Файл: Н. В. Пеньшин организация транспортных услуг и безопасность транспортного процесса тамбов .pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.03.2024

Просмотров: 331

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
236
Дорожные динамические испытания проводят при равных на- грузках автомобиля и без нагрузки на горизонтальном прямолинейном участке дороги с твёрдым и ровным покрытием (асфальт или бетон).
На полигоне НАМИ для этого предназначена динамометрическая до- рога. Все измерения производят при заездах автомобиля в двух взаим- но противоположных направлениях при сухой безветренной погоде
(скорость ветра до 3 м/с), причём подъёмы преодолеваются 2 раза.
Минимальную устойчивую скорость движения автомобиля опре- деляют на прямой передаче. Измерения производят на двух последова- тельно расположенных участках пути длиной 100 м каждый с расстоя- нием между ними, равным 200…300 м. Максимальную скорость дви- жения определяют на высшей передаче при прохождении автомобилем мерного участка длиной 1 км. Время прохождения мерного участка фиксируют секундомером или фотоствором.
Время и путь разгона автомобиля находят обычно при двух ре- жимах. На первом режиме автомобиль разгоняют на прямой передаче с начальной скоростью 15 км/ч до скорости, примерно равной 80% максимальной на этой передаче. В случае если минимальная устойчи- вая скорость выше 15 км/ч, то разгон начинают с минимальной устой- чивой скорости. При разгоне педаль подачи топлива выжимают полно- стью. Во втором режиме автомобиль разгоняют с места, начиная с первой или второй передачи, обычно также до скорости, примерно равной 80% максимальной.
Автомобиль с автоматической коробкой передач разгоняют толь- ко с места. Если коробка передач имеет два диапазона (высших и низ- ших) передач, то разгон производят последовательно на обоих диапа- зонах.
Для измерения параметров, характеризующих динамические свойства автомобилей, применяют приборы типа «путь–скорость–
время», записывающие параметры процесса разгона. В результате об- работки первичной записи получают зависимости пути и времени раз- гона от скорости движения автомобиля. Величины ускорений разгона автомобиля определяют графическим дифференцированием зависимо- сти времени разгона от скорости или при помощи акселерографов. При исследовательских испытаниях параметры процесса разгона записы- вают на осциллограф или магнитограф.
Тормозные свойства автомобиля. Безопасность автомобилей в значительной степени определяется их тормозными свойствами. Раз- работаны правила, регламентирующие методику проведения испыта- ний тормозов в дорожных условиях, и требования, предъявляемые к тормозным свойствам автомобиля.


237
При оценке тормозных свойств учитывают тип автомобиля (транс- портного средства). В зависимости от назначения автомобили подразде- ляют на три категории:
М – для перевозки людей; N – для перевозки грузов;
О – прицепы и полуприцепы. В зависимости от полной массы или числа мест для сидения каждая категория имеет подкатегории.
Тормозные системы рассматривают как рабочую, запасную (ава- рийную), стояночную и вспомогательную. Критериями оценки эффек- тивности рабочей и запасной тормозных систем являются тормозной путь и замедление, стояночной – уклон, на котором должен удержи- ваться автомобиль или автопоезд, а вспомогательной – постоянная скорость, которая должна поддерживаться при движении на спуске определённой крутизны и длины.
Перед дорожными испытаниями проверяют состояние шин. Если износ протектора (по высоте) превышает 50%, шины заменяют и обка- тывают при пробеге, составляющем не менее 500 км. Весовая нагруз- ка, действующая на автомобиль, в зависимости от вида испытаний может быть полной, соответствующей номинальной грузоподъёмно- сти, и частичной от масс водителя и испытателя.
На автомобиль устанавливают приборы для измерения пути и скорости, усилия на тормозной педали, замедления, термопары для измерения температуры тормозных механизмов и другие приборы.
Вспомогательными испытаниями определяют пути свободного выбега, характеристику тормозного привода (зависимость давления в приводе от усилия, действующего на педали тормоза).
Для дорожных испытаний тормозов выбирают участок сухой, чистой горизонтальной дороги с уклонами не более 0,5% с твёрдым ровным покрытием. Желательно, чтобы коэффициент сцепления на этой дороге был не ниже 0,72...0,75. Метеорологические условия должны быть следующие: скорость ветра не более 3 м/с в любом на- правлении, температура воздуха 5...30 °С, отсутствие атмосферных осадков в виде дождя, снега и тумана.
Непосредственно перед тормозными испытаниями все узлы авто- мобиля прогревают при движении со скоростью (0,8...0,9)
V
max в тече- ние 1 ч или более.
Испытания тормозов проводят на режимах типа «0», «I» и «II».
Для автомобилей, тормозная система которых имеет ограничитель давления или антиблокировочную систему (АБС), дополнительно про- водят испытания в режиме торможения на повороте и в режиме изме- нения ряда (переставка). Рабочую тормозную систему испытывают на всех режимах, а запасную – только на режиме типа «0».


238
На режиме типа «0» оценивают эффективность холодных тормо- зов. Автомобиль разгоняют до скорости, которая больше начальной скорости торможения на 3...5 км/ч. Перед началом торможения темпе- ратура тормозных механизмов не должна превышать 100 °С. Водитель отключает двигатель от трансмиссии и при достижении начальной скорости быстро нажимает на педаль тормоза с усилием, зависящим от типа автомобиля. Торможение производится до полной остановки.
При заносе автомобиля водитель исправляет траекторию, только если это угрожает безопасности движения. В случае отклонения продоль- ной оси автомобиля от направления движения на угол более 8°, а так- же при выходе автомобиля из полосы шириной 3,5 м устраняют при- чины заноса и заезд повторяют. Заезды проводятся не менее 3 раз в каждую сторону.
Испытания типа «I» состоят из двух этапов: предварительного для
(нагрева тормозов) и основного (для оценки эффективности работы нагретых тормозов). Нагрев достигается многократным торможением со скорости 0,8
V
max до скорости 0,4
V
max с установившимся замедлением
3 м/с
2
. Время между торможениями колеблется в пределах 45…60 с, а число торможений составляет 15…20 (в зависимости от категории и подкатегории автомобиля). На предварительном этапе тормозные ме- ханизмы нагреваются значительно, например в легковом автомобиле до 250...270 °С, в грузовом средней грузоподъёмности до 140...150 °С, в тяжёлом грузовом до 170...200 °С. Этот этап можно проводить тор- можением на спуске крутизной 7% и длиной 1,7 км для поддержания постоянной скорости 40 км/ч.
Основной этап испытаний типа «I» проводят не позднее чем через
45 с после предварительного контрольного торможения, как и в испы- таниях типа «0».
В испытательном режиме типа «II» при длительном торможении на затяжном спуске оценивают потери тормозного момента. Предва- рительный этап проводят при непрерывном торможении на спуске длиной 6 км и крутизной 6% со скоростью 30 км/ч. Практика показы- вает, что трудно найти участок дороги, соответствующий этим требо- ваниям. Поэтому более целесообразно на предварительном этапе ис- пользовать метод буксировки на горизонтальной дороге. Для этого применяют автомобиль-тягач с необходимым запасом тягового усилия и достаточным сцепным весом. Устройство сцепки должно иметь эле- мент для измерения усилия буксировки (рис. 9.4).
Необходимая величина этого усилия может быть определена из условия равенства сил, действующих на автомобиль при движении его под уклон и при буксировке.


239
Рис. 9.4. Разметка участка дороги для тормозных испытаний:
а – на повороте; б – при изменении ряда (перестановка)
Оценивают эффективность тормозов на основном этапе кон- трольным торможением, как при испытании типа «0», не позднее чем через 45 с. Для этого в буксирный прибор включают специальное уст- ройство, которое позволяет расцепить автомобили на ходу без их ос- тановки. На предварительном этапе тормоза сильно нагреваются (так, например, в тяжёлых грузовых автомобилях до 280 °С), что приводит к значительной потере их эффективности.
Как показывают испытания, при применении метода буксировки получается значительно меньший разброс результатов, чем в случае нагрева тормозов на спусках.
Эффективность тормозов может снизиться не только за счёт на- грева, но и за счёт попадающей влаги при движении по мокрой дороге.
Для оценки эффективности мокрых тормозов проводят следующие испытания. Предварительно определяют эффективность сухих тормо- зов трёхкратным торможением с постоянным усилием на педали тор- моза. Пропустив автомобиль через мелководный бассейн полигона, начинают серию новых торможений, стараясь выдержать прежний тормозной момент. При этом увеличивают усилие, действующее на педаль тормоза. Циклы торможений повторяют до тех пор, пока уси- лие, действующее на педаль, не станет равным первоначальному. Чис- ло торможений, необходимых для этого, и является оценкой эффек- тивности мокрых тормозов.

240
Дополнительные испытания автомобилей, имеющих ограничите- ли давления в тормозной системе или антиблокировочные системы, проводят при торможении на повороте, в режиме изменения ряда (пе- реставка) и на дороге, на которой коэффициенты сцепления под левы- ми и правыми колёсами различны. Для торможения на повороте доро- гу размечают, как показано на рис. 9.4,
а. Автомобиль проходит уча- сток
S
1
прямолинейного движения, переходный
S
2
, ширина которого изменяется от
В
1
до
В
1
+ Δ, криволинейный с углом φ
3
, постоянным радиусом
R и выходит на конечный прямолинейный участок дороги S
4
Торможение при изменении ряда проводят на участке, размечен- ном в соответствии с рис. 9.4,
б, также в четыре этапа. Первый участок пути, как и в предыдущем случае, является контрольным, на втором изменяют направление движения, на третьем (переходном) вводят ав- томобиль в новый ряд и, наконец, на четвёртом контролируют прямо- линейное движение. Испытания осуществляют с соединённым с трансмиссией двигателем и отключённым от неё, а также с полной нагрузкой и нагрузкой только от водителя и испытателя. За начальную скорость торможения принимают максимальную скорость, с которой автомобиль проходит заданный участок без заноса и опрокидывания.
Торможение с отключённым двигателем производят следующим образом. Автомобиль разгоняют до скорости несколько больше на- чальной (на 3...5 км/ч) и при входе на участок испытаний двигатель отключают. При достижении начальной скорости производят эффек- тивное торможение. При торможении с двигателем автомобиль подхо- дит к участку испытаний с заданной начальной скоростью и водитель, быстро перенося ногу с педали подачи топлива на тормозную педаль, производит торможение, не выключая передачи и сцепления. В прото- колах этих испытаний кроме обычных параметров торможения фикси- руют данные о блокировке колёс и отклонении траектории движения от направления, заданного разметкой. На каждом режиме испытывают автомобиль не менее 6 раз.
Дополнительные испытания проводят на дороге, отвечающей об- щим требованиям на тормозные испытания типа «0». Но основные ис- пытания типа «0» для автомобилей с ограничителем давления или анти- блокировочной системой проводят на дороге как с высоким значением коэффициента сцепления (не ниже 0,7), так и с низким (не выше 0,3), а в ряде случаев и с разными значениями коэффициента сцепления на обеих сторонах автомобиля (например, слева 0,7, а справа 0,3).
Показателем эффективной работы вспомогательной тормозной системы является поддержание постоянной скорости 30 км/ч на спуске длиной 6 км и крутизной 7%. При этом допускается торможение дви- гателем с условием, что его частота вращения не будет превышать


241
частоту вращения при максимальной мощности или по ограничителю.
Не допускается использование других тормозных систем для повыше- ния эффективности торможения. При испытании вспомогательной тормозной системы методом буксировки определяют усилие в сцепке на заданной скорости и сравнивают его с величиной, эквивалентной силам сопротивления при торможении на спуске.
Стояночную тормозную систему испытывают при холодных тор- мозах на крутых спусках. Автомобиль устанавливают на уклоне опреде- лённой крутизны и затормаживают стояночным тормозом. В заданном положении он должен удерживаться не менее 5 мин. Не допускается включать передачи для повышения эффективности действия тормоза.
Автомобильные шины. Шины современного автомобиля – один из наиболее важных компонентов его активной безопасности. Высокий коэффициент сцепления с дорогой – гарантия во многих случаях безо- пасного движения автомобиля.
Очень важно обеспечение высокого коэффициента сцепления на мокром дорожном покрытии. Исследования показали, что коэффици- ент сцепления на мокром дорожном покрытии зависит в большой сте- пени от состава резины протектора, его рисунка и давления в шине.
Кроме всего указанного, шина влияет на комфортабельность, плав- ность хода и управляемость автомобиля. Шина должна обеспечивать:
− высокий коэффициент сцепления при различных режимах движения и различных состояниях дорожного покрытия;
− плавность хода;
− высокий коэффициент увода;
− безопасность движения при утечке воздуха до полной оста- новки автомобиля.
Сделать шину с хорошей комфортабельностью и одновременно удовлетворяющую всем желаемым требованиям безопасности при на- грузках и скоростях, которые предпочитает потребитель, практически невозможно. Поэтому для различных типов и классов автомобилей часто выбираются совершенно различные по конструкции шины в за- висимости от того, какое требование является превалирующим в каж- дом определённом случае.
Предписаниями Правил ЕЭК ООН регламентируются следующие требования к шинам:
− для новых шин легковых и грузовых автомобилей (Правила
№ 30 и 54);
− для шин с восстановленным протектором (Правила № 108 и 109);
− запасных колёс легковых автомобилей (Правила № 64).

242
Нормативы регламентируют требования к функциональным свой- ствам шин и колёс. Для оценки шин и колёс используются геометриче- ские параметры и прочностные (нагрузочно-скоростные) характери- стики.
Основными задачами любой шины являются: во-первых, выдер- живать вес автомобиля и, во-вторых, создавать и передавать все на- грузки, связанные с ускорением, торможением и управлением. В зави- симости от того, как движется автомобиль – прямолинейно или криво- линейно, в пятнах контакта шин возникают силы, действующие сим- метрично при разгоне и торможении, или несимметрично соответст- венно. Несимметричная деформация шины при прохождении поворота ощущается водителем как стремление к самоцентрированию рулевого управления. Во многом поведение автомобиля на дороге зависит от рисунка шин. Главная задача протектора – обеспечить выдавливание воды из пятна контакта шины для исключения эффекта аквапланиро- вания, который приводит к потере управления. Но, создавая рисунок протектора, необходимо помнить, что вибрации, создаваемые в пятне контакта, производят существенный шум, который определяет общий шум от движущегося автомобиля, в настоящее время строго регламен- тируемый для новых автомобилей. Поэтому на ведущих фирмах-про- изводителях существуют специальные камеры, где испытываются но- вые рисунки протекторов. При этом производимый ими шум записы- вается и тщательно подгоняется под установленные нормы.
С ростом скорости автомобиля требуется применение более эф- фективных тормозов. Но диаметр используемых тормозных дисков, связан в первую очередь с размерами колёсного диска. Для использо- вания дисков увеличенного диаметра шинники уменьшают отношение высоты профиля к его ширине. Кроме того, уменьшение деформации боковых стенок шины приводит к снижению выделяемого тепла, что обеспечивает возможность движения на более высоких скоростях.
Но распространение сверхнизкопрофильных шин сдерживается уменьшением стабилизирующего момента, что приводит к ухудшению
«чувства руля».
Сложные задачи перед разработчиками ставит сопротивление ка- чению. По мнению специалистов, уже при скорости 100 км/ч оно со- ставляет 20% всех сил сопротивления. Для снижения сопротивления качению производители шин разрабатывают новые материалы протек- тора, способные поглощать меньше энергии при растяжении и сжатии, но обеспечивающие хорошее сцепление с дорогой. Всё чаще вместо традиционного каучука используются силиконовые компаунды, обес- печивающие лучшее сцепление с дорожным покрытием, особенно на мокрой дороге. Известный французский производитель Michelin ут-