Метрологические испытания тормозной системы автомобиля

Работа из раздела: «Транспорт»

/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ И ЕЕ УСТРОЙСТВО

Глава 2. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ

2.1 Методы испытаний

2.2 Испытательное оборудование

2.2.1 Испытания скоб, колесных тормозных цилиндров и регуляторов тормозных сил

2.2.2 Испытания главных тормозных цилиндров без вакуумных усилителей

2.2.3 Испытания вакуумных усилителей в сборе с главными тормозными цилиндрами

2.2.4 Испытания гидровакуумных усилителей

2.2.5 Испытания регуляторов тормозных сил

2.2.6 Испытания вакуумных усилителей

2.2.7 Испытания гидровакуумных усилителей

2.3 Схемы испытательного оборудования

Глава 3. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ

Список используемой литературы

Введение

Настоящая работа посвящена теме «Контроль, испытание и совершенствование тормозных систем автомобиля».

Актуальность данной темы обусловлена тем, что основным инструментом метрологического обеспечения в сфере технической эксплуатации автомобилей является техническая диагностика автомобилей. Под метрологическим обеспечением понимают установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Метрологическое обеспечение можно рассматривать как подсистему в системе управления качеством.

Прикладная метрология на автомобильном транспорте должна базироваться на широком комплексе знаний в области измерения разнородных физических величин, так как автомобиль является сложной физической системой.

К измерительным средствам и точности измерений при технической диагностике подвижного состава автотранспортных средств предъявляются определенные требования. Выбранные измерительные средства должны гарантировать заданную точность измерений замеряемых параметров, стабильность показаний (температуры, вибрации, силы тока и т.д.), необходимые быстродействия и чувствительность.

Одним из наиболее важных факторов для обеспечения безопасности дорожного движения является исправное состояние тормозной системы автотранспортного средства. Своевременное выявление характерных неисправностей должно обеспечиваться диагностированием. Диагностические параметры проверяют методами стендовых или дорожных испытаний.

Объект исследования- тормозные системы автомобилей.

Предмет исследования - роль метрологических измерений в автомобильном хозяйстве.

Цель исследования -выявление основных метрологических характеристик тормозных систем автомобилей и методы диагностирования.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

-рассмотрение тормозной системы автомобиля и ее устройства;

-анализ метрологических испытаний тормозных систем автомобилей;

- обзор методик диагностирования автомобильных систем.

Дипломная работа состоит из трех глав.

В первой главе дипломной работы показано устройство тормозной системы автомобиля. Во второй главе дана характеристика метрологическим испытаниям тормозных систем автомобилей. Приведены методы и принципы измерения характеристик, и представлено описание оборудования для осуществления измерений.

Третья глава посвящена анализу методик диагностирования тормозной системы автомобиля, для этого рассмотрены основные неисправности тормозной системы автомобиля.

Теоретической и методологической основой исследования являются статьи, публикации в прессе, монографии, статистические данные, интернет-ресурсы.

Глава 1. ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ И ЕЕ УСТРОЙСТВО

Тормозной системой автомобиля называется совокупность устройств, приборов и деталей, предназначенных для замедления скорости движения автомобиля, полной его остановки и удержания на месте. Тормозная система помогает поддерживать постоянную скорость при движении на затяжных спусках. Хорошие тормозные качества автомобиля имеют большое значение для обеспечения безопасности движения в любых дорожных условиях и для достижения хороших эксплуатационных показателей. Наличие надежных тормозов позволяет автомобилю двигаться на больших скоростях.

К тормозным системам предъявляются следующие требования:

быстрое срабатывание после приведения тормозов в работу;

равномерное распределение тормозного усилия на все мосты и колеса автомобиля;

обеспечение пропорциональности распределения тормозного усилия на педали тормоза с тормозным усилием на всех колесах;

обеспечение необходимой плавности торможения;

обеспечение устойчивого, без заносов, движения автомобиля при торможении;

высокая стабильность регулировки тормозных механизмов и их привода;

хороший отвод тепла от тормозных механизмов.

Тормозная система состоит из тормозных механизмов, которые обеспечивают затормаживание силовой передачи, и тормозного привода, обеспечивающего работу тормозных механизмов. На автомобилях чаще всего имеются следующие виды тормозных систем:

рабочая, предназначенная для регулирования скорости движения автомобиля и его остановки с необходимой эффективностью;

стояночная, служащая для удержания автомобиля на месте после остановки. В стояночных тормозных системах используются тормозные механизмы рабочей тормозной системы или трансмиссионные;

вспомогательная, предназначенная для длительного поддержания постоянной скорости движения или для ее регулирования. На тяжелых автомобилях в качестве вспомогательной тормозной сие темы обычно применяется моторный тормоз, действующий как противодавление на поршни при перекрытой выпускной системе. На автобусах и карьерных самосвалах в качестве вспомогательного тормоза могут использоваться специальные гидравлические и электрические механизмы;

запасная, используемая для остановки автомобиля с необходимой эффективностью при выходе из строя рабочей тормозной системы. Запасные тормозные системы обычно являются частью рабочих тормозных систем и используют общие с ними тормозные механизмы и тормозные приводы.

К тормозному управлению предъявляются повышенные требования, т. к. оно является важнейшим средством обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам автотранспортных средств установлены в нескольких российских и международных нормативных документах. Основными из них являются ГОСТ Р 41.13-99 (так называемые Правила № 13 Европейской Экономической Комиссии ООН), ГОСТ Р 41.13Н-99, ГОСТ Р 51709-2001, ГОСТ 4364-88, ОСТ 37.001.067-86. Большая часть этих документов устанавливает требования к эффективности тормозов новых автомобилей. В ГОСТ Р 51709-2001 указывается, каким требованиям должны отвечать тормозные системы автомобилей в эксплуатации. Тормозные требования к ним менее жесткие, чем к новым автомобилям.

В техническом плане требования к тормозным системам следующие:

обеспечение минимального тормозного пути, максимального установившегося замедления или тормозной силы на колесах;

удержание транспортного средства на уклоне определенной величины на стоянке;

сохранение устойчивости при торможении (критериями устойчивости служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда);

стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях, при которых происходит разогрев тормозных механизмов;

минимальное время срабатывания тормозного привода;

следящее действие тормозного привода, т. е. пропорциональность между усилием на педали (рычаге) и тормозным моментом на колесе;

малая работа управления тормозными системами (усилие на тормозной педали, в зависимости от назначения автотранспортного средства, должно быть не более 500-700 Н; ход тормозной педали 80-180 мм);

поддержание установившейся скорости при движении на затяжном спуске (для вспомогательной тормозной системы);

отсутствие полного блокирования (юза) колес;

неравномерность действия тормозов левого и правого колес одной оси не должна превышать определенной величины;

отсутствие раздражающих органолептических явлений при торможении (скрип, неприятный запах);

повышенная надежность всех элементов тормозных систем, основные элементы которых не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса.

Должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправностях в системе тормозного управления.

Рабочая тормозная система автомобиля обычно приводится в действие ножной тормозной педалью. На автомобилях, специально предназначенных для управления водителями-инвалидами без обеих ног, рабочая тормозная система приводится в действие рукой от специального рычага, закрепленного на руле. На прицепах и полуприцепах рабочая система приводится в действие по гидравлическому, пневматическому или электрическому сигналу, поступающему от тормозной системы автомобиля-тягача в момент начала его торможения. Существуют также тормозные системы прицепов, в которых рабочая система начинает срабатывать вследствие набегания (накатывания) прицепа на тормозящий тягач, при котором возникает сила сжатия в сцепке. Такая тормозная система прицепа называется тормозом наката.

Рабочая тормозная система, как и стояночная и запасная, состоит из тормозных механизмов и тормозного привода. На легковых автомобилях, малотоннажных грузовых автомобилях и микроавтобусах, применяют усилитель тормозов, а также другие устройства, повышающие эффективность тормозных систем и устойчивость при торможении. (рис.1).

При нажатии тормозной педали увеличивается давление жидкости в тормозном приводе, в том числе в тормозных цилиндрах колесных тормозных механизмов. Срабатывание тормозных механизмов приводит к замедлению вращения колес и появлению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой.

Рис.1. Принципиальная схема рабочей тормозной системы автомобиля: 1 - рабочий цилиндр заднего тормоза; 2 - задний трос стояночного тормоза; 3 - направляющая заднего троса; 4 - передний трос стояночного тормоза; 5 - рычаг стояночного тормоза; 6 - педаль тормоза; 7 - вакуумный усилитель; 8 - трубопровод; 9 - главный цилиндр; 10 - блок рабочих цилиндров переднего тормоза; 11 - бачок главного цилиндра; 12 - регулятор давления; 13 - рычаг привода регулятора давления.

Запасная тормозная система должна использоваться при отказе или неисправности рабочей тормозной системы. Она может быть менее эффективной, чем рабочая тормозная система. При этом считается, что в рабочей системе одновременно может произойти отказ не более чем одного элемента тормозного привода или механизма. В случае отсутствия на автомобиле специальной автономной запасной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (например, один из контуров тормозного привода рабочей тормозной системы с соответствующими тормозными механизмами) или стояночная тормозная система. Важное требование к запасной тормозной системе -- наличие следящего действия, т. е. пропорциональности между усилием на педали (рычаге) и тормозным моментом на колесах автомобиля. По этому требованию стояночная тормозная система большинства легковых автомобилей (управляемая рычагом) не может быть признана в качестве запасной тормозной системы.

На прицепных транспортных средствах наличие запасной тормозной системы не требуется. Считается, что торможение автопоезда при отказе рабочей системы прицепа будет обеспечиваться исправной рабочей тормозной системой тягача. В то же время рабочая тормозная система прицепа всегда проектируется с таким расчетом, чтобы в случае отрыва прицепа от тягача осуществлялось аварийное полное экстренное торможение прицепа с эффективностью, не менее чем предусмотрено для запасной тормозной системы автомобиля. К легким прицепам категорий 01 и 02, оборудованным тормозом наката, требование аварийного торможения не предъявляется, однако они должны быть снабжены страховочной цепью или тросом, соединяющим прицеп с автомобилем и обеспечивающим некое остаточное управление прицепом после его отрыва от тягача.

Стояночная тормозная система обычно приводится в действие от рычага (рукоятки) рукой водителя. Иногда стояночная система приводится в действие ногой от специальной педали. Удержание транспортного средства на уклоне должно производиться как на участке подъема так и участка спуска дороги. Стояночная система должна удерживать автомобиль или прицеп (полуприцеп) на уклоне определенной величины неограниченно долгое время. В связи с этим использование, например, гидравлики или пневматики в тормозных механизмах стояночной системы невозможно из-за опасности утечки жидкости или воздуха стечением времени. Привод тормозных механизмов стояночной системы у современных транспортных средств может быть механическим, от рычага (педали) через тросы (тяги) и рычаги, электрическим, пневматическим и т. д.

Для обеспечения тормозной эффективности достаточно использовать тормозные механизмы наиболее нагруженной оси или нескольких осей транспортного средства. Обычно для этой цели используют заднюю ось или заднюю тележку грузового автомобиля или автобуса, заднюю ось или две задние оси соответственно двух- или трехосного полуприцепа. На легковых автомобилях и прицепах нагрузка на переднюю и заднюю оси распределяется почти одинаково. Поэтому у них стояночная система обычно выполнена с использованием задних, неуправляемых колес, что конструктивно несколько проще. Хотя принципиально возможна и технически реализована некоторыми фирмами стояночная тормозная система на передних колесах легкового автомобиля (например, некоторые автомобили SAAB).

Вспомогательная тормозная система, ограничивающая скорость движения автомобиля на длительных спусках, выполняется не зависимой от других тормозных систем.

Транспортное средство при движении под уклон начинает постепенно разгоняться, достигая скорости, опасной с точки зрения водителя для безопасного движения. Водитель притормаживает, используя рабочую тормозную систему, снижая скорость до безопасной. Через некоторое время автомобиль вновь разгоняется и цикл притормаживания повторяется. За путь движения с перевала длиной 5-20 км циклы притормаживания рабочей системой многократно повторяются. Это сопровождается износом шин, тормозных накладок и -- самое главное -- увеличением температуры тормозных механизмов, в первую очередь тормозных накладок. При разогреве накладок тормозных механизмов снижается коэффициент трения накладки о тормозной барабан, а следовательно, и тормозная эффективность тормозного механизма. В результате эффективность торможения автомобиля в начале спуска с горы и в конце, при прочих равных условиях, совершенно различная. Резкое ухудшение тормозных свойств автомобиля с горячими тормозными механизмами может привести к дорожно-транспортному происшествию с тяжелыми последствиями.

Поэтому была разработана для тяжелых автомобилей и автопоездов такая тормозная система, которая обеспечивает длительное движение на спуске с небольшой постоянной скоростью без использования (и разогрева) механизмов рабочей тормозной системы. Последние должны оставаться в холодном состоянии и готовности выполнить в любой момент торможение с максимальной эффективностью.

Такой системой является вспомогательная (второе название -- износостойкая) тормозная система. Вспомогательная система не может снизить скорость автомобиля до нуля. По нормативным документам эффективность вспомогательной тормозной системы считается достаточной, если на уклоне в 7 % длиной 7 км скорость автомобиля поддерживается на уровне (30±5) км/ч.

Конструктивно вспомогательная тормозная система выполняется сейчас тремя способами: моторный тормоз, гидравлический тормоз-замедлитель и электрический тормоз-замедлитель. Следует иметь в виду, что в качестве тормоза-замедлителя на каждом автомобиле можно использовать двигатель, работающий на режиме холостого хода (так называемое торможение двигателем). Тормозной момент, создаваемый в этом случае двигателем, увеличивается при включении низших передач в коробке. Однако тормозной момент, развиваемый двигателем, работающим на холостых оборотах, небольшой и не обеспечивает необходимого замедления автомобиля большой массы.

Более эффективный моторный тормоз (горный тормоз) представляет собой двигатель автомобиля, оборудованный дополнительными устройствами выключения подачи топлива и поворота заслонок в выпускном трубопроводе, создающих дополнительное сопротивление.

При торможении водитель с помощью пневматического привода поворачивает заслонку в трубе глушителя в закрытое положение и перемещает рейку топливного насоса высокого давления в положение нулевой подачи топлива в двигатель. Вследствие этих действий двигатель автомобиля глушится (но вращение коленчатого вала не прекращается) и становится невозможным выпуск воздуха из цилиндров через выпускной тракт. В такте выпуска поршень стремится вытолкнуть воздух через выпускной трубопровод. При этом поршень испытывает сопротивление, многократно сжимая воздух. Следствием этого сопротивления перемещению поршня является замедление вращения коленчатого вала, и, следовательно, передача от него через трансмиссию тормозного момента к ведущим колесам автомобиля.

Гидравлический тормоз-замедлитель представляет собой устройство из двух лопастных колес, не связанных жестко друг с другом, но расположенных друг напротив друга на небольшом расстоянии. Лопастные колеса установлены в отдельном корпусе или встроены в гидромеханическую передачу (ГМП). Одно лопастное колесо установлено на вале трансмиссии, например на карданном, и вращается вместе с ним, а второе колесо неподвижно и соединено с корпусом тормоза. Для создания сопротивления вращению карданного вала корпус с помощью специального насоса наполняется маслом. Масло разгоняется лопастями вращающегося колеса, перетекает на лопасти неподвижного колеса, где его скорость резко замедляется и затем повторно поступает на лопатки вращающегося колеса. При попадании масла на лопатки быстро вращающегося лопастного колеса вращение последнего замедляется, а образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля. Нагреваемое в корпусе тормоза-замедлителя масло охлаждается в специальном радиаторе. Для выключения тормоза масло удаляют из корпуса. Гидрозамедлитель может обеспечить несколько ступеней интенсивности торможения, если устанавливается перед коробкой передач. Чем ниже передача, тем эффективнее происходит торможение.

На рис. 2 показан принцип действия гидравлического тормоза-замедлителя.

Рис. 2. Гидравлический тормоз-замедлитель: 1-- корпус; 2 -- лопастное колесо

По аналогичному принципу работает и электрический тормоз-замедлитель. На автомобилях с механической трансмиссией он выполняется в отдельном корпусе. С карданным валом или любым другим валом трансмиссии соединен вращающийся ротор замедлителя, а в корпусе закреплены неподвижные обмотки статора. При подаче напряжения на обмотки статора возникает магнитное силовое поле, препятствующее свободному вращению ротора. Образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля, аналогично гидравлическому тормозу-замедлителю. На рис. 3 приведена схема электрического тормоза-замедлителя.

Рис. 3. Электрический тормоз-замедлитель: 1 -- ротор; 2 -- обмотки статора

Также следует отметить, что на прицепах и полуприцепах при необходимости также может устанавливаться тормоз-замедлитель. Он может быть электрического или гидравлического типа. Для этого одна из осей конструктивно должна быть выполнена с полуосями, между которыми устанавливается замедлитель. Включение и выключение замедлителя производится водителем из кабины тягача.

Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, препятствующего вращению колеса автомобиля или элемента трансмиссии, соединенного с колесом. Наиболее распространенными тормозными механизмами являются фрикционные, принцип действия которых основан на трении вращающихся деталей о неподвижные. По форме вращающихся деталей фрикционные тормозные механизмы делятся на барабанные и дисковые. Невращающимися деталями барабанных тормозов могут быть колодки или ленты, дисковых тормозов -- только колодки.

Наиболее распространенное место размещения тормозного механизма -- внутри колеса (хотя это и увеличивает неподрессоренные массы), поэтому такие механизмы называются колесными. Иногда тормозные механизмы располагаются в трансмиссии автомобиля, например за коробкой передач или раздаточной коробкой, перед главной передачей или на полуосях. Такие механизмы называются трансмиссионными.

Тормозной механизм любого типа должен создавать максимальный тормозной момент, мало зависящий от направления вращения тормозного диска или барабана, замасливания или попадания влаги на фрикционные поверхности, их температуры. Зазор между фрикционными поверхностями тормоза должен быть минимальным для быстрого срабатывания механизма при торможении. Вследствие изнашивания фрикционной поверхности колодки или ленты зазор в эксплуатации неизбежно увеличивается. Поэтому любой фрикционный тормозной механизм должен иметь устройство, позволяющее автоматически или вручную восстанавливать первоначальный минимальный зазор.

На рис. 4 показан барабанный тормоз с равными приводными силами и односторонним расположением опор колодок.

Опорный диск закреплен на балке моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца, на которых закреплены эксцентриковые шайбы. Положение пальцев фиксируют гайками. На эксцентриковые шайбы надеты нижние концы колодок. Регулировочные эксцентрики закреплены на опорном диске болтами, удерживаемыми от произвольного проворачивания предварительно сжатыми пружинами. Стяжная пружина прижимает каждую колодку к ее регулировочному эксцентрику.

Рис.4. Тормозной механизм заднего колеса: 1 - рабочий цилиндр; 2 - верхняя стяжная пружина; 3 - накладка колодки; 4 - щит тормоза; 5 - задний трос, 6 - внутренняя пластина; 7 - передняя тормозная колодка; 8 - нижняя стяжная пружина колодок; 9 - заклепки; 10 - маслоотражатель; 11 - пружина заднего тороса; 12 - наконечник заднего троса; 13 - задняя тормозная колодка; 14 - опорная стойка колодки; 15 - разжимной рычаг привода стояночного тормоза; 16 - распорная планка колодок; 17 - резиновые подушки; 18 - палец рычага ручного привода колодок

Пружина фиксирует регулировочный эксцентрик в любом положении при повороте его за головку болтов. Таким образом, каждая колодка центрируется относительно тормозного барабана регулировочными эксцентриками и эксцентриковыми шайбами пальцев. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями рабочего цилиндра. От боковых смещений колодки удерживаются направляющими скобами с пластинчатыми пружинами. Длина фрикционных накладок, прикрепленных к передним и задним колодкам, неодинакова. Накладка передней колодки длиннее задней. Сделано это для обеспечения равномерного износа накладок, т. к. передняя колодка работает большее время как первичная и создает больший тормозной момент, чем задняя. Барабан тормоза прикреплен к ступице колеса. Для удобства доступа к колодкам барабан сделан съемным.

При торможении давление жидкости в колесном цилиндре раздвигает поршни в противоположном направлении, они воздействуют на верхние концы колодок, которые преодолевают усилие пружины и прижимаются к барабану. При растормаживании давление в цилиндре уменьшается и благодаря возвратной пружине, колодки сводятся в первоначальное положение.

В механизме имеется специальный приводной рычаг, соединенный верхним концом с одной тормозной колодкой, а через планку -- с другой. К нижнему концу рычага присоединяется трос стояночного привода. При вытягивании троса рычаг поворачивается и прижимает к барабану сначала одну колодку, а затем через планку другую.

На ряде автомобилей применены тормозные механизмы с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора (рис.5).

Рис. 5. Тормозной механизм с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора: 1 -- колодка; 2 -- разжимной клин; 3 -- тормозной кран; 4 -- тормозная камера; 5. -- пружина

На опорном диске закреплен суппорт, в цилиндрические отверстия которого вставлены два толкателя. Внутри каждого толкателя размещены регулировочные втулки. На наружной поверхности каждой регулировочной втулки нанесена спиральная нарезка с треугольным профилем зубьев, а на внутренней поверхности нарезана резьба, в которую ввернут регулировочный винт. При первоначальной регулировке тормозных механизмов поворотом регулировочных винтов устанавливают зазор между тормозным барабаном и колодками, величина которого затем поддерживается автоматически. К регулировочным втулкам прижаты храповики, которые имеют зубья, находящиеся в зацеплении с наружными зубьями регулировочных втулок.

Разжимное устройство состоит из клина, двух роликов (оси которых размещены в сепараторе), упорной шайбы и грязезащитного колпака. При торможении на клин передается сила от штока тормозной камеры, вследствие чего он перемещается в осевом направлении и посредством роликов раздвигает толкатели. Перемещающиеся при этом регулировочные втулки и винты прижимают колодки к барабану, а собачка храповиков перескакивает через зубья регулировочных втулок. Когда происходит растормаживание и толкатели со связанными с ними деталями двигаются в обратном направлении, регулировочные втулки поворачиваются под действием усилия, возникающего в зацеплении между собачками храповиков и втулок, в результате чего винты вывертываются. Между колодками и барабаном устанавливаются необходимые зазоры. При увеличении зазора между колодками и барабаном собачки храповика попадают в зацепление с другой парой зубьев регулировочной втулки, что автоматически восстанавливает зазор в тормозном механизме.

Тормозные барабаны колесных и трансмиссионных тормозов обычно отливают из серого чугуна. У некоторых тормозов диск барабана отштампован из листовой стали и соединен с чугунным барабаном при отливке в неразъемную конструкцию. Тормозные барабаны легковых автомобилей выполняют из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным кольцом. На барабанах иногда делают ребра, увеличивающие жесткость конструкции и улучшающие отвод теплоты. Колодки барабанных тормозов для жесткости в сечении имеют тавровую форму. Иногда колодка опирается свободно нижним концом на площадку и не фиксируется. Такая колодка самоустанавливается относительно барабана при торможении. Фрикционные накладки изготавливают из материалов, обладающих большим коэффициентом трения (до 0,4), большой теплостойкостью и хорошей сопротивляемостью изнашиванию. Раньше накладки в горячем состоянии формовали в основном из волокнистого асбеста в смеси с органическими связывающими веществами (смолами, каучуком, маслами). Сейчас использование асбеста в тормозных накладках законодательно запрещено, т. к. асбест признан канцерогенным материалом.

Дисковый тормозной механизм (рис.6) состоит из вращающегося диска, двух неподвижных колодок, установленных с обеих сторон диска внутри суппорта, закрепленного на кронштейне цапфы. -

Рис.6.Тормозной механизм переднего колеса: 1 - блок цилиндров; 2 - тормозные колодки; 3 - прижимной рычаг суппорта; 4 - защитный кожух; 5 - ось прижимного рычага; 6 - направляющая колодок; 7 - суппорт тормоза; 8 - тормозной диск; 9 - штуцера для удаления воздуха; 10 - тормозные шланги

По сравнению с колодочными тормозами барабанного типа дисковые тормозные механизмы обладают лучшими эксплуатационными свойствами, а поскольку передние колеса требуют при торможении приложения более значительных тормозных усилий, то установка передних колес этими дисковыми тормозами улучшает эксплуатационные качества автомобиля. Если тормозной привод гидравлический, то внутри суппорта находится один или несколько гидравлических цилиндров с поршнями. Если привод пневматический, то суппорт имеет клиновое или иное прижимное устройство. При торможении неподвижные колодки прижимаются к вращающемуся диску, появляются сила трения и тормозной момент. Дисковый тормозной механизм хорошо вписывается в колесо, имеет небольшое число элементов и малую массу. Этот тормозной механизм обладает высокой стабильностью своих характеристик.

Дисковые тормоза получают все большее распространение в рабочих тормозных системах. Чугунный диск установлен на ступице колеса. С внутренней стороны диск охватывается суппортом, укрепленным на кронштейне поворотной цапфы. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры. В обработанных с высокой точностью отверстиях цилиндров размещены поршни. Тыльные части цилиндров соединены трубкой между собой и с главным тормозным цилиндром. Суппорты бывают с односторонними или двусторонними поршнями. Если суппорт имеет односторонние поршни, они располагаются с внутренней стороны, где обеспечивается лучшее охлаждение.

При торможениях тормозной диск, колодки и суппорт сильно нагреваются, что может привести к снижению тормозной эффективности. Охлаждение осуществляется набегающим потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла в диске колеса иногда делают отверстия, а диск тормозного механизма выполняют с вентилируемой внутренней поверхностью (рис.7).

Рис.7. Вентилируемый тормозной диск

У скоростных автомобилей для интенсивного обдува тормозного механизма выполняют специальные аэродинамические устройства в виде воздухозаборников. На гоночных автомобилях применяют керамические диски, стойкие к перегреву, обеспечивающие хорошую эффективность торможения и высокую долговечность. В последнее время керамические тормозные диски начали применять и на некоторых автомобилях серийного производства.

Поршни обоих цилиндров соприкасаются с тормозными колодками, надетыми своими отверстиями на специальные направляющие пальцы суппорта, или вставленными в направляющие пазы. Для предотвращения дребезжания колодок, они прижимаются к суппорту пружинными элементами различных конструкций. К колодкам приклеены фрикционные накладки. На внутренней поверхности каждого цилиндра проточены канавки, в которых установлены резиновые уплотнительные кольца. Эти кольца не только предотвращают утечку тормозной жидкости из цилиндров, но и обеспечивают (за счет упругости) после торможения отвод поршней от колодок, автоматически поддерживая в необходимых пределах (0,05-0,08 мм) зазор между диском и колодками. Цилиндры закрыты резиновыми пылезащитными чехлами. С внутренней стороны тормоз закрыт кожухом. Некоторые колодки укомплектованы датчиком износа, который при минимально допустимом износе колодки замыкает цепь сигнального устройства, информирующего водителя о необходимости замены колодок.

Глава 2. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЕЙ

Контроль тормозных систем производится в соответствии с ГОСТом на специально оборудованных площадках или тормозных стендах. Стенды позволяют оценить тормозное усилие на каждом из колес отдельно, подсчитать суммарную тормозную силу от всех колес и , приведя ее к весу автомобиля, вычислить удельную тормозную силу, которая в соответствии с ГОСТом является основным нормируемым показателем. Кроме того, определяется неравномерность действия тормозных механизмов по осям колес автомобиля, что также влияет на устойчивость автомобиля при торможении.

Расчет удельной тормозной силы на этих стендах проводят с помощью встроенных вычислительных устройств или внешних компьютеров по формуле:

?т = Рт / М · g,

где Рт - сумма максимальных тормозных сил на колесах автотранспортного средства, Н; М - полная масса автотранспортного средства, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Величина удельной тормозной силы выражается, как и коэффициент неравномерности, в относительных единицах или в процентах и в соответствии с требованиями ГОСТа должна быть для соответствующих категорией ТС не ниже величин, указанных в таблице 1, 2 для АТС, производство которых начато после 01.01.81.

В соответствии с правилами ЕЭК ООН, разработанными Комитетом по внутреннему транспорту, Европейской экономической комиссией ООН, автотранспортные средства классифицируются следующим образом: легковым автомобилям, имеющим не более 8 мест для сиденья (кроме места водителя), присвоена категория М1, автобусам полной массы до 5 т - М2, свыше 5т - М3; грузовым автомобилям с полной массой до 3,5 т - N1; при 3,5 … 12,0 т - N2, свыше 12,0 т - N3.

Таблица 1

Нормативные параметры состояния тормозной системы автотранспортных средств

Тип автотранспортного средства	Категория АТС	V0 , км/ч	Рn , Н не более	ST*,м, не более	jуст , м/с2 не менее	г не менее	н не более	tср, с не более
Одиночные автотранспортные средства	М1	40	490(50)	12,9(12,2)	6,8	0,64	0,09	0,5
	М2		686(70)	17,0(13,6)		0,55		0,8
	М3			17,4(16,8)	5,7		0,11
	N1			19,0(15,1)		0,46		0,7
	N2			20,1(17,3)				0,8
	N3			19,7(16,0)	6,2
Автопоезда, тягачами которых являются автотранс-портные средства категорий М-N	М1		490(50)	16,5(13,6)	5,9	0,47 0,42	0,09	0,5
	М2		686(70)	20,6(15,2)	5,7			0,8
	М3			19,5(18,4)	5,5	0,51		0,9
	N1			21,8(17,7)	4,6	0,38	0,11	0,7
	N2			21,3(18,8)	5,5	0,46		0,9
	N3			20,8(18,4)
	М2		686(70)	21,2(18,7)	5,5	0,46		1,0
	М3			21,2(19,9)	5,0
Одиночные автотранспортные средства	N1			23,0(19,0)	5,4	0,41
	N2			23,0(18,4)	5,7
	N3			23,0(17,7)	6,1
Автопоезда, тягачи которых являются а/м категорий N	N1			25,0(22,7)	4,7			1,2
	N2			25,0(22,1)	4,9
	N3			25,0(21,9)	5,0

Таблица 2

Удельные тормозные силы тягача и прицепного звена

Тип автопоезда	Тягач	Первый прицеп	Полу-прицеп	Последний прицеп
	1-я ось	После- дующие оси	1-я ось	После-дующие оси		1-я ось	После-дующие оси
Двухзвенный прицепной	0,09	0,13	0,09	0,13	-	-	-
Трехзвенный прицепной	0,09	0,13	0,09	0,13	-	0,11	0,15
Двухзвенный седельный	0,09	0,13	-	-	0,15	-	-
Трехзвенный седельно-прицепной	0,09	0,13	-	-	0,13	0,11	0,15
Трехзвенный седельно-прицепной, прицеп которого выполнен на базе полуприцепа	0,09	0,13	-	-	0,13	0,09	0,15

В табл. 1 приведены предельные значения коэффициента неравномерности тормозных сил для колес одной оси автомобилей и прицепов КН. Общая удельная тормозная сила, развиваемая стояночной тормозной системой, должна быть не менее 0,16, или обеспечивать неподвижное состояние АТС полной массы на дороге с уклоном не менее 16%, а для АТС в снаряженном состоянии, на дороге с уклоном, - не менее 23% для легковых автомобилей (категория М) и не менее 31 % для грузовых (категория N).

При подобной проверке усилие, прикладываемое к органу управления стояночным тормозом, должно быть не более 40 кгс для легковых и не более 60 кгс для остальных автомобилей. Для грузовых автопоездов определяется также и значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда Кс для двухзвенного прицепного автопоезда, которое определяется по формуле

Кс = ,

где - общая удельная тормозная сила соответственно прицепного звена и тягача (численные значения приведены в табл.2).

Значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда Кс для трехзвенного прицепного автопоезда, которое определяется отдельно для каждой пары связанных между собой звеньев по формулам

Кс1 = , Кс2 = ,

где Кс1, Кс2 - коэффициенты совместимости звеньев автопоезда, характеризующие соотношение общей удельной тормозной силы между тягачом и первым прицепным устройством.

Значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда, согласно требованиям ГОСТа, не должно быть ниже 0,9. Кроме того, у грузовых автомобилей и автобусов с пневматическим приводом тормозов поверяется герметичность системы, которая при неработающем двигателе не должна допускать падения давления более чем на 0,5 кгс/см3 нижнего предела регулирования в течение 15 мин при полном задействовании рабочей тормозной системы или в течение 30 мин - при свободной тормозной системе. Асинхронность срабатывания тормозов по осям автопоездов не должна превышать 0,3с. Значения тормозного пути Sт, установившего замедление jуст, время срабатывания тормозной системы tср и начальной скорости торможения V0 приведены в табл. 1, 2. Эти нормативы используются при оценке эффективности тормозной системы АТС при их испытаниях не на роликовых стендах, а горизонтальных, ровных, сухих площадках.

Стендовые испытания имеют ряд преимуществ по сравнению с дорожными: благодаря применению стационарных измерительных приборов повышается точность результатов испытаний; возможна раздельная проверка каждого тормозного механизма; стандартные условия испытаний обеспечивают повторяемость результатов и сопоставимость данных, полученных в разное время.

Показателями эффективности торможения рабочей тормозной системой при дорожных испытаниях автомобилей являются значения тормозного пути и усилие на органе управления. При проведении испытаний торможение рабочей тормозной системой осуществляют в режиме экстренного, полного торможения при однократном воздействии на орган управления (корректировка траектории движения автомобиля не допускается). Начальная скорость торможения 40км/ч, время приведения в действие органа управления тормозной системы - не более 0,2 с.

Дорожные испытания проводят на прямой горизонтальной, ровной и сухой дороге с цементно- или асфальтобетонным покрытием.

Испытания на стендах и в дорожных условиях должны проводиться в безопасных условиях.

Погрешность измерений должна находиться в пределах [8]:

тормозного пути - 5 %;

начальной скорости торможения - 1км/ч;

установившегося замедления - 4 %;

предельного уклона площадки для торможения - 1 %;

тормозной силы - 3 %;

усилия на органе управления - 7 %;

время срабатывания тормозной системы - 0,03с;

время запаздывания тормозной системы - 0,03с;

время нарастания замедления - 0,03с;

давление воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе - 5%.

Тормозная система автомобиля считается выдержавшей испытание, если диагностические параметры соответствуют нормативным. Для того чтобы тормозные системы автомобиля смогли успешно выдержать проверку, необходимо провести квалифицированное обслуживание или ремонт основных узлов.

Замену тормозных накладок, колодок дисков и барабанов необходимо проводить обязательно по обоим колесам оси. После замены указанных деталей необходимо дать им приработаться в течение пробега 300-400 км.

При проверке автомобилей в сырую погоду или после мойки желательно просушить тормозные механизмы, в особенности барабанного типа, путем нескольких торможений или непродолжительным движением с подторможенным автомобилем. Не рекомендуется также подвергать проверке тормоза автомобиля с ошипованными шинами на роликовых площадных стендах, т.к. коэффициент сцепления стального шипа со стальной поверхностью барабана или площадки может быть существенно ниже.

Аппараты гидравлического тормозного привода должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, ГОСТ 23181 и технической документации (ТД), утвержденной в установленном порядке.

Аппараты гидравлического тормозного привода должны обладать герметичностью и прочностью при давлении на входе, соответствующем давлению при усилии на тормозной педали по ГОСТ 23181 (пункт 1.4), но не менее 20 МПа.

Вакуумные (в сборе с главными тормозными цилиндрами) усилители должны обладать герметичностью и прочностью при разрежении в вакуумной камере усилителя 0,075+0,005 МПа и усилии на входном штоке по ГОСТ 23181 с учетом передаточного числа привода от тормозной педали.

Остаточная деформация корпуса усилителя в осевом направлении после испытаний на прочность не должна превышать 0,3 мм.

Требования к герметичности и прочности аппаратов тормозного привода должны выполняться также после проведения испытаний циклическим нагружением в соответствии с режимами, указанными в 4.5, и в объеме не менее 150000 циклов.

2.1 Методы испытаний

Аппараты гидравлического тормозного привода подвергают испытаниям по:

- оценке герметичности и прочности - все аппараты;

- определению функциональных свойств - регуляторы тормозных сил и усилители;

- оценке долговечности в условиях циклического нагружения - все аппараты.

Все объекты перед началом испытаний проверяют на соответствие их габаритных и присоединительных размеров требованиям ТД.

Из полостей гидравлических аппаратов и трубопроводов должен быть удален воздух.

2.2 Испытательное оборудование

Допускаемые погрешности измерения следующих параметров не должны превышать:

усилия-	3 %;
давления-	3 %;
разрежения -	3 %;
температуры -	2,5 %;
линейных размеров -	5 %;
частоты -	3 %;
времени-	5 %;
объема -	5 %.

Стендовые установки для проведения испытаний по оценке герметичности и прочности скоб, колесных тормозных цилиндров и регуляторов тормозных сил, а также определения их функциональных свойств должны обеспечивать следующие условия испытаний:

- регулирование давления рабочей жидкости на входе в пределах от 0 до 30 МПа;

- измерение давления жидкости на выходе из регулятора.

Стендовые установки для проведения испытаний по оценке герметичности и прочности главных тормозных цилиндров, используемых без вакуумного усилителя, должны обеспечивать следующие условия испытаний:

- регулирование статической осевой нагрузки на входной шток цилиндра в пределах от 0 до 4500 Н;

- измерение давления жидкости в рабочих полостях цилиндра;

- измерение линейного перемещения входного штока главного цилиндра.

Стендовые установки для проведения испытаний по оценке герметичности и прочности, а также определения функциональных свойств вакуумных усилителей (в сборе с главными тормозными цилиндрами) должны обеспечивать следующие условия испытаний:

- приложение регулируемой статической осевой нагрузки на входной шток усилителя в пределах от 0 до 4500Н;

- создание регулируемого разрежения воздуха в вакуумной камере усилителя до 0,1 МПа;

- измерение линейного перемещения входного штока вакуумного усилителя;

- измерение давления жидкости в рабочих полостях главного тормозного цилиндра.

Стендовые установки для проведения испытаний по оценке герметичности и прочности, а также определения функциональных свойств гидровакуумных усилителей должны обеспечивать следующие условия испытаний:

- создание регулируемого давления рабочей жидкости на входе в пределах от 0 до 20 МПа;

- создание регулируемого разрежения воздуха в вакуумной камере усилителя до 0,1 МПа;

- измерение давления жидкости на выходе из гидроцилиндра усилителя.

Стендовые установки для проведения испытаний по оценке долговечности в условиях циклического нагружения должны обеспечивать:

а) для скоб, колесных тормозных цилиндров и регуляторов тормозных сил:

- циклическое изменение входного давления в пределах от 0 до 10 МПа частотой 600 циклов в час,

- возможность поддержания температуры в нагревательной камере до 100°С (только для скоб и цилиндров);

б) для главных тормозных цилиндров, используемых без вакуумного усилителя:

- циклическое изменение входного усилия на штоке цилиндра в пред ел ах от 0 до 2500 Н частотой не менее 1000 циклов в час,

- возможность поддержания до 85°С температуры пространства, окружающего главный тормозной цилиндр;

в) для вакуумных усилителей в сборе с главными тормозными цилиндрами:

- циклическое изменение входного усилия на штоке вакуумного усилителя в пределах от 0 до 2500 Н с возможностью регулирования частотой не менее 1000 циклов в час,

- возможность создания регулируемого разрежения воздуха в вакуумной камере усилителя до 0,1 МПа,

- возможность поддержания до 85°С температуры пространства, окружающего усилитель с главным тормозным цилиндром;

г) для гидровакуумных усилителей:

- максимальное давление жидкости на входе - не менее 10 МПа с возможностью бесступенчатого изменения,

- возможность создания регулируемого разрежения воздуха в вакуумной камере усилителя до 0,1 МПа,

- обеспечение частоты циклов пульсации давления - не менее 1000 циклов в час,

- возможность поддержания температуры окружающего пространства до 85°С.

Стендовые установки по оценке долговечности в условиях циклического нагружения и определению функциональных свойств вакуумных (в сборе с главными тормозными цилиндрами) и гидровакуумных усилителей, а также по оценке долговечности главных тормозных цилиндров должны иметь нагрузочные гидроцилиндры с регулируемым объемом не менее рабочего объема испытуемого аппарата.

2.2.1 Испытания скоб, колесных тормозных цилиндров и регуляторов тормозных сил

Испытания заключаются в создании давления жидкости на входе в аппарат, доведенного до уровня испытательного давления по ГОСТ 23181, и выдерживании на этом уровне в течение 2 мин.

При этом фиксируют значение испытательного давления, время выдерживания и наличие или отсутствие утечки жидкости.

Признаком потери герметичности и разрушения является появление течи жидкости через трещины в корпусе или уплотнительные детали.

2.2.2 Испытания главных тормозных цилиндров без вакуумных усилителей

Испытания заключаются в создании испытательного усилия на штоке, доведенного до испытательного усилия по ГОСТ 23181, умноженного на передаточное отношение педали , и выдерживании на этом уровне в течение 2 мин .

При этом фиксируют значения испытательного усилия и давления на выходе из рабочих полостей цилиндра, время выдерживания, перемещение штока во время выдерживания и наличие или отсутствие утечки жидкости.

Признаками потери герметичности и разрушения являются:

- прекращение повышения давления на выходах по мере повышения усилия;

- появление течи жидкости через трещины в корпусе или уплотнительные детали;

- перемещение штока после достижения регламентированного усилия на нем.

2.2.3 Испытания вакуумных усилителей в сборе с главными тормозными цилиндрами

Вакуумный трубопровод испытательной установки предварительно проверяют на герметичность. Для этого наконечник шланга для подсоединения к вакуумному усилителю закрывают пробкой и создают разрежение в вакуумном трубопроводе и шланге (0,075 ± 0,005) МПа. После стабилизации разрежения падение разрежения в течение 1 мин (в пределах погрешности измерения) не допускается.

Перед нагружением усилителя измеряют расстояние между установочными плоскостями усилителя и главного тормозного цилиндра.

Испытания заключаются в создании и стабилизации разрежения в вакуумной камере усилителя (0,075 ± 0,005) МПа и выдерживании этого разрежения в течение 1 мин при различных статических усилиях на входном штоке. Значения усилий соответствуют 0 %, 20 %, затем 120 % максимального значения усилия на тормозной педали базового автомобиля по ГОСТ Р 41.13 и ГОСТ Р 41.13-Н для испытаний типа 0, умноженного на передаточное отношение педали. При этом фиксируют значения испытательного усилия, разрежения и давления на выходе из рабочих полостей цилиндра, время выдерживания, перемещения штока и снижение разрежения во время выдерживания, наличие или отсутствие утечки жидкости.

Признаками потери герметичности и разрушения являются:

- прекращение повышения давления в рабочих полостях главного тормозного цилиндра по мере повышения усилия на штоке;

- снижение разрежения в вакуумной камере или давления на выходе из цилиндра при постоянном усилии на штоке;

- перемещение штока усилителя при стабилизации усилия на нем;

- появление течи жидкости через трещины в корпусе или уплотнительные детали главного цилиндра;

- наличие после испытаний на прочность остаточной деформации корпуса усилителя в осевом направлении более 0,3 мм;

- видимые остаточные деформации корпуса крышек и шпилек усилителя.

2.2.4 Испытания гидровакуумных усилителей

Испытания заключаются в создании и стабилизации разрежения в вакуумной камере усилителя (0,075 ± 0,005) МПа и выдерживании этого разрежения в течение 1 мин при различных статических усилиях на входе. Значения усилий соответствуют 0 %, 20 %, затем 120 % максимального значения усилия на тормозной педали базового автомобиля по ГОСТ Р 41.13 и ГОСТ Р 41.13-Н для испытаний типа 0, умноженного на передаточное отношение педали. При этом фиксируют значения испытательного давления, разрежения и давления на выходе из рабочих полостей цилиндров, время выдерживания, снижение разрежения во время выдерживания, наличие или отсутствие утечки жидкости.

Признаками потери герметичности и разрушения являются:

- прекращение повышения давления на выходе по мере повышения давления на входе;

- снижение разрежения в вакуумной камере при постоянном давлении на входе;

- снижение давления на входе или выходе после стабилизации давления на входе;

- появление течи жидкости через трещины в корпусе или уплотнительные детали гидроцилиндра.

2.2.5 Испытания регуляторов тормозных сил

Испытания заключаются в создании давления жидкости на входе в регулятор, которое изменяют в пределах от 0 до 8,0 МПа.

В указанном диапазоне фиксируют значения давлений на входе и выходе из регулятора через 1,0 МПа.

2.2.6 Испытания вакуумных усилителей

Испытания заключаются в последовательном создании стабилизированного разрежения в вакуумной камере в пределах от 0 до 0,075 МПа через 0,025 МПа и приложении при каждом из них статического усилия на входной шток усилителя, составляющего от 0 % до 120 % максимального значения усилия на тормозной педали базового автомобиля по ГОСТ Р 41.13 и ГОСТ Р 41.13-Н, умноженного на передаточное отношение педали.

При каждом значении разрежения в указанном диапазоне усилий фиксируют значения усилия на штоке и давлений на выходе из рабочих полостей главного тормозного цилиндра. Должно быть зафиксировано не менее пяти значений.

2.2.7 Испытания гидровакуумных усилителей

Испытания заключаются в последовательном создании стабилизированного разрежения в вакуумной камере в пределах от 0 до минус 0,075 МПа через 0,025 МПа и создании при каждом из них давления жидкости на входе в рабочий цилиндр, составляющего от 0 % до 120 % максимального значения усилия на тормозной педали базового автомобиля по ГОСТ Р 41.13 и ГОСТ Р 41.13-Н, умноженного на передаточное отношение педали.

При каждом значении разрежения в указанном диапазоне давлений фиксируют значения давлений на входе и выходе из тормозного цилиндра. Должно быть зафиксировано не менее пяти значений.

По полученным при испытаниях значениям (среднеарифметическое значение результатов не менее трех измерений) строят графики зависимостей давления на выходе из аппарата от усилий или давлений на его входе. Полученные результаты испытаний должны отличаться не более чем на 10 %, заданных в ТД.

Перед началом испытаний с помощью регулирования зазора между поршнями и ограничителями нагрузочных цилиндров испытательной установки устанавливают ход поршней испытуемого аппарата, соответствующий: для скоб - не менее 0,25 мм, для колесных цилиндров - не менее 2/3 их полного хода.

Испытания проводят в нагревательной камере при температуре (70 ± 15)°С (кроме регуляторов тормозных сил) путем создания пульсирующего давления от 0 до 7,0 МПа частотой от 60 до 100 циклов нагружения в минуту до момента возникновения признаков потери герметичности или достижения 150000 циклов нагружения без потери герметичности.

Перед началом испытаний с помощью регулирования зазора между поршнями и ограничителями нагрузочных цилиндров испытательной установки устанавливают ход штока главного цилиндра, равный не менее 2/3 его полного хода при равном объеме вытесняемой жидкости из каждой полости.

Испытания проводят в нагревательной камере при температуре (70 ± 15)°С путем приложения циклически изменяющегося усилия на входной шток от 0 до 7,0 МПа частотой от 30 до 60 циклов нагружения в минуту до момента возникновения признаков потери герметичности или достижения 150000 циклов нагружения без потери герметичности.

Перед началом испытаний с помощью регулирования зазора между поршнями и ограничителями нагрузочных цилиндров испытательной установки устанавливают ход штока усилителя, равный не менее 2/3 его полного хода при равном объеме вытесняемой жидкости из каждой полости главного цилиндра.

При испытаниях в нагревательной камере должна поддерживаться температура (70 ± 15)°С и должно обеспечиваться постоянное разрежение в вакуумной камере (0,075 ± 0,005) МПа.

Испытания проводят путем приложения циклически изменяющегося усилия на входной шток от 0 до 7,0 МПа частотой от 30 до 60 циклов нагружения в минуту до момента возникновения признаков потери герметичности или достижения 150000 циклов нагружения без потери герметичности.

Перед началом испытаний с помощью регулирования зазора между поршнями и ограничителями нагрузочных цилиндров испытательной установки обеспечивают объем вытесняемой жидкости из рабочей полости цилиндра, равный не менее 2/3 его полного рабочего объема.

При испытаниях в нагревательной камере должна поддерживаться температура (70 ± 15)°С и должно обеспечиваться постоянное разрежение в вакуумной камере (0,075 ± 0,005) МПа.

Испытания проводят путем создания пульсирующего давления на выходе от 0 до 7,0 МПа частотой от 30 до 60 циклов нагружения в минуту до момента возникновения признаков потери герметичности или достижения 150000 циклов нагружения без потери герметичности.

2.3 Схемы испытательного оборудования

Рекомендуемые схемы испытательного оборудования приведены на рисунках 8-12

1 - объект испытаний ; 2 - контрольные манометры ; 3 - сливной кран ; 4 - клапан прокачки ; Р - давление на входе

Рисунок 8. - Схема испытательной установки для определения функциональных свойств регуляторов тормозных сил гидравлического привода

1 - объект испытаний; 2 - контрольный манометр; 3 - сливной кран; 4 - клапан прокачки; Р - давление на входе

Рисунок 9. - Схема испытательной установки для определения герметичности и прочности скоб дисковых тормозов, колесных цилиндров и регуляторов тормозных сил гидравлического привода

1 - компрессор; 2 - пневматическая магистраль; 3 - электропневмоклапан; 4 - регулятор давления; 5 - манометр; 6 - пневматическая камера; 7 - главный тормозной цилиндр; 8 - гидравлические манометры; 9 - объекты испытаний; 10 - нагревательная камера; 11 - термопара; 12 - нагревательный элемент; 13 - термореле; 14 - термоизмерительный прибор: 15 - счетчик импульсов; 16 - генератор импульсов; 17 - блок питания

Рисунок 10. - Схема испытательной установки для определения долговечности и прочности скоб дисковых тормозов, колесных цилиндров и регуляторов тормозных сил гидравлического привода

1 - вакуумный усилитель; 2 - главный тормозной цилиндр; 3 - динамометр сжатия; 4 - указатель перемещения штока; 5 - индикатор деформации; 6,7 - манометры; 8 - вакуумметр; 9, 10 - нагрузочные цилиндры; 11- нагревательный элемент; A - атмосфера; B - вакуум; F - сила, прикладываемая к штоку усилителя; ? - зазор между штоком нагрузочного цилиндра и упором

Рисунок 11. - Схема установки для испытаний вакуумных усилителей

1 - объект испытаний; 2 - нагрузочный цилиндр; 3 - манометры; 4 - вакуумметр; 5 - нагревательный элемент; А - атмосфера; B - вакуум; Р - давление на входе; ? - зазор между штоком нагрузочного цилиндра и упором

Рисунок 12. - Схема установки для испытаний гидровакуумных усилителей гидравлического тормозного привода

1 - главный тормозной цилиндр; 2 - динамометр сжатия; 3 - указатель перемещения штока; 4, 5 - манометры; 6, 7 - нагрузочные цилиндры; 8 - нагревательный элемент; F - сила, прикладываемая к штоку усилителя; ? - зазор между штоком нагрузочного цилиндра и упором

Глава 3. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ

метрологический измерение автомобильный тормозной

Основные неисправности. К признакам неисправностей тормозной системы относят слабое действие тормозов, плохое растормаживание или заклинивание колес, неравномерное действие тормозных механизмов колес одной оси, попадание воздуха в систему гидравлического привода и утечку тормозной жидкости, снижение давления в системе пневматического привода и негерметичность системы.

Слабое действие тормозов наблюдается при нарушении регулировки тормозных механизмов и привода, загрязнении или замасливании тормозных колодок, попадании воздуха в систему привода, уменьшении объема тормозной жидкости. На автомобилях с гидровакуумным усилителем малая эффективность действия тормозов может быть связана с нарушением работы усилителя тормозов. Недостаточное количество воздуха в системе пневмопривода из-за плохой работы компрессора также является причиной слабого действия тормозов.

Неравномерное действие тормозных механизмов колес одной оси вызывает увод или занос автомобиля в сторону при торможении. Это происходит чаще всего из-за неправильной регулировки тормозных механизмов, а также по причинам, отмеченным выше.

Попадание воздуха в систему гидравлического привода снижает эффективность действия тормозов, что проявляется при нажатии на тормозную педаль. Для нормального торможения в этом случае необходимо нажимать на педаль несколько раз. При утечке жидкости из привода в результате нарушения его герметичности тормозная система может полностью отказать в работе либо это приводит к отказу одного контура при двухконтурном приводе.

Диагностирование тормозной системы. Все работы по техническому обслуживанию тормозной системы проводят в объеме ЕО, ТО-1, ТО-2. При ежедневном обслуживании проверяют действие тормозной системы во время движения автомобиля, герметичность соединений в трубопроводах и узлах гидропривода и пневмопривода. Утечку жидкости определяют по подтекам в местах соединений, а утечку воздуха - при снижении давления в системе по манометру на неработающем двигателе, на слух или с помощью мыльной воды, которой покрывают места соединений.

При первом техническом обслуживании в дополнение к работам ЕО, производят диагностические работы на постах по оценке эффективности действия тормозов, свободного и рабочего хода педали тормоза и рычага стояночного тормоза. При необходимости после диагностирования проводят регулировочные и крепежные работы по всем узлам привода, доливают и прокачивают жидкость в гидроприводе, смазывают механические сочленения педали, рычагов и других деталей привода.

При втором техническом обслуживании проводят работы в объеме ЕО, ТО-1 и дополнительно проверяют состояние тормозных механизмов колес при их полной разборке, заменяют изношенные детали (колодки, тормозные барабаны и другие), собирают и регулируют тормозные механизмы. Прокачивают гидропривод тормозов, проверяют работу компрессора и регулируют натяжение его приводного ремня и привод стояночного тормоза, проверяют работу вспомогательного (моторного) тормоза на автомобилях КамАЗ.

Диагностирование тормозной системы автомобилей предусматривается в объеме работ ТО-1 или ТО-2 в зависимости от принятого технологического процесса технического обслуживания на данном предприятии. Диагностические работы проводят перед выполнением очередного ТО-1 на специализированных постах или на первом посту при поточном способе проведения ТО-1. В случае выполнения ТО-2 и устранения неисправностей по тормозной системе диагностирование рекомендуется проводить после выполнения указанных работ.

В объем диагностических работ по тормозной системе входят проверка свободного хода педали тормоза, определение тормозных сил на колесах, времени срабатывания привода, одновременности действия тормозов, усилия на тормозной педали, эффективности действия стояночного тормоза.

Основными показателями состояния тормозной системы, которые определяют при выполнении перечисленных работ, являются тормозной путь или установившееся замедление при торможении, одновременность затормаживания всех колес и эффективность действия стояночного тормоза по обеспечению неподвижного состояния автомобиля на уклоне. Указанные параметры можно определить при дорожных или стендовых испытаниях. Они регламентированы Правилами дорожного движения и составляют нормы, приведенные в таблице 3.

Таблица 3

Эффективность рабочей тормозной системы при дорожных испытаниях со скорости начала торможения 40 км/ч

Тип транспортного средства (в снаряженном состоянии)	Тормозной путь, м, не более	Установившееся замедление, м/с2, не менее
Легковые автомобили и их модификации	14,5	6,1
Автобусы с полной массой до 5 т	18,7	5,5
То же, свыше 5 г	19,9	5,0
Грузовые автомобили с полной массой до 3,5 т	19	5,4
То же, свыше 3,5 т до 12 т	18,4	5,7

Стояночная тормозная система легкового автомобиля в снаряженном состоянии должна удерживать его на месте при испытании на уклоне крутизной не менее 25 %, то же для грузовых автомобилей (автопоездов) - на уклоне не менее 31 %. В момент проверки стояночного тормоза двигатель должен быть разобщен с трансмиссией, а рычаг ручного тормоза должен надежно фиксироваться запирающим устройством.

Поступающий на тормозной стенд автомобиль должен быть чистым, иметь сухие шины; давление в шинах должно соответствовать норме. Установка автомобиля на стенд осуществляется таким образом, чтобы его продольная ось располагалась перпендикулярно оси вращения роликов. При работе на стенде рычаг переключения передач автомобиля должен быть установлен в нейтральное положение, под не диагностируемые в данный момент колеса должны быть подложены упорные башмаки. Если диагностируются тормоза передних колес, а стояночный тормоз действует на задние, то он должен быть включен. Реактивное усилие возникает тогда, когда автомобиль имеет небольшую нагрузку, приходящуюся на заднюю ось, и снабжен гидравлическими регуляторами тормозных сил. В целом методика измерения параметров на тормозных стендах сводится к такой технологической последовательности. 1. Установить датчик измерения усилия нажатия на тормозную педаль. 2. Включить электродвигатели стенда и измерить тормозные силы (без нажатия на тормозную педаль), вызванные сопротивлением качению колес. Эта величина пропорциональна вертикальной нагрузке на колесо и обычно для легковых автомобилей составляет 40... 196 Н. Когда сила сопротивления качению колеса оказывается повышенной и составляет примерно 294...392 Н и более, то это означает, что колесо заторможено. В этом случае надо выяснить причину, которая может заключаться в регулировке зазора между тормозными колодками и барабаном, заедании поршней в рабочих цилиндрах, перетяжке подшипников ступицы колеса и т. д. 3. Плавно нажать на тормозную педаль с усилием не более 392 Н и снять показания. Допустимая разность тормозных сил для колес одной оси не должна превышать 20%. 4. Плавно нажать на тормозную педаль так, чтобы создать на каждом колесе тормозную силу около 490...784 Н и поддерживать ее постоянной в течение 30...40 с. Если имеется очень большая разница в показаниях тормозных сил или стрелки приборов не двигаются, значит в тормозные механизмы колес попала влага. Наиболее часто это явление можно наблюдать при проверке автомобилей, поступивших на стенд после мойки. Если различие между двумя показателями остается и после прогрева тормозов, то это связано со следующими причинами: поверхность накладок тормозных колодок подверглась кристаллизации и сильному замасливанию и стала иметь низкий коэффициент трения. Это явление подтверждается при выполнении всего цикла испытания тем, что тормозное усилие мало увеличивается, несмотря на наличие значительного усилия на тормозной педали; поршни рабочих цилиндров полностью заело в начальном положении. При этом отмечается, что увеличение усилия на педали тормоза не вызывает повышения тормозной силы на колесе.

Для уточнения возможной неисправности необходимо осмотреть тормозной механизм колеса. Если в процессе испытания показания тормозных сил одного или двух колес ритмично колеблются (амплитуда колебаний 196...392 Н) при постоянном усилии нажатия на тормозную педаль (147... 196 Н), то это свидетельствует о наличии эллипсности или несоосности барабана и колеса, деформации дисков, неправильном профиле шин и др. Условно можно считать, что эллипсность или несоосность составляет примерно 0,1 мм на каждые 98 Н колебаний тормозной силы. 5. При отпускании тормозной педали измерительные стрелки возвращаются к минимальным величинам, создаваемым сопротивлением качению. По скорости и равномерности возвращения стрелок оценивают одновременность и качество растормаживания колес. 6. Увеличивая усилие нажатия на тормозную педаль, снимают показания тормозных сил до достижения блокировки колес. В ходе этих испытаний оценивают равномерность работы тормозов. Если наблюдается малое увеличение тормозных сил у обоих колес (например, при усилии на педали, равном 98 Н, тормозное усилие на колесах составляет 833 Н; при увеличении усилия на педали до 196 Н оно увеличивается только до 1176 Н вместо 1568... 1666 Н), то тип примененных на автомобиле фрикционных накладок или непригоден из-за чрезмерно высокой твердости или же их поверхность кристаллизовалась или замаслилась в процессе эксплуатации. Если наблюдается слишком быстрое увеличение тормозных сил (например, при усилии на педали, равном 98 Н, тормозное усилие на колесах составляет 833 Н, при увеличении усилия на педали до 196 Н тормозное усилие на колесах увеличивается почти до 1960 Н), то тормоза имеют склонность к самоблокированию. Это особенно опасно при торможении на влажной дороге. Повышенная склонность к самоблокированию может вызваться слишком мягким материалом фрикционных накладок. При барабанных тормозах аналогичное явление может возникать, если колодки неправильно отрегулированы. Кроме того, у автомобилей, имеющих усилитель тормозов, склонность к блокированию колес может быть вызвана неправильной работой усилителя. Тормозные силы, которые создаются на колесах в момент их блокирования, имеют решающее значение для оценки эффективности действия тормозов. Однако следует иметь в виду, что величина тормозной силы, при которой происходит блокирование колес, определяется факторами, многие из которых не зависят от технического состояния автомобиля, например масса, приходящаяся на одно колесо, давление в шинах, износ и рисунок протектора. 7. Аналогичным образом проверяют тормоза задних колес. 8. Суммируя тормозные силы на каждом колесе, определяют большую тормозную силу, которая должна быть не менее 60% от массы автомобиля. 9. Для проверки ручного (стояночного) тормоза необходимо постепенно перемещать его рычаг до достижения начала блокировки колес. Эту операцию следует проводить особенно осторожно, так как в момент блокирования колес автомобиль, не удерживаемый незаторможенными передними колесами, может переместиться со стенда рывком назад. Поэтому во время испытаний на расстоянии 2 м от автомобиля не должно быть людей. Перемещая рычаг ручного тормоза, подсчитывают количество щелчков храпового механизма для того, чтобы проверить правильность регулировки привода. Одновременно проверяют эффективность торможения и равномерность действия привода. Технически исправный ручной тормоз должен обеспечивать тормозные силы на обоих колесах, сумма которых не должна быть меньше 25% от полной массы автомобиля. Из широкой номенклатуры параметров диагностирования тормозных систем (ГОТ 25478--82) обязательной оценке подлежат величины тормозных сил на отдельных колесах, общая удельная тормозная сила коэффициент осевой неравномерности тормозных сил и время срабатывания тормозов. При этом общая удельная тормозная сила и коэффициент осевой неравномерности являются расчетными. В соответствии с требованиями того же стандарта при диагностировании тормозов автомобилей на роликовых стендах должны измеряться максимальные значения тормозных сил на колесах, т. е. проводиться так называемый полный режим. Особенностью существующих на сегодня в отечественной и зарубежной практике методов стендовой проверки (в условиях эксплуатации автомобилей) тормозов является их испытание без нагрузки, т. е. в частичном режиме. По этой причине на роликовых стендах без догружателей невозможно по условиям сцепления колес с роликами реализовать полную тормозную силу. Применение Догружателей позволяет также повысить точность и достоверность оценки тормозных свойств автомобилей, допускает увеличение тепловой нагрузки на тормозной механизм, предотвращает повышенный износ шин. В эксплуатационной практике исходят из условия наличия соотношения между развиваемой тормозной силой и задаваемым давлением в приводе. Чтобы не нарушалось это условие объективности диагностирования, испытания следует проводить при давлении в приводе не вызывающем блокирования колеса или на пределе блокирования. С этой целью давление в приводе необходимо задавать в соответствии с реализуемой на стенде тормозной силой. Эта величина зависит от ряда факторов (нагрузки на ось автомобиля; конструкции стенда, их расположения, вида покрытия роликов, наличия нагружателя; вида и состояния шины -- типа рисунка, величины его износа, давления в шине; наличия влаги и грязи на поверхности) и может изменяться в зависимости от конкретных условий; испытания даже для одного и того же стенда и автомобиля. Чтобы тормоза, признанные годными по результатам испытаний в частичном режиме, развивали требуемую эффективность при торможении на дороге с полной нагрузкой, необходимо обеспечить соответствие нормативов эффективности действия тормозов при испытаниях их в частичном и полном режимах. Этого можно достичь, если нормативы эффективности для испытаний на стенде в частичном режиме задаются, например, с помощью графика, представляющего собой зависимость между давлением в приводе и тормозной силой (рис. 13.). Координаты точки В определяются на основе нормативных документов: нормативному значению усилия на педали Рп н или нормативному давлению в приводе Рп н соответствует нормативное значение тормозной силы Рт н на колесе. Точка А находится на пересечении прямых, проведенных через точки Рт о (соответствует тормозной силе на колесе при ненажатой педали, т. е. потерям на прокручивание незаторможенных колес) и Р0 (давлению в приводе, при котором тормозные колодки прижимаются к барабану). Значения Рт о и Р0 нормируются обычно на основе статистических обследований тормозных систем автомобилей в соответствии с известными методиками определения диагностических параметров.

Рис. 13. Зависимость между давлением в проводе и тормозной силой

Пользуются нормативным графиком следующим образом: если в конкретных условиях испытаний на данном стенде максимальная (по условиям сцепления) тормозная сила на колесе составляет Ртб при давлении в приводе Рб л (т. е. при этом давлении колесо на стенде блокируется), испытания проводят при несколько меньшем давлении, например Р*. Для технически исправных тормозов давлению Pf должна соответствовать тормозная сила не менее PTi Для легковых автомобилей, имеющих тормозные системы с гидроприводом, вместо давления в приводе измеряют усилие на тормозной педали. При этом нормативный график эффективности действия тормозов не изменяется (кривые 1 и 2 на рис. 13). Если тормозной привод имеет усилитель, то вид графической зависимости несколько изменяется (кривые 3 и 4 на рис. 13). В приложении 6 в качестве примера дана технологическая карта диагностирования автомобилей на стенде 7518.

Диагностирование тормозной системы на стенде позволяет измерять те же параметры, что и при дорожных испытаниях, а также тормозные силы на каждом колесе, время срабатывания тормозов и неравномерность тормозных сил по осям. Тормоза грузовых автомобилей проверяют на стендах КИ-4998, К-207, легковых - на стендах К-208, ТС-1 и др.

Принцип определения тормозных сил на стенде заключается в следующем. Автомобиль устанавливают задними и передними колесами на ролики или барабаны стенда, доводят окружную скорость вращения колес до 50 - 70 км/ч и резко тормозят автомобиль, разъединяя барабаны стенда от привода. При этом в местах контакта колес с барабанами возникают силы, противодействующие тормозным силам. Замеряя время, угловое замедление или частоту вращения барабанов до момента остановки колес, можно определить тормозной путь и эффективность действия тормозной системы автомобиля. На стенде легко измеряют также тормозной момент на колесах по крутящему реактивному моменту на барабанах. Нагрузочное устройство стенда преобразует крутящий момент на барабанах в электрический сигнал, который выводится на стрелочный прибор пульта управления стендом. По показаниям стрелочного прибора можно судить об эллипсности тормозных барабанов автомобиля, а также диагностировать состояние стояночного тормоза.

Регулировочные работы по тормозной системе

Работы по регулировке тормозной системы заключаются в устранении подтеканий жидкости из гидропривода тормозов и его прокачке от попавшего воздуха, в регулировке свободного хода педали тормоза и зазора между колодками и барабаном, регулировке стояночного тормоза.

Подтекание жидкости из системы гидропривода устраняют подтяжкой резьбовых соединений в магистрали привода, а также заменой пришедших в негодность шлангов, трубопроводов, манжет и других деталей.

Воздух из гидропривода тормозной системы автомобиля удаляют в такой последовательности:

проверяют уровень тормозной жидкости в наполнительном бачке главного тормозного цилиндра и при необходимости доливают жидкость до нормы;

снимают резиновый колпачок с клапана выпуска воздуха колесного тормозного цилиндра и на него надевают резиновый шланг, конец которого опускают в банку с тормозной жидкостью;

отвертывают на пол-оборота клапан выпуска воздуха и резко нажимают на педаль тормоза несколько раз;

после окончания выхода пузырьков воздуха из шланга завертывают клапан при нажатой педали тормоза и далее прокачивают остальные колесные цилиндры.

После прокачки гидропривода педаль тормоза должна приобрести при нажатии «жесткость» и ход педали восстанавливается в пределах допустимого. При прокачке следует постоянно добавлять жидкость в наполнительный бачок.

Регулировка зазора между колодками и тормозным барабаном на большинстве легковых автомобилей осуществляется автоматически благодаря перемещению упорных колец в колесных тормозных цилиндрах по мере изнашивания тормозных накладок. Зазор в колесном тормозном механизме на автомобилях без автоматической регулировки изменяют поворотом эксцентрика, головка которого выведена за опорный диск тормозного механизма.

Регулировку зазоров у тормозных механизмов с пневмоприводом выполняют с помощью регулировочного червяка, установленного в рычаге разжимного кулака. Для этого колесо вывешивают и, поворачивая ключом червяк за квадратную головку, доводят колодки до соприкосновения с барабаном. После этого поворачивают червяк в обратном направлении до свободного вращения колеса.

Правильность регулировки проверяют щупом через окно в тормозном барабане. Зазор должен составлять 0,2 - 0,4 мм у осей колодок, а ход штока тормозной камеры - 20 - 40 мм.

Регулировка свободного хода педали тормоза на автомобилях с гидроприводом заключается в установке правильного зазора между толкателем и поршнем главного цилиндра, который регулируют изменением длины толкателя. В результате регулировки длина толкателя должна быть такой, чтобы зазор между толкателем и поршнем составлял 1,5 - 2 мм.

В системе с пневматическим приводом свободный ход педали регулируют изменением длины тяги, которая связывает педаль тормоза с промежуточным рычагом привода тормозного крана. Свободный ход педали после регулировки должен составлять 14 - 22 мм. В отрегулированной и исправной системе пневматического привода падение давления воздуха при ненажатой педали и остановленном двигателе не должно превышать 0,05 МПа в течение 30 мин, при нажатой педали - в течение 15 мин. Рабочее давление в системе при движении автомобиля должно поддерживаться автоматически в пределах 0,60-0,75 МПа.

Регулировку привода стояночного тормоза у легковых автомобилей в большинстве случаев производят изменением длины наконечника уравнителя троса, связанного с рычагом. При этом ход рычага (рукоятки) должен составлять 3 - 4 щелчка запирающего устройства.

Техническое состояние тормозной системы непосредственно влияет на транспортную работу и безопасность движения автомобиля. Большинство ДТП вследствие технического состояния автомобиля происходит из-за отказов тормозной системы. В процессе эксплуатации автомобиля изнашиваются подвижные детали тормозных механизмов и привода, увеличиваются зазоры в соединениях рабочих пар, что приводит к увеличению тормозного пути и времени срабатывания тормозов. В приводе тормозов нарушается герметичность. В результате происходит утечка воздуха или жидкости. В процессе работы снижается производительность компрессора, а износ уплотнений агрегатов трансмиссии приводит к попаданию масла в тормозные механизмы. Эти факторы уменьшают эффективность действия тормозов и не обеспечивают эксплуатацию автомобиля с повышенными скоростями.

Установка на современных отечественных автомобилях сложных тормозных устройств с несколькими вариантами воздействия на снижение скорости движения требует от технического персонала автотранспортных предприятий оперативной и качественной диагностики тормозов с последующими операциями по восстановлению их работоспособности.

Для определения эффективности торможения необходимо сложить результаты замеров максимальных тормозных сил всех колес автомобиля и разделить на его массу. Полученная общая удельная тормозная сила не должна превышать норм, указанных в прил. 3. Разность тормозных сил между колесами одной оси не должна превышать 10% большего усилия.

Установившееся замедление измеряется специальным прибором-деселерометром, а время срабатывания - секундомерами, входящими в комплект принадлежностей тормозных стендов.

Стенд тормозной, электопневматический, стационарный, автоматизированный, модель К486, предназначен для технического диагностирования тормозной системы легкового автомобиля. В конструкцию стенда входят приборная стойка и опорное устройство, состоящее из двух блоков роликов. Для облегчения выезда и въезда автомобиля имеется подъемное устройство, приводом которого служат резинокордные пневматические баллоны. Конструкция стенда исключает проскальзывание колес при блокировке. Оценка состояния тормозов производится по усилию, измеряемому при прокручивании заторможенных колес автомобиля блоками беговых роликов стенда. Результаты измерения запоминаются цифровыми индикаторами, тензометрическая силоизмерительная система обеспечивает высокую точность измерения. Управление стендом производится из кабины испытуемого автомобиля при помощи дистанционного пульта. Диапазон измерения тормозной силы 0-5000 Н. Начальная скорость торможения 4 км/ч. Питание от трехфазной сети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц в сети сжатого воздуха давлением 0,4-0,6 МПа.

Рис. 14. Автоматизированный стенд модели К486 для проверки тормозов

Стенд тормозной, стационарный, роликовый, модель К208М (рис. 57), предназначен для проверки тормозной системы с принудительным приводом колес автомобиля, с нагрузкой на ось до 20000 Н и колеей 1100-1800 мм. В конструкцию стенда входят: пульт управления; опорное устройство, состоящее из двух блоков роликов; пневматический подъемник, обеспечивающий свободный въезд автомобиля на стенд; блок подачи воздуха с воздухораспределителем и аппаратный шкаф. На стенде измеряются тормозная сила на отдельных колесах и синхронность срабатывания тормозов колес отдельной оси, время срабатывания тормозного привода и усилие, прикладываемое к педали тормоза через силоизмерительное устройство - педаметр. Оценка состояния тормозов производится по усилию, измеряемому при прокручивании заторможенных колес автомобиля блоками беговых роликов стенда (рис. 15).

Рис. 15. Стенд модели К208М для проверки тормозов

Развиваемый при этом роликами 8, 1 крутящий момент, пропорциональный тормозному моменту на колесе, создает на корпусе их электродвигателя 6 реактивный момент, который через рычаг 5 воспринимается датчиком давления 4 и подается на измерительные приборы пульта управления, где расположены два микроамперметра со стабилизатором напряжения, фиксирующие тормозные силы на отдельных колесах оси, так как блоки роликов имеют автономные приводы от электродвигателя 6 через муфту 7 и цепную передачу 2 с натяжным устройством 3. Диапазон измерения тормозной силы 0-5000 Н (0-500 кгс); имитируемая скорость движения автомобиля 5 км/ч; питание от трехфазной сети переменного тока 380/220 В и частотой 50 Гц; давление воздуха, подаваемого в цилиндры подъемника, 0,6 МПа.

Рис. 16. Схема блока роликов тормозного стенда модели К208М

Тормозные стенды для диагностирования тормозных качеств грузовых автомобилей, автобусов и прицепов выпускаются следующих моделей:

К259 и К480 - стационарные, роликовые с допустимой нагрузкой на ось до 60 кН; КИ4998 и КИ8925 ГОСНИТИ - стационарные, роликовые с допустимой нагрузкой на ось до 40 кН (4,0 тс) и 50 кН (5,0 тс) соответственно.

Основными узлами стендов являются: пульт управления; два блока роликов с индивидуальным приводом и нагрузочным устройством; пневмоподъемник двустороннего действия, обеспечивающий свободный въезд и съезд автомобиля со стенда.

В пульте управления стендом КИ4998 находятся измерительная аппаратура и кнопки управления электрической системой. На панели приборов пульта установлены: два микроамперметра 10 и 16 на 0-100 мА, предназначенные для фиксации тормозных сил правого и левого колес автомобиля; микроамперметр 13 для фиксации усилия на тормозной педали; два электросекундомера 9 и 17 для определения времени срабатывания тормозного привода. В центре панели расположены: переключатель 7 пределов значений тормозных сил от 0 до 10000 Н, тумблер 8 (700-1400) переключения диапазонов изменения тормозных сил, а также сигнальная красная лампа 18, включающаяся при установке подъемников в верхнем положении (съезд), и сигнальная зеленая лампа 5 готовности системы. На сторонах панели находятся сигнальные лампы 11 и 15 блокировки правого и левого колес автомобиля. В нижней части расположены: общая кнопка 1 «Стоп» для отключения электродвигателей, кнопка пуска электродвигателей правого 25 и левого 2, кнопка-сброс 3, кнопка готовности секундомера 4, лампы 6 и 19 готовности пуска левой и правой стороны стенда, тумблер 21 готовности стенда к пуску и 22 включения ламп освещения пульта 12 и 14, тумблер 24 включения пневмоподъемника; 20 - передняя панель; 23 - опора пульта.

Рис. 17. Пульт управления тормозного стенда модели КИ4998

В комплекте стенда находятся: гидравлический педаметр, который подключается к пульту 26; контактный датчик для включения электросекундомеров и пульт дистанционного управления.

Блоки роликов, правый и левый (рис. 60), аналогичны по конструкции. Они состоят из рамы 13; ведущего 8, ведомого 9 роликов; двухступенчатого цилиндрического редуктора 2, соединенного с электродвигателем 12 цепной передачей 1; упругой муфты 3; пневматического подъемника 7; нагрузочного 11 и тарировочного 4 устройства; натяжного 10 и отбойного 6 роликов; цепь 5 соединяет ролики 8 и 9.

Рис. 18. Блок роликов стенда КИ4998

Реактивный момент, возникающий при торможении роликов, воспринимается гидроэлектрическим нагрузочным устройством 11, где при помощи датчика давление жидкости в цилиндре преобразуется в электрические сигналы, регистрируемые микроамперметрами на пульте управления и протарированные на величину тормозной силы.

Деселерометр модели 1155М (рис. 19) предназначен для оценки эффективности действия тормозов путем замера максимального замедления движения автомобиля при торможении.

Тип прибора - ручной, инерционного действия, маятниковый, устанавливается на внутренней стороне ветрового стекла автомобиля с помощью резиновых присосов.

Установка модели С905 (рис. 20) предназначена для обслуживания гидравлического привода тормозной системы. Установка универсальная, пневматическая, передвижная. В корпусе установки расположены воздушный баллон, ёмкость для сбора старой тормозной жидкости, прибор для проверки герметичности и остаточного давления гидропривода, нажимное устройство для педали тормоза и комплект наконечников.

Рис. 19. Деселерометр модели 1155М	Рис. 20. Установка модели С905 для обслуживания гидропривода тормозов

Техническая характеристика: давление при прокачке 0,25 МПа, давление воздуха в баллоне 0,8 МПа, вместимость резервуара 10 л.

Стенд модели К245 (рис. 21) предназначен для проверки приборов, кроме компрессора, пневматического привода тормозов автомобилей и автопоездов. Тип стенда - стационарный, пневматический. На стойке приборов установлены манометры, мультипликатор для повышения давления до 1,4 МПа, переключатели сигнальных и контрольных ламп. Внутри стенда находятся воздушные и контрольные баллоны, мультипликатор, регуляторы давления, краны управления, блоки подготовки воздуха, соединительные трубопроводы. Сжатый воздух подается к стенду под давлением 0,8-1,0 МПа от компрессора, а питание электрооборудования - от сети переменного тока напряжением 220 В.

Проверка эффективности действия тормозов на стенде К208М или К486.

Установить автомобиль передними колесами на беговые барабаны так, чтобы продольная ось его была перпендикулярна роликам стенда, а положение рулевого колеса соответствовало прямолинейному движению. Шины автомобиля должны быть чистыми и сухими. Рычаг переключения передач установить в нейтральное положение. Под свободные колеса подложить упоры, закрепить на педаль тормоза датчик-педаметр для замера усилия нажатия, а на внутреннюю часть лобового стекла закрепить деселерометр.

Рис. 21. Стенд модели К245 для проверки приборов пневмопривода тормозов

Прогреть тормоза, для чего включить электродвигатели беговых барабанов и нажать 2-3 раза на педаль тормоза с усилием 300-350 Н, удерживая при каждом нажатии педаль 15 с.

Определить плавность действия тормозов и полноту растормаживания, для чего медленно нажимать на педаль тормоза, не доводя колеса до блокировки, а затем резко отпустить педаль, следя при этом за величиной тормозной силы.

Определить тормозные силы на колесах передней оси, для чего установить переключатель фиксаций усилий на необходимую величину и нажимать на педаль тормоза до фиксации тормозных сил (загорится красная лампочка).

Снять показания тормозных сил каждого колеса.

Определить время срабатывания тормозного привода, для чего нажать на кнопку «Секундомер» и провести быстрое торможение, удерживая педаль тормоза до тех пор, пока не остановятся оба секундомера.

Снять показания секундомеров.

Определить установившееся замедление при торможении автомобиля, для чего установить стрелку деселерометра на ноль, «разогнать» автомобиль до скорости 40 км/ч (по спидометру) и, выключив сцепление, экстренно затормозить ножным тормозом.

Снять показания деселерометра.

Установить автомобиль задними колесами и определить эффективность тормозов таким же образом.

Проверить работу гидровакуумного усилия тормозов, для чего установить переключатель тормозных сил на цифру 20 и измерить их величину, затем запустить двигатель и снова измерить величину тормозных сил. Тормозная сила при исправном усилителе и работающем двигателе должна быть в 2,0-2,5 раза больше, чем при неработающем.

Проверить эффективность действия стояночного тормоза, для этого включить секундомеры и плавно затянуть рычаг привода при вращающихся колесах, измерить величину тормозной силы и время их срабатывания.

Результаты измерений надо записать в накопительную карту измерений, сравнить их с нормативными параметрами и произвести техническое заключение.

Проверка эффективности действия тормозов на стенде К259 или КИ4998.

Проверить работу стенда вхолостую, включить подачу сжатого воздуха и автоматический выключатель, опробовать работу подъемных площадок, пуск и остановку барабанов, проверить правильность показаний приборов.

Настроить датчик тормозных усилий и усилия на тормозную педаль согласно марке проверяемого автомобиля и техническим условиям.

Поднять подъемные площадки и установить автомобиль передними колесами на подъемник площадки.

Опустить подъемные площадки, установив передние колеса автомобиля на барабан.

Включить электродвигатели левых и правых барабанов кнопками 2 и. При этом микроамперметры покажут величину сопротивления качению колес, затем слегка притормозить колеса (20-30 с) для прогрева и просушки тормозов.

Затормозить колеса автомобиля методом служебного (не экстренного) торможения, доведя их до блокировки. При этом электродвигатели стенда отключаются автоматически.

Измерить значения тормозных сил для каждого колеса согласно показаниям микроамперметров.

Определить время срабатывания тормозного привода, для чего установить на тормозную педаль педаметр, включить электродвигатели и экстренно нажать на педаль до полной остановки барабанов стенда.

Зафиксировать показания секундомеров и дать заключение.

Поднять подъемные площадки, установить автомобиль на стенд задними колесами и провести испытания тормозов задней оси.

Произвести регулировку тормозного механизма того колеса, где значение величины тормозной силы меньше допустимой, которая заранее устанавливается перед выполнением лабораторной работы.

Результаты измерений записать в накопительную карту измерений, сравнить их с нормативными параметрами и произвести техническое заключение.

Примечание. Регулировка тормозного механизма производится согласно технологической карте, разработанной преподавателем в соответствии с инструкцией по эксплуатации данного автомобиля.

Проверка гидравлического привода тормозов производится в последовательности операций.

Значение величины свободного хода педали тормоза проверяется специальной линейкой, приставленной вплотную к педали и упирающейся в пол кабины. Заметив по шкале линейки положение отпущенной педали, необходимо нажать на педаль до начала торможения и вычесть разницу показаний шкалы линейки. Полученные измерения надо сверить с нормативными и при необходимости произвести регулировку за счет изменения хода толкателя главного тормозного цилиндра.

Герметичность гидропривода проверяется визуально после неоднократного нажатия на педаль тормоза. Обнаруженную неисправность необходимо устранить и произвести прокачку системы централизованно при помощи установки С905. Для этого необходимо подключить установку к гидроприводу тормоза автомобиля согласно схеме, подать сжатый воздух к установке, присоединить шланг к перепускному клапану правого заднего колеса. Подать жидкость от установки в гидропривод и открыть перепускной клапан рабочего цилиндра на 5-10 с. Таким же образом прокачать все остальные тормоза колес в последовательности: передний правый, передний левый, задний левый, а затем цилиндр гидровакуумного усилителя. Прокачка считается законченной, если рабочий ход педали до полного торможения равен половине суммарного хода и остаточное давление в магистрали гидропривода не менее 0,1 МПа при отпущенной педали тормоза. После окончания прокачки довести уровень жидкости в главном тормозном цилиндре до нормы (15-20 мм ниже кромки наливного отверстия).

Проверка пневматического привода тормозов производится в последовательности операций.

Производительность компрессора и герметичность пневмопривода тормозной системы определяются после пуска двигателя по секундомеру при нарастании давления воздуха в баллонах автомобиля до 0,7-0,8 МПа. После этого двигатель выключается и по манометру в кабине водителя определяется величина падения давления воздуха, а по секундомеру - время. Допускается падение давления воздуха на 0,05 МПа за 30 мин при свободном положении механизмов управления тормозной системой или за 15 мин при включенном. Место утечки воздуха определяется визуально.

Величина рабочего давления воздуха в тормозных камерах определяется по второму манометру в кабине при нажатой педали тормоза.

Свободный ход педали тормоза и ход штоков тормозных камер проверяются специальной линейкой или приспособлением в двух положениях: при отпущенной педали и при полном нажатии. Давление воздуха в баллонах и в тормозных камерах должно быть номинальным 0,6 и 0,45 МПа. Регулировка производится согласно технологической карте для данного автомобиля, разработанной преподавателем в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Работоспособность тормозных кранов проверяется на стенде К245, для чего необходимо закрепить прибор в тисках, присоединить к нему шланги и подать воздух под давлением 0,6-0,7 МПа.

Затем плавно нажать на рычаг крана и по манометру определить выходное давление воздуха (0,45-0,55 МПа). При необходимости произвести регулировку свободного хода рычага крана (1,5-2,0 мм) при помощи упорного винта.

Результаты измерений, полученные в п.п. 3 и 4, занести в накопительную карту и составить отчет по выполнению лабораторной работы.

Рекомендуется проводить эту работу методом анализа причин неисправностей и отказов, поиска и устранения их согласно заранее разработанному алгоритму, что позволяет проводить занятия по углубленной программе.

Список используемой литературы:

1. ГОСТ Р 51709-2001.

2. Испытания автомобилей. В.Б. Цимбалин, В.Н. Кравец, С.М. Кудрявцев, И.Н. Успенский, В.И. Песков М.: Машиностроение, 1978

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

4. Куров Б.А., Лаптев С.А., Балабин И.В. Испытания автомобилей. М.: 1976.

5. Домке, Э.Р. Основы метрологии, стандартизации и сертификации: уч. пособ. / Э.Р. Домке, В.В. Виноградов - Пенза: Изд. Пензенский ГАСА, 2000. - 253 с.

6. Кринскицкий, Е. Сертификация транспортных услуг / Е. Кринскицкий // Автомобильный транспорт. 1998. №7. С. 22-26.

7. Крылова, Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: учебник для вузов / Крылова Г.Д. 3-е изд., перераб. и доп. - М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 711 с.

8. Лифиц, И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: учебник / И.М. Лифиц - М.: Юрайт-Издат, 2002. - 296 с.

9. Бондаренко, В.А. Лицензирование и сертификация на автомобильном транспорте: уч. пособ. / В.А. Бондаренко, Н.Н. Якунин, Н.В. Игнатова, В.Я. Климонтов - М.: Машиностроение, 2002. - 464 с.

10. Мазур, И.И. Управление качеством: уч. пособ./ И.И. Мазур 4-е изд. - М.: Омега-М, 2007. - 399 с.

11. Методическое пособие по курсу подготовки специалистов по безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте /Под общ. ред. И.А.Венгерова. - М.: Трансконсалтинг, 2000. - 360 с.