждая из присоединившихся стран принимает надлежащие меры к тому,
чтобы действующие на их территории правила, касающиеся технических
условий, которым должны отвечать автомобили и прицепы (полуприцепы,
соответствовали положениям Приложения к данной Конвекции. Кроме того
каждый автомобиль, каждый прицеп (полуприцеп) и каждый состав
транспортных средств, находящиеся в международном движении, должны
быть исправлены и удовлетворить техническим условиям «Конвенции о
дорожном движении».
Нормы эффективности рабочей тормозной системы автотранспортных
средств категорий М должны соответствовать показателям, приведенным и
таблицах 3.1…3.3.
41
Таблица 3.1 – Нормативы эффективности торможения АТС при помощи
рабочей тормозной системы при проверках на роликовых стендах
Наименование
вида АТС
Категория
АТС
Усилие на органе
управления, Рn, Н
Удельная тормозная
сила γт,
не менее
Пассажирские и
грузопассажирские
автомобили
Грузовые автомобили
Прицепы с двумя и более
осями
Прицепы с центральной
осью и полуприцепы
М1
490
0,53
М2, М3
N1, N2 , N3
686
686
0,46
0,46
О1, О2, О3, О4
686
0,46
О1, О2, О3, О4
686
0,41
Таблица 3.2 – Нормативы эффективности торможения АТС при помощи
рабочей тормозной системы в дорожных условиях с использованием прибора
для проверки тормозных систем и на роликовых стендах
Наименование
вида АТС
Пассажирские и
грузопассажирские автомобили
Легковые автомобили с
прицепом без тормозов
Грузовые автомобили
Категория АТС
Усилие на органе
управления, Рn, Н
Тормозной путь
АТС Sт, м, не
более
М1
490
0,53
М2, М3
686
0,46
М1
N1, N2 , N3
490
686
0,46
0,46
Таблица 3.3 – Нормативы эффективности торможения АТС при помощи
рабочей тормозной системы в дорожных условиях с регистрацией параметров
торможения
Наименование
вида АТС
Категория
АТС
Пассажирские и
грузопассажирские
автомобили
Легковые автомобили с
прицепом без тормозов
Грузовые автомобили
М1
490
5,2
Время
срабатыван
ия
тормозной
системы, τср
, с, не более
0,6
М2, М3
686
4,5
0,8 (1,0*)
5,2
0,6
4,5
0,8 (1,0*)
Усилие на
органе
управления, Рn,
Н
Установив
шееся
замедление,
jуст ,
2
м/с не менее
М1
490
N1, N2 , N3
686
*
для АТС, изготовленных до 1.01.81
42
3.2 Исследования автотранспортных средств с антиблокировочными
системами. Критерии оценки тормозных свойств
Испытания по определению тормозных свойств автотранспортных
средств предназначены для количественной оценки эффективности действия
тормозных систем и устойчивости автомобиля при торможении. Результаты
испытаний дают необходимый материал конструкторам для улучшения
тормозных свойств автомобиля, а инспектирующим организациям позволяют
определить допустимые границы снижения тормозных свойств автомобилей.
На их методической основе проводятся испытания по определению
эффективности рабочей, запасной, стояночной, вспомогательной, тормозных
систем, а также испытания автомобилей, оборудованных регуляторами
тормозных сил и антиблокировочными устройствами.
В отечественной литературе вопросы испытаний тормозных свойств
автомобилей
рассмотрены
Бухариным
Н.А.,
Клинковштейном
Г.И.,
Ройтманом Б.А., Розановым В.Г., Суковицыным В.И., Суворовым Ю.Б.,
Фалькевичем Б.С. и рядом других исследователей [1,2,3,6,16,18].
В своих трудах Бухарин Н.А., Рыбин А.Л. в качестве критерия оценки
тормозных
свойств
рекомендует
тормозной
путь:
основной
способ
определения параметров торможения – запись замедления в функции времени,
то есть тормозную диаграмму [20].
Клинковштейн Г.И. в своих работах при рассмотрении процесса
торможения также использует тормозную диаграмму, а в качестве критерия
оценки рекомендует тормозной путь и установившееся замедление [20].
Проведение тормозных испытаний в дорожных условиях описано в
работе Розанова В.Г., Мащенко А.Ф., Ройтмана Б.А., Суворова Ю.Б.,
Суковицина В.И.. В качестве основного оценочного параметра принята
величина пути торможения, скорость начала торможения, усилие на педали
тормоза [16].
Вопросам методики испытаний посвящено значительное
количество зарубежных работ.
43
В документах, принятых в США изложены методики проверки и нормы
оценки тормозных свойств автомобилей [20]. Оценочными параметрами
выбраны тормозной путь, установившееся замедление и тормозная сила,
которую
рекомендуется
проверять на
тормозном
стенде.
Методики
определяют величину тормозного пути, исходя из начальной скорости
торможения для разных автомобилей, расчетных формул в документе нет.
Методика фирмы «Гирлинг» предусматривает проведение испытаний
для
оценки
разработанных
тормозных
систем
в
следующей
последовательности:
– приработка накладок тормоза;
– замер толщины накладок тормоза;
– анализ хода педали тормоза;
– оценка эффективности работы холодного тормоза;
– замер толщины тормозных накладок перед проверкой эффективности
работы нагрева;
– оценка эффективности нагретого тормоза;
– замер толщины тормозных накладок после проверки эффективности
нагретого тормоза;
– проверка
восстанавливаемости накладок после их нагрева и
последующего охлаждения.
Основным критерием оценки эффективности торможения по данной
методике является величина замедления автомобиля.
Методика «Руте» распространяется на легковые автомобили и является
практически одним из первых документов, предписывающих проводить
тормозные испытания с высоких скоростей. Критерии эффективности
рекомендованы те же, что и в методике «Гирлинг». Методика содержит
описание подготовки объекта к испытаниям и предполагает проведение
большого объема испытаний. В качестве недостатков отмечено, что для
оценки
эффективности
при
испытаниях
рекомендуется
определять
44
установившееся замедление при торможении одним контуром, которое не
позволяет определить эффективность действия системы в целом. Методика,
изложенная в работе, аналогична предыдущим и отличается тем, что
тормозные свойства в ней оцениваются в зависимости от замедления, от
усилия на педали при полном торможении с 48 км/ч.
Большое внимание уделено методикам тормозных испытаний в
Германии.
Технические
требования,
предъявляемые
к
транспортным
средствам, и методы испытаний достаточно полно описывают проведение
испытаний, дают рекомендации по контролю тормозов транспортных средств
перед испытанием, в условия проведения испытаний [23].
Критерием оценки эффективности торможения в Германии принято
замедление за цикл. На величину этого параметра оказывают влияние
конструкция тормозного механизма, схема привода, усилие на педали
тормоза, темп нажатия на педаль, коэффициент сцепления с дорогой, то есть
те факторы, которые определяют время срабатывания привода и нарастания
замедления. Поэтому среднее замедление за цикл представляет большой
интерес, однако определить его сложно, и при обычных контрольных
испытаниях
применять
его
нецелесообразно.
Методика
также
предусматривает проведение и испытание автомобилей при торможении
рабочими тормозными механизмами в «холодном» состоянии с повышенной
скорости. Эти испытания предписаны для всех автомобилей, максимальная
скорость которых более 140 км/ч. Торможение осуществляется со скоростью
110 км/ч при усилии, которое соответствует удельной тормозной силе 45%
холодных тормозов, при этом эффективность должна быть не менее 36%.
Определение времени срабатывания тормозных систем подробно рассмотрено
в работах, время срабатывания и время нарастания давления необходимо
определять при полном давлении в зависимости от длительности воздействия
через определенные интервалы (минимум измерений). В документе большое
45
внимание уделено испытательной аппаратуре, приборам и точности
измерения.
Действующие методики в Германии отличаются тем, что в качестве
критерия оценки тормозных свойств применяют средние значения по пути
замедления. Непосредственно при испытаниях его определить невозможно,
поэтому используют зависимость текущего замедления от времени при
полных торможениях. В правилах №13 ЕЭК ООН записано, что для всех
категорий автотранспортных средств, при отсутствии антиблокировочных
устройств, кривая удельной тормозной силы передней оси γ Т 1 должна
располагаться над кривой удельной тормозной силы задней оси γ Т 2 [20].
Кроме того, для значений коэффициента сцепления дороги в диапазоне от 0,2
до 0,8 общая удельная тормозная сила автомобиля должна соответствовать
формуле:
γ =
РУ
j
= = 0,1 + 0,85(ϕ − 0,2) .
Gо g
(3.1)
Таким образом, одним из основных критериев оценки тормозных
качеств
автомобиля
при
дорожных
испытаниях
служит
величина
минимального тормозного пути при торможении с некоторой начальной
скорости до полной остановки. Подавляющее большинство существующих
аналитических выражений для определения величины тормозного пути в
качестве основного фактора использует начальную скорость торможения. Это
не случайно, поскольку начальная скорость определяет кинетическую
энергию автомобиля, которая должна быть рассеяна при торможении. В
основу наиболее распространенных аналитических зависимостей положены
формулы механики для тела, движущегося с постоянным замедлением. С
целью приведения в соответствие результатов расчета по классическим
формулам
и
полученных
экспериментально,
в
формулы
вводились
коэффициенты, учитывающие некоторые особенности реального процесса
торможения
автомобиля.
В
тот
период,
когда
разрабатывались
и
46
корректировались существующие аналитические зависимости, подавляющее
число автомобилей оборудовалось барабанными тормозами, а скорости
движения более 100-110 км/ч были относительно редки .
В последние годы характерен значительный рост максимальных и
средних скоростей движения как в населенных пунктах, так и на
автомагистралях, а также широкое внедрение в конструкцию автомобилей
дисковых тормозов. Барабанные тормоза на легковых автомобилях еще
применяются
благодаря
конструктивным
усовершенствованиям
и
применению новых материалов. Значительно возросла их стабильность,
эффективность и быстрота их действия, но тем не менее они по всем
указанным параметрам уступают дисковым.
Необходимо отметить, что увеличение начальной скорости торможения
выявило весьма существенное снижение эффективности действия тормозных
механизмов
вследствие
роста
скорости,
относительного
скольжения,
поверхности трения, что, к сожалению, не отражено ни в одной из известных
аналитических зависимостей.
3.3 Методы и технические средства диагностирования технического
состояния тормозных систем в процессе эксплуатации
В последние годы в нашей стране и за рубежом создано и выпущено
значительное количество приборов и стендов для диагностирования тормозов.
Созданы методы и средства для диагностирования тормозной системы в
дорожных условиях, для стационарного диагностирования в процессе
технического обслуживания и текущего ремонта или же после его
выполнения.
Разрабатываются
методы
и
средства
встроенного
диагностирования тормозов (бортовая диагностика) [18].
Техническое диагностирование – процесс определения технического
состояния объекта с определенной точностью. Различают диагностику общую,
направленную на определение технического состояния автомобиля (агрегата,
узла) без выявления конкретной неисправности («исправен», «неисправен») и
47
поэлементную (углубленную), направленную на определение технического
состояния конкретного агрегата (узла, системы) с выявлением места, причины
и характера неисправности и отказа.
Анализ
методов
диагностирования
тормозных
систем
автотранспортных средств показал, что к основным видам испытаний
тормозных систем АТС относится дорожный и стендовый [18].
С точки зрения соблюдения предписаний официальной государственной
нормативно-технической документации (ГОСТ), эти методы равноправны. В
Правилах дорожного движения предпочтение отдано дорожному методу
испытаний, так как он позволяет определить непосредственно те параметры
торможения автомобиля, которые определяют безопасность его движения на
дороге.
Этот
метод
предполагает
более
широкие
организационные
практические возможности проведения дорожных испытаний по сравнению
со стендовыми.
С другой стороны, метод стендовых испытаний позволяет получить
больше информации о техническом состоянии тормозных систем, менее
трудоемок, так как требует меньшего времени на подготовку испытаний и их
проведение. Не требуется времени для установки специальной аппаратуры, на
разгон автомобиля до требуемой скорости (как при дорожных испытаниях).
Этот метод позволяет проводить испытания практически при любых внешних
метеорологических условиях, что далеко не всегда позволяет состояние
дороги при дорожных испытаниях. Например, для измерения тормозных сил
одного автомобиля на силовом тормозном стенде требуется в среднем от 3 до
5 минут. В целом стендовые испытания требуют меньших затрат на их
подготовку и проведение, поэтому они более экономичны и более
перспективны.
Для автотранспортных средств, согласно действующему ГОСТ Р 517092001,
требуется
измерение
тормозной эффективности:
следующих
диагностических
параметров
48
а)
при
проведении
дорожных
испытаний:
тормозной
путь,
установившееся замедление, линейное отклонение, время срабатывания
тормозной системы;
б) при стендовых испытаниях: удельная тормозная сила автомобиля,
коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси.
Общим диагностическим параметром для обоих методов испытаний
является усилие на рабочем органе привода тормозной системы.
По результатам дорожных испытаний проводится оценка тормозных
свойств, всего автотранспортного средства, а стендовые испытания позволяют
оценить эффективность тормозных систем раздельно для каждой оси
автотранспортного средства.
Дорожные испытания, исходя из своей технологичности, можно отнести
к достаточно простым методам проверки тормозных свойств АТС, но для их
проведения необходим специализированный полигон, отделенный от общей
сети автомобильных дорог. Данный участок должен быть прямым и ровным,
не допускается, наличие спусков и подъемов, а дорожное покрытие – сухим и
чистым, обеспечивающим минимальные значения коэффициентов сцепления
колес с дорогой φ = 0,7 – 0,75.
Показателями
дорожных
эффективности
испытаниях
являются
рабочей
значения
тормозной
системы
тормозного
пути
при
или
установившегося замедления и времени срабатывания. Установившееся
замедление – это среднее значение замедления за время установившегося
торможения, которое определяется по тормозной диаграмме. Тормозной
диаграммой называется графическая зависимость замедления или тормозной
силы от времени (рисунок 3.1).
Тормозная сила — внешняя сила, создаваемая посредством тормозных
механизмов в местах контактов колес с опорной поверхностью и имеющая
своим
следствием
торможение
автомобиля.
Временем
срабатывания
49
тормозной системы считается интервал времени от начала торможения до
момента, в который замедление становится постоянным.
При этом за начало торможения принимается момент времени, в
который тормозная система получает сигнал о необходимости начать
торможение, то есть момент начала воздействия на орган управления
тормозной системой. Конец торможения происходит в момент времени, когда
полностью исчезает искусственное сопротивление движению автомобиля или
он останавливается. Время срабатывания тормозной системы включает в себя
время запаздывания срабатывания (t3) и время нарастания замедления (tн).
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 3.1 – Тормозная диаграмма:
Рт – тормозное усилие колес; j – замедление транспортного средства; t – время.
Окончание времени t3 определяется началом появления замедления и
является началом отсчета времени tн. Дело в том, что тормозной привод, как
50
всякое
другое
механическое
устройство,
обладает
определенной
инерционностью из-за наличия в нем люфтов, зазоров и так далее. Поэтому
после нажатия водителем на тормозную педаль замедление или тормозная
сила не мгновенно достигает своего максимального значения. На это уходит
время, которое и называется временем срабатывания.
Тормозной
путь
(ST) автомобиля
определяется
как
расстояние,
проходимое им с начала до конца торможения, и состоит из участков пути,
проходимых за время срабатывания и за период установившегося торможения
(tуст).
При
этом
расстоянием,
проходимым
автомобилем
за
время
оттормаживания (τот), обычно пренебрегают ввиду его относительной
малости.
Величины
ST, jуст
и tэ, tн связаны соотношением
v0
v02
(τ 3 + 0,5τ н ) +
SТ =
,
3,6
26 jУСТ
(3.2)
где v0 – начальная скорость торможения, км/ч.
Тормозной путь автомобиля является наиболее важным и наиболее
информативным показателем с точки зрения обеспечения безопасности
дорожного движения, так как по нему водитель предопределяет дистанцию
безопасности во время движения, соизмеряя тем самым скорость движения со
свободным пространством. Но, к сожалению, несмотря на универсальность и
информативность тормозного пути как показателя эффективности тормозной
системы,
замерить
его
инструментально
с
достаточной
точностью
практически сложно. Основная трудность заключается в определении точки
отсчета – момента нажатия на педаль.
Поэтому
вместо
тормозного
пути
целесообразно
пользоваться
аналогичной ему, но более доступной для точного измерения парой
показателей jуст и tср.
При дорожных испытаниях торможение рекомендуется осуществлять с
начальной скорости 40 км/ч. Такая скорость принята оптимальной по
51
следующим соображениям. Чем больше скорость движения при испытаниях,
тем информативнее их результат, то есть влияние большего числа скрытых
нарушений в системе на выходные показатели возможно выявить.
Для
измерения
замедления
используют
следующие
приборы:
деселерограф (прибор для определения отрицательного ускорения), устройство
для измерения усилия на органе управления, датчик момента нажатия на
тормозную педаль.
Самым недорогим и рациональным средством для оценки параметров
тормозных систем методом дорожных испытаний всех видов транспорта
является портативный измеритель «ЭФФЕКT» (рисунок 3.2)
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 3.2 – Портативный измеритель «ЭФФЕКТ»:
1 – приборный блок; 2 – разъем кабеля датчика усилия; 3 – разъем кабеля питания;
4 – разъем кабеля принтера; 5 – тумблер включения питания «ВКЛ»; 6 – кнопка «ВВОД»;
7 – кнопка «ОТМЕНА»; 8 – кнопка «ВЫБОР»; 9 – индикатор; 10 – датчик усилия с
ремнями; 10а – датчик усилия с магнитами; 11 – разъем для подключения к штекеру 12В
автомобиля; 12 – принтер; 13 тумблер включения принтера; 14 – блок питания.
52
Сверхточные интегральные датчики ускорения и тензометрические
датчики усилий измеряют и рассчитывают главные параметры эффективности
торможения по стандартам безопасности ГОСТ Р 51709-2001: установившееся
замедление JУСТ, тормозной путь SТ, время срабатывания тормозной системы
tСР , начальную скорость V0.
Специальная программа позволяет выводить и записывать в бортовой
компьютер текущие значения измеряемых параметров в реальном масштабе
времени в виде графиков и таблиц. Это позволяет оценить работоспособность
антиблокировочной системы автомобиля, эффективность работы различных
контуров тормозных систем на высоких скоростях. Измеритель «ЭФФЕКТ»
выпускается в модификациях для вертикального и горизонтального
размещения на борту транспортного средства.
Достоинства: буквенно-цифровая индикация с подсветкой, электронный
датчик горизонтального положения, двухкоординатный акселерометр.
Измеритель выполняет следующие функции:
1. Измерение характеристик торможения и устойчивости:
– тормозной путь 0 – 50 м;
– установившееся замедление 0 – 9,5 м/с2;
– время срабатывания тормозной системы 0 – 3 с;
– начальная скорость торможения 20 – 100 км/ч;
– линейное отклонение при торможении 0 – 5 м;
– усилие на педали тормоза 10 – 1000 Н.
2. Графическое отображение динамики характеристик торможения в
реальном масштабе времени.
3. Ввод параметров и категорий автомобиля в память прибора и
распечатка протокола измерений.
4. Работа в составе линий технического контроля с автоматической
передачей результатов и характеристик АТС.
53
5. Расчет нормы тормозного пути для любой скорости начала
торможения.
6. Устанавливается на боковом стекле автомобиля или на полу в кабине
автомобиля.
Для
измерения
тормозного пути
предусмотрено и выпускается
зарубежной и отечественной промышленностью оборудование типа «Пайслер»
или «Пятое колесо». Дорожные испытания тормозных систем автомобилей
проводят по следующей методике. На полу кабины автомобиля устанавливается
деселерограф. Устройство для измерения усилия и датчик момента нажатия
крепятся к органу управления. В соответствии с инструкцией по
эксплуатации прибора деселерограф приводят в рабочее состояние.
При определении эффективности торможения рабочей и запасной
(аварийной) тормозных систем автомобиль разгоняют до скорости, на 3 – 5
км/ч превышающей скорость движения (начальную скорость торможения, то
есть 40 км/ч), и отсоединяют двигатель от трансмиссии.
В момент, когда скорость автомобиля станет равной 40 км/ч (по
спидометру),
производят
полное
торможение
с
регламентированными
усилиями на органе управления и регистрируют jуст , (j max), τз, τн,
τср на
тормозной диаграмме.
В климатических условиях нашей страны дорожные испытания не могут
быть массовыми, следовательно, основным методом оценки тормозных
свойств АТС можно назвать только стендовые испытания тормозных систем
АТС [20].
Известно несколько способов проведения испытаний тормозов на
стендах:
−
испытания на силовых роликовых тормозных стендах;
−
испытания на инерционных роликовых тормозных стендах;
−
статические тормозные испытания;
−
испытания на площадочных тормозных стендах.
54
Общая классификация средств диагностирования тормозов АТС
приведена на рисунке 3.3.
Средства технического диагностирования
тормозов автомобилей
Силовые
Силовые
Инерционные
Без вывешивания
осей колес
С вывешиванием
осей колес
Без вывешивания
осей колес
колес
С вывешиванием осей
Роликовые
Роликовые
Площадочные
Роликовые
С посто
янным
прово
рачива
нием
колеса
Роликовые
Площадочные
С частич
ным
прово
рачива
нием
колеса
Инерционные
Без использования сил сцепления
колес с опорной поверхностью
Переносные
средства
С использованием сил сцепления
колес с опорной поверхностью
Рисунок 3.3 – Классификация средств диагностирования тормозов
автотранспортных средств
При каждом повторении испытания они способны обеспечить условия
(скорость вращения колес, коэффициент сцепления колес с поверхностью
ролика), абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным
заданием начальной скорости торможения приводом. Также при испытании на
силовых
роликовых
тормозных
стендах
предусмотрена
оценка
неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, то есть исследуется
вся поверхность торможения.
55
При испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие
передается извне, от тормозного стенда, физическая картина торможения не
нарушается. Испытания на силовых роликовых тормозных стендах можно
отнести к числу самых безопасных, так как кинетическая энергия испытуемого
автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при
дорожных испытаниях или на площадочных тормозных стендах вероятность
аварийности ситуации очень высока.
Таким образом, площадочные тормозные стенды пригодны для входной
экспресс – диагностики, но не для углубленной.
Инерционные
автомобиля,
тормозные
максимально
стенды
создают
приближенные
к
условия
реальным.
торможения
Но
в
силу
недостаточной безопасности и большой трудоемкости стенды такого типа не
нашли широкого применения при диагностике тормозных систем.
Таким образом, только силовые роликовые стенды являются наиболее
оптимальным решением для диагностирования тормозных систем АТС.
Методикой
ГОСТ
Р
51709-2001
для
АТС,
оборудованных
пневматической системой привода тормозов, предусмотрено измерение
падения давления воздуха в пневматической системе и давление нa
контрольном выводе регулятора тормозных сил (РТС) при разрешенной
максимальной массе и в снаряженном состоянии АТС. Таким образом,
проверки тормозного управления АТС, оборудованных пневматическим
тормозным приводом, необходимо выполнять с обязательным контролем
давления воздуха в системе. Большинство современных силовых роликовых
стендов предусматривает возможность использования подобных датчиков
давления при контроле тормозных свойств АТС. Они прилагаются в виде
дополнительного оборудования к стендам, но на практике не используются
при проверках тормозных систем АТС из-за несовершенства методик и
алгоритмов оценки характеристик тормозных систем АТС с пневматическим
приводом.
56
Исследование существующих методик оценки технического состояния
тормозных систем с пневматическим приводом показало, что основными
оценочными параметрами в условиях стендовых испытаний для АТС
являются:
– удельные тормозные силы;
– коэффициенты неравномерности тормозных сил;
– максимальное усилие на органе управления тормозной системы [26].
Общая удельная тормозная сила определяется как отношение суммы
максимальных усилий (∑PT), развиваемых тормозными механизмами на
колесах автотранспортного средства к его полной массе (Ga) : γт = ∑Рт/Gа.
Известно, что если тормозные механизмы колес одной оси развивают
разные тормозные усилия, то из-за этой разности возникает поворачивающий
момент, который стремится отклонить транспортное средство или его звенья
при торможении от прямолинейного движения. Так вот коэффициентом
осевой неравномерности тормозных сил (Кн) и оценивается допустимая
разность или степень неравномерности тормозных усилий между колесами
одной оси, при которой сохраняется устойчивость автотранcпортного
средства в процессе торможения:
| K н |=
где РТ.пр,
PТ . ПР − РТ . ЛЕВ
,
РТ . ПР + РТ . ЛЕВ
(3.3)
РТ.лев, – максимальные усилия, развиваемые тормозными
механизмами соответственно на правых и левых колесах, каждой оси
автотранспортного средства, Н.
Этот коэффициент зависит от эффективности действия тормозного
механизма и соответствующих элементов тормозного привода одного колеса
оси относительно другого, который, в свою очередь, определяется
фактическим соотношением величин, находящихся в допускаемых пределах
геометрических параметров тормозной пары, степени износа и так далее. Три
этих показателя полностью характеризуют динамику торможения автомобиля.
57
Равноценного аналога стендовому показателю Кн при дорожных испытаниях
нет.
Для оценки состояния тормозного привода используют значения
свободного и рабочего ходов органов управления, давление в системе
тормозного привода и величину падения давления в приводе за контрольный
промежуток времени.
Стенды должны обеспечивать испытания тормозных систем в режимах,
близких к реальным, и оценку тормозных систем по их выходным
показателям. Специальные требования к стендовому оборудованию обоих
типов, предназначенных для проверки тормозных систем, даны в ГОСТ Р
51709 – 2001.
Стендовые испытания проводят в следующей последовательности:
1. Устанавливают испытуемый автомобиль колесами передней оси на
ролики стенда.
2. Отключают
вспомогательные
устройства,
препятствующие
свободному вращению роликов (отключают тормоз съезда, отпускают
подъемники колес и другие).
3. Устанавливают
страховочные
средства
(башмаки)
для
предотвращения самовыезда автомобиля назад при торможении.
4. На автомобилях с пневматическим приводом устанавливают давление
сжатого воздуха, заданное предприятием-изготовителем автомобиля.
5. В кабине автомобиля устанавливают динамометрическое устройство,
осуществляющее нажатие на тормозную педаль и датчик момента нажатия.
Устройства должны быть установлены без зазоров, но не вызывать
предварительного нажатия на педаль или ее смещения. Регулируют значение
усилия динамометрического устройства в расчете на регламентированное
усилие на педали.
6. Доводят скорость вращения роликов до скорости, соответствующей
начальной скорости торможения автомобиля. При оценке тормозов ведущих
58
колес разгон может производиться от двигателя испытуемого автомобиля
(только для стендов инерционного типа).
7. Производят
воздействия
с
торможение
рабочей
регламентированным
тормозной
усилием
на
системой
орган
путем
управления.
Регистрируют показания оценочных параметров.
8. Убирают
страховочные
средства,
включают
вспомогательные
устройства стенда, препятствующие вращению роликов.
10. Перемещают автомобиль вперед, устанавливают на ролики колеса
второй оси.
11. Повторяют операции, указанные в пунктах 5, 6, 7, 8.
На
рисунке
3.4
представлена
схема
стенда
технического
диагностирования тормозов марки СТС-10У-СП-11.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 3.4 – Схема расположения основных частей стенда СТС-10УСП-11:
1, 2 – опорные устройства; 3 – шкаф силовой; 4 – шкаф приборный; 5 –
фотоприемник; 6 – стойка управления; 7 – розетка.
59
Принцип работы стенда заключается в принудительном вращении колес
одной (диагностируемой) оси автомобиля опорными роликами и измерении
сил, возникающих на их поверхности при торможении. Результаты измерений
выводятся на экран монитора (дисплей) или принтер в заданной форме.
Взвешивание диагностируемой оси выполняется после въезда её на
ролики опорных устройств.
Выезд со стенда ведущих осей происходит при включении вращения
роликов опорных устройств в направлении проезда.
Стенд представляет собой стационарную конструкцию, которая
включает в себя блок опорных устройств, состоящий из правого 1 и левого 2
устройств опорных, установленных на датчики веса. Блок опорных устройств
устанавливается с помощью необходимых установочных элементов на
фундаментные рамы, встраиваемые в фундамент. Кроме того, в конструкцию
стенда входят: шкаф силовой 3; шкаф приборный 4; фотоприемник 5; стойка
управления 6; розетка 7 (для подключения стойки управления устанавливается
потребителем): датчик силы (ДС) и датчик давления (ДД), подключаемые к
шкафу силовому, и пульту дистанционного управления (ПДУ, на рисунке не
показаны). Устройства опорные предназначены для размещения на опорных
роликах и принудительного вращения колес диагностируемой оси АТС, а
также для формирования (с помощью датчиков тормозной силы и веса)
электрических сигналов, пропорциональных соответственно тормозной силе
и части веса АТС, приходящегося на каждое колесо диагностируемой оси.
Устройства опорные (правое и левое) имеют одинаковую конструкцию и
отличаются друг от друга зеркальным расположением входящих в них узлов.
Опорные ролики 2 и 3 (рисунок 3.5) приводятся во вращение с заданной
скоростью от балансирно подвешенных редукторов (на рисунке не показан) и
электродвигателя 4 и приводят во вращение колеса диагностируемой оси
автотранспортного средства. Скорость вращения колес АТС контролируется
следящими роликами 8, пружинно прижатыми к их поверхности, в процессе
60
торможения скорость вращения колес АТС снижается, вследствие чего
исполнительные устройства стенда отключают приводы опорных устройств
(выполняют блокировку стенда).
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
а)
б)
Рисунок 3.5 – Устройство опорное тормозного стенда СТС-10У-СП-11,
а) – общий вид, вид Б; б) – вид А:
1 – рама; 2 и 3 – опорные ролики; 4 – электродвигатель; 5 – рычаг; 6 –
тензометрический датчик тормозной силы; 7 – тяга; 8 – следящий ролик
Следящий ролик имеет два датчика:
– датчик наличия автомобиля на опорных роликах (ДНА), который при
опускании следящего ролика выдает сигнал наличия колеса автомобиля на
опорных роликах;
– датчик следящего ролика (ДСР), выдающий соответствующие
сигналы при вращении колеса диагностируемого АТС.
Сигналы сдатчиков передаются в персональный компьютер стенда. При
рассогласовании скоростей вращения опорных роликов 2, 3 и следящего
ролика 8 происходит отключение привода соответствующего опорного
устройства.
61
3.4 Диагностирование пневматических тормозных систем с электронной
системой управления
Диагностирование пневматических тормозных систем включает в себя
следующие виды:
1. Проверка
эффективности
и
исправности
пневматических
тормозных систем на динамометрическом стенде с беговыми барабанами. Для
этого необходимо затормаживать каждую ось транспортного средства с
максимальным тормозным давлением. При этом система EBS должна
управлять тормозной системой без учета, например, степени загрузки
транспортного средства.
2. Поэлементное диагностирование компонентов пневматических
тормозных систем, которое включает в себя:
− проверка исправности ламп и зуммера;
− проверка пневматического тормозного привода на герметичность;
− проверка работы защитных клапанов;
− проверка
исправности
пневматического
привода
рабочего
тормоза;
− проверка работоспособности контура стояночного тормоза;
− проверка
работоспособности
контура
аварийного
растормаживания;
− проверка вспомогательного тормоза;
− проверка работы приборов, управляющих прицепом;
− проверка правильности регулировки двухпроводного клапана;
− проверка работы датчика стоп-сигналов.
В системе EBS предусмотрены различные функции самотестирования.
Все они снижают результат сбоев системы с одновременным оповещением
водителя
относительно
снижения
эффективности
или
прекращения
функционирования системы. Часть этих функции относится к системе ABS,
но есть и специфические проверки системы EBS.
62
Датчик требуемого замедления
Сигнал торможения формируется с помощью двух датчиков и двух
выключателей. Сигналы датчиков (с широтно-импульсной модуляцией)
проверяются на соответствие допустимому диапазону и сравниваются между
собой. Также контролируются и сигналы выключателей.
Датчики тормозного давления в передней и задней осях, а также
контуре прицепа.
По сигналам аналоговых датчиков давления в пневматических контурах
контролируется соответствие фактического давления воздуха в контурах
требуемому.
К кабелям от двух датчиков задней оси нет доступа, поскольку они
находятся внутри модулятора оси.
Датчики износа колодок передней и задней оси.
Аналоговые сигналы датчиков износа колодок проверяются на
соответствие допустимому диапазону.
Проверка магнитного клапана EBS
Проверяется правильность функционирования магнитных клапанов в
пропорциональном ускорительном клапане и кране управления тормозами
прицепом. Электромагнитный клапан разобщающего клапана задней оси
также проверяется на правильность управления.
Входной и выходной электромагнитные клапаны контура задней оси
находятся внутри модулятора оси. Доступ к их кабелям не предусмотрен.
Проверка управления тормозным давлением
Контроль электронного управления тормозным давлением, а также
резервного давления осуществляется следующим образом:
1. Проверка выполняется, если на передней оси или кране управления
прицепом
присутствует
минимальное
тормозное
давление,
заданное
магнитным клапаном.
2. При нормальном торможении выполняется сравнение тормозных
63
давлений слева и справа задней оси, которые должна быт примерно равны.
Если разность тормозных давлений превышает допустимое значение,
выдается сообщение о неисправности.
3. В некоторых ситуациях, когда транспортное средство остановлено и
включен стояночный тормоз, электронный контроль тормозного давления на
передней и задней осях не выполняется. Если водитель нажимает педаль
тормоза, тормозное давление в переднюю и заднюю оси поступает из
резервного контура. Если тормозное давление в передней оси превышает
некоторое значение, давление в задней оси должно иметь минимальное
заданное
значение.
В
противном
случае,
выдается
сообщение
о
неисправности.
4. Обычно управление давлением в задней оси выполняет 3/2 ходовой
ускорительный клапан управления с защитным разобщающим клапаном. Если
в случае неисправности управление давлением невозможно, тормозное
давление в задней оси не может быть гарантировано уменьшено при работе
системы ABS. Причина этого в том, что в резервное давление может
непосредственно поступать в тормозные цилиндры задней оси. В этой
ситуации блок EBS выдает сообщение о неисправности.
Контроль передачи данных
Система EBS осуществляет контроль за передачей данных между:
−
устройствами управления системы EBS, типа центрального блока,
CBU, модулятором оси (в тормозных системах автобусов);
−
блоком управления EBS и устройствами управления других
систем (в тормозных системах автобусов);
−
транспортным средством и электроннопневматической тормозной
системой прицепа.
Если связь невозможна или в случае обрыва связи, выдается сообщение
о неисправности.
64
Аварийные режимы работы системы
При обнаружении неисправностей, некоторые функции системы EBS
отключаются. Функции, на которые не влияют обнаруженные неисправности,
продолжают действовать. Режим работы системы EBS с ограниченными
функциями называют «аварийным режимом».
Работа без антиблокировочной функции ABS.
В зависимости от обнаруженной неисправности, функция ABS может не
выполняться на отдельном колесе, оси или на всем транспортном средстве.
Работа без противобуксовочной функции ASR.
Противобуксовочнай функция может не работать полностью или
частично. Полное отключение функции означает, что не работает управление
тормозами и двигателем транспортного средства. При частичном отключении
не работает только управление системой ASR тормозами.
Контроль давления / вспомогательный контроль давления.
Обычно, контроль тормозного давления осуществляется по сигналу
соответствующего датчика. При отсутствии сигнала с этого датчика, контроль
может выполняться с помощью вспомогательных средств. В этом случае, мы
говорим о вспомогательном контроле давления. Однако, в сравнении с
традиционным способом, точность такого регулирования ниже.
Резервный режим работы.
При полном выходе из строя электрической системы управления
давлением, соответствующая ось тормозится с помощью давления в резервной
системе.
Кроме функции самотестирования EBS позволяет подключать внешние
средства диагностирования. Как правило, это персональный компьютер (ПК),
с установленным специализированным программным обеспечением (рисунок
3.6).
Для связи между транспортным средством и компьютером с программой
диагностики необходим специальный кабель. Этот кабель поставляется под
конкретного производителя транспортного средства.
65
Разъем для подключения диагностической системы обычно находится в
кабине водителя.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 3.6 – Подключение диагностического ПК к транспортному
средству
3.4 Выводы по разделу
1.
Требования к тормозным системам регламентируются ГОСТ Р
51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к
техническому состоянию и методы проверки». В соответствии с ГОСТ Р
51709-2001 регламентируются параметры тормозного пути и установившегося
замедления.
2.
Анализ
исследований
в
области
диагностирования
пневматических тормозных систем, позволил сделать вывод о том, что
практически все исследователи предлагали схожие критерии оценки
эффективности
тормозных
систем:
тормозной
путь,
установившееся
замедление, скорость начала торможения, усилие на педали тормоза.
3.
Для определения технического состояния тормозных систем
применяются стендовые и дорожные испытания. Наиболее эффективным и
безопасным способом диагностирования пневматических тормозных систем
является испытание на роликовых тормозных стендах.
4.
управления
Наличие в современных тормозных системах электронного
диктует
необходимость
использования
диагностирования пневматических тормозных систем.
компьютерного
66
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ
СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ
4.1 Теоретические основы функционирования ABS в пневматической
тормозной системой
В настоящее время ABS остается наиболее перспективной системой,
которая автоматически устраняет блокировку затормаживаемых колес,
предотвращая юз. Отсутствие юза позволяет водителю останавливать
автомобиль на кратчайшем пути без заноса, то есть ABS обеспечивает степень
проскальзывания колеса по дорожному покрытию близкой к оптимальному
(λгр), при этом, коэффициент сцепления имеет максимальное значение (φx).
Конструкции ABS разнообразны, однако в любом из них используется
зависимость коэффициента сцепления φх от степени проскальзывания λ
колеса, определяемой по формуле [25]:
λ=
vk − ωk r
;
vk
(4.1)
где vk– линейная скорость центра, м/с;
ωk – угловая скорость колеса, с-1.
При движении автомобиля с ABS по дороге с сухим покрытием
тормозной путь в среднем уменьшается от 15 до 20%, а по дороге с мокрым
покрытием от 30 до 40%.
Рассмотрим ограничения, связанные с моментом торможения колеса.
Момент, создаваемый тормозом, препятствующий вращению, можно считать
пропорциональным давлению торможения: М ТОР = kpТОР (рисунок 4.1).
Максимальный момент получается при максимальном давлении
max
max
. При торможении катящегося колеса, на контакте, возникает сила
М ТОР
= kТ pТОР
ТK,
создающая
совместно
с
силой,
приложенной
уравновешивающий момент М К= Т К ( R − δ =) М ТОР [25].
к
оси
колеса,
67
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.1 – Распределение сил и моментов при торможении
Пока соблюдается это равенство, качение колеса происходит без
проскальзывания контакта относительно грунта. Угловая скорость колеса
ω = V / RКАЧ
уменьшается при увеличении МТОР, (рисунок 4.2) так как
пневматическая
шина
растягивается
перед
контактом
в
окружном
направлении и увеличивается путь, проходимый колесом за один оборот
(растет радиус RКАЧ), который при незаторможенном колесе равен [25]:
1 

RКАЧ
=  R0 − δ  ;
3 

(4.2)
где R0 – радиус колеса, м;
δ– величина обжатия колеса на стоянке, м.
Сила контакта ТК ограничена по своей величине
Т КMAX = µТР РК ,
М КМАХ µТР РК ( R − δ )
следовательно, ограничен и максимальный момент =
создаваемый колесом. Величина М КМАХ может меняться при эксплуатации
транспортного средства в очень широких пределах как за счет изменения
коэффициента μТР, зависящего от состояния дорожного покрытия и скорости
движения транспортного средства, так и за счет силы РК, зависящей от массы
транспортного средства. В начале движения Т КMAX и М КМАХ могут быть в
несколько раз меньше, чем в конце [25].
68
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.2 – Изменение момента торможения от величины угловой
скорости
ОПТ
Давление торможения, при котором М ТОР = М КМАХ , обозначим через рТОР
.
1
ОПТ
момент, создаваемый тормозом, становится
При торможении рТОР
> рТОР
больше М КМАХ . Возникающий избыточный момент ∆М= М ТОР − М КМАХ= ε К I К ,
вызывает угловое замедление колеса, угловая скорость которого ω
уменьшается и появляется проскальзывание контактной площадки колеса со
скоростью [25]:
t
МАХ
МАХ
VСК =
V − ω RКАЧ
=
∫ ε RКАЧ dt;
0
(4.3)
МАХ
МАХ
где RКАЧ – радиус качения при М ТОР = М К .
При качении колеса с проскальзыванием (при юзе) работа dAИЗ = Т КVСК dt
=
TК (V − VСК ) dt производит нагрев
производит износ шины, a работа dA
TOP
тормоза. Поэтому с увеличением проскальзывания возрастает износ шины
(возрастает
доля
кинетической
энергии
транспортного
средства,
затрачиваемая на износ). Полностью заторможенное колесо скользит по
дорожному покрытию одной точкой (юз). Коэффициент μТР и Т КMAX при юзе
несколько уменьшаются. При торможении М ТОР < М КМАХ и сила ТТОР < Т КМАХ . Для
большинства колес из-за ограниченных возможностей размещения тормоза
69
внутри барабана максимальный момент, который они в состоянии создать при
МАХ
МАХ
=
(0,35...0, 40) РКСТ ( R − δ ) [25].
, равен: М ТОР
рТОР
Из-за переменности величины М КМАХ
водитель оказывается не в
состоянии выдерживать все время нужное давление торможения, поэтому
выполнение
этой
задачи
возлагают
на
специальное
устройство,
антиблокировочную систему (ABS).
Рассмотрим стандартную схему ABS, принципиальная схема которой,
представлена на рисунке 4.3. ABS состоит из двух контуров: I – й –
пневматический контур; ІІ – электрический.
Система работает следующим образом [25]. При включении включателя
5 электрическая система ABS включается в систему электрообеспечения
транспортного средства. После запуска двигателя компрессор 1 начинает
нагнетать сжатый воздух в пневматическую систему транспортного средства.
Через фильтр 2 и редуктор 3 воздух под давлением накапливается в ресивере
и дежурит у тормозного крана. При нажатии на педаль управления тормозной
системой, сжатый воздух подается в тормозную систему, включается
включатель
4,
при
этом
запитываются
электрической
энергией
электромагнитные клапаны 9 и инерционные датчики 10 – электрический
контур антиблокировочной системы готов к работе.
Воздух также через ускоритель 18 запитывает пневмоаккумулятор 13,
через переключатели 12 подается к тормозам 11, колеса затормаживаются.
При появлении блокировки колес (юза) на любом из колес срабатывает
инерционный датчик 10 данного колеса, при этом замыкаются электрические
контакты инерционного датчика 10, которые подают электрический сигнал на
электромагнитный клапан 9. Электромагнитный клапан срабатывает, сжатый
воздух стравливается из тормозной системы, давление в тормозе данного
колеса уменьшается, юз прекращается, система ABS колеса возвращается в
исходное рабочее состояние. В случае отказа основного тормозного контура
давление воздуха, находящегося в пневмоаккумуляторе, через переключатели
11 поступает в тормоз колеса, колесо затормаживается [25].
70
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.3 – Схема антиблокировочной системы:
1 – компрессор; 2 – воздушный фильтр; 3 – редуктор давления;4,5 – включатели; 6
– педаль управления тормозами; 7 – тормозной кран;7, 8 – тормозные камеры передних
колес; 9 – электромагнитные клапана (в соответствии с числом колес.), 10 – инерционный
датчик (в соответствии с числом колес), 11 – тормоз колеса; 12 – переключатели;13 –
пневмоаккумулятор; 14 – датчик давления в тормозной системе;15,16 – тормозные камеры
задних колес; 17 – ресивер; 18 – ускоритель
Главным элементом системы ABS является датчик (рисунок 4.4). Датчик
инерционного типа, реагирующий на угловое замедление колеса ε К ,
возникающее при появлении избыточного момента торможения (при
появлении проскальзывания).
Принцип работы датчика следующий [25]. Валик датчика 3 находится в
зацеплении с зубчатым венцом, укрепленным на барабане колеса, и вращается
с угловой скоростью ω Д = n Д ωК , пропорциональной угловой скорости колеса
ωК, (nД –
передаточное число). Соответственно ε Д = n Д ε К . На валике
71
установлен маховик 12 с моментом инерции IД, для проворачивания которого
относительно валика необходимо преодолеть момент трения М1 величина
которого определяется специально тарированной пружиной 11. Если
инерционный момент маховика М Д = I Д ε L , возникающий при угловом
замедлении вращения колеса, становится равным
М Д = М1 ,
маховик
проворачивается на валике вместе со втулкой 4, скосы которой выдвигают
толкатель – лопатку 5, нажимающий на коромысло 6, подающее через контакт
9 сигнал электрическому клапану на растормаживание колеса, стравливание
давления из тормоза. Момент М ТОР уменьшается, и под действием силы Т КMAX
,которая действует до тех пор, пока имеется проскальзывание, возникает
угловое ускорение колеса, оно набирает угловую скорость, и возникший
инерционный момент маховика обратного знака возвращает его в исходное
положение.
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.4 –Датчик антиблокировочной системы:
1 – корпус; 2 – шарикоподшипники; 3 – фасонный валик; 4 – фасонная втулка; 5 –
толкатель – лопатка; 6 – коромысло; 7 – ось; 8,9 – винт;10 – контакт выключателя; 11 –
пружина; 12 – маховик; 13 – башмак; 14 – пружина; 15 – заглушка; 16 – винт; 17 –
крышка;18 – шестерня; 19 – кронштейн
72
Рассмотренный инерционный датчик торможения не гарантирует
полного отсутствия проскальзывания и износа пневматической шины,
которые могут особенно возрасти при торможении с давлением рТОР,
ОПТ
значительно большим рТОР
( М ТОР >> М КМАХ ) . Это объясняется в основном малой
чувствительностью
датчика
и
наличием
инерционности
системы
растормаживания. Во время пробега возникает ряд угловых замедлений
колеса, на которые инерционный датчик не должен реагировать: замедление
εV =
dV 1
,
dt RMAX
возникающее
за
счет
уменьшения
транспортного средства V и замедление ε М =
скорости
движения
d ω dM TOP
, возникающее за счет
dM TOP dt
роста RMAX при увеличении тормозного момента. Поэтому водитель делается
реагирующим (включающим растормаживание) только на большие угловые
замедления. При малых значениях избыточного тормозного момента, а,
следовательно, и малых значениях ε Д датчик может не среагировать и
растормаживания не произойдет [25].
Для
предотвращения
такого
случая,
в
систему
торможения,
устанавливается параллельно с инерционным, обычный центробежный
датчик, независимо включающий растормаживание колеса при уменьшении
скорости вращения до определенной установленной величины. Он же может
использоваться для предотвращения возможности начала торможения при
скорости АТС, большей оговоренной.
Инерционность системы торможения (растормаживания) проявляется в
том, что между моментом создания М ТОР и моментом начала раскрутки колеса
(ε К
> 0 ) проходит некоторый период времени ∆tЗАП . За это время под действием
момента ΔМ угловая скорость колеса ωК уменьшается и возникает
проскальзывание. Чем больше избыточный момент ΔМ, тем больше потеря
МАХ
скорости ωК и износ шины. Избыточный момент ∆М =
способен за
0, 2...0,3М ТОР
десятые доли секунды полностью остановить вращение колеса. Поэтому,
73
несмотря на наличие автомата, недопустимо торможение колеса моментом
М ТОР , значительно превосходящим величину М КМАХ .
При правильном режиме торможения за время движения должны быть
единичные срабатывания автомата торможения. Частое его срабатывание
указывает водителю на то, что торможение производится с излишне большим
давлением рТОР и вызывает повышенный износ шин [25].
Повышенный износ будет также наблюдаться при наличии на дорожном
участке обледенелых участков, на которых за счет резкого уменьшения М КМАХ
возникает большой момент ΔМ и происходит резкое торможение колеса,
которое выкатывается далее на чистую полосу с большой скоростью
проскальзывания.
Указанные недостатки заставляют искать новые принципы построения
автоматов торможения, в частности базирующихся на непосредственном
замере и поддержании максимального значения ТК в каждый момент движения
транспортного средства [25].
4.2 Технология дифференциального диагностирования пневматических
тормозных систем автомобилей
Основной
целью
разработанной
технологии
дифференциального
диагностирования пневматических тормозных систем является повышение
точности и информативности процесса диагностирования. В основе
технологии лежат методы получения и анализа форм фазовых динамических
характеристик. В ходе диагностирования определяются три вида фазовых
динамических характеристик [22]:
−
зависимость тормозной силы на колесе АТС от давления в
тормозной камере;
−
зависимость давления в тормозной камере от давления на выходе
из тормозного крана;
74
−
зависимость давления на выходе из тормозного крана от усилия
нажатия на педаль тормоза.
Разработанная технология базируется на исследованиях А.А. Смолина,
И.М. Григорьева, В.Ю. Ткачева и А.И. Федотова, которые установили
взаимозависимости тормозной силы на колесе АТС и давления в тормозной
камере, давления в тормозной камере и давления на выходе из тормозного
крана, давления на выходе из тормозного крана и усилия нажатия на педаль
тормоза (рисунки 4.5…4.7) [22].
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.5 – Зависимость тормозной силы на колесе от величины
давления на входе в тормозную камеру:
1 – технически исправная тормозная система, 2 – низкое давление в тормозной
камере, 3 – уменьшенный зазор между фрикционными накладками тормозных колодок и
тормозным барабаном, 4 – увеличенный зазор между фрикционными накладками
тормозных колодок и тормозным барабаном
Реализация представленных зависимостей в условиях автотранспортных
и автосервисных предприятий возможна при условии модернизации
существующих тормозных роликовых стендов.
75
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.6 – Зависимость давления в тормозной камере от давления
на выходе из тормозного крана:
1 – пневматический тормозной привод исправен, 2 – повышенное трение поршня
регулятора тормозных сил
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.7 – Зависимость давления на выходе из тормозного крана от
усилия нажатия на педаль тормоза:
1 – тормозной кран исправен, 2 – повышенное трение поршня
76
Сейчас не удается отобразить рисунок.
Рисунок 4.8 – Схема модернизации тормозного стенда СТС-10У-СП-11:
1-4 – опорные ролики стенда, 5-6 – датчики тормозного момента (модернизированная
часть), 7-8 – следящие ролики, 9-10 – датчики угловой скорости (модернизированная
часть), 13-14 – редукторы, 15-16 – электродвигатели, 17 – компьютер (модернизированная
часть), 18 – аналого-цифровой преобразователь (модернизированная часть), 19 – блок
преобразователей (модернизированная часть), 20 – датчик усилия на педали тормоза
(модернизированная часть), 21 – датчик давления, установленный на выходе из
тормозного крана (модернизированная часть), 22 – датчик давления установленный на
входе в тормозную камеру (модернизированная часть), 23 – управляющее устройство
(модернизированная часть), 24 – блок управления работой электродвигателей
(модернизированная часть), 25 – устройство создания нажимного усилия на педали
тормоза (модернизированная часть)
Таким образом, можно сказать, что модернизация стенда заключается в
установке дополнительных датчиков, блоков преобразователей сигналов от
датчиков,
блока
считывающего
управления
электронного
работой
устройства
электродвигателей,
а
также
(компьютер), при
том, что
механическая часть стенда остается практически неизменной.
Принцип работы предлагаемой модернизированной схемы тормозного
стенда следующий. Автомобиль одной осью устанавливается на опорные
77
ролики. На педаль тормоза устанавливаются устройство создания нажимного
усилия 25 и датчик усилия на педали тормоза 20. Далее на выходе из
тормозного крана устанавливается датчик давления 21, а на входе в тормозную
камеру датчик давления 21. Анализ данных производят с помощью
компьютерного приложения «Oscillograf», которое запускается на компьютере
17. После запуска режима «Диагностирование» в приложении «Oscillograf», с
компьютера 17 сигнал поступает в блок управления 24 (сигнал поступает через
аналого-цифровой преобразователь 18 и управляющее устройство 23),
который запускает электродвигатели 15 и 16 привода стенда. Через пять
секунд после запуска электродвигателей сигнал с управляющего устройства
23 поступает в устройство создания нажимного усилия 25, которое приводит
в действие педаль тормоза. В процессе диагностирования на компьютер 17
через блок преобразователей 19, аналого-цифровой преобразователь 18
поступают сигналы от датчиков давления 21, 22, угловых скоростей 11, 12,
тормозного момента 7, 8 и усилия на педали тормоза 20. Полученные сигналы
обрабатываются и записываются на жесткий диск компьютера.
По достижении на обоих колесах автомобиля значения величины
проскальзывания, равной 60%, из компьютера 17 на блок управления 24 и
устройство создания нажимного усилия 25 на педали тормоза, через аналогоцифровой преобразователь 18, управляющее устройство 23 поступает
управляющий сигнал, который отключает электродвигатели 15, 16 и
устройство создания нажимного усилия на педали тормоза, а на экране
компьютера
17
выводится
информация
о
параметрах
тормозной
эффективности и устойчивости автотранспортного средства при торможении.
В
случае
их
несоответствия
нормативам
программа
автоматически
анализирует полученные в процессе диагностирования фазовые динамические
характеристики и указывает конкретные причины технической неисправности
тормозной системы автотранспортного средства.
В Приложении А представлена карта технологического процесса
диагностирования пневматической тормозной системы автомобиля КамАЗ4308, разработанная в соответствии с приведенными выше данными.
78
4.3 Выводы по разделу
1.
На основании анализа теоретических основ функционирования
пневматических тормозных систем с ABS установлено, то в независимости от
конструктивных
особенностей для всех тормозных систем используется
зависимость коэффициента сцепления φх от степени проскальзывания λ
колеса.
2.
На основании анализа исследований А.А. Смолина, И.М.
Григорьева, В.Ю. Ткачева и А.И. Федотова разработана технология
дифференциального диагностирования пневматических тормозных систем
грузовых автомобилей, заключающийся в получении и анализе форм фазовых
динамических характеристик, представляющих собой зависимость величины
сигнала на выходе от величины сигнала на входе в объект диагностирования.
В процессе диагностирования определяются три вида фазовых динамических
характеристик: зависимость тормозной силы на колесе автомобиля от
давления в тормозной камере, зависимость давления в тормозной камере от
давления на выходе из тормозного крана и зависимость давления на выходе из
тормозного крана от усилия нажатия на педаль тормоза, а о техническом
состоянии тормозной системы автотранспортных средств с пневматическим
тормозным приводом судят по результатам последовательного анализа форм
фазовых динамических характеристик.
3.
Для
реализации
разработанной
технологии
предложены
мероприятия по модернизации роликового тормозного стенда СТС-10У-СП11,
заключающаяся
преобразователей
электродвигателей,
в
установке
сигналов
а
также
дополнительных
от датчиков,
блока
считывающего
датчиков,
управления
электронного
блоков
работой
устройства
(компьютер), при том, что механическая часть стенда остается практически
неизменной.
79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За
последние
двадцать
лет
уровень
технического
оснащения
автомобилей и автобусов значительно возрос, конструкция существующих
систем
и
агрегатов
значительно
усложнилась.
Это
оказывает
непосредственное влияние на технологии диагностирования, ТО и ремонта
подвижного состава, что в свою очередь оказывает влияние на транспортную
и дорожную безопасность.
Все вышесказанное в полной мере относится и к пневматическим
тормозным системам. На современном этапе уже недостаточно иметь
тормозной стенд и набор манометров для диагностики пневмоприводов
тормозов.
В
связи
с
этим,
разработка
новых,
современных
методов
диагностирования пневматических тормозных систем является актуальной
задачей.
Поэтому
в
ВКР
проведен
анализ
методов
диагностирования
пневматических тормозных систем, который показал что:
1.
Все
исследователи,
изучавшие
методы
диагностирования
пневматических тормозных систем предлагали схожие критерии оценки
эффективности
тормозных
систем:
тормозной
путь,
установившееся
замедление, скорость начала торможения, усилие на педали тормоза.
2.
Для определения технического состояния тормозных систем
применяются стендовые и дорожные испытания. Наиболее эффективным и
безопасным способом диагностирования пневматических тормозных систем
является испытание на роликовых тормозных стендах.
3.
Наличие в современных тормозных системах электронного
управления
диктует
необходимость
использования
компьютерного
диагностирования пневматических тормозных систем.
Также
в
ВКР
разработана
технология
дифференциального
диагностирования пневматических тормозных систем, заключающийся в
получении
и
анализе
форм
фазовых
динамических
характеристик,
80
представляющих собой зависимость величины сигнала на выходе от величины
сигнала на входе в объект диагностирования. В процессе диагностирования
определяются три вида фазовых динамических характеристик: зависимость
тормозной силы на колесе автомобиля от давления в тормозной камере,
зависимость давления в тормозной камере от давления на выходе из
тормозного крана и зависимость давления на выходе из тормозного крана от
усилия нажатия на педаль тормоза, а о техническом состоянии тормозной
системы автотранспортных средств с пневматическим тормозным приводом
судят по результатам последовательного анализа форм фазовых динамических
характеристик.
Для реализации разработанной технологии предложены мероприятия по
модернизации
роликового
заключающаяся
в
преобразователей
сигналов
электродвигателей,
тормозного
установке
а
также
стенда
дополнительных
от датчиков,
блока
считывающего
СТС-10У-СП-11,
датчиков,
блоков
управления
работой
электронного
устройства
(компьютер), при том, что механическая часть стенда остается практически
неизменной.
81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Аракелян, И.С. Повышение тормозных свойств спортивных
автомобилей с учетом условий эксплуатации: Дисс. канд. техн. наук. –
Владимир, 2003. – 167 с.
2.
Ахметшин,
А.В.
Адаптивная
антиблокировочная
система
колесных машин //Дисс. докт. техн. наук. – М., 2003. – 255 с.
3.
Баев, В.В. Влияние параметров рулевого
управления на
самоповорот управляемых колес автомобиля с АБС в режиме экстренного
торможения//Дисс. канд. техн. наук. – Волгоград, 2006. – 176 с.
4.
Балабаева, И.А. Дисковые тормозные механизмы для грузовых
автомобилей //Автомобильная промышленность. – 1986, №9. – С. 36 – 37.
5.
Блинов, Е.И. Теория автомобиля: от статики к динамике.
Торможение автомобиля. Автомобильная промышленность. – №4, 2008. – С.
15 – 18.
6.
Вахменцев, С.В. Изменение тормозных свойств в эксплуатации и
их нормирование по критерию безопасности //Дисс. канд. техн. наук. – М.,
1990. – 196 с.
7.
ГОСТ 20911 – 89. Техническая диагностика. Термины и
определения. – М.: Госкомстандарт, 1990. – 13 с.
8.
ГОСТ Р 51079-2001. Автотранспортные средства. Требования
безопасности к техническому состоянию и методы проверки. – Введ.
01.02.2001. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1999. – 27 с.
9.
Двадцатипятилетие антиблокировочной системы фирмы Bosch//
Автостроение за рубежом. – 2004, №12. – С 19 – 22.
10.
Исследования качества тормозных дисков// Автостроение за
рубежом. – №1, 2008.– С. 11 – 12.
11.
Изменения №1 ГОСТ Р 51709 – 2001. Автотранспортные средства.
Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки (с
изменениями от 26 августа 2005 г.). – М.: Госстандарт России, 2006. – 36 с.
82
12.
Катаев, Н.Н. Оценка тормозных свойств автобусов семейства ПАЗ
по результатам инструментального контроля //Дисс. канд. техн. наук, 2002. –
115 с.
13.
Коневцов, М.Д. Математические модели колес седельного
автопоезда // Автомобильная промышленность. – №12, 2004. – С. 21 – 24.
14.
Осипов, Г.В. Метод диагностирования тормозных механизмов
автомобиля //Дисс. канд. техн. наук. – Тюмень, 2004. – 145 с.
15.
Пневматическая
особенности
тормозная
конструкции
система
[Электронный
тягачей
ресурс]
/
и
прицепов.
Режим
доступа:
http://ustroistvo-avtomobilya.ru/tormoznaya-sistema/osobennosti-konstruktsiipnevmaticheskoj-tormoznoj-sistemy-tyagachej-i-pritsepov/,
свободный.
(Дата
обращения 01.06.2018).
16.
Полуэктов, М.В. Влияние рабочего процесса АБС на ресурс
элементов тормозной системы автомобилей //Дис. … канд. техн. наук. –
Волгоград, 2004. – 135 с.
17.
Работа пневматической тормозной системы [Электронный ресурс]
/
Режим
доступа:
http://appo-
jurn.narod.ru/olderfiles/1/trebovaniya_k_tr_sredstvam.pdf,
свободный.
(Дата
обращения 01.06.2018).
18.
Ревин
диагностирования
А.А.,
Котов
В.В,
пневматической
Еронтаев
тормозной
В.В.
Установка
системы
для
автомобиля
с
АБС//Автомобильная промышленность. – №12, 2007 – С. 25 – 27.
19.
Рынкевич,
С.А.
Интеллектуальные
системы
управления
тормозами // Автомобильная промышленность. – 2005, №1 С. 14 – 16.
20.
Сакович Н.Е. Обеспечение безопасности транспортных работ в
сельскохозяйственном
производстве
за
счет
снижения
аварийности
сельскохозяйственной транспортной техники //Дисс. докт. техн. наук. –
Москва, 2012. – 397 с.
21.
Самусенко, В.И. Влияние надежности транспортных средств на
безопасность
дорожного
движения
[Текст]//
В.И.
Самусенко,
Е.Н.
83
Христофоров, Н.Е. Сакович и др. //Тракторы и сельскохозяйственные
машины. – №.2, 2008. – С. 50 – 51.
22.
Смолин, А.А. Метод дифференциального диагностирования
тормозных систем автотранспортных средств на стендах с беговыми
барабанами // Дисс. канд. техн. наук. – Иркутск, 2009. – 200 с.
23.
Солнцев, А.Н. Совершенствование тормозных свойств автопоезда
большой габаритной длины// Дисс. канд. техн. наук. – М, 2004. – 167 с.
24.
Устройство и работа пневматической тормозной системы
[Электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
http://autodont.ru/brake-
system/ustrojstvo-i-rabota-pnevmaticheskoj-tormoznoj-sistemy, свободный. (Дата
обращения 01.06.2018).
25.
Христофоров, Е.Н. Исследование систем повышения тормозной
динамичности автотранспортных средств /Христофоров Е.Н., Сакович Н.Е.,
Баранов Ю.Н., Гринь А.М., Бодров А.С.//Мир транспорта и технологических
машин. 2016. № 3 (54). С. 98-107.
26.
Шарыпов, А.В.
Метод
диагностирования
неравномерности
действий тормозов автомобиля // Дисс. канд.техн.наук. – Тюмень, 2004. – 200
с.
27.
Шулаев, В.Н. Оценка тормозных свойств седельных автопоездов
по результатам диагностирования //Дисс. канд. техн. наук. – Волгоград, 2004.
– 135 с.
28.
Alhajyaseen W.K.M., et al. Estimation of left-turning vehicle maneuvers
for the assessment of pedestrian safety at intersections. IATSS Research; 2012; 36; p.
66–74.
29.
AnzhelikaDombalyan, Viktor Kocherga, Elena Semchugova,
Nikolai Negrov. Traffic Forecasting Model for a Road Section. Transportation
Research Procedia № 20 ( 2017 )
30.
Barcelo, J. and Casas J. (2005). Stochastic heuristic dynamic
assignment based on AIMSUN microscopic traffic simulator. 85th Transportation
Research Board 2006 Annual Meeting.
84
31.
Brosseau M., et al. The impact of waiting time and other factors on
dangerous pedestrian crossings and violations at signalized intersections: A case study in
Montreal. Transportation Research; 2013; Part F 21; p. 159–172.
32.
Daganzo, C.F. Urban Gridlock: Macroscopic modeling and mit-
igation approaches. Transportation Research Part B 41 (1), 2007.
33.
Damnjanovic I. Network-Based Decision Support Tool for Toll
Roads.Center for Transportation Research University of Texas.109 p.
34.
European ITS Framework Architecture. Models of Intelligent
Transport Systems Peter H Jesty, Jan Giezen, Jean-François Gaillet, Jean-Luc
Durand, Victor Avontuur, Richard Bossom, Gino Franco, August 2010.
35.
Global
status
report
on
road
safety
2015;
URL:
http://www.who.int/violence
_injury_prevention/road_safety_status/2015/GSRRS2015_Summary_EN_final.pdf.
36.
Hernafi Y., et al. An Approaches’ based on Intelligent Transportation
Systems to Dissect Driver Behavior and Smart Mobility in Smart City. 4th IEEE Int.
Colloquium on Information Science and Technology; 2016; p. 216-222.
37.
Jizhen G., Changqing Z., Xueliang Z. VMS Release of Traffic Guide
Informationin Beijing Olympics, 2008, 8(6)
38.
developing
Krivolapova O. Yu. (2016) A method of the elasticity analyzing for
alternative
routes
[Metodologijaocenkijelastichnostitransportnyhpotokovprinalichiial'ternativnyhm
arshrutov].Journal “The world of transport and technological machines” vol. 55
No. 4, p.69.
39.
Lerner N., Singer J., Robinson E., Huey R., Jenness J. Driver Use of
EnRoute Real-Time Travel Time Information. Final Report, 2009, 124p.
40.
Li B. A model of pedestrians’ intended waiting times for street crossings at
signalized intersections. Transportation Research Part B; 2013; 51; p. 17–28.
41.
Makarova I. et al. Modeling as a method to improve road safety during mass
events. Transportation Research Procedia; 2017; 20; p. 430-435.
85
42.
Makarova I., et al. Analysis of the city transport system’s development
strategy design principles with account of risks and specific features of spatial
development. Transport Problems; 2017; 12 (1); p. 739-750.
43.
Makarova I., et al. Safe Routes as One of the Ways to Reduce the Number
of Road Accidents Victims. Lecture Notes in Networks and Systems; 2018; 21; p. 73–
84.
44.
Makarova I., et al. Smart-bike as one of the ways to ensure sustainable
mobility in smart cities. Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, SocialInformatics and Telecommunications Engineering, LNICST; 2017; 205; p. 187-198.
45.
Masek P., et al. A. Harmonized Perspective on Transportation
Management in Smart Cities: The Novel IoT-Driven Environment for Road Traffic
Modeling. Sensor; 2016; 16; p. 1872.
46.
Megías A., et al. The Influence of Traffic Signal Solutions on Self-Reported
Road-Crossing Behavior. Spanish Journal of Psychology; 2014; 17; p. 1–7.
47.
Olga Krivolapova. Algorithm for Risk Assessment in the
Introduction of Intelligent Transport Systems Facilities. Transportation Research
Procedia № 20 ( 2017 )
48.
Olszewski P. et al. Pedestrian fatality risk in accidents at unsignalized
zebra crosswalks in Poland. Accident Analysis and Prevention; 2015; 84; p.83–91.
49.
Pedestrian
crossings;
URL:
http://www.driving-school-
beckenham.co.uk/pedestriancrossings.html.
50.
Quistberg D.A., et al. Multilevel models for evaluating the risk of
pedestrian–motor vehicle collisions at intersections and mid-blocks. Accid Anal Prev;
2015; 84; p. 99-111.
51.
Sevryugina, N.S. The solution of applied problems of optimization of
stability of system «environment-man-technics» / Sevryugina N.S., Melikhova S.B.,
Volkov E.A. //Modern applied science. 2015. T. 9. № 3. C. 200-207.
52. Shevtsova A.G., Novikov I.A., Borovskoy A.E. Research of influence of
time of reaction of driver on the calculation of the capacity of the highway Transport
problems Volume 10 Issue 3 pp 53 - 59.
86
53. Shevtsova A.G., Novikov I.A., BorovskoyA.E. Driver's reaction time in
evaluation of the road capacity Applied Mechanics and Materials Vols. 725-726
(2015) pp 1212-1217.
54.
Smart
cities
Preliminary
Report
2014;
URL:
http://www.iso.org/iso/smart_cities_report-jtc1.pdf.
55.
Viacheslav Fialkin, Elena Veremeenko Traffic flow management of
the multimodal transport node (on the base of the seaport) Transportation
Research Procedia № 20 ( 2017 )
56.
Zhankaziev S. V., Vlasov V. M. (2010). Scientific approaches to the
strategy of state development of intelligent transport systems [Nauchnyepodhody
k
formirovanijugosudarstvennojstrategiirazvitijaintellektual'nyhtransportnyh
system]. Journal “Autotransportnoiepredpriyatie”, No. 7, pp. 2–8
57.
Zyryanov V. V., Kocherga V. V., Pozdnyakov M. N. (2011). Modern
approaches
to
the
[Sovremennyepodhody
development
k
of
complex
traffic
schemes
razrabotkekompleksnyhshemorgani
zaciidorozhnogodvizhenija]. Journal “Transport of the Russian Federation”, vol.
32, No. 1, pp. 54–59
58.
Zyryanov V.V. Application of microsimulation to forecast the
development
of
transportation
infrastructure
and
traffic
management
[Primeneniemikromodelirovanijadljaprognozirovanijarazvitijatransportnojinfrastru
kturyiupravlenijadorozhnymdvizheniem]. Journal “Russian roads of the 21st
century”, Moscow, No. 3, pp. 37–40.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Таблица А.1 - Карта технологического процесса
Содержание работ: Диагностирование пневматической тормозной системы автомобиля КамАЗ-4308
Трудоёмкость: 1,01 чел.-час.
Число исполнителей:
№ выполняемых
работ
Специальность и разряд каждого исполнителя:
Наименование
и содержание
работы
1
2
Установить
автомобиль
передней осью
на опорные
ролики стенда
Установить на
педаль
тормоза
устройство
создания
нажимного
усилия и
датчик усилия
на педали
тормоза
1
2
Место
выполнения
3
Сверху
В кабине
Число
мест или
точек
обслужив
ания
4
1
2
1
Слесарь-диагност IV разряда
Специальность и
разряд исполнителя
Оборудование,
инструмент
Трудоёмкость,
чел.-час
Технические условия
5
6
7
8
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11
0,03
Не допускается
перемещений автомобиля
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза
0,015
Установленное
оборудование в нерабочем
состоянии не должно
воздействовать на педаль
тормоза
88
1
2
3
4
5
3
Установить
датчик
давления на
выходе из
тормозного
крана
Снизу
1
Слесарьдиагност IV
разряда
4
Установить
датчик
давления на
входе в
тормозную
камеру
Снизу
2
Слесарьдиагност IV
разряда
5
Запустить
программу
«Oscillograf»
на компьютере
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
6
Запустить
электродвигат
ели стенда
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
7
Запустить
устройство
создания
нажимного
усилия на
педали
тормоза
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер,
устройство
создания
нажимного
усилия
7
Продолжение таблицы А.1
8
0,02
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,04
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,001
После запуска программы
«Oscillograf» выбрать
режим диагностирование
0,001
-
0,001
-
89
1
2
3
8
Произвести
диагностирован
ие тормозов на
испытуемой оси
автомобиля
9
Отключить
электродвигат
ели стенда и
устройство
создания
нажимного
усилия
Сверху
10
Снять датчик
давления на
входе в
тормозную
камеру
Снизу
Сверху
4
1
1
2
5
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза,
датчик
давления
Rosemount мод.
2088
7
Продолжение таблицы А.1
8
0,3
В процессе
диагностирования снять
показания с датчиков
давления на входе в
тормозную камеру, на
выходе из тормозного
крана и датчика усилия на
педали тормоза
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
0,001
Отключение стенда
произвести при достижении
на обоих колесах
автомобиля значения
величины проскальзывания,
равной 60%
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
0,04
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
Слесарьдиагност IV
разряда
90
1
2
3
4
5
11
Снять датчик
давления на
выходе из
тормозного
крана
Снизу
1
Слесарьдиагност IV
разряда
2
Слесарьдиагност IV
разряда
1
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза
12
13
14
Снять на
педаль
тормоза
устройство
создания
нажимного
усилия и
датчик усилия
на педали
тормоза
Установить
автомобиль
задней осью на
опорные ролики
стенда
Установить на
педаль
тормоза
устройство
создания
нажимного
усилия и
датчик усилия
на педали
тормоза
В кабине
Сверху
В кабине
2
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза
7
Продолжение таблицы А.1
8
0,02
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,015
-
0,03
Не допускается
перемещений автомобиля
0,015
Установленное
оборудование в нерабочем
состоянии не должно
воздействовать на педаль
тормоза
91
1
2
3
4
5
15
Установить
датчик
давления на
выходе из
тормозного
крана
Снизу
1
Слесарьдиагност IV
разряда
16
Установить
датчик
давления на
входе в
тормозную
камеру
Снизу
2
Слесарьдиагност IV
разряда
17
Запустить
программу
«Oscillograf»
на компьютере
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
18
Запустить
электродвигат
ели стенда
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
19
Запустить
устройство
создания
нажимного
усилия на
педали
тормоза
Сверху
1
Слесарьдиагност IV
разряда
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер,
устройство
создания
нажимного
усилия
7
Продолжение таблицы А.1
8
0,02
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,04
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,001
После запуска программы
«Oscillograf» выбрать
режим диагностирование
0,001
-
0,001
-
92
1
2
3
20
Произвести
диагностирован
ие тормозов на
испытуемой оси
автомобиля
21
Отключить
электродвигат
ели стенда и
устройство
создания
нажимного
усилия
Сверху
22
Снять датчик
давления на
входе в
тормозную
камеру
Снизу
Сверху
4
1
1
2
5
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза,
датчик
давления
Rosemount мод.
2088
7
Продолжение таблицы А.1
8
0,3
В процессе
диагностирования снять
показания с датчиков
давления на входе в
тормозную камеру, на
выходе из тормозного
крана и датчика усилия на
педали тормоза
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
компьютер
0,001
Отключение стенда
произвести при достижении
на обоих колесах
автомобиля значения
величины проскальзывания,
равной 60%
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
0,04
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
Слесарьдиагност IV
разряда
93
1
2
3
4
5
23
Снять датчик
давления на
выходе из
тормозного
крана
Снизу
1
Слесарьдиагност IV
разряда
24
Снять на
педаль
тормоза
устройство
создания
нажимного
усилия и
датчик усилия
на педали
тормоза
В кабине
2
Слесарьдиагност IV
разряда
25
Произвести
анализ
полученных
данных
Сверху
26
Вывести
автомобиль со
стенда
Сверху
6
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11, датчик
давления
Rosemount мод.
2088
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11,
устройство
создания
нажимного
усилия, датчик
усилия на
педали тормоза
7
Окончание таблицы А.1
8
0,02
Не допускается утечек
воздуха из пневмосистемы
0,015
-
1
Слесарьдиагност IV
разряда
Компьютер
0,015
1
Слесарьдиагност IV
разряда
Тормозной
роликовый
стенд СТС10УСП-11
В случае несоответствия
полученных данных
нормативам определить
конкретные причины
технической неисправности
тормозной системы
автотранспортного
средства
0,03
-
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа