Класифікація роликових стендів для контролю тягово-швидкісних характеристик автомобілів їх будова та контрольовані параметри
Для визначення тягово-швидкісних характеристик найбільше розповсюджені роликові стенди тягових якостей.
Для стальных гладких барабанов (коэффициент сцепления Ф = 0,5) радиус г6 принимают равным (0,5-^0,7) гк. Один из барабанов соединяют с измерителем скорости движения автомобиля (спидометром), другой — с нагрузочным устройством.
Нагрузочные устройства служат для создания заданного нагрузочного и скоростного режима работы диагностируемого автомобиля путем притормаживания барабанов, вращаемых его колесами. Оно состоит из балансирного тормоза или маховых масс. Первый тип нагрузочных устройств применяют для стендов силового типа, а второй — для инерционных стендов. Комбинированные стенды оснащают и балансирным тормозом и маховыми массами (рис. 6.25). Между тормозом и барабаном возможна установка редуктора.
![]() |
В силовых стендах тяговых качеств (рис. 6.26, а) применяют: гидравлический тормоз, электродвигатель переменного и постоянного тока, работающий в режиме генератора, и электродинамический тормоз. Все перечисленные тормоза состоят из ротора, соединенного с беговым барабаном, и балансирно подвешенного статора. Передача крутящего момента от ротора, жестко соединенного с барабанами, которые вращаются-колесами автомобиля, к статору осуществляется в зависимости от вида нагрузочного устройства следующим образом: в гидравлическом тормозе — за счет затрат энергии на перемещение воды между статором и ротором; в электрическом — за счет преодоления сил взаимодействия между обмотками ротора электродвигателя и электромагнитным полем обмоток статора; в электродинамическом — за
счет эффекта вихревых токов, возникающих в роторе при вращении его в магнитном поле катушек статора.
Увеличение или уменьшение нагрузочного режима достигается в первом случае большим или меньшим заполнением гидротормоза водой, во втором и третьем — путем изменения силы тока в обмотках возбуждения статора. В результате на статоре возникает реактивный момент, равный или пропорциональный крутящему моменту, развиваемому колесами автомобиля. Этот момент фиксируется при помощи датчика давления, на который опирается конец рычага балансирно подвешенного статора.
Сравнивая балансирные нагрузочные устройства по широте диапазона скоростных режимов, следует отдать предпочтение
электродинамическому тормозу (рис. 6.27). Кроме того, этот вид нагрузочного устройства меньше остальных по габаритам и стои мости, прост в эксплуатации и экономичен в потреблении элект роэнергии. Определенным преи муществом электрических тормо зов является возможность использования их электродвига телей для измерения момента сопротивления трансмиссии ав томобиля.
В инерционных стендах (см. рис. 6.26, б) в качестве маховых масс используют массы барабанов стенда и специальные маховики, соединенные с барабанами непосредственно или через редуктор. При разгоне барабанов ведущими колесами автомобиля маховые массы оказывают сопротивление, равное моменту инерции стенда. Чем больше колесная мощность автомобиля, тем меньше путь 5Р и время 1Р разго-
![]() |
— индукторного; 2 — электрического (постоянного тока); 3 — гидравлического; 4 — электрического (переменного тока); п — частота вращения ротора; N — поглощенная
Рис. ,6.27. Внешние характеристики различных типов нагрузочных устройств стендов для диагностирования тяговых качеств автомобиля:
на инерционных масс в установленном диапазоне его скоростей. Измеряя эти величины и сравнивая их с нормативом, определяют мощностные показатели автомобиля. Маховые массы могут быть сменными.
Достоверность измерения мощности автомобиля на инерционном стенде можно достичь, если условия разгона на беговых барабанах и на дороге идентичны, т. е. если правильно подобраны инерционные массы стенда, а колеса не пробуксовывают. Так как в процессе разгона автомобиля на дороге энергия его двигателя расходуется на преодоление сил инерции от всех поступательно и вращательно движущихся масс, а на стенде — только от вращающихся масс двигателя, задних колес и масс стенда, то для соблюдения идентичности указанных выше условий разгона (на прямой передаче) необходимо, чтобы приведенный момент инерции вращающихся масс стенда был примерно равен приведенному моменту инерции автомобиля без учета моментов инерции масс двигателя и задних колес, т. е.
Зная массу автомобиля, моменты инерции его колес, моменты инерции беговых барабанов и передаточные числа стенда, можно определить момент инерции маховика, а следовательно, и его геометрические размеры. Если же стенд не имеет маховика и его роль исполняют беговые барабаны (т. е. на основании формулы (16.7) 1и1ъ 1р=0), то, решая приведенное уравнение относительно /б, можно определить массу беговых барабанов.
Измерительное устройство представляет собой стационарный или подвижной пульт с удобно наблюдаемыми индикаторами силы тяги, скорости, расхода топлива (для инерционных стендов пути или продолжительности разгона в установленном диапазоне скоростей автомобиля и пути его наката), а также органами управления стенда. Возможно автоматическое и дистанционное (параллельное) управление стендом с места водителя диагностируемого автомобиля.
Вентилятор стенда выполняют в виде передвижного агрегата, обеспечивающего дополнительное охлаждение двигателя испытуемого автомобиля. Для этого вентилятор устанавливают перед автомобилем и подают воздух на его радиатор.
Технология диагностирования автомобиля на СТК следующая. При помощи силового стенда мощностные показатели автомобиля определяют, измеряя реактивный момент на статоре балансирно подвешенного нагрузочного устройства на прямой передаче. Испытание проводят на двух режимах: максимального крутящего момента и максимальной мощности двигателя. На этих же режимах (для автобусов еще и на режиме холостого хода) при помощи расходомера измеряют расход топлива автомобилем.
Одновременно с измерением тягово-экономических показателей автомобиля определяют дымность отработавших газов (для дизелей) и уровень шума. Диагноз по мощности уточняют, исключая механические потери в агрегатах трансмиссии и влияние пробуксовки сцепления. Если силовой СТК в качестве нагрузочного устройства имеет электродвигатель, то сопротивление трансмиссии измеряют, прокручивая колеса автомобиля барабанами при нейтральном положении в коробке передач. При гидравлическом и электродинамическом нагрузочном устройстве потери в трансмиссии измеряют выбегом автомобиля.
Имеются конструкции стендов с гидротормозом и вспомогательным, балансирно подвешенным, электродвигателем небольшой мощности для проворачивания трансмиссии автомобиля и измерения механических потерь трансмиссии. Пробуксовку сцепления выявляют под нагрузкой, освещая стробоскопической лампой карданный вал. Если пробуксовка отсутствует, то карданный вал кажется неподвижным.
На инерционном стенде мощностные показатели автомобиля определяют по продолжительности (или пути) разгона беговых барабанов на прямой передаче в интервале заданных скоростей. Расход топлива измеряют при разгоне и при установившемся постоянном режиме без нагрузки.
На средних и крупных предприятиях наибольшее распространение получили силовые стенды тяговых качеств. Полный технологический комплекс работ при диагностировании автомобиля по тягово-экономическим показателям на силовом стенде с электрическим тормозом можно представить в виде алгоритма (рис. 6.28). Вертикальная часть алгоритма указывает последовательность перехода от одной диагностической операции к другой после положительного исхода проверки («Да»). В случае обнаружения неисправностей («Нет») возникают боковые цепи алгоритма, содержащие указания о необходимости регулировки, а при отрицательном исходе последней — ремонта с последующим возвратом к заключительной проверке.
Оценка мощностных и экономических показателей автомобиля возможна также при помощи средств встроенного диагностирования, которые позволяют определить в процессе эксплуатации автомобиля его мощность по интенсивности разгона и топливную экономичность по показателям расхода топлива.
Одновременно с измерением мощностных и экономических показателей автомобилей определяют токсичность и дымность соответственно их карбюраторных и дизельных двигателей. Описание методов и средств определения токсичности и дымности отработавших газов приведено в разд. 6.9 диагностирования систем питания двигателей.