автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS при их диагностировании на роликовых стендах

На правах рукописи

ПОРТНЯГИН Евгений Михайлович

МЕТОД КОНТРОЛЯ ТОРМОЗНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ С ABS ПРИ ИХ ДИАГНОСТИРОВАНИИ НА РОЛИКОВЫХ СТЕНДАХ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук"

Оренбург - 2009

003472952

Работа выполнена на кафедре «Автомобильный транспорт» ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Федотов Александр Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ковриков Иван Тимофеевич;

кандидат технических наук, профессор Балакии Виталий Дмитриевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Курганский государственный

университет»

Защита состоится 2 июля 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.181.02 при ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Автореферат разослан: мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Рассоха В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Автомобиль остается самым опасным видом транспорта. По данным главного управления ГИБДД ежедневно в России происходит более 500 дорожно-транспортных происшествий (ДТП). За 2008 год произошло 218 322 ДТП, в результате которых погибло 30 тысяч и ранено 270 тысяч человек.

Из общего числа ДТП, произошедших из-за технических неисправностей, 40-50% обусловлены неисправностями тормозной системы. Современные тормозные системы становятся энергоёмкими, их конструкция усложняется, увеличивается число автомобилей, оснащенных антиблокировочными системами (ABS).

Для повышения безопасности автотранспоргных средств в условиях эксплуатации необходимо поддержание их тормозных систем в технически исправном состоянии, которое возможно на основе качественного контроля и информативной диагностики.

В связи с особенностью климатических условий нашей страны стендовые методы контроля получили наибольшее распространение. На современных силовых тормозных стендах осуществить качественный контроль процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS очень трудно и энергозатратно. Действующий ГОСТ Р 51709-2001 предусматривает раздельный контроль тормозной системы и ABS. Оценка работоспособности ABS производится визуально - при помощи контрольной лампы на панели приборов, указывающей на неисправность ABS, визуального наблюдения за прямолинейностью движения автомобиля и отсутствием следов юза на дороге в процессе его торможения.

Как показывает опыт эксплуатации автомобилей, оснащенных ABS, до 30% неисправностей этих систем диагностическими сканерами не выявляются.

Поэтому, при существующих методах контроля, водитель автомобиля, как правило, узнаёт о неисправности ABS только в процессе экстренного торможения на дороге с малым коэффициентом сцепления, что само по себе очень опасно. Отказ ABS приводит к блокировке тормозящих колёс, что создаёт аварийную ситуацию, а отсутствие регуляторов тормозных сил на автомобилях с ABS еще больше ей усугубляет.

В связи с этим, особую актуальность приобретает вопрос разработки метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS при совместном функционировании тормозной и антиблокировочной систем на роликовых стендах.

Рабочей гипотезой являлось предположение о том, что контроль тормозных систем автомобилей при их торможении с функционирующей ABS на инерционных роликовых стендах, обеспечивающих синхронное вращение всех опорных роликов и измерение тормозных сил, возможен без увеличения мощности привода стендов, а в качестве показателей оценки эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS целесообразно использовать интегральные показатели, рассчитанные на основе средних за процесс торможения значений реализованных касательных реакций и коэффициентов проскальзывания колес относительно поверхностей опорных роликов.

Целью работы является повышение безопасности автомобилей, оснащённых ABS, в словиях эксплуатации на основе эффективного контроля технического состояния тормозной и антиблокировочной систем в процессе их совместного функционирования на инер-ионных роликовых диагностических стендах.

Объект исследования - процесс торможения автомобиля с функционирующей ABS фи его диагностировании на роликовом стенде.

Предмет исследования - показатели тормозной эффективности и устойчивости ав-омобилей, а также показатели качества работы ABS при совместном функционировании >ормозной системы и ABS в процессе диагностирования на роликовых стендах. /

Научную новизну работы определяют: /

- теоретическое обоснование метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на инерционных роликовых стендах, основанного на анализе информации, поступающей от систем стенда, измеряющих тормозные силы, нагрузки на оси, усилие на органе управления, угловые скорости опорных роликов, а также от колесных датчиков ABS, измеряющих угловые скорости тормозящих колёс автомобилей;

- разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд», позволяющая с достаточной точностью рассчитывать параметры процесса торможения автомобилей с функционирующей ABS в стендовых условиях;

- количественные показатели, позволяющие определять техническое состояние тормозной системы автомобилей с ABS, качество регулирования антиблокировочной системой процесса торможения колес, а также быстродействие тормозной системы при диагностировании на инерционных роликовых стендах.

Практическая значимость. Внедрение метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах в технологический процесс автотранспортных и авторемонтных предприятий, фирменных и сервисных центров обслуживания, пунктов технического осмотра позволит значительно повысить активную безопасность автомобилей с ABS в условиях их эксплуатации.

Предприятиям-изготовителям диагностического оборудования результаты работы позволят усовершенствовать конструкции производимых ими стендов для диагностирования тормозных систем с возможностью контроля эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1) контроль тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS в условиях эксплуатации должен выполняться при совместном функционировании тормозной системы и ABS па роликовых стендах инерционного типа, обеспечивающих непрерывное измерение тормозных сил и нагрузок индивидуально на каждом колесе, а также угловых скоростей опорных роликов стенда и всех тормозящих колес автомобиля, перераспределение массы автомобиля между его осями, синхронное вращение опорных роликов;

2) разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд», как объекта диагностирования, обеспечивает возможность проведения аналитических исследований процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом влияния наиболее значимых факторов, характеризующих динамику взаимодействия элементов системы; 1

3) контроль эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS автомобилей на роликовых стендах в условиях эксплуатации необходимо производить на основе интегральных показателей: среднего значения удельной тормозной силы у; относительной- разности тормозных сил колес оси К,, а также времени срабатывания тормозной системы tcp. Контроль качества регулирования ABS процесса торможения колёс автомобиля - на основе средних значений относительного проскальзывания S, диапазона изменения проскальзывания AS и реализованной касательной реакции ARx.

Апробация работы. Материалы исследований доложены и получили одобрение на: выставках «Транспорт и дороги Сибири» (СибЭкспоЦентр, г. Иркутск, 2005-2008 г.г.); 2-й российско-итальянской конференции по инновационно-технологическому и промышленному сотрудничеству с презентацией российских разработок (г. Падуя, Италия, 2006 г.); на VI и VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (ВВЦ, г. Москва,

4

2006, 2007 г.г.; конструкция стенда удостоена золотой медали ВВЦ); V межрегиональной выставке-ярмарке «АвтоТрансЭкспо» (ВЦ Забайкальский, г. Чита, 2007 г.); МНПК «Дорожно-транспортный комплекс, как основа рационального природопользования» (г. Омск, 2004 г.), НТК ИрГТУ (г. Иркутск, в 2005-2009 г.г.); IV всероссийской НТК с международным участием «Политранспортные системы» (г. Красноярск, 2006 г.), МНТК «Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования» (г. Иркутск, 2007 г.); МНПК «Актуальные проблемы эксплуатации ма-шинотракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в агропромышленном комплексе» (г. Иркутск, 2007 г.).

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в технологический процесс изготовления тормозных роликовых стендов на ЗАО «Компания «Новгородский завод ГАРО» (г. Великий Новгород). Разработанный метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах прошёл производственную проверку и внедрён в производственный процесс ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2» (г. Улан-Удэ), а реализующий его полноопорный роликовый стенд используется в учебном процессе Иркутского ГТУ и Технического колледжа при Иркутском ГТУ (г. Иркутск).

Публикации, По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, общим объемом 6,64 усл. п.л., в том числе 2 работы в рецензируемых изданиях, определенных ВАК, получены 5 патентов РФ на изобретения и решение о выдаче патента РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и основных выводов, списка литературы из 138 наименований, изложенных на 191 странице текста (в т.ч. 4 таблицы и 84 иллюстрации) и 4 приложений на 16 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель исследований, научная новизна, практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит описание значимости технической диагностики для определения технического состояния автомобилей и обеспечения их активной безопасности в условиях эксплуатации.

Создание новых методов и средств диагностирования, а также развитие технической диагностики неразрывно связаны с именами таких ученых, как Аринин И.Н., Биргер И.А., Борц А.Д., Болдин А.П., Васильев В.И., Веденяпин Г.В., Верзаков Г.Ф., Гернер Б.В., Гово-рущенко Н.Я., Гришкевич А.И., ГурьяновС.И., Колчин A.B., Косолапов Г.М., Крамаренко Г.В., Кузнецов Е.С., Левинсон Б.В., Лившиц В.М., Малюков A.A., Мирошников Л.В., Мих-лин В.М., Мозгалевский A.B., Павлов Б.В., Сергеев А.Г., Серов A.B., Терских И.П., Топа-лвди В.А., Федотов А.И., Харазов А.М., Черноиванов В.И. и др.

Произведён анализ работ, посвященных развитию методов и средств диагностирования и контроля тормозной системы автомобилей на роликовых стендах.

Проведен анализ современных стендовых методов диагностирования тормозной системы автомобилей. Рассмотрены методы и средства диагностирования ABS. Отмечены требования действующего ГОСТ Р 51709-2001, предъявляемые к тормозной системе автомобилей с функционирующей ABS в условиях эксплуатации.

В настоящее время диагностирование тормозных и антиблокировочных систем автомобилей производят раздельно. Современные стендовые методы контроля тормозных систем автомобилей по показателям тормозной эффективности и устойчивости при торможении не позволяют производить контроль совместного функционирования тормозной системы и ASB. Для обеспечения необходимой для срабатывания ABS начальной скорости торможения на силовых стендах необходимы большие затраты мощности. Существующие

методы и средства диагностирования позволяют определять техническое состояние только электронной части ABS - электронный блок управления (ЭБУ), датчики частоты вращения колес автомобилей, электромагнитные клапаны модулятора давления и др. Контроль совместного функционирования тормозной системы и ABS в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 производится субъективно, без количественной оценки.

Выполненный анализ показывает, что вопросы диагностирования тормозных систем автомобилей с ABS в условиях эксплуатации изучены недостаточно. Поэтому необходимо проведение дополнительных исследований для разработки метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах.

Сформулированы следующие задачи исследования:

1. Теоретически обосновать метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах и разработать математическую модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд», позволяющую выполнять аналитические исследования процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом влияния наиболее значимых факторов, характеризующих взаимодействие элементов системы;

2. Теоретически обосновать тестовые режимы диагностирования тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS, а также интегральные показатели эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS на роликовых стендах;

3. Выполнить экспериментальную проверку метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах, дать сравнительную оценку разработанного метода с существующим, основанным на показателях, регламентируемых ГОСТ Р 51709-2001.

Вторая глава посвящена разработке математической модели, позволяющей расчетными методами анализировать тормозную эффективность и устойчивость автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах в условиях эксплуатации. Для этого была разработана структурная схема системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд» («АПТКС») и рассмотрены связи взаимодействия входящих в эту систему объектов (рис. 1).

В соответствии со схемой, уравнение зависимости показателя эффективности торможения автомобиля было выражено в виде полинома:

У = Ж-Rz)= A<Px(s)>Ml{Pt), Fm, Ik,rp, Lp,rk(Ri),Clu,Gk{l), f, Ax((), &z(l)), (1) где Rj - реализованная касательная реакция, [Я]; Rz - нормальная реакция со стороны опорного ролика стенда, [Н\\ <рх$> - коэффициент сцепления (функция проскальзывания); Af((/>) - тормозной момент (функция давления рабочего тела в тормозном приводе) [Нм]\

Ff(,) - сила сопротивления качению (функция времени), [//]; V* - момент инерции колеса [Н-м2\, гр - радиус опорного ролика стенда, [м]; Lp - межцетровое расстояние между опорными роликами, [лф Щц2) - радиус колеса (функция нормальной реакции) [.и]; сш -радиальная жесткость шины [Н/м]\ йщ - нагрузка, приходящаяся на колесо (функция времени) [Н]\ С-угол непараллельности осей автомобиля и стенда ¡рад]; АZq - перемещения колеса по оси ОХ и OZ соответственно [.«] (функции времени).

Коэффициент проскальзывания S колеса с эластичной шиной по опорным роликам стенда, характеризующий режимы торможения колеса, представлен полиномом:

б

где сощ — угловая скорость колеса, [с']; сорц - угловая скорость ролика стенда, [с''|; -угол закручивания элементов колесного узла на жесткостях подвески \рад\. 1р - момент инерции элементов подвески [Им2]; ср- крутильная жесткость упругих элементов подвески [Н/рад].

[Режимы диагностирования тормозной сьстемы а£тпоби№ с ф(/тионирушеЛ АВ5

('ТшзСье^юсаГ^

Рис. 1 - Структурная схема системы «АПТКС»

АЦП ЭВМ

1— V-/

Тормозной стенд

Составлено уравнение динамики вращения колеса с эластичной шиной, с учетом

(¡со,

момента по сцеплению Мф = Ях ■ гк0:

Л I

инерционного момента колеса М■ = 1К —--, тормозного момента М, и реализованного

(3)

где гко - радиус качения колеса в ведомом режиме.

Составлено уравнение динамики крутильных колебаний колеса на жесткостях подвески:

Л 1г/1 -*- /»/# -— и/1

(4)

с125 _М,+МС-МК ей2 ~ /„„

где Мс = б • спр - момент, закручивающий элементы подвески в направлении вращения; Мк = ■ кпр - момент демпфирования крутильных колебаний; 1„р - приведенный момент

инерции колесного узла; спр — приведенная жесткость элементов колесного узла; кгр — приведенный коэффициент затухания крутильных колебаний.

Величина реализованной касательной реакции Rx определяется стационарной характеристикой сцепления эластичной шины с опорной поверхностью роликов стенда:

Р™ • sin[as • acrtg{bs ■ 5)], (5)

где <ртзх - максимальное значение коэффициента сцепления колеса с опорной поверхностью; as»bs~ коэффициенты, определяющие характер стационарной характеристики, полученной нормированием экспериментальных характеристик шин (<p-S диаграмм) по их максимальным значениям.

Коэффициент проскальзывания S определялся с учетом крутильных колебаний колесного узла из выражения:

S = (6) <°Р-ГР <»Р-ГР

где 8 - скорость изменения угла закручивания колесного узла относительно оси его вращения.

Величина силового радиуса качения колеса в ведомом режиме г^ зависит от нагрузки на шину. Для её расчета автором предложено выражение:

гко=гш+с\ -R]-C2-R2z+C,-Rz, (7)

где гт — статический радиус колеса; Сь С2, Сз - константы, определяющие характер зависимости гк0 ~f(RJ.

Нормальная реакция R, со стороны опорного ролика стенда определялась как:

Rz - сш • Д„, - • Az • Cosa - кш Ax Sina, (8)

где кш - коэффициент демпфирования шины; Дц, - деформация (прогиб) шины; а - угол, образованный вектором силы Rz, действующей на колесо, и линией, соединяющей его центр с центром соответствующего ролика.

Для математического описания работы тормозного механизма были использованы кусочно-линейные аппроксимирующие функции, учитывающие наличие в характеристике тормозного механизма зоны нечувствительности и снижение тормозного момента при блокировке колеса до значения реализованного момента по сцеплению. Инерционность тормозного механизма описывалась уравнением динамического звена первой степени.

Математическое описание логики работы ЭБУ ABS разработано с учетом регулирования режима торможения колеса по проскальзыванию 5 и угловому ускорению тормозящего колеса. Процессы нарастания и сброса давления модулятором давления аппроксимированы линейными функциями с учётом временных задержек, вызванных работой ЭБУ и модулятора.

Для математического описания перекатывания колес автомобиля по опорным роликам стенда при его торможении была составлена расчетная схема (рис. 2).

Ввиду сложности определения на стенде радиуса качения гк0 в ведомом режиме, являющегося силовым радиусом, в модели было сделано допущение о том, что силовой радиус колеса гк0 равен величине его динамического радиуса /-<>.

Пользуясь расчётной схемой (рис. 2), были составлены уравнения для определения прогибов шины Д„,1 и ДШ2, изменений угла а, при перекатывании колеса, динамики перекатывания тормозящего колеса по опорным роликам стенда.

Рис. 2 -Расчётная схема

процесса перекатывания колеса по опорным роликам стенд а

На переднем ролике стенда с центром в точке 0\, прогиб шины ЛШ1 составит: ди, = 'с. -ф((^+гр)2 - 1?р/4 + Дх)2 + /2 + Дх)2 -гр),

где гсв - свободный радиус колеса.

На заднем ролике, с центром в точке 02, прогиб шины Д„,2 составит:

А,„2 = г« - ^фд + гр)2~Ь2р/4 + Аг)2 + (£, /2 - Дх)2 - гр). Положение колеса на роликах стенда определяется величинами углов щ и а2:

✓ ч

р,+гр)2-Ь2р/4 + А1

аг, = arcCos

a2 = arcCos

fi]frd+rp)2-L2p/4 + Az)2+(Lp/2 + Axf rpf-L2p/4 + Az

(?)

(10)

(И)

(12)

^ + rp)2 - L2p /4 + Az)2 + (Lp / 2 - Ar)2

Дифференциальные уравнения динамики перемещения колеса вдоль осей ОХ и OZ при торможении в составе ABS на роликовом стенде записаны в виде:

d2x _ RzX ■ Sinaу - Ri2 ■ Sina2 + Rxl • Cosat + Rx2 ■ Cosa2

dt2

Gk/g

d z _ Л., ■ Cosa, + Ri2 • Cosa2 - Rxi ■ Sinal + Rx2 ■ Sina2 - Gk

(13)

где ускорение свободного падения.

Для выполнения анализа процесса торможения автомобиля на полноопорном тормозном роликовом стенде разработана расчётная схема (рис. 3).

Рис. 3 - Расчётная схема процесса торможения автомобиля на полноопорном тормозном

роликовом стенде

Составлены уравнения динамики перемещения подрессоренной массы автомобиля вдоль осей ОХ и 02 при его торможении на стенде: относительно оси 02\

Сж + С,2 + Ок21 + Скп - -с, • Дг • Л'иД - Л, ~ • - с2 • Дг • Бтрг

dt ¿ ¿ dt

dt1 GJg

и относительно оси (Ж ¿"x _ - Л,, + %,„,-Sina„, - R,,„ ■ Sinam + &,,„ -&иа.

(14)

(15)

dt2 GJg

+ - /гг212 • У/ИО'гп + Rz 221 ■ Жййг2| - Rz222 ' Sin a222 + -Co^n + ^„2 -С05«1!2 +

GJg

, Д.12! • + ^,122 • Cosam + Rx2,1 • Cosa2n + Rx2U ■ Cosa2l2 + Rxm ■Cosa22í |

GJg

Rx222 ' Cosa2 22 ~ci' ' Coí/?, - ^ • —- • Cospx - c2 ' Д*' Cosfl2 - k2 • — • С os/).

+__¿í____di___

Ga!g

где Ga - вес автомобиля; сь c2 - жёсткость соответственно передней и задней крепёжных растяжек; к\, к2- коэффициент демпфирования соответственно передней и задней растяжек; f¡2 ~ углы наклона растяжек к опорной поверхности.

При торможении закреплённого растяжками автомобиля на стенде наблюдается перераспределение его массы по осям. В связи с этим математическая модель была дополнена уравнением, которое записано в общем виде:

—t = Rz'Jk ' C°Sa4« • ± ' Si"a'ß ) f ' Si"aiß ' (/7 ~ fc« ~ rdijk ■ C°SaQk )~Azij) + dt Iy

К iß • соЩ,к ■ W ~ (rce ~ rd0k • C°sa,jk )~Az,J)± К iß ' Sina,Jkja{b) ± rdiß. • Sinaiß)

± _

RpacmX ■ Slnß\ ' ГГ\ ~ Rpacml ' ' »2

. > Uo)

У

где a, b - продольные координаты центра масс автомобиля; Н - высота центра масс автомобиля; Rрасти Rpacmi ~ реакции в местах крепления растяжек; rr\, гг2 - координаты крепления растяжек; 1У- момент инерции автомобиля относительно оси OY.

Числовые индексы параметров, входящих в уравнение (16), имеют следующее определение: первая цифра индекса - номер оси автомобиля (1 - передняя ось, 2 - задняя ось), вторая цифра индекса - номер колеса оси (1 - левое колесо, 2 - правое колесо), третья -номер опорного ролика стенда (1 - передний ролик, 2 - задний ролик).

Полученная математическая модель системы «АПТКС» позволяет расчетными методами исследовать тормозную эффективность и устойчивость автомобилей при торможении с функционирующей ABS на тормозных роликовых стендах.

Третья глава посвящена методикам экспериментальных исследований: планирования экспериментальных исследований, адекватности разработанной математической модели, проведения дорожных и стендовых испытаний автомобилей с функционирующей ABS, тарировки систем измерения исследовательского оборудования и обработки результатов экспериментальных исследований.

Методика проверки адекватности математической модели процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах основана на анализе расчетных и экспериментальных характеристик процесса с учетом варьирования значений параметров тормозной и антиблокировочной систем. Оценка адекватности математической модели проводилась статистическими методами на основе критерия Фишера.

Методика проведения дорожных испытаний тормозной системы автомобилей с функционирующей ABS основана на требованиях ГОСТ Р 51709-2001. Для её реализации разработан компьютерный комплекс, состоящий из измерителя эффективности тормозных систем автомобилей «Эффект» и подключенной к нему ЭВМ для возможности регистрации параметров процесса торможения в реальном времени.

Методика тарировки систем измерения исследовательского оборудования сводится к нахождению функциональных зависимостей Y) —f(X,) измеряемых физических величин Y, от показаний прибора Xt систем измерения, уровней достоверности аппроксимации R2 и величин коэффициента перевода измеряемых физических величин в величины, измеренные системами измерения.

Относительные погрешности систем измерения исследовательского оборудования при определении тормозного пути составляют ± 5%; тормозной силы - -2,4 + +2,2%; усилия на органе управления - ± 5%; установившегося замедления - ±4%; массы автомобиля --1,3 + +2,8%; угловых скоростей опорных роликов стенда - -0,4 + +0,7%; угловых скоростей колёс автомобиля - -0,3 + +0,4%, что соответствует требованиям ГОСТ Р 51709-2001.

В четвертой главе приведены результаты научного обоснования и экспериментального исследования метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах.

Проведённый анализ показывает, что использование силовых роликовых стендов для контроля процесса торможения автомобилей с функционирующей ABS представляется малоперспективным ввиду больших затрат мощности на их привод (рис. 4).

Nlip, кВт

Рис. 4 -Зависимость мощности привода силового стенда от массы автомобиля и скорости его торможения

1000

800

БОО

400

200

А

Ж

/

у

Скорость торможения ■ - V = 60 км/час л- V = 50 км/час « - V = 40 км/час • - V = 30 км/час

0 2000 4000 6000 8000 Из графика видно, что у силового стенда даже при начальной скорости торможения автомобиля Va = 30 км/ч массой 1000 кг, мощность привода превышает 50 кВт. Диагностирование автомобиля массой 7000 кг при той же скорости мощность привода приближается к 500 кВт.

Установлено, что применение роликов следящей системы для контроля угловых скоростей тормозящих колёс автомобиля с функционирующей ABS не позволяет с достаточной точностью отслеживать их быстрые изменения ввиду большой инерционности и малой силы трения между ним и колесом. Традиционно используемые показатели оценки качества торможения автомобилей на инерционных стендах, такие как тормозной путь и время торможения, измеряемые от момента нажатия на орган управления рабочей тормозной системы до полной остановки опорных роликов стенда, не пригодны для оценки процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS ввиду их малой информативности.

Научно обоснованы интегральные параметры контроля процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовом стенде:

1. Для оценки тормозной эффективности автомобиля - среднее значение удельной тормозной силы у:

I Iг ¿-,7* '

К

(17)

J^Kj

где Rxj — среднее за процесс торможения значение реализованной касательной реакции на каждом из колес АТС; Grj- среднее за процесс торможения значение части веса автомобиля, приходящегося на каждое тормозящее колесо; К- количество колес автомобиля.

2. Оценивать устойчивость автомобиля при торможении с функционирующей ABS целесообразно с помощью относительной разности тормозных сил колес оси К„, рассчитанной на основе средних за процесс торможения значений реализованных касательных реакций Rx, измеренных на каждом колесе диагностируемой оси автомобиля:

К =

■R

Rr

^•100%,

(18)

где Rxtam - максимальная из средних за процесс торможения значений реализованных касательных реакций на левом Кхлеан правом Rx прав колесах диагностируемой оси автомобиля.

3. Оценку качества регулирования ABS процесса торможения автомобиля целесообразно выполнять на основе среднего значения относительного проскальзывания S:

5=415,, (19)

л. о

где Sj- среднее значение проскальзывания для одного колеса автомобиля.

Чем меньше S, тем более точно и своевременно ABS реагирует на изменение режима торможения колес автомобиля и наиболее корректно регулирует процесс торможения. И наоборот, чем больше S, тем более грубая реакция ABS на процесс торможения и, как следствие, менее точная и адекватная.

Параметр S целесообразно использовать только совместно с параметром который учитывают тормозную эффективность автомобиля с функционирующей ABS.

Для более корректной оценки качества регулирования ABS процесса торможения автомобиля обоснованы диапазоны изменения значений проскальзывания АS и реализованной касательной реакции ARX.

4. Контроль быстродействия тормозной системы автомобилей с ABS целесообразно осуществлять на основе измерения времени tcp от момента нажатия на орган управления рабочей тормозной системы до момента достижения удельной тормозной силой своего нормативного значения, регламентированного ГОСТ Р 51709-2001.

Проведенный анализ позволил сформулировать основные требования, предъявляемые к методу контроля процесса торможения автомобилей с функционирующей ABS на роликовых стендах. Метод должен обеспечивать:

-синхронное вращение всех опорных роликов стенда в течение всего процесса торможения;

-непрерывное измерение тормозных сил, нормальных нагрузок, удельных тормозных сил, угловой скорости, проскальзывания индивидуально для каждого тормозящего колеса в течение всего процесса диагностирования; -скорость вращения роликов, необходимую для работы ABS, без увеличения мощности привода стенда;

-исключение погрешностей измерения временных и кинематических параметров процесса

торможения, связанных с крутильными колебаниями колес; -возможность одновременного диагностирования всех тормозящих колес автомобиля;

- возможность перераспределения массы автомобиля между его осями; -равномерное снижение частоты вращения опорных роликов стенда во время торможения; -минимально возможное количество узлов трения в силовой цепи на участке от точки

приложения тормозной силы до измерительного датчика; -погрешности систем измерения, не превышающие требований ГОСТ Р 51709-2001;

- использование интегральных показателей для оценки качества процесса торможения автомобилей с функционирующей ABS.

В соответствие с этими требованиями, был спроектирован и изготовлен полноопорный тормозной инерционный роликовый стенд (рис. 5). Разгон маховых масс стенда обеспечивается силовой установкой диагностируемого автомобиля. Вращение опорных роликов стенда в процессе торможения колес автомобиля обеспечивают четыре маховые мас-

сы. Измерение тормозных сил на каждом его тормозящем колесе обеспечивают беско№

Рис. 5 - Схема полноопорного инерционного тормозного роликового стенда: ! - неподвижная платформа, 2 - подвижная платформа, 3 - опорный ролик, 4, 6 - цепные передачи, 5 - маховая масса, 7 - цепная муфта, 8 - магнитострикционный датчик тормозного момента, 9 - угловой редуктор, 10 - шлицевый карданный вал, 11 - индуктивный датчик угловой скорости опорного ролика, 12 - индуктивный датчик угловой скорости колеса автомобиля (штатный датчик АВЭ), 13 - датчики веса, 14 - датчик усилия на педали тормоза, 15 - блок усилителей-преобразователей, 16-АЦП, 17-ЭВМ ;

Рис. 6 - Общий вид полноопорного инерционного тормозного роликового стенда

Научно обоснованы и экспериментально проверены тесговые режимы диагностирования автомобилей с функционирующей ABS на роликовых стендах: начальная скорость торможения, необходимая для срабатывания ABS - не ниже 40 км/ч; приведение в дейст- i вие тормозной системы однократным нажатием на орган управления в режиме экстренного торможения; ограничение продольных и поперечных перемещений автомобиля во время диагностирования; остальные- в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51709-2001.

Перед контролем процесса торможения автомобиля Toyota Corolla с функционирующей ABS на стенде, были проведены его дорожные испытания, которые показали, что тормозная система исправна и соответствует требованиям ГОСТ Р 51709-2001 по тормоз-

ному пути S,, установившемуся замедлению jycm, времени срабатывания тормозной системы tc и линейному отклонению УСюк как с ABS, так и без неё (рис. 7).

Муст>

Iß,) 0.«

о..«

0.4 0„> 02 0.1 о

f \ Норматив

i V не более 15,8 м

1 ' — CABS -—fclABS -чгНсрштив

Г Х

/ ч S,. и

10.29 11J9 1129 UJ9 14J9 15¿¡>

а) б)

Рис. 7 - Плотности распределения параметров торможения автомобиля Toyota Corolla с функционирующей и отключенной ABS с указанием нормативных значений: а) тормозного пути 5,; б) установившегося замедления jycm

На следующем этапе были проведены стендовые испытания тормозной системы автомобиля Toyota Corolla на разработанном тормозном стенде с функционирующей ABS. Получены зависимости реализованных касательных реакций Rх на колесах автомобиля, угловых скоростей опорных роликов а>р и колес сок от времени (рис. 8).

О 1 2 3 4 5 t, с

Рис. 8 - Осциллограмма процесса торможения автомобиля Toyota Corolla с функционирующей ABS на полноопорном тормозном роликовом стенде

(передняя ось)

Измерены интегральные показатели процесса торможения автомобиля Toyota Corolla с функционирующей ABS: средняя удельная тормозная сила у= 0,72; коэффициент относительной разности тормозных сил колес оси Кн = 4,7%; среднее значение проскальзывания 5 =0,26.

По результатам контроля на стенде с использование интегральных показателей установлено, что тормозная система автомобиля Toyota Corolla удовлетворяет требованиям ГОСГ Р 51709-2001. Среднее значение проскальзывания S находится в зоне критического

проскальзывания, что свидетельствует о высоком качестве регулирования ABS процесса торможения. Получены статистические и функциональные зависимости интегральных показателей от показателей, регламентируемых ГОСТ Р 51709-2001.

Сравнение средней удельной тормозной силы у, рассчитанной интегральным методом, с удельной тормозной силой у гост* рассчитанной по ГОСТ Р 51709-2001, показала, что у пропорционально изменяется и адекватно отображает эффективность торможения при вариации коэффициента сцепления <р. Расчет угост Дает завышенные значения удельных тормозных сил для колес передней оси, и заниженные - для колес задней оси.

Сравнение коэффициентов относительной разности тормозных сил колёс оси, рассчитанных интегральным способом Кн и по ГОСТ Р 51709-2001 К„ГОсъ показала, что между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес оси автомобиля К„ гост и линейным отклонением автомобиля Yc,,K при торможении в дорожных условиях имеет место только корреляционная связь. Между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес оси автомобиля Кин линейным отклонением автомобиля Y,-ox существует линейная функциональная связь (рис. 9).

б)

Рис. 9 - Зависимость линейного отклонения автомобиля при торможении в дорожных условиях от относительной разности тормозных сил колес оси при торможении на стенде, рассчитанной: а) интегральным способом; б) по ГОСТ Р 51709-2001

В пятой главе приведены результаты расчета экономической эффективности метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах в условиях эксплуатации. Расчётная экономическая эффективность диагностирования тормозной системы на разработанном тормозном стенде составляет в среднем 779 рублей на один автомобиль в год.

Кроме полученного экономического эффекта, реализация разработанного метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS даст значительный социальный эффект за счет повышения активной безопасности автомобилей в условиях эксплуатации и сокращения количества ДТП.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснован метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах. Устройство, задающее тестовый режим, роликовый стенд, должен содержать нагружающие устройства инерционного типа для каждого тормозящего колеса с возможностью непрерывного измерения тормозных сил в течение всего процесса диагностирования.

2. Разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд», как объекта диагностирования, обеспечивает возможность проведения аналитических исследований процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом динамики взаимодействия шин с опорными поверхностями роликов стенда; характеристик тормозного механизма, имеющих вид петлевой нелинейности; логики работы блока управления ABS; характеристик модулятора давления рабочего тела в приводе; перекатывания колес автомобиля по опорным роликам стенда; перераспределения массы автомобиля по его осям; крутильных колебаний неподрессоренных масс на жесткостях подвески; непараллельности осей автомобиля и опорных роликов стенда; динамики перемещения подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля.

3. Теоретически обоснованы тестовые режимы диагностирования тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS на роликовых стендах: начальная скорость торможения, необходимая для срабатывания ABS - не ниже 40 км/ч; равномерное синхронное снижение частоты вращения опорных роликов стенда в процессе торможения; приведение в действие тормозной системы однократным нажатием на орган управления в режиме экстренного торможения; ограничение продольных и поперечных перемещений автомобиля во время диагностирования; остальные требования к условиям контроля технического состояния тормозного управления - в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51709-2001.

4. Экспериментально доказано, что для контроля качества функционирования тормозных систем автомобилей с ABS на инерционных роликовых стендах не целесообразно использовать традиционно используемые показатели, такие как тормозной путь и время торможения, измеряемые от момента нажатия на орган управления рабочей тормозной системы до полной остановки опорных роликов стенда, в виду их малой информативности. Теоретически обоснованы интегральные показатели эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS автомобилей на роликовых стендах - среднее значение удельной тормозной силы у; относительная разность тормозных сил колес оси К„, среднее значение относительного проскальзывания S, диапазон изменения значений проскальзывания AS, диапазон изменения значений реализованной касательной реакции ДRx\ время срабатывания тормозной системы tcp.

5. Использование для измерения угловых скоростей тормозящих колес автомобиля с функционирующей ABS измерительных систем на основе роликов следя.щей системы не целесообразно, так как уже при начальной скорости торможения Va = 20 км/ч и силе прижатия следящего ролика к колесу F„p = 100 Я погрешность Д измерения угловой скорости колеса составляет около 39%. Для снижения погрешности А измерения угловых скоростей колёс необходимо применение бесконтактного метода, в том числе с использованием сигналов от колесных датчиков ABS. Для чего рекомендовать заводам-изготовителям автомобилей с ABS выводить сигналы от колёсных датчиков ABS на специальный диагностический разъём для подключения диагностического оборудования.

6. Экспериментальная проверка метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах и сравнительная оценка разработанного метода с существующим, основанным на показателях, регламентируемых ГОСТ Р 51709-2001, показывает, что:

- при коэффициенте сцепления колес автомобиля с опорными роликами стенда <р = 0,8 интегральный параметр - средняя удельная тормозная сила у = 0,7, тогда как дискретный параметр - удельная тормозная сила, рассчитанная по ГОСТ Р 51709-2001, Угосг варьируется в пределах от 0,66 до 0,87;

- между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес оси автомобиля Ki гост у рассчитанным по ГОСТ Р 51709-2001, и линейным отклонением автомобиля Y6oK при торможении в дорожных условиях имеет место только корреляционная связь; между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес оси автомобиля Ки, рассчитанным интегральным способом и линейным отклонением автомобиля существует линейная функциональная связь с коэффициентом достоверности аппроксимации Л2 = 0,99;

- комплексная оценка качества регулирования ангиблокировочной системой процесса торможения колёс автомобиля основана на обеспечении в процессе её работы максимально возможного значения средней удельной тормозной силы у при минимальной

величине среднего проскальзывания S и минимально возможном диапазоне изменения проскальзывания АS.

7. Впервые разработан и реализован метод, позволяющий проводить диагностирование тормозной системы автомобилей с функционирующей ABS на инерционном роликовом стенде с использованием интегральных показателей, позволяющих численно оценивать качество работы тормозной системы и ABS, что позволяет повысить безопасность автомобилей в условиях эксплуатации и даёт значительный социальный эффект. Производственная проверка разработанного метода, выполненная на ЗАО «Компания «Новгородский завод ГАРО», в г. Великий Новгород, и ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2», г. Улан-Удэ, подтвердила его высокую эффективность. Экономический эффект в расчете на один автомобиль при его диагностировании на роликовом стенде СДЗ-К453 и оценке качества процесса торможения с использованием интегральных параметров составил: 183 руб./авт.

Материалы диссертации опубликованы в 13 печатных работах, получено 5 патентов РФ на изобретение и одно решение о выдаче патента РФ. Основными из них являются:

- в изданиях Перечня ВАК РФ:

1. Портнягин, Е.М. Моделирование процесса торможения автомобиля с ABS на полноопорном диагностическом стенде с беговыми барабанами / А.И. Федотов, A.B. Бойко, Е.М. Портнягин//Вестник ИрГТУ. - Иркутск, 2008. - Вып. 4. - С. 95-100.

2. Портнягин, Е.М. Оценка качества процесса торможения автомобильного колеса в составе ABS / Е.М. Портнягин // Вестник ИрГТУ. - Иркутск, 2009. - Вып. 1. - С. 65-70.

- в научных рецензируемых изданиях и сборниках трудов:

3. Портнягин, Е.М. Математическая модель автомобиля с АБС для исследования эффективности и управляемости при торможении / А.И. Федотов, Е.М. Портнягин // Технические науки, технологии и экономика: материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Чита: ЧитГТУ, 2002. - Часть III. - С. 3-24.

4. Портнягин, Е.М. Обоснование конструкции стенда для контроля эффективности торможения автомобилей с АБС / А.И. Федотов, Е.М. Портнягин // Технические науки, технологии и экономика: материалы межрегиональной научно-практической конференции. -Чита: ЧитГТУ, 2002. - Часть IV. - С. 115-127.

5. Портнягин, Е.М. Погрешности измерения кинематических параметров тормозящего колеса на стендах с беговыми барабанами / О.В. Веретенин, Е.М. Портнягин II Дорожно-транспортный комплекс, как основа рационального природопользования: материалы научно-технической конференции, посвящённой 100-летшо со дня рождения д.т.н., профессора К.А. Артемьева (23-25 ноября 2004г.). - Омск: изд-во СибАДИ, 2004. - Книга 2. - С. 22-26.

6. Портнягин, Е.М. Стендовый метод диагностирования тормозной системы автомобилей, оснащённых ABS / А.И. Федотов, Е.М. Портнягин // Повышение эффективности

эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования: Материалы международной научно-практической конференции. (30 мая - 1 июня 2007 г.). - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - С. 191-195.

7. Портнягин, Е.М. Оценка эффективности работы автомобильных тормозных систем с ABS в условиях эксплуатации / Е.М. Портнягин // Актуальные проблемы эксплуатации машинно-тракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в АПК: материалы международной научно-практической конференции, посвя-щённой 75-летию со дня рождения И.П. Терских (25-27 сентября 2007 г.). - Иркутск: Ир-ГСХА, 2007. - С. 118-126

- патенты РФ:

8. Пат. 2241618 Российская Федерация, МПК7 В 60 Т 17/22, G 01 L 5/28. Испытательный стенд / А.И. Федотов, А.Н. Шульгин, О.В. Веретенин, A.C. Мальцев, A.B. Кобелев, Е.М. Портнягин; заявитель и патентообладатель Иркутский гос. техн. ун-т. - № 2004103215/11; заявл. 04.02.2004; опубл.10.12.2004, Бюл. №34. - 3 с.

9. Пат. 2242386 Российская Федерация, МПК7 В 60 Т 17/22, G 01 L 5/28. Устройство для контроля эффективности торможения автотранспортного средства / А.И. Федотов, А.Н. Шульгин, О.В. Веретенин, A.C. Мальцев, A.B. Кобелев, Е.М. Портнягин; заявитель и патентообладатель Иркутский гос. техн. ун-т. - Л» 2004103214/11; заявл. 04.02.2004; опубл. 20.12.2004, Бюл. №35. - 4 с.

10. Решение о выдаче патента на изобретение от 01.04.2009. Способ оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного антиблокировочной системой; способ оценки работоспособности антиблокировочной системы автомобиля и устройство для осуществления способов / А.И. Федотов, Е.М. Портнягин. Заявка № 2008113776/11(014998) от 08.04.2008.

Подписано к печати 21.05.2009 Усл.-печ. Л 1,0 • Тираж 130 экз. заказ № 723

Отпечатано с готового оригинал-макета 21.05.2009 г.

ООО "Печатный с&аон "ТиКс" г. Оренбург ул. Шевченко, 24 оф. 208 тел: (3532) 58-10-25, 58-10-35

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие положения

1.2. Методы и средства диагностирования тормозной системы

1.2.1. Классификация стендов для диагностирования тормозных систем АТС

1.2.2. Силовые тормозные роликовые стенды

1.2.3. Инерционные роликовые тормозные стенды

1.2.4. Комбинированные тормозные роликовые стенды

1.3. Методы диагностирования ABS

1.3.1. Диагностирование ABS без использования специализированной аппаратуры и при помощи диагностических приборов (тестеров)

1.3.2. Диагностирование ABS методами дорожных испытаний

1.3.3. Диагностирование ABS методами стендовых испытаний

1.4. Параметры для контроля процесса торможения автомобиля с

ABS в стендовых условиях

1.5. Выводы

1.6. Задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНТРОЛЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АТС С ФУНКЦИОНИРУЮЩЕЙ ABS НА ПОЛНООПОРНОМ ТОРМОЗНОМ ДИАГНОСТИЧЕСКОМ СТЕНДЕ

2.1. Выявление взаимосвязей в системе «АПТКС»

2.2. Математическая модель системы «АПТКС» 50 2.2.1. Математическое описание выходных характеристик автомобильного колеса с эластичной шиной

2.2.2. Математическое описание тормозного механизма

2.2.3. Математическое описание работы электронного блока управления ABS

2.2.4. Математическое описание работы модулятора давления рабочего тела в тормозном приводе

2.2.5. Математическое описание динамики перемещения подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля в процессе его торможения на роликах стенда

2.2.6. Моделирование непараллельности оси автомобиля относительно оси стенда

2.3. Алгоритм расчета процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на тормозном роликовом стенде

2.4. Обоснование показателей, характеризующих процесс торможения автомобиля с функционирующей ABS на стенде

2.5. Выводы

3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика планирования экспериментальных исследований

3.2. Методика оценки адекватности математической модели системы «АПТКС»

3.3. Методика дорожных испытаний автомобилей с функционирующей ABS

3.3.1. Оборудование для дорожных испытаний тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS

3.3.2. Методика тарировки систем измерения

3.3.2.1. Методика тарировки прибора «Эффект»

3.3.3. Методика проведения дорожных испытаний тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS

3.3.4. Методика обработки результатов дорожных испытаний

3.4. Методика стендовых испытаний тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS

3.4.1. Методика тарировки систем измерения силовых и кинематических параметров полноопорного тормозного роликового стенда

3.4.1.1. Методика тарировки системы измерения тормозных сил

3.4.1.2. Методика тарировки систем измерения угловой скорости опорных роликов стенда и колес автомобиля

3.4.2. Методика стендовых испытаний тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS на полноопорном тормозном роликовом стенде

3.4.3. Методика обработки результатов стендовых испытаний тормозной системы автомобиля с функционирующей ABS

3.5. Выводы 109 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Оценка адекватности математической модели системы «АПТКС»

4.2. Дорожные испытания тормозной системы автомобиля с функционирующей ABS

4.3. Обоснование метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS на роликовых стендах

4.3.1. Обоснование конструкции механической части стенда для контроля тормозных систем автомобиля с функционирующей

4.3.2. Обоснование параметров для контроля тормозных систем автомобиля с функционирующей ABS на роликовом стенде

4.4. Разработка конструкции полноопорного инерционного роликового стенда для контроля тормозных систем автомобиля с функционирующей АВ S

4.5. Результаты испытаний тормозной системы автомобиля с функционирующей ABS на полноопорном инерционном роликовом стенде

4.6. Математическое моделирование процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на стенде

4.7. Результаты контроля процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS с использованием интегральных показателей

4.8. Выводы

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТОРМОЗНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ С ABS ПРИ ИХ ДИАГНОСТИРОВАНИИ НА РОЛИКОВЫХ СТЕНДАХ

5.1. Расчёт стоимости полноопорного тормозного роликового стенда

5.2 Расчет экономической эффективности метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS при их диагностировании на роликовых стендах

Автомобильный транспорт на сегодняшний день занимает лидирующее положение по объемам перевозок, в сравнении с другими видами транспорта. Ежегодно автомобильным транспортом перевозится более 80% грузов и более 75% пассажиров.

Несмотря на это автомобильный транспорт остается самым опасным видом транспорта. Статистика [20, 78] свидетельствует, что дорожные аварии стали происходить чаще, и их тяжесть возрастает с каждым годом. По данным главного управления ГИБДД ежедневно в России происходит более 500 дорожно-транспортных происшествий (ДТП) [20]. За 2008 год произошло 218 322 ДТП, в результате которых погибло 30 тысяч и ранено 270 тысяч человек, что в 2,5 раза больше, чем в странах ЕЭС [20, 78].

По количеству ДТП на единицу автомобильной техники Россия опережает такие страны как Германия или Великобритания в десять раз [20, 78]. На долю России приходится треть всех транспортных происшествий Европы.

Из общего числа ДТП, произошедших из-за технических неисправностей, 40-50% обусловлены неисправностями тормозной системы, отказы которой являются крайне опасными при эксплуатации автотранспортных средств (АТС) [62]. Современные тормозные системы становятся энергоёмкими, их конструкция становится всё более сложной, увеличивается число автомобилей, оснащенных антиблокировочными системами (ABS).

Для повышения безопасности АТС в условиях эксплуатации необходимо поддержание их тормозных систем в технически исправном состоянии [77], которое возможно на основе качественного контроля и информативной диагностики [124].

Контроль технического состояния тормозных систем АТС в условиях эксплуатации может быть реализован как в дорожных, так и в стендовых условиях [19]. В связи с климатическими условиями нашей страны стендовые методы контроля получили наибольшее распространение. Однако на современных силовых тормозных стендах осуществить качественный контроль процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS очень трудно и энергозатратно. Действующий ГОСТ Р 51709-2001 предусматривает раздельный контроль тормозной системы и ABS. Для оценки качества работы ABS ГОСТ Р 51709-2001 не устанавливает и не регламентирует количественных параметров. Оценка работоспособности ABS производится визуально — при помощи контрольной лампы на панели приборов, указывающей на неисправность ABS, визуального наблюдения за прямолинейностью движения автомобиля и отсутствием следов юза на дороге в процессе его торможения [19].

ABS рассматривается как дополнительная опция к работе тормозной системы, и проверку её производят автономно при помощи диагностических приборов (тестеров, сканеров). Но, как показывает опыт эксплуатации автомобилей, оснащенных ABS, до 30% неисправностей этих систем диагностическими сканерами не выявляются.

Поэтому, при существующих методах контроля, водитель автомобиля, как правило, узнаёт о неисправности ABS только в процессе экстренного торможения на дороге с малым коэффициентом сцепления, что само по себе очень опасно. Отказ ABS приводит к блокировке тормозящих колёс, что создаёт аварийную ситуацию, а отсутствие регуляторов тормозных сил на автомобилях с ABS еще больше её усугубляет. >

В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос разработки метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS при совместном функционировании тормозной и антиблокировочной систем на роликовых стендах.

РАБОЧЕЙ ГИПОТЕЗОЙ являлось предположение о том, что контроль тормозных систем автомобилей при их торможении с функционирующей ABS на инерционных роликовых стендах, обеспечивающих синхронное вращение всех опорных роликов и измерение тормозных сил, возможен без увеличения мощности привода стендов, а в качестве показателей оценки эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS целесообразно использовать интегральные показатели, рассчитанные на основе средних за процесс торможения значений реализованных касательных реакций и коэффициентов проскальзывания колес относительно поверхностей опорных роликов.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является повышение безопасности автомобилей, оснащённых ABS в условиях эксплуатации на основе эффективного контроля технического состояния тормозной и антиблокировочной систем в процессе их совместного функционирования на инерционных роликовых диагностических стендах.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - процесс торможения автомобиля с функционирующей ABS при его диагностировании на роликовом стенде.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - показатели тормозной эффективности и устойчивости автомобилей, а также показатели качества работы ABS при совместном функционировании тормозной системы и ABS в процессе диагностирования на роликовых стендах.

НАУЧНУЮ НОВИЗНУ РАБОТЫ ОПРЕДЕЛЯЮТ.

- теоретическое обоснование метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на инерционных роликовых стендах, основанного на анализе информации, поступающей от систем стенда, измеряющих тормозные силы, нагрузки на оси, усилие на органе управления, угловые скорости опорных роликов, а также от колесных датчиков ABS, измеряющих угловые скорости тормозящих колёс автомобилей;

- разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска - тормозная система - ABS - колеса) - стенд», позволяющая с достаточной точностью рассчитывать параметры процессов торможения автомобилей с функционирующей ABS в стендовых условиях, учитывающая: динамику взаимодействия шин с опорными поверхностями роликов стенда; характеристики тормозного механизма, имеющие вид петлевой нелинейности; логику работы блока управления ABS, характеристику модулятора давления рабочего тела в приводе; перекатывание колес автомобиля по опорным роликам стенда; перераспределение массы автомобиля по его осям; крутильные колебания неподрессоренных масс на жесткостях подвески; непараллельность осей автомобиля и осей опорных роликов стенда; динамику перемещения подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля;

- количественные показатели совместного функционирования тормозной системы и ABS автомобилей на инерционных роликовых стендах, позволяющие определять тормозную эффективность и устойчивость автомобилей в процессе их торможения, качество регулирования антиблокировочной системой процесса торможения колес автомобилей, быстродействие тормозной системы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Внедрение метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах в технологический процесс автотранспортных и авторемонтных предприятий, фирменных и сервисных центров обслуживания АТС, пунктов технического осмотра позволит значительно повысить активную безопасность автомобилей с ABS в условиях их эксплуатации.

Предприятиям-изготовителям диагностического оборудования результаты работы позволят усовершенствовать конструкции производимых ими стендов для диагностирования тормозных систем с возможностью контроля эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

- Контроль тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с ABS в условиях эксплуатации должен выполняться при совместном функционировании тормозной системы и ABS на роликовых стендах инерционного типа, обеспечивающих непрерывное измерение тормозных сил и нагрузок индивидуально на каждом колесе, а также угловых скоростей опорных роликов стенда и всех тормозящих колес автомобиля, перераспределение массы автомобиля между его осями, синхронное вращение опорных роликов;

- Разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска — тормозная система — ABS — колеса) — стенд», как объекта диагностирования, обеспечивает возможность проведения аналитических исследований процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом влияния наиболее значимых факторов, характеризующих динамику взаимодействия элементов системы;

- Контроль эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS автомобилей на роликовых стендах в условиях эксплуатации необходимо производить на основе интегральных показателей: среднего значения удельной тормозной силы у; относительной разности тормозных сил колес оси Кн, а также времени срабатывания тормозной системы tcp. Контроль качества регулирования антиблокировочной системой процесса торможения колёс автомобиля - на основе средних значений относительного проскальзывания S, диапазона изменения проскальзывания AS и реализованной касательной реакции ARX.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы исследований доложены и получили одобрение: на Выставках «Транспорт и дороги Сибири», СибЭкспоЦентр, г. Иркутск, 2005-2008 г.г.; на Второй российско-итальянской конференции по инновационно-технологическому и промышленному сотрудничеству с презентацией российских разработок, г. Падуя, Италия, 2006 г.; на VI и VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций, ВВЦ, г. Москва, 2006, 2007 г.г. (конструкция стенда удостоена золотой медали ВВЦ); на V Межрегиональной выставке-ярмарке «АвтоТрансЭкспо», ВЦ Забайкальский, г. Чита, 2007 г.; на МНПК «Дорожно-транспортный комплекс, как основа рационального природопользования», посвященной 100-летию со дня рождения д-ра. техн. наук, проф. К.А. Артемьева, СибАДИ, г. Омск, 2004 г., на НТК ИрГТУ, г. Иркутск, в 2005-2009 г.г.; на IV Всероссийской НТК с международным участием «Политранспортные системы» (Транспортные системы Сибири), посвященной 50-летию Красноярского государственного технического университета, КГТУ, г. Красноярск, 2006 г., на МНТК «Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования», Ир

ГТУ, г. Иркутск, 2007 г.; на МНПК, посвященной 75-летию И.П. Терских «Актуальные проблемы эксплуатации машинотракторного парка, технического сервиса, энергетики и экологической безопасности в агропромышленном комплексе» ИрГСХА, г. Иркутск, 2007 г.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Результаты исследований внедрены в технологический процесс изготовления тормозных роликовых стендов на ЗАО «Компания «Новгородский завод ГАРО» (Приложение 1). Разработанный метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах прошёл производственную проверку и внедрён в производственный процесс ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2», г. Улан-Удэ (Приложение 2), а реализующий его полноопорный роликовый стенд используется в учебном процессе: Иркутского ГТУ (г. Иркутск) при подготовке инженеров по специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» и 190603 «Сервис и техническая эксплуатация транспортных и технологических машин и оборудования»; Технического колледжа при Иркутском ГТУ (г. Иркутск) при подготовке техников, техников-механиков по специальности 190604 "Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта".

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, общим объемом 6,64 усл. пл., в том числе 2 работы в изданиях, рецензируемых ВАК, и 2 работы опубликованы без соавторов, получено 5 патентов РФ на изобретение и одно положительное решение о выдаче патента РФ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав и основных выводов, содержит 191 страницу текста (в т.ч. 4 таблицы и 84 иллюстраций), список литературы из 138 наименований и 4 приложений на 16 страницах.

6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснован метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах. Устройство, задающее тестовый режим, — роликовый стенд должен содержать нагружающие устройства инерционного типа для каждого тормозящего колеса с возможностью непрерывного измерения тормозных сил в течение всего процесса диагностирования;

2. Разработанная математическая модель системы «Автомобиль (подрессоренная масса, подвеска — тормозная система - ABS - колеса) - стенд», как объекта диагностирования, обеспечивает возможность проведения аналитических исследований процесса торможения автомобиля с функционирующей ABS на роликовых стендах с учётом динамики взаимодействия шин с опорными поверхностями роликов стенда; характеристик тормозного механизма, имеющих вид петлевой нелинейности; логики работы блока управления ABS; характеристик модулятора давления рабочего тела в приводе; перекатывания колес автомобиля по опорным роликам стенда; перераспределения массы автомобиля по его осям; крутильных колебаний неподрессоренных масс на жесткостях подвески; непараллельности осей автомобиля и опорных роликов стенда; динамики перемещения подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля;

3. Теоретически обоснованы тестовые режимы диагностирования тормозных систем автомобилей с функционирующей ABS на роликовых стендах: начальная скорость торможения, необходимая для срабатывания ABS -не ниже 40 км/ч-, равномерное синхронное снижение частоты вращения опорных роликов стенда в процессе торможения; приведение в действие тормозной системы однократным нажатием на орган управления в режиме экстренного торможения; ограничение продольных и поперечных перемещений автомобиля во время диагностирования; остальные требования к условиям контроля технического состояния тормозного управления - в соответствие с требованиями ГОСТ Р 51709-2001;

4. Экспериментально доказано, что для контроля качества функционирования тормозных систем автомобилей с ABS на инерционных роликовых стендах не целесообразно использовать традиционно используемые показатели, такие как тормозной путь и время торможения, измеряемые от момента нажатия на орган управления рабочей тормозной системы до полной остановки опорных роликов стенда, в виду их малой информативности. Теоретически обоснованы интегральные показатели эффективности совместного функционирования тормозной системы и ABS автомобилей на роликовых стендах — среднее значение удельной ' тормозной силы у; относительная разность тормозных сил колес оси Кн, среднее значение относительного проскальзывания S, диапазон изменения значений проскальзывания AS, диапазон изменения значений реализованной касательной реакции ARx; время срабатывания тормозной системы tcp,

5. Использование для измерения угловых скоростей тормозящих колес автомобиля с функционирующей ABS измерительных систем на основе роликов следящей системы не целесообразно, так как уже при начальной скорости торможения Va - 20 км/ч и силе прижатия следящего ролика к колесу Fnp =100 Н погрешность А измерения угловой скорости колеса составляет около 39%. Для снижения погрешности А измерения угловых скоростей колёс необходимо применение бесконтактного метода, в том числе с использованием сигналов от колесных датчиков ABS. Для чего рекомендовать заводам-изготовителям автомобилей с ABS выводить сигналы от колёсных датчиков ABS на специальный диагностический разъём для подключения диагностического оборудования.

6. Экспериментальная проверка метода контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на роликовых стендах и сравнительная оценка разработанного метода с существующим, основанным на показателях, регламентируемых ГОСТ Р 51709-2001, показывает, что:

- при коэффициенте сцепления? колес автомобиля с опорными роликами стенда (р = 0;8 интегральный параметр — средняя удельная тормозная сила у = 0,7, тогда как дискретный параметр — удельная тормозная сила, рассчитанная по ГОСТ Р 51709-2001, у гост варьируется в пределах от 0,66 до 0,87;

- между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес: оси автомобиля К„ гост , рассчитанным по ГОСТ Р 51709-2001, и линейным отклонением автомобиля Y6oK при торможении в дорожных условиях имеет место только корреляционная связь; между коэффициентом относительной разности тормозных сил колес оси автомобиля Кн, рассчитанным интегральным способом и линейным отклонением автомобиля Y6oK существует линейная функциональная связь с коэффициентом достоверности-аппроксимации R2 = 0,99;

- комплексная оценка качества регулирования антиблокировочной; системой процесса торможения колёс автомобиля основана на обеспечении в процессе её работы максимально возможного значения средней удельной тормозной силы у при минимальной величине среднего проскальзывания S и: минимально возможном диапазоне изменения проскальзывания AS.

7. Впервые разработан и реализован метод, позволяющий проводить диагностирование тормозной: системы автомобилей с функционирующей. ABS на инерционном роликовом стенде с использованием интегральных показателей, позволяющих численно оценивать качество работы, тормозной системы и ABS, что позволяет значительно повысить безопасность автомобилей в условиях эксплуатации и даёт значительный социальный эффект. Производственная проверка разработанного метода, выполненная на ЗАО «Компания «Новгородский завод ГАРО», в г. Великий Новгород, и ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2», г. Улан-Удэ, подтвердила его высокую эффективность. Экономический эффект в расчете на один автомобиль при его диагностировании на роликовом стенде СДЗ-К45Э и оценке качества процесса торможения с использованием интегральных параметров составил: 183 руб./авт.

1. Аринин, И.Н. и др., Техническое диагностирование автомобилей / И.Н. Аринин. Ф.: «Кыргызстан», 1978. - 164 с.

2. Беляев, В.М. Автомобили: Испытания: учебное пособие для вузов / В.М. Беляев, М.С. Высоцкий, JI.X. Гилелес. Минск: Высшая школа, 1991. - 187с.

3. Биргер, И.А. Техническая диагностика / И.А. Биргер. М.: Машиностроение, 1978. -239 с.

4. Бойко, А.В. Совершенствование методов диагностики тормозных систем автомобилей в условиях эксплуатации на силовых стендах с беговыми барабанами: дис. . канд. техн. наук: 05.22.10: защищена 25.06.08/ Бойко Александр Владимирович. Иркутск, 2008. - 217 с.

5. Борц, А.Д. Диагностика технического состояния автомобиля / А.Д. Борц, Я.К. Закин, Ю.В. Иванов. М.: Транспорт, 1979. - 160 с.

6. Бродский, В.В. Введение в факторное планирование эксперимента / В.В. Бродский. М.: Наука, 1976. - 224с.

7. Бухарин, Н.А. Тормозные системы автомобилей / Н.А. Бухарин. М.-Л.: Машгиз, Ленинградское отд-ние, 1950. - 292 с.

8. Веденяпин, Г.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка / Г.В. Веде-няпин, Ю.К. Киртбая, М.П. Сергеев. М.: Колос, 1968. - 342 с.

9. Веденяпин, Г.М. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.М. Веденяпин. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1973.- 195 с.

10. Величко, А.В. Анализ процесса торможения автотранспортного средства / А.В. Величко И Транспортные средства Сибири: Материалы межвузовской научно-практической конференции. Красноярск: КГТУ, 1995. - С. 83-89.

11. Верзаков, Г. Ф. Введение в техническую диагностику / Г.Ф. Верзаков, Н.В. Кипшт, В.И. Рабинович, Л. С. Тимонен. М.: Энергия, 1968. - 219 с.

12. Ганькин, Ю.А. Моделирование управляемого движения машинотрактор-ного агрегата / Ю.А. Ганькин. М.: Изд-во МСХА, 1994. - 84 с.

13. Генбом, Б.Б. Вопросы динамики торможения и теории рабочих процессов тормозных систем автомобилей / Б.Б. Генбом. Львов: Вища школа, 1974. — 234 с.

14. Гернер, B.C. Исследование режимов контроля эффективности действия тормозных механизмов: дис. . канд. техн. наук/ B.C. Гернер. Харьков, 1970. -153 с.

15. Говорущенко, Н.Я. Диагностика технического состояния автомобилей / Н.Я. Говорущенко. М.: Транспорт, 1970. - 254 с.

16. Говорущенко, Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей / Н.Я. Говорущенко. Харьков: Вища школа, 1984. — 312 с.

17. ГОСТ Р 41.13-99. (Правила ЕЭК ООН №13) Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения механических транспортных средств категорий М, N и О в отношении их торможения; введ. 1999-05-26. М.: Изд-во стандартов, 2006. - 114 с.

18. ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки; введ. 2002-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2002. - 28 с.

19. Государственная инспекция безопасности дорожного движения. Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.gibdd.ru, свободный. - Заглавие с экрана.

20. Грачев, Ю.П. Математические методы планирования эксперимента / Ю.П. Грачев. М., 1979. - 195 с.

21. Гредескул, А.Б. Динамика торможения автомобиля: дис. . докт. техн. наук / А.Б. Гредескул. Харьков, 1963. - 271 с.

22. Грибенко, С.М. Диагностика и обслуживание автомобилей / С.М. Гри-бенко. Ставрополь: Ставропольское книжное издательство, 1977. - 287 с.

23. Гришкевич, А.И. Автомобили. Теория. Учебник для вузов / А.И. Гришке-вич.-Мн.: Высш. шк., 1986.-208 с.

24. Гуревич, JI.B. Современные методы дорожных испытаний автомобильных антиблокировочных систем / JI.B. Гуревич. М.: НИИавтопром, 1978. -100 с.

25. Гуревич, JI.B., Тормозное управление автомобиля / JI.B. Гуревич, Р.А. Меламуд. -М.: Транспорт, 1978. 152 с.

26. Гурьянов, С.И. Повышение точности диагностирования тормозных свойств автопоездов на стенде / С.И. Гурьянов. // Диагностика автомобилей: III всесоюзная научно-техническая конференция: тезисы докладов. Улан-Удэ, 1989.-с. 147-148.

27. Датчик силоизмерительный тензометрический 9035 ДСТ. Формуляр АЖЕ 2.320.013 ФО. ЗАО «Сибтензоприбор». Топкинская гор. тип., 2001. - 6 с.

28. Джонсон, М. Статистика ^планирование эксперимента в технике и науке/ М. Джонсон, Ф.М. Лион. Мир, 1981. - 610 с.

29. Дик, А.Б. Описание характеристик проскальзывания тормозящего колеса» / А.Б. Дик // Надежность и активная безопасность автомобиля : сб. науч. тр. / МАМИ.-М., 1985.- С. 205-216.

30. Димов, Н. Н. Оценка возможности воспроизведения реальных режимов торможения автомобиля на стендах с беговыми барабанами : автореферат / Н. Н. Димов. Харьков, 1987. - 20'с.

31. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель / А.А. Хачатуров и др.; под ред. А.А. Хачатурова. М.: Машиностроение, 1976. - 535 с.

32. Ечеистов, Ю.А. Неустановившееся торможение автомобильного колеса / Ю.А. Ечеистов, В.В. Бернацкий // Безопасность и надежность автомобиля : сб. науч. тр. -М.: МАМИ, 1981.-С. 16-23.

33. Измеритель эффективности тормозных систем автомобилей "Эффект". Паспорт. М 016.000.00 ПС. Жигулёвск, 2002. - 8 с.

34. Измеритель эффективности тормозных систем автомобилей "Эффект". Руководство по эксплуатации. М 016.000.00 РЭ. Жигулёвск, 2002. - 34 с.

35. Иларионов, В.А., Пространственная математическая модель для исследования активной безопасности автомобиля / В.А. Иларионов, И.К. Пчелйн // Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин: сб. науч. тр. / СибАДИ. Омск, 1979. - С. 3-18.

36. Илларионов, В.А., Пространственная математическая модель для исследования активной безопасности автомобиля / В.А. Иларионов, И.К. Пчелин // Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин: сб. науч. тр. / СибАДИ. Омск, 1979.-С. 25-41.

37. Катанаев, Н.Т. О силовом взаимодействии шины с дорогой при продольном движении / Н.Т. Катанаев // Безопасность и надежность автомобиля : сб. науч. тр. М: МАМИ, 1982. - С. 66-75.

38. Князев, И.М. Разработка электропневматического тормозного привода улучшенной регулируемости действия: автореферат дисс. . канд. техн. наук (05.05.03) / И.М. Князев; МАД. М., 1988. - 17 с.

39. Колчин, А.В. Методика определения оптимальной точности измерений при диагностировании тракторов и сельскохозяйственных машин / А.В. Кол-чин, В.М. Михлин // Тр. ГОСНИТИ. 1980. - С. 9-11.

40. Компания «Новгородский завод ГАРО». Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.novgaro.ru, свободный. - Заглавие с экрана.

41. Косолапов, Г.М. Оптимизация тормозных качеств автомобиля: дис. . докт. техн. наук / Г.М. Косолапов. — Волгоград, 1973. — 317 с.

42. Косолапов, Г.М. Торможение автомобиля с антиблокировочной системой на заднем мосту / Г.М. Косолапов, А.А. Ревин // Неустановившиеся процессы в колесных и гусеничных машинах: сб. тр. Волгоградского политехи, ин-та. — Волгоград, 1972.

43. Косолапов, Г.М. Тормозной путь автомобиля с антиблокировочными устройствами на задней оси / Г.М. Косолапов, А.А. Ревин // Автомобильная промышленность. М.: 1973. - №9. - С. 21-25.

44. Котиков, Ю.Г. Разработка методологии системного анализа и имитационного моделирования объектов автомобильной техники и транспорта: автореферат дисс. . докт. техн. наук (05.22.10) / Ю.Г. Котиков. С.-Пб., 1995. - 46 с.

45. Кулько, П.А., Государственный Технический осмотр. Проблемы и решения / П.А. Кулько, К.В. Ушаков // Автотранспортное предприятие. 2005. — №9.-С. 15-19.

46. Левинсон, Б.В. Пособие по диагностированию технического состояния автомобиля/ Б.В. Левинсон, Б.В. Гернер Технша, 1974. - 84 с.

47. Лившиц, В.М. Пути совершенствования системы технического обслуживания сельскохозяйственных машин: Методы и средства технической диагностики / В.М. Лившиц // Новосибирск. 1982. - Вып. 23.

48. Лихолетов, И.И. Высшая математика, теория вероятностей и математическая статистика / И.И. Лихолетов. — Минск: Вышэйшая школа, 1976.

49. Лудченко, А. А. Основы технического обслуживания автомобилей. Текст. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987, 399 с.

50. Львовский, Е.И. Статистические методы построения эмпирических формул: учеб. пособие для втузов / Е.И. Львовский. М.: Высшая школа, 1988. -239 с.

51. Малюков, А.А. Методика расчета оборудования для диагностики тормозной системы подвижного состава автомобильного транспорта / А.А. Малюков. М.: ЦБНТИ, 1976. - 42 с.

52. Малюков, А.А. Научный основы стендовых испытаний автомобилей на активную безопасность: дис. . докт. техн. наук / А.А. Малюков. М. - 348с.

53. Методика (основные положения) определения экономической эффективности применения в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений: ГКНТ, Госплан СССР: Академия наук СССР. -М.: Госкомизобретений, 1977. 56 с.

54. Методика определения экономической эффективности от внедрения мероприятий, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на предприятия и организации: Министерство автомобильного транспорта РСФСР. М.: Минавтотранс РСФСР, 1978. - 76 с.

55. Мирошников, Л.В. Методы и средства диагностики автомобилей / Л.В.

56. Мирошников // Автомобильный транспорт. 1970. - №1.

57. Мирошников, JI.B. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях / JI.B. Мирошников, А.П. Болдин, В.И. Пал. М.: Транспорт, 1977. - 264 с.

58. Мирошников, JI.B. Теоретические основы технической диагностики автомобилей: учеб. пособие / JI.B. Мирошников. М.: Высш. школа, 1976. - 126с.

59. Михлин, В.М. Прогнозирование технического состояния машин / В.М. Михлин. -М.: Колос, 1976.

60. Михлин, В.М. Современные методы и средства технического диагностирования сельскохозяйственных машин / В.М. Михлин // Международный сельскохозяйственный журнал. 1982. №1. - С. 55-58.

61. Михлин, В.М. Теоретические основы прогнозирования технического состояния тракторов и сельскохозяйственных машин: автореферат дисс. .докт. техн. наук / В.М. Михлин. М., 1972. - 40 с.

62. Михлин, В.М. Методические указания по прогнозированию технического состояния машин / В.М. Михлин, А.А. Сельцер. М.: Колос, 1972. - 216 с.

63. Мозгалевский, А.В. Техническая диагностика / А.В. Мозгалевский, Д.В. Гаскаров. М.: Высшая школа, 1975. — 207 с.

64. Монтгомери, Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных / Д.К. Монтгомери. Пер. с англ. - JL: Судостроение, 1980. - 384с.

65. Научно-производственная фирма «МЕТА». Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.meta-ru.ru, свободный. - Заглавие с экрана.

66. Павлов, Б.В. Кибернетические методы технического диагноза / Б.В. Павлов. -М.: Машиностроение, 1966. 151 с.

67. Петров, М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме / М.А. Петров; Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В.В. Куйбышева. — Омск: Западно-Сибирское книжное издательство. Омское отделение, 1973. -224 с.

68. Попов, А.И. Динамический расчет контура электропневматического тормозного привода / А.И. Попов // Исследования конструкции и эксплуатационных свойств автомобилей: сб. науч. тр. М.: МАДИ, 1986 г. - С. 113-118.

69. Применение метода графического анализа для построения динамической модели тормозной системы автомобиля (Shoo Z., Liu J., Chen H.; Qiche gongcheng; Automot.Eng. 1993. - №4. - p. 212-219), Автомобильный транспорт. - M. - №4. - 1994.

70. Прочность и долговечность автомобиля / Б.В. Гольд и др.; под ред. Б.В. Гольда. М.: Машиностроение, 1974.

71. Пустыльник, Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е. И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. - 288 с.

72. Работа автомобильной шины; под общ. ред. В.И. Кнороза. М.: Транспорт, 1976. - 238 с.

73. Ревин, А.А. Устойчивость автомобиля на прямолинейном участке при торможении с независимой антиблокировочной системой / А.А. Ревин // Автомобильная промышленность. М.: 1980. - №3. - С. 20-24.

74. Ройтман, Б.А. Безопасность автомобиля в эксплуатации / Б.А. Ройтман, Ю.Б. Суворов, В.И. Суковицин. М.: Транспорт, 1987. - 207 с.

75. Российская газета. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.rg.ru, свободный. - Заглавие с экрана.

76. Румшиский, JT.3. Математическая обработка результатов эксперимента / JI.3. Румшиский. Главная редакция физико-математической литературы, 1971. - 192 с.

77. Сергеев, А.Г. Метрологическое обеспечение автомобильного транспорта / А.Г. Сергеев. М.: Транспорт, 1988. - 247 с.

78. Сергеев, А.Г. Точность и достоверность диагностики автомобилей / А.Г. Сергеев. -М.: Транспорт, 1980. 188 с.

79. Серов, А.В. Организация и механизация технического обслуживания автотракторного парка в лесной промышленности / А.В. Серов. М.: ГОСЛЕС-БУМИЗДАТ, 1963. - 350 с.

80. Серов, А.В. Стенды для контроля технического состояния и обкатки ле-сотранспортных машин / А.В. Серов. М.: Изд-во Лесная промышленность, 1969. - 168 с.

81. Смирнов, Г.А. Теория движения колесных машин: учебник для вузов / Г.А. Смирнов. М.: Машиностроение, 1990. - 309 с.

82. Соцков, Д.А. Математическая модель автомобиля в процессе торможения / Д.А. Соцков, В.В. Загородний // Безопасность и надежность автомобиля: сб. науч. тр. МАМИ, 1983. - С. 58-67.

83. Справочник инженера-экономиста автомобильного транспорта // под ред. Голованенко С.А. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Киев: Техника, 1991. - 351 с.

84. Терских, И.П. Научные основы функциональной диагностики (эксплуатационных параметров) машинно-тракторных агрегатов: автореферат дис. . док-т. техн. наук. Л., 1973.-51 с.

85. Терских, И.П. Состояние, задачи и перспективы технической диагностики машин / И.П. Терских // Техническое обслуживание и диагностика тракторов: сб. научн. тр. Иркутск, 1979.

86. Терских, И.П. Состояние, задачи и перспективы технической диагностики машин / И.П. Терских // Техническое обслуживание и диагностика тракторов: сб. научн. тр. — Иркутск, 1979.

87. Терских, И.П. Функциональная диагностика машинно-тракторных агрегатов / И.П. Терских. Иркутск, 1987. - 312 с.

88. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов // под ред. Крамаренко Г.В. М.: Транспорт, 1983. - 488 с.

89. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов // Под ред. Кузнецова Е.С.-М.: Транспорт, 1991. —413 с.

90. Технические средства диагностирования / В.П. Калявин и др. — JL: Судостроение, 1984 208 с.

91. Технические средства диагностирования: справочник / В.В. Клюев и др.; под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989. - 672 с.

92. Топалиди, В.А. Диагностика тормозных свойств автопоездов встроенными средствами / В.А. Топалиди // Диагностика автомобилей: III всесоюзная научно-техническая конференция: тезисы докладов. Улан-Удэ, 1989. - С. 72-74.

93. Топалиди, В.А. Система бортового контроля тормозных свойств автопоездов / В.А. Топалиди, Э.Н. Никульников, Н.В. Кузнецов // Автомобильная промышленность. М. - 1999. - №3.

94. Топалиди, В.А. Инструментальный контроль тормозных свойств АТС / В.А. Топалиди // Автомобильная промышленность. М. - 1999. - №7.

95. Топалиди, В.А. Расчет быстродействия тормозов автопоезда / В.А. Топалиди, К.К. Ходжиев / Автомобильная промышленность. М. - 2000. - №4.

96. Топалиди, В.А. Система контроля и управления устойчивостью движения автопоездов / В.А. Топалиди, Э.Н. Никульников, Н.В. Кузнецов // Автомобильная промышленность. — М. 2002. - №1.

97. Топалиди, В.А. О достоверности эксплуатационного контроля тормозных свойств АТС / В.А. Топалиди // Автомобильная промышленность. М. - 2003. -№1.

98. Фалькевич, Б.С. Теория автомобиля / Б.С. Фалькевич. М.: Машгиз,1963.-239 с.

99. Федотов, А.И. Диагностика пневматического тормозного привода автомобилей на основе компьютерных технологий: дисс. . докт. техн. наук: 05.20.03: защищена 17.03.99/ Федотов Александр Иванович. Новосибирск, 1999.-506 с.

100. Федотов, А.И. Качение тормозящего колеса, нагруженного переменной нормальной нагрузкой / А.И. Федотов, А.Б. Дик // Активная и пассивная безопасность и надежность автомобиля: сб. научн. тр. М.: МАМИ, 1984. - С. 94110.

101. Федотов, А.И. Повышение эффективности работы антиблокировочных систем при колебаниях нормальной нагрузки: дис. . канд. техн. наук: 05.05.03/ Федотов Александр Иванович. Москва, 1986. - 185 с.

102. Федотов, А.И. Проверка адекватности математической модели / А.И. Федотов, А.В. Быков // Актуальные проблемы АПК: материалы региональной научно-практической конференции. Иркутск: ИрГСХА, 2002. - С. 87-88.

103. Федотов, А.И. Устройство для оценки эффективности тормозов грузовых автомобилей марки ЗиЛ / А.И. Федотов, П.И. Русин // Информационный листок № 51-88. Улан-Удэ: Бурятский ЦНТИ, 1988. - 4 с.

104. Фрумкин, А.К. Аналитическое исследование торможения автомобильного колеса с АБС / А.К. Фрумкин, В.В. Легай // Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин: сб. научн. тр. Омск: СибАДИ, 1979. - С. 41-60.

105. Харазов, A.M. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей: справ, пособие / A.M. Харазов. М.: Высш. шк., 1990. - 208 с.

106. Харазов, A.M. Диагностирование легковых автомобилей на станциях технического обслуживания / A.M. Харазов, Е.И. Кривенко. М.: Высш. школа, 1982.-272с.

107. Харазов, A.M. Диагностирование и эффективность эксплуатации автомобилей: учебное пособие для СПТУ / A.M. Харазов. М.: Высшая школа, 1986. —63 с.

108. Харазов, A.M. Современные средства диагностирования тягово-экономических показателей / A.M. Харазов. М.: Наука, 1985.

109. Харазов, A.M. Методы оптимизации в технической диагностике машин / A.M. Харазов, С.Ф. Цвид. М.: Машиностроение, 1983. - 132 с.

110. Харазов, A.M. Диагностирование и эффективность эксплуатации автомобилей: учебное пособие для СПТУ / A.M. Харазов. М1.: Высшая школа, 1986. —64 с.

111. Черноиванов, В.И. Техническая диагностика машин в США / В.И. Черно-иванов, К.Ю. Скибневский // Тракторы и сельхозмашины: сб. научн. тр. — 1974. №8. - С. 42-44.

112. Чернышев, И.Н. Деформация автомобильных шин 260-508 / И.Н. Чернышев, В.Д. Жуков // Автомобильная промышленность. М., 1971. - №8. - С. 2324.

113. Цифровой автоматический тахометр ЦАТ-Зм. Паспорт. 519.6050.00.00 ПС. НПО «Прибор», 1979. - 18 с.

114. Шумик, С.В. Лабораторный практикум по технической эксплуатации автомобилей: учебное пособие для вузов по специальности «Автомобили и авто-моб. хоз-во» / С.В. Шумик, М.М. Болбас, Е.И. Борисенко. Мн.: Выш. шк., 1984.- 176 с.

115. Ютт, В.Е. Эксплуатация антиблокировочных систем легковых автомобилей: учебное пособие / В.Е. Ютт, A.M. Резник, В.В. Морозов, А.И. Попов. М.: МАДИ (ГТУ), 2003. - 225 с.

116. Яценко Н.Н. Основы технологии полигонных испытаний и сертификация автомобилей / Н.Н. Яценко, С.Ф. Безверхий. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1996. - 600 с.

117. Bourgoin, G. Description des dispositifs d'antipatinage pour poids-lourds et vehicules articules / G. Bourgoin // Symposium technique D.B.A. a Moscou, 1972.p. 33.

118. Cartec оборудование для автосервиса. — Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.cartec.ru, свободный. - Заглавие с экрана.

119. Gethoffen, Н. Einsatz von Mikroprozessoren in der Nachrichtentechnik. Mik-roprozessoren und ihre Anwendungen. / H. Gethoffen // Hrsg. von W. Hilbert und R. Piloty. Miinchen, Wien, R. Oldenbourg Verlag, 1977.

120. Girling limited. Advanced control system car brake standard Development Methods Wheel Slide Protection Assessement. 22-9-1975

121. Harned, J.L. Measurement of tire brake force characteristics as related to wheel slip (antilock) control system design / J.L. Harned , L.E. Johnson, G. Scharpf // SAE Trans., s.a. №690214, p. 909-925 / M.: ВИНИТИ, ЭИ "Автомобилестроение", 1969.-№35.

122. Hartley, J. Pressure to stop slide "Commerc. Motor" / J. Hartley. 1976. -Vol. 143. -№3642/ЭИ «Организация безопасности дорожного движения». - М.: ВНИТИ, 1976.-№35.

123. Krugel, М. Rechtlinen fur die Prufung von Richtlinderern derern als Erganzung der Richtlinderern fur die Bremsprufung von Kraftfahrzeugen und Anhangen / M. Krugel, H. Hoffman // "Deutsch Kraftfahrtforschung und Strabenverkehrstechnik". -1974.-S. 1-30.

124. Lange, F. H. Signale und Systeme / F. H. Lange. Bd. 1,2. - Berlin: VEB Verlag Technik, 1975.

125. LGraph2. Руководство пользователя. — M., 2007. — 33 с.

126. Pacejka, Н.В. Some recent investigations into dynamics and frictional behavior of pneumatic tires / H.B. Pacejka // Phys. Tire tract.: Theory and Exp. New — York-London, 1974.

127. Rabiner, R. Theory and Application of Digital Signal Processing / R. Rabiner, B. Gold. New York, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, 1975.

128. Shuman, A.B. We can stop you / A.B. Shuman // "Motor Trand", 1971. №10.

129. Наименование работы: комплекс мероприятий, направленных на оценку тормозной эффективности и устойчивости при торможении автомобиля с ант иблокировочной системой (ABS) на стендах с беговыми барабанами.

130. Наименования предприятия, где осуществляется внедрение: ЗЛО «Компания ((Новгородский завод ГАРО»».

131. Наименование организации выполняющей научно-исследовательскую работу:

132. Иркутский государственный 1ехнический университет, кафедра «Автомобильный транспорт».

133. Внедрение научных разработок инженера Портнигина F.M. позволило впервые дать количественную оценку тормозной эффективности и устойчивости при торможении автомобиля с ABS при их диагностировании на стендах с беговыми барабанами.

134. Директор по научно-техническим вопросам ЗАО «Компания «НодсрродсодГЙавод ГАРО»1. Алексеев Анд. П. 2007г.

135. Наименование работы! метод контроля тормозной эффективности и устойчивости автомобилей с функционирующей ABS при их диагностировании на тормозных роликовых стендах.

136. Наименования предприятия, где осуществляется внедрение: ОАО «Грузовое автотранспортное предприятие №2», республика Бурятия, г. Улан-Удэ, ул. Пугачёва, 55.

137. Наименование организации, выполняющей научно-исследовательскую работу: ГОУ ВГ10 «Иркутский государственным технический университет», кафедра «Автомобильный транаюрт», г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

138. Главный инженер ОАО «Грузовое Проректор по научной работе ИрГТУ,

139. ПРОГРАММА МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОРМОЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ С ФУНКЦИОНИРУЮЩЕЙ ABS НА ПОЛНООПОРНОМ ТОРМОЗНОМ РОЛИКОВОМ СТЕНДЕ Среда программирования «Turbo Basic»

140. SCREEN 9,0,0,0 COLOR 0,15,11. REM ПОСТОЯННЫЕ ВЕЛИЧИНЫuxl=0.7 : uxp=0.7 коэффициент сцепления

141. V= 11Л 11 начальная скорость торможения

142. Sy=0.2 уставка на срабатывание ABS по проскальзыванию

143. М51=20 : М5р=30 : М6=30 темпы нарастания и сброса давления в приводеnus=29 коэффициент, характеризующий крутизну нарастания нормированнойcp-S диаграммы в начале координатfb=0.8 коэффициент снижения коэффициента сцепления

144. Rb=0.1 радиус опорного ролика стенда1.=0.42 расстояние между опорными роликами стенда

145. YudGost=0.53 нормативное значение удельной тормозной силы по ГОСТ Р 51709-2001

146. Cosal=0.85 : Cosa2=0.85 : Sinal=SQR(l-CosalA2) ; Sina2=Sinal выражения, определяющие положение колеса на роликах в начальный момент времени csh=2*10A5 : ksh=6000 радиальная жесткость шины и коэффициент демпфирования

147. Jst=l 17 момент инерции вращающихся деталей стендаcrl=:5*10A5 : cr2=0.5*10A5 : krl=300 : kr2=100 жесткость и коэффициент демпфирования фиксирующих автомобиль растяжек Gm=500 вес неподрессоренных деталей автомобиля

148. Jp=1.2 : ср=120000 : кр=100 момент инерции, крутильная жесткость и коэффициент демпфирования подвески

149. РМА=10 : ТКТ=0.02 : TKR=0.02 : ТМ=0.015 : ВТМ=0.3 : КТ1=181 : КТ2=229 : КТЗ=0.186 : КТ4=0.222 константы тормозного механизма

150. CCl=KTl-(KT3*w): CC2=KT2-(KT4*w) : DPT=(PT+PTM)/TM 894 PTM=PT : IF DPT>0 then goto 902

151. IF DST1=0 then goto 908 909 Mt=CC2*PTM : goto 897908 М1=М2 : DST1=1 : goto 909

152. IF MT<M1 THEN 900 : Mt=Ml : DST2=0 : goto 905900 M2=Mt: DST2=1 : goto 905902 if DST2=0 goto 909

153. Mt=(PTM-BTM)*CCl : goto 903907 M2=M1 : DST2=1 : goto 906

154. IF Mt>M2 then goto 900 : Mt=M2 : DST1=0 : goto 905904 Ml=Mt: DST1=1

155. IF Mt<0 THEN Mt=0 : MTLl=Rxl*Rl+Rx2*R2 IF w<=0 and MT=>MTL1 THEN MT=MTL1

156. Rl=R0-(Rzl*C2+SQR(Rzl *C1)): R2=R0-(Rz2*C2+SQR(Rz2*Cl)) if V<=0 goto 3200 : Sl=l-w*Rl/V-dalf*Rl/V : S2=l-w*R2A^-dalf*R2/V 1160KZ=(3.1415-ATN(fb/(SQR(l-fbA2))))/nu : AZ=3.1415/(2 *KZ) 1180 BR=((1+AZA2)*ATN(AZ)-AZ)/(KZ*(1+A£A2)-1): AR=nus/BR

157. REM РАСЧЕТ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ Yud=(Rxl 11 +Rx 112+Rx 121 +Rx 122+Rx211 +Rx212+Rx221+Rx222)/Ga

158. S=(s 111+S112+S121+S122+S211+S212+S221 +S222)/8if t<0 then Yud=0 : if V<0 then goto 3200 : if t>=3.5 then goto 3200 if Yud>=YudGost then ysl=l : if ysl=l then goto 2350 else goto 3100 2350 if S>Smaxl then Smaxl=S : if S<Sminl then Sminl=S

159. RazbS=Smaxl-Sminl: Rxll=Rxl 11+Rxl 12 : Rxpl=Rxl21+Rxl22

160. Rxl 1 sr6*ni6+Rxl 1 sr7*ni7+Rxl 1 sr8*ni8+Rxl 1 sr9*ni9+Rxl 1 sr 10*ni 10)/Nob Rxp 1 sr=(Rxp 1 sr 1 *ni 1 +Rxp 1 sr2*ni2+Rxp 1 sr3 *ni3+Rxp 1 sr4*ni4+Rxp 1 sr5 *ni5+

161. Rxp 1 sr6*ni6+Rxp 1 sr7*ni7+Rxp 1 sr8*ni8+Rxp 1 sr9*ni9+Rxp 1 sr 10*ni 10)/Nob Rxl2sr=(Rxl2srl*nil+Rxl2sr2*ni2+Rxl2sr3*ni3+Rxl2sr4*ni4+Rxl2sr5*ni5+

162. Rxl2sr6*ni6+Rxl2sr7*ni7+Rxl2sr8*ni8+Rxl2sr9*ni9+Rxl2srl0*nil0)/Nob Rxp2sr=(Rxp2srl*nil+Rxp2sr2*ni2+Rxp2sr3*ni3+Rxp2sr4*ni4+Rxp2sr5*ni5+

163. Министр образования и науки Российской Федерации 7"~1 МОСКВА, ВВЦ. 2СЮ/7 |1

164. ЗОЛОТАЯ МЕДАЛЬ ВВЦ ЗА ПОЛНООПОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С ABS