автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение тормозных свойств автотранспортных средств в горных условиях эксплуатации

На правах рукописи

иис1иЬ5725

г/р'1^'

ДАВЛАТШОЕВ РАШИД АСАНХОНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТОРМОЗНЫХ СВОЙСТВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.22.10 — Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2007

003055725

Работа выполнена на кафедре «Эксплуатация транспортных средств» Таджикского технического университета им. М.С. Осими

Научный руководитель доктор технических наук, и.о. профессора

Абдукаххор Абдусамадович Турсунов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дмитрий Алексеевич Соцков

кандидат технических наук, доцент Владимир Николаевич Шулаев

Ведущая организация ООО «Владимиравтосервис»

Защита диссертации состоится 27 февраля 2007 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.02 во Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета.

Автореферат разослан 15 января 2007 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим присылать по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.025.02.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

211-1.

профессор

С.Г. Драгомиров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эксплуатация автотранспортных с ре к (АТС) в горных и высокогорных условиях во многом отличается от экспл\ ;п ■ ции на равнинной местности. Высокогорные дороги состоят преимущество! и I. из подъемов и спусков, протяженность которых достигает 20 - 30 км, \т п продольных уклонов составляют 10 %. При торможении на крутых затяжмы-спусках с большим числом поворотов малых радиусов происходит интенсивный нагрев тормозных механизмов, что не только снижает эффективное! ь тормозной системы, но и зачастую приводит к дорожно-транспортным пропс-шествиям (ДТП).

Поэтому работа тормозной системы автомобилей с учетом условий эксплуатации требует специального рассмотрения и проведения разносторонних исследований. Речь идет не только о конструктивных особенностях, но, главным образом, о термонагруженности тормозных механизмов автомобиля и динамике изменения теплофизических и энергетических параметров при торможении в горных условиях эксплуатации.

Анализ литературных источников показывает, что для улучшения эффективности тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации необходимо дальнейшее совершенствование соответствующих разделов теории и практики эксплуатации автомобилей с учетом особенностей протекания рабочих процессов и функционирования используемых устройств, регулирующих тормозные силы.

В связи с вышеизложенным актуальными являются исследования, направленные на улучшение эффективности тормозных систем АТС в тяжелых горных условиях эксплуатации.

Цель работы - повышение эффективности тормозных систем в горных условиях эксплуатации.

Объект исследования - тормозные свойства АТС в горных условиях эксплуатации.

Научная новизна:

1. Предложена методика анализа эффективности тормозных систем с учетом особенностей динамики торможения АТС в, горных условиях эксплуатации.

2. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки эффективности запасных тормозных систем, отличающийся от известных учетом особенностей конструктивных схем в горных условиях эксплуатации.

3. Разработана методика оценки термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации.

4. Предложены оценочные критерии предпочтительности применения запасных тормозных систем при эксплуатации АТС в горных условиях.

5. Разработана методика оптимизации распределения тормозных сил по осям (рекомендации для заводов-изготовителей), учитывающая компоновочные особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств, выходные характеристики тормозных механизмов и отличающаяся от известных методик адекватностью описания рабочих процессов регулирования тормозных сил в горных условиях эксплуатации.

Практическая ценность диссертации заключается в разработке:

• рекомендаций по оценке распределения тормозных сил по осям АТС в горных условиях эксплуатации;

• практических рекомендаций по оценке эффективности запасных тормозных систем и выбору автомобилей для эксплуатации в горных условиях с учетом существующих схем запасных тормозных систем;

• рекомендаций по снижению термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации;

• рекомендаций по оценке предпочтительности использования АТС при эксплуатации в горных условиях и степени их приспособленности.

Реализация результатов исследования:

• рекомендации по оптимизации структуры парка подвижного состава и его приспособленности к горным условиям приняты к внедрению Министерством транспорта РТ;

• сформированные «Требования, предъявляемые к тормозным системам АТС, эксплуатирующихся в горных условиях» приняты к использованию Чка-ловским автобусным заводом (совместное российско-таджикское предприятие «Худжанд — ЗиЛ») при освоении выпуска новых моделей автобусов «ЧАЗ-322312» и «ЧАЗ-4214»;

• результаты работы внедрены в практику УГАИ МВД Республики Таджикистан при анализе и экспертизе дорожно-транспортных происшествий, связанных с процессом торможения;

• результаты исследования используются в учебном процессе при подготовке специалистов в области технической эксплуатации АТС Таджикскими техническим и аграрным университетами.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Таджикского технического университета; Международных конференциях в 1999 и 2002 г. «Горные регионы Центральной Азии. Проблемы устойчивого развития», Душанбе; Международных научно-практических конференциях: «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» (г. Владимир, 25-29 мая 2005 г.); «Качество. Инновации. Наука. Образование (КИНО)» (г. Омск, 16-17 ноября 2005 г.); на I Международной научно-практической конференции «Перспективы развития науки и образования в XXI веке» (ТТУ-Душанбе, 23-25 ноября 2004 г.); г. Душанбе, 24 ноября 2005 г. (Налогово-правовой институт); на IV Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (г. Пенза, 10-12 мая 2006 г.); на Международной научно-технической конференции «Повышение эксплуатационной эффективности транспортных, строительно-дорожных машин и коммуникаций в горных условиях Кыргызстана» (г. Бишкек, 2006 г.); на научных конференциях молодых ученых Таджикистана в Худжанде (1997 г.) и Курган-тюбе (2003 г.).

Публикации. Основные научные и практические результаты диссертации изложены в 10 публикациях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, приложения и списка литературы. Содержит

180 страниц машинописного текста, 64 рисунков и 45 таблиц. Список литературы включает 181 наименований. В приложениях приведены расчетно-информационные материалы и документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, дана общая характеристика выполненной работы, изложены цель и задачи исследования, раскрываются научная новизна и практическая ценность работы, приведены сведения о результатах ее апробации, внедрении и основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе анализируется современное состояние автомобильно -дорожного комплекса и аварийности на автомобильных дорогах Республики Таджикистан из-за неудовлетворительного технического состояния автотранспортных средств. Рассмотрены природно-климатические особенности горных регионов и их влияние на надежность автомобилей. Проанализировано современное состояние исследуемой проблемы.

Теоретическому и экспериментальному исследованиям вопросов, связанных с эффективностью тормозных систем в разных условиях эксплуатации и обеспечением безопасности дорожного движения, посвящены работы В.П. Автушко, Ю.Н. Андриевича, В.Д. Балакина, H.A. Бухарина, Б.Б. Генбома, Б.В. Гольда, А.Б. Гредескула, JI.B. Гуревича, Ю.А. Ечеистова, Г.М. Косолапова, Ю.М. Калинина, Н.Т. Катанаева, A.C. Литвинова, Н.Ф. Метлюка, Б.И. Морозова, А.Ф. Мащенко, P.A. Меламуда, Я.Н. Нефедьева, Э.Н. Никульникова, Э.С. Нусупова, Е.В. Осепчугова, В.А. Петрова, М.А. Петрова, И.К. Пчелина, Я.М. Певзнера, A.A. Ревина, В.Г. Розанова, Д.А. Соцкова, В.А. Топалиди, A.A. Тур-сунова, Я.Е. Фаробина, Б.С. Фалькевича, А.И. Федотова, А.К. Фрумкина, Е.А. Чудакова, Б.Ф. Юдакова, Д.Р. Эллис (D.R. Ellis), A. Slibar, Н. Trager, М. Pauly и др. ученых.

Проведенные исследования позволили значительно улучшить тормозные свойства автомобилей и выходные характеристики тормозных систем, а также выделить ряд направлений по дальнейшему совершенствованию тормозной динамики.

В существующих методах оценки изменения соотношения тормозных сил не учитываются изменения координаты центра масс в зависимости от уклона дороги а, что приводит к неадекватному описанию реальной картины в горных условиях.

Невыполнение требования равнонагруженности тормозных механизмов приводит не только к существенному снижению эффективности торможения в горных условиях эксплуатации, но и значительному увеличению вероятности возникновения дорожно-транспортных происшествий.

В сложных горных условиях из-за интенсивного нагрева тормозных механизмов вероятность отказа рабочей тормозной системы резко возрастает. Возникает необходимость оценки тепловой нагруженности и сохранения эффективности торможения запасными тормозными системами при различных схемах их конструктивного исполнения.

Анализ литературных источников показывает, что вопросы сохранения эффективности функционирования тормозных систем АТС применительно к

нормальным условиям эксплуатации достаточно глубоко изучены. Что же касается особенностей их поведения в экстремальных условиях, например горных, то они исследованы недостаточно.

Проведенный анализ позволил сформулировать следующие задачи исследований:

1. Оценить эффективность тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации на соответствие нормативно - техническим документам.

2. Разработать методику анализа эффективности тормозных систем с учетом особенностей динамики торможения АТС в горных условиях эксплуатации.

3. Установить пределы изменения эффективности рабочих и запасных тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации с учетом конструктивных особенностей существующих схем тормозных систем.

4. Разработать методику оценки термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации.

5. Разработать методику оптимизации распределения тормозных сил по осям (для заводов-изготовителей), учитывающую компоновочные особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств и выходных характеристик тормозных механизмов.

Во второй главе приводятся результаты теоретических исследований по рассматриваемой проблеме.

По международным требованиям Правил № 13 ЕЭК ООН (Приложение 10) кривые реализуемого сцепления строятся только для постоянных коэффициентов трения тормозных накладок при предельных нагрузочных состояниях. В реальных условиях эксплуатации коэффициенты трения накладок изменяются в довольно широких пределах, что при неблагоприятных сочетаниях может привести к изменению распределения тормозных сил по осям автомобиля с потерей устойчивости при торможении.

Для расчета распределения тормозных сил нормальные реакции на осях автомобиля в зависимости от относительного замедления, определяются по следующим выражениям:

С с

науклоне (б + Лг + йзшог); (а-И:-?! ¿та), (1)

где К.2 - нормальные реакции на осях; а,Ь,И- координаты центра масс автомобиля; Ь- база автомобиля; С„- вес автомобиля; г - относительное замедление автомобиля (г = }!%).

Тормозные силы на передней и задней осях автомобиля, в зависимости от давления в исполнительных органах тормозного привода (рабочие тормозные цилиндры тормозных механизмов) находятся по выражениям:

я,, = -В, (/>„, - АР, ); Кг = Вг (р01 - Др2), (2)

где Ях], Л,2- тормозные силы на передних и задних осях автомобиля; ры, раг -давления в приводе, подводимые к передним и задним тормозным механизмам; В{,В2- комплексные параметры тормозных механизмов передней и задней осей; Ар,, Лр2 - давления, необходимые для преодоления усилий стяжных пружин и сил трения.

Давления в приводе, подводимые к передним и задним тормозным механизмам автомобиля, оборудованного регулятором тормозных сил, определяются по формулам

Gor-p0'B,(l-»j) + (B1AP. +В,Ар,) ...

-w-; (3)

рп = ра'(\-кд) + рт1гя, (4)

где wn - динамический коэффициент преобразования регулятора после срабатывания (до срабатывания = 1); p,¡ - давление, при котором регулятор тормозных сил вступает в работу: на горизонтальной дороге (а) и на уклоне (б):

_ G;% ..; бw = J*-»™,.. (5)

где (p0- оптимальный коэффициент сцепления определяется в зависимости от координат центра масс и комплексных параметров тормозных механизмов (для двух весовых состояний).

Для определения удельных тормозных сил (характеристик реализуемого сцепления) колес передней и задней осей используются выражения:

* = * = (6)

Разработаны алгоритм и блок-схема управляющей программы расчета характеристик удельных тормозных сил и проверки автомобилей для двух весовых состояний при движении по горизонтальной дороге и на уклоне на соответствие международным предписаниям (Правила № 13 ЕЭК ООН, Директивы 75/24 ЕЭС) и требованиям ОСТ 37.001.067-86.

Показателями, определяющими эффективность торможения, являются тормозной путь St и установившееся замедление jycm Значения этих показателей используют в качестве нормативов эффективности тормозных систем автотранспортных средств.

Уравнение движения автомобиля при торможении на уклоне (рис. 1) следующее:

max = -Ru-Rxl-R°ul-Rj- + G„sirm, (7)

где Rx\,2 -суммарная сила сопротивления качения; R^r -суммарная сила сопротивления воздуха, Gu sin а -составляющая сила веса.

При экстренном торможении тормозные силы для системы с гидроприводом можно считать линейными функциями времени:

Д,, =•?(/)£ вг; = (8)

Тогда замедление при торможении на уклоне находим по выражению

<frt _ (it^B+Rxu + Ríf -G.sina) ^

dt. т„

где k - темп нарастания давления в приводе тормозов.

Определяя показатели эффективности торможения, можно пренебречь

у4

действием сил сопротивления качению (= 0 ) и воздуха (= 0), так как при спуске скорость АТС перед торможением не превышает 40...50 км/ч.

Рис. 1. Силы, действующие на автомобиль при торможении на уклоне: а, Ь. И -коорбинаты центра масс (ц.м.); С0 - полный вес автомобиля; Ма - полная масса автомобиля; X - вторая производная перемещения автомобиля вдоль оси X

Исследованию подвергался автомобиль категории М/ с регулятором тормозных сил в приводе задних тормозных механизмов. Нарастание давления в гидроприводе тормозов принимаем по линейному закону (рис. 2). ''а -/я

Рис.2. Динамическая характеристика гидропривода тормозов с РТС (а) и его тормозная диаграмма (б); р - давление; ] - замедление; г - время; I - нарастание давления в приводе к передних тормозных механизмов; 2 - нарастание давления в приводе задних тормозных механизмов; А - начало срабатывания регулятора тормозных сил; Б - начачо блокирования колес передней оси

На диаграмме (см. рис. 2, б) выделены четыре фазы торможения. Первая фаза соответствует времени запаздывания т с - время от начала воздействия на орган управления до появления замедления. Вторая фаза соответствует времени 72я и характеризуется нарастанием замедления до момента срабатывания регулятора тормозных сил. Третья фаза характеризует дальнейшее

нарастание замедления - время от момента срабатывания регулятора тормозных сил до момента начала блокирования колёс передней оси. Четвёртая фаза (Тус„) характеризует время торможения с установившимся замедлением на грани блокирования передних колёс.

Замедление автомобиля jÁ в момент срабатывания РТС и замедление на грани блокирования колёс передней оси автомобиля J¡; находим по выражениям:

. (р'о - ¿А) В, + (pí - Лр2) Вг - т„ g sin а

Ja

Je =

m„

(Рт ~ APi) в\ + (Рог - &Pi) ~ т„ g si" "

(10)

та

где pü¡- давление на грани блокирования колёс передней оси; Ар„ дрг - давления, необходимые для преодоления усилия стяжных пружин и сил трения тормозных механизмов; р02- давление в приводе задних тормозных механизмов;

р'о - давление срабатывания РТС; B¡, Д > - комплексные параметры тормозных механизмов.

Давление на грани блокирования колёс передней оси:

Ъ 1

т, gtp „ cosa

PÍÍ =----(11)

1 - L<? (1 + f)

где к - соотношение тормозных сил по осям; r¡¡ - коэффициент сцепления; h, b, L - геометрические параметры автомобиля; а - уклон дороги в продольном направлении.

Давление в приводе задних тормозных механизмов находим по выражению

Рог = Р'оО-^д) + РоНК-,У (12)

Из приведенных формул (10), (11) и (12) видно, что эффективность торможения зависит от технического состояния тормозных механизмов, которое оценивается изменением комплексных параметров B¡ и В2, а также от угла профиля дороги а.

Определив продолжительность, замедление и перемещение автомобиля в каждой фазе, находим суммарный тормозной путь

V2 ~ ~Г" 0,1 ~~ )|| + . (13)

■> J ¿Jr,

Значение тормозного пути, полученное расчетным путем, сравниваем со значением [¿V], предписанным нормативными документами. Аналогично сравниваем jlrm = jE с допустимым значением [/'].

Многочисленные подъемы, затяжные спуски, крутые повороты на перевальных и предперевальных участках горных дорог приводят к ухудшению условий функционирования тормозных систем. В этих условиях вероятность отказа рабочей тормозной системы существенно увеличивается, и особый характер приобретает вопрос сохранения эффективности торможения запасной тормозной системой.

Наибольшее распространение получили схемы с разделением контуров по осям, простыми и комбинированными диагональными контурами; комбинированными контурами разной эффективности (схемы «Гирлинг»); контура-

= v„(rc+r2„)-/j ~ +

ми привода трех колес (схемы Volvo); полными контурами привода всех колес (дублированные контуры).

Критерием оценки эффективности запасной тормозной системы принято установившееся замедление.

Расчетные формулы для оценки эффективности запасной тормозной системы на уклоне на грани блокирования затормаживаемых колес приведены в табл. 1.

Таблица 1

Оценка эффективности запасных тормозных систем на уклоне

Примечание, ср - коэффициент сцепления шины с дорогой; g - ускорение свободного падения; а. к Ь- геометрические параметры автомобиля.

Для выбора предпочтительной схемы запасной тормозной системы вводим оценочный критерий (коэффициент снижения эффективности запасных тормозных систем), по которому можно оценить эффективность применения той или иной схемы,

■ Л»(« = 0°)

где]12(а = 0)- замедление при торможении одним контуром на горизонтальной дороге; j¡ г (а ф 0) - замедление при торможении одним контуром на уклоне.

Расчетные формулы для оценки степени снижения эффективности контуров (существующих тормозных схем) при торможении в горных условиях приведены в табл. 2. По результатам расчета построены графики (рис. 3) изменения степени снижения эффективности запасных тормозных систем для авто-

мобилей с полной (а) и частичной (б) нагрузками от уклона дороги. Из числа сравниваемых автомобилей наибольшую эффективность контуров (по степени снижения эффективности торможения) сохраняет автомобиль ВАЗ-2121.

Таблица 2

Оценка снижения эффективности запасных тормозных систем (для двух

весовых состояний) при отказе одного из контуров

С хёзль. т ср г,гя кой системы С Тгпенъ СН51Ж5 ни .ч 5 ф ектиунос ТИ ГГё Г1Н" ГП ;т 7. ТП 2 О Г П ГОМ7 У!-. ■)?.

С р ездеггениам по осям к" 1 соглч-п- гзпл 1 -1.

Дяйгокйг&ная Г п 1 _; 5 4 ?с — : — ' л ---------- -------------— 1.21 ; Ъ J Ъ с? (1 •»- К })

«Г ир-оа-зг» N , : Г * ~ л япа к - ! Ьгэзл--£тл;-----,— ' *

«V ( ; Н 2. К 1. 51Г. а. у: - . ссзл- — та --------—.-- 11 ^ а J а

12 3 4 5

Уклон дороги, фад

¡-ВАЗ- 2 ¡2 ¡(кг); 2 - ВАЗ-2 ¡21 (к,); 3 -ВАЗ - 210!(к,); 4- ЗиЛ-5301АО(к,); 5-ВАЗ- 2108(к,); б - ВАЗ-2 ¡06 (кг).

¡-ВАЗ- 2 ¡2 ¡(ко!); 2 - ВАЗ- ¡2 ¡(кот); З-ВАЗ- 2101 (к„,); 4 - ЗиЛ-5301АО(кт); 5-ВАЗ- 2108(коО; 6 - ВАЗ-2106(к02) Рис. 3. Степень снижения эффективности контуров запасных тормозных систем с полной (а) и частичной (б) нагрузками в горных условиях эксплуатации

По приведенному показателю (степень снижения эффективности) из существующих тормозных систем для эксплуатации в горных условиях наиболее предпочтительной является схема «Гирлинг» запасной тормозной системы.

При частом и длительном использовании тормозов автомобиля на крутых спусках интенсивно нагреваются тормозные барабаны и тормозные накладки, что вызывает .ухудшение их фрикционных качеств и значительное снижение эффективности всей тормозной системы.

Методику оценки термонагруженности тормозных механизмов можно представить в следующей последовательности:

1. Построить зависимости Г/ = /(¡), Т2 /0) с целью идентификации математической модели.

Изменение температуры тормозных механизмов тормозных механизмов передней (а) и задней осей (б) с течением времени:

а)ГГ70 +

JÎL

axf\

{ i2L3IÏ

1-е Cl'"l

W1 а2^2

~a2F2< " 1_е с2'"2

(15)

где Т0 -

■ температура тормозных механизмов перед торможением; а,, «2- коэффициенты теплоотдачи тормозных механизмов в окружающую среду; IV,, IV, -мощность, поглощаемая передними и задними тормозными механизмами; /</, Г2 - площади охлаждения соответствующих тормозных механизмов; с/, с, - теплоемкость материала тормозных барабанов; т,, т2- масса тормозных барабанов; / - текущее время при торможении.

2. Определить: тормозные силы на осях; площади охлаждения тормозных барабанов (одного); массу переднего и заднего тормозных барабанов и время торможения.

Определение перечисленных параметров проводится с учетом условий торможения на спуске и конструктивных особенностей тормозных систем.

3. Оценить термонагруженность тормозных механизмов по удельным показателям:

а) для однотипных тормозных механизмов (в идеальном случае) удельная работа трения тормозных накладок должна быть одинаковой:

Ям

В, Л,

= 1,

(16)

где Гщ - площадь тормозных накладок одного переднего тормозного механизма; 172н - площадь тормозных накладок одного заднего тормозного механизма;

б) удельная мощность трения для однотипных тормозных механизмов также должна быть одинаковая:

<?|Г2

<7|П

(Poi-APi) В, X

В идеальном случае необходимо стремиться к тому, чтобы удельная мощность трения передних и задних тормозных механизмов была бы одинаковая. Тогда для нерегулируемого привода (p0i = роъ 4Pi = àpï) получим

^ Fmpl _ В2

- = к.

(18)

где к - соотношение тормозных сил по осям.

Если условия (16) и (17) не выдержаны, то это приводит к различному нагреву тормозных механизмов и, как следствие, к изменению первоначального соотношения тормозных сил. По результатам расчета определяются требуемые площади тормозных накладок и площади пар трения.

Для перспективных автомобилей (горная модификация) необходимо проектировать тормозные системы с учетом равной энергонагруженности ме-

ханизмов передней и задней осей, что повысит эксплуатационную надёжность автомобилей в горных условиях.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований, связанные с проверкой основных теоретических положений.

Разработаны методики стендовых и дорожных испытаний, приведены результаты экспериментальных исследований по оценке тормозных свойств автомобилей ВАЗ-2108, находящихся в горных условиях эксплуатации. Для проверки на адекватность расчетно-экспериментального метода оценки эффективности рабочих и запасных тормозных систем проводились дорожные испытания. Для проведения экспериментальных исследований была выбрана автомобильная дорога Душанбе - Худжанд с перевалами Анзоб (высота над уровнем моря - 3372 м) и Шахристан (высота над уровнем моря - 3370 м). При проведении дорожных испытаний использовался прибор «Эффект» научно -производственной фирмы «Мета». Сверхточные интегральные датчики ускорения и тензометрические датчики усилий измеряли параметры эффективности торможения по стандартам безопасности ГОСТ Р 51709: установившееся замедление _/>г;„, тормозной путь время срабатывания тормозной системы /с„, начальную скорость У0 перед торможением. Прибор также производит пересчет нормы тормозного пути к реальной начальной скорости торможения.

Испытания включали два этапа. На первом этапе определялись коэффициенты сцепления шины с дорогой, весовые и геометрические параметры автомобиля, на втором - эффективность рабочей и запасных тормозных систем при дорожных испытаниях.

На рис. 4 представлены зависимости тормозного пути (рабочая тормозная система) от усилия на педали тормоза, полученные расчетным и экспериментальным путем. По результатам эксперимента установлено, что с увеличением усилия нажатая на педали от 10 daN до 20 ёа1Ч при скорости торможения - 40,4 км/ч на уклоне (а = 10°) тормозной путь автомобиля ВАЗ-2108 уменьшается на 57 %.

Результаты испытания эффективности рабочей тормозной системы при различных значениях начальной скорости перед торможением приведены на рис. 5.

12 13 14 15 16 17 13 19 20 •!■,- -Сг -04 Й.4 К,^

Уснт*э из пера™тормоза. Нз-а"Ъ-а= :юроГ; горно го оч'ч

Рис. 4. Значения тормозного пути при различ- Рис. 5. Изменение тормозного пути от на-

ны.х усилиях на педали тормоза: чапьной скорости торможения:

1 - экспериментальная; 2 -расчетная !-расчетная; 2 - ■экспериментальная

По результатам эксперимента установили, что при одном и том же усилии нажатия на педаль (16 ёаЫ) и при различных скоростях перед торможением (40,4 км/ч, 59,3 км/ч) на уклоне (а = 10") тормозной путь автомобиля ВАЗ-2108 увеличивается на 50 %.

На рис. 6 представлены зависимости тормозного пути (запасная тормозная система) от усилия на педали тормоза. По результатам проведения экспериментальных исследований установлено, что тормозной путь запасной тормозной системы больше тормозного пути при торможении рабочей тормозной системой автомобиля ВАЗ-2108 на уклоне (а = 10°) на 42 %. Усилие нажатия на педали - 16 daN и начальная скорость перед торможением -39,8 км/ч.

Приведенные результаты показывают соответствие дорожных испытаний расчетно-экспериментальному методу. Моделирование процесса торможения автомобиля ВАЗ-2108 на уклоне показало его несоответствие требованиям ГОСТ Р 51709 (табл. 3), что указывает на необходимость разработки требований к тормозным системам при эксплуатации в горных условиях.

1и 11 12 13 14 1Ь 16 Усигие на иецш и I урмола. ¿ал

Рис. 6. Зависимость тормозного пути от усилия на педаль тормоза: 1 - торможение диагональю «переднее правое - заднее левое колеса»; 2 - торможение диагональю «переднее левое - заднее правое колеса»; 3 - торможение обеими диагоналями (приведено для сравнения)

Основные показатели эффективности тормозной системы

Таблица 3

Параметр 1 ребования ГОСТР 51709-2001 Уклон дороги (а = 10")

Запасная тормозная система Рабочая тормозная система

Запасная тормозная | система Рабочая тормозная система ^ Дорожные испытания Расчетно-экспериментальный метод Отклонение, % Дорожные испытания Расчетно-экспериментальный метод Отклонение, %

Усилие на педали, Н, не более 490 490 160 160 - 200 200 -

Начальная скорость торможения, км/ч 40 40 39,4 40 1 39,3 40 1,7

Установившееся замедление, м/с2, не менее 2,9 5,8 1,75 1,67 4 3,86 3,78 2,1

Тормозной путь, м, не более 25,3 14,7 38,1 39 2,3 19,3 20,1 3,9

Время срабатывания, с, не более 0,6 0,6 - - 0,58 - 3

Четвертая глава посвящена совместному анализу и обобщению теоретических и экспериментальных исследований. Проведен анализ факторов, влияющих на эффективность торможения АТС в горных условиях эксплуатации, которые классифицированы на внешние, зависящие от дорожных и погод-

но - климатических условий; внутренние, зависящие от технического состояния автомобиля; конструктивные, зависящие от совершенства конструкции тормозной системы автомобиля.

Для определения температурных характеристик тормозных механизмов в дорожных условиях была разработана специальная методика, позволяющая определять изменение комплексных параметров тормозных механизмов в зависимости от температуры трущихся пар. Для этой цели был выбран автомобиль ВАЗ-2108, оборудованный штатной тормозной системой с регулятором тормозных сил с передними дисковыми и задними барабанными тормозными механизмами, на котором в дорожных условиях моделировалось продолжительное торможение.

При дорожных испытаниях ставилась цель получить зависимости изменения комплексных параметров тормозных механизмов от температуры трущихся пар. Для определения комплексного параметра переднего тормозного механизма В/ отключались задние механизмы, а для определения В2 - передние. В процессе циклического торможения фиксировались следующие параметры: установившееся замедление, давление в приводе, равное 5 МПа, и температура пар трения. Комплексный параметр переднего тормозного механизма определялся по выражению

М-3 , (19)

2(р„1-4Р|)

где тпа - масса автомобиля; J - установившееся замедление; роI - давление в

приводе; Ар, - давление, затрачиваемое на преодоление сил трения поршня рабочего цилиндра.

Аналогично находился комплексный параметр В2 заднего тормозного механизма. По результатам дорожных испытаний были получены необходимые температурные характеристики тормозных механизмов. Был указан диапазон изменения комплексного параметра оси и подсчитаны эквивалентные коэффициенты пары трения по формуле

м = B1/(4^F,|ínl), (20)

г

где гср - средний радиус трения диска; г- радиус колеса; /•„/ - площадь рабочего цилиндра; г]х - кпд тормозного механизма. Результаты испытаний представлены на четырехквадрантной диаграмме (рис. 7), по которой можно проводить анализ и прогнозирование изменения тормозных свойств автомобиля как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации.

В первом квадранте - кривая идеального соотношения тормозных сил по осям автомобиля 1 и граничная кривая 4, построенная по требованиям Правил № 13 ЕЭК ООН по обеспечению минимального значения относительного замедления на грани блокирования колес передней оси. Там же показано влияние тепловых характеристик тормозных механизмов на изменение действительного соотношения тормозных сил (прямые 2) по осям и последовательность блокирования осей автомобиля.

По результатам анализа выявлено, что передние тормозные механизмы излишне перегружены, в то время как температура задних не превышала 573 К.

Коэффициент трения передних тормозных накладок при температуре 873 К уменьшается на 42 %. Это привело к изменению соотношения тормозных сил по осям автомобиля и опережающему блокированию задних колес при коэффициентах сцепления <ру 0,6. При-этом тормозной путь увеличивался на 38 % по сравнению с торможением с «холодными» тормозными механизмами из-за уменьшения комплексных параметров передних и задних тормозных механизмов (В/= 4,8 см2, В2

Рис. 7. Изменение характеристик распределения тормозных сил при тепловом воздействии на пары трения: N¡.1о — номера последовательных измерений при циклах торможения

Наличие в тормозной системе регулятора тормозных сил значительно повышает использование сцепного веса. Однако при случайном выборе величины оптимального коэффициента сцепления <р„ применение регулятора может привести даже к снижению эффективности торможения на некотором интервале текущих значений коэффициента сцепления. Поскольку регулятор улучшает эффективность торможения в диапазоне [ра.■■</>,„„], то расчету регулятора должна предшествовать оптимизация <Р0.

Расчет использования сцепного веса автомобиля с регулируемым приводом для идеального распределения давлений до и после срабатывания производится по известным координатам центра масс автомобиля и величине оптимального коэффициента сцепления:

1

т(<Р) =

1 + Л{«?0 -¡р)/Ь 1 | <Р„ ■ <Р„ ь

(при<р ^<р0)

о

(прир > <р„)

где ipo, ср и <р,„- соответственно оптимальное (при котором все оси блокируются одновременно), текущее и максимальное значения коэффициента сцепления. Анализ приведенной зависимости показывает, что в диапазоне [^„■■■iV.,] всегда

есть значение <р„ = <pv, при котором £ = (<P)d<P + \Fi(<PW = max. После преобразования получаем зависимости для определения значения :

Лт--

\rib + h<p„-htpm

.., Hft+ftpJil,

b + h%\ |j b + h<p^ + htp0

I

(22)

Рис. 8. Определение оптимального значения коэффтщента сцепления

Выбор диапазона [<?,,...(»„„,] должен определяться условиями работы автомобиля. Обычно принимают <ртт = 0,2; <ртач = 1,0.

По полученной зависимости (22) строится график, который приведен на рис. 8. По рис. 8 определяется значение Ф*р, для автомобиля с полной нагрузкой. Соотношение тормозных сил по осям автомобиля кор1, обеспечивающее необходимую величину считывается по формуле

ь+и ■

рас-

(23)

После этого определяются комплексные параметры задних тормозных механизмов.

(24)

В качестве критерия оптимизации тормозной системы принято максимальное среднее значение степени использования сцепного веса на пределе блокирования колес одной из осей в интервале <р — 0,2... 1,0. Зависимости использования сцепного веса от коэффициента сцепления шины с дорогой до и после оптимизации приведены на рис. 9. По степени использования сцепного веса для двух условий торможения а = 0° и а = 10° можно отметить, что заложенные параметры регулирования и соотношение тормозных сил заводом - изготовителем приводят к большим потерям степени использования сцепного веса, что видно из графиков (см. рис. 9 ).

Из рис. 9 определяем потери сцепного веса (Am(//>),) при различных значениях коэффициента сцепления ср (для двух весовых состояний) до и после оптимизация. На горизонтальной дороге для автомобиля ВАЗ-2108 с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления <р = 0,2 до оптимизации потери сцепного веса составили 21 %, а после оптимизация -11%. На уклоне (а = 10°) для автомобиля ВАЗ-2108 с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления ср = 0,2 до оптимизации потери сцепного веса составили 15 %, а после оптимизации - 5 %.

( « ' -

/ ,

v i i а= 0° 1

г?

1 /• > . Г,г

4

а = 10"

а г о.« в.б as

КоэффИ1^1СМТ си/сплспин

^ Т 0? 1Х< Пг. Я* ( 0

КоОффИЦ^С!1Т С-ирПЛС1|ИЯ

Рис. 9. Степень использования сцепного веса автомобиля с РТС:

1- с частичной нагрузкой (после оптимизации); 2-е частичной нагрузкой (до оптимизации); 3-е полной нагрузкой (после оптимизации); 4-е полной нагрузкой (до оптимизации)

/ у. 0

а - V & /у

i / Щ у'

/ J

<Л \

\

/

относительное т.

i ыецАение

Рис. 10. Распределение удельных тормозных сил автомобиля ВАЗ-2108 после оптимизации; 1 - граничная прямая (у = (г + 0,07) /0,85); 2 - удельная тормозная сила передних колес с полной нагрузкой; 3 -удельная тормозная сипа передних колес с частичной нагрузкой; 4- 5 - прямая равных удельных тормозных сил (У = z );б - удельная тормозная сила задних колес с частичной нагрузкой; 7 - удельная тормозная сила

На рис. 10 приведены характеристики удельных тормозных сил после проведения оптимизации для двух весовых состояний. Характеристики реализуемого сцепления (удельных тормозных сил) определялись расчетно-экспериментальным путем. Из графика распределения удельных тормозных сил автомобиля ВАЗ-2108 после оптимизации (см. рис. 10) видно, что для автомобиля с полной нагрузкой при оптимальном значении коэффициента сцепления (¿р = 0,58) выполняются условия У\ ~ У г ~ г- В диапазоне [0,2...0,58[ и наблюдается сближение значений у, и уг, что обеспечивает наиболее эффективное торможение.

Тяжелые горные условия эксплуатации оказывают неодинаковое

задних колес с полной нагрузкой влияние на эффективность тормозных систем АТС различных моделей. Это обусловливается различным уровнем их приспособленности к сложным горным условиям эксплуатации.

Как показывает анализ статистики ДТП в горных условиях эксплуатации часто аварии происходят из-за неудовлетворительного состояния дорог (низкие сцепные качества, недостаточная видимость, неровность дорожного покрытия, дефекты дорожного покрытия и т.д.)

Наиболее важными из всех исследованных факторов являются: коэффициент сцепления - как свойство дорожного покрытия, ширина проезжей части и начальная скорость перед торможением.

Поэтому представляет практический интерес определение влияния коэффициента сцепления шины с дорогой на эффективность рабочих и запасных тормозных систем в горных условиях эксплуатации.

Замедление на грани блокирования колес передней оси рабочих тормозных систем АТС определяется по выражению

,ь Л . ... . 1

="

(25)

(1 + к)

л Л,| П.? О .Л П.4 Л Л О А Л,7 О.Л Л.Л »

Коэффициент СЦ|ПЛ»НИЯ

Рис. И. Оценка эффективности рабочих тормозных систем с полной нагрузкой на уклоне (а* 10°): 1-ЗиЛ-5301; 2 - УАЗ-2206; 3 - ВАЗ-2121; 4-ВАЗ-2108; 5 - ВАЗ-2106

По результатам расчета построены графики зависимости эффективности рабочих тормозных систем автомобилей (с полной нагрузкой) от коэффициента сцепления шины с дорогой, т.е. у, = /(<р) (рис. 11). Из графика видно, что с увеличением коэффициента сцепления от 0,2 до 0,9 эффективность рабочих тормозных систем автомобилей с полной нагрузкой на грани блокирования колес передней оси увеличивается. Однако можно отметить, что при некоторых значениях коэффициентов сцепления замедления равно нулю (см. рис.11).

Для сравнения по расчетным формулам, приведенным в табл. 1, построены зависимости эффективности контуров (наихудших) запасных тормозных систем от коэффициента сцепления шины с дорогой (для двух весовых состояний) (рис.12).

Для определения максимального продольного уклона, на котором допускается эксплуатация автомобилей для контуров с наихудшими показателями эффективности, использованы графики зависимости у, = /(а) (для двух весовых состояний), построенные по результатам расчета (см. табл. 1). Из графиков (рис. 13) видно, что с увеличением уклона дороги эффективность запасных тормозных систем автомобилей с частичной и полной нагрузками на грани блокирования одной из осей существенно снижаются. На эффективность контуров автомобиля с полной и частичной нагрузками в горных условиях эксплуатации влияют координаты центра масс по горизонтали (а, Ь), которые изменяются в зависимости от уклона дороги.

Из рис. 13 видно, что для автомобиля ВАЗ - 2106 с полной нагрузкой максимальный продольный уклон, при котором можно эксплуатировать автомобиль, равен 0,75°, а для автомобиля ВАЗ -2108 с полной нагрузкой - 1,5°, с частичной нагрузкой - 2°. При отказе переднего контура тормозной системы автомобиля УАЗ - 2206 с полной и частичной нагрузками эффективность торможения ниже требований ГОСТ Р 51709-2001 и он не должен быть допущен к эксплуатации в горных условиях.

V.-1'.^ '.1 г-г-г.

СРОГИ. /РАД

Яне. 13. Оценка эффектности запасных тормозных систем с полной (а) и частичной (б) нагрузками

С целью обеспечения безопасности дорожного движения автомобили, имеющие схемы запасной тормозной системы с разделением по осям, могут эксплуатироваться только на дорогах I категории, допустимый максимальный продольный уклон которых составляет - 3°.

Автомобили, имеющие схемы запасных тормозных систем типа «Гир-линг» и «Volvo», можно эксплуатировать на дорогах V категории, допустимый максимальный продольный уклон которых составляет - 10°.

Для количественной оценки предпочтительности использования автомобилей в горных условиях эксплуатации вводим нормированный коэффициент эффективности р .

Коэффициент определяется как отношение текущего значения замедления при торможении одним контуром j,,, при а > О'1 к допустимому значению замедления^'], определяемому ГОСТ Р 51709-2001, т.е

= (26)

Текущие значения замедлений для сравниваемых запасных тормозных систем рассчитаны по приведенным формулам (см. табл. 1). Нормативное значение замедления [у] по ГОСТ Р -51709-2001 (ГОСТ 22895-77) для запасных тормозных систем - 2,9 м/с2. По результатам расчета построены графики зависимости (I = /(а)для двух весовых состояний (рис. 14).

Нормируемый коэффициент эффективности (Р,) для различных АТС изменяется в пределах от 0 до 2,35. Если/? ч 1, то АТС не приспособлено к данным условиям эксплуатации. Если/? > 1, то показатели эксплуатационных тормозных свойств АТС соответствуют требованиям ГОСТ Р -51709-2001.

Рис. 14. Оценка приспособленности использования запасных тормозных систем по нормируемому коэффициенту эффективности ((а) с полной и (б) частичной нагрузками)

Предлагаемая методика может быть использована при обосновании выбора подвижного состава для эксплуатации в горных условиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Предложена методика анализа эффективности тормозных систем, которая учитывает особенности динамики торможения АТС в горных условиях и может применяться и в других условиях эксплуатации. Показано, что изменения координат центра масс в зависимости от уклона дороги а приводят к неадекватному описанию реальных процессов в горных условиях.

2. Наибольшую эффективность запасных тормозных систем в горных условиях эксплуатации имеет автомобиль ЗИЛ - 5301 АО с частичной нагрузкой. Наихудшую эффективность запасных тормозных систем имеет второй контур автомобилей ВАЗ - 2106 и УАЗ - 2206.

3. С целью выбора предпочтительной схемы запасной тормозной системы для работы в горных условиях предложен оценочный критерий - степень снижения эффективности торможения в горных условиях эксплуатации. По приведенному показателю из существующих тормозных систем для эксплуатации в горных условиях наиболее предпочтительной является схема «Гирлинг» запасной тормозной системы.

4. Разработанная методика оценки термонагруженности тормозных механизмов позволяет прогнозировать тормозные свойства АТС в горных условиях эксплуатации. При эксплуатации АТС со смешанной тормозной системой необходимо стремиться к тому, чтобы соотношение тормозных сил при нагреве также оставалось постоянным. Для конкретного автомобиля ВАЗ-2108 температура дискового тормоза должна быть равной 573 К, а для барабанного -448 К. С увеличением термонагруженности замедление уменьшается на 35 % при постоянном давлении в приводе тормозов по сравнению с максимальным замедлением.

5. Разработаны рекомендации по повышению эффективности тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации из условия обеспечения равной термонагруженносги механизмов передней и задней осей. Для автомобилей семейства ЗиЛ снижение теплового режима тормозных систем можно обеспечить увеличением площади тормозных накладок с 879 до 1147 см2.

6. Разработана методика оптимизации распределения тормозных сил по осям (рекомендации для заводов-изготовителей), учитывающая компоновочные особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств, выходные характеристики тормозных механизмов и отличающаяся от известных методик адекватностью описания рабочих процессов регулирования тормозных сил в горных условиях эксплуатации.

7. По оценке степени использования сцепного веса для двух условий торможения (на равнинной местности а = 0° ив горных условиях а = 10°) установлено, что заложенные в конструкции АТС параметры регулирования и соотношения тормозных сил приводят к большим потерям степени использования сцепного веса. Так, потери сцепного веса для автомобиля ВАЗ-2108 с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления ф =0,6 составляют при движении: а) на горизонтальной дороге: до оптимизации - 9 %, а после оптимизации -1,5 %; в) на уклоне: до оптимизации - 12 %, а после оптимизации - 3 %.

8. Повышение активной безопасности АТС достигается за счет оптимизации распределения тормозных сил по осям на стадии проектирования с учетом термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации (для заводов изготовителей).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Давлатиюев, P.A. Снижение энергонагруженности тормозных механизмов автомобилей в горных условиях / P.A. Давлатиюев, A.A. Турсунов // Науч. конф. молодых ученых РТ. - Курган-Тюбе, 2003. - С. 48.

2. Давлатиюев, P.A. Методика оценки приспособленности автомобилей к условиям эксплуатации / P.A. Давлатиюев, A.A.Турсунов II Перспективы развития науки и образования в XXI веке: материалы 1 Междунар. науч.-практ. конф. / Тадж. технич. ун-т. - Душанбе, 2005. - С. 78.

3. Турсунов, A.A. Анализ эффективности торможения автомобиля с регулятором тормозных сил / A.A. Турсунов, P.A. Давлатиюев // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: материалы юбилейная X Междунар. науч.-практ. конф. / Владим. гос. ун-т. - Владимир, 2005. - С. 144.

4. Турсунов, A.A. Теоретический анализ эффективности торможения в горных условиях / A.A. Турсунов, P.A. Давлатиюев // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: материалы юбилейной X Междунар. науч.- практ. конф. / Владим. гос. ун-т. - Владимир, 2005. - С. 145.

5. Турсунов, A.A. Сравнительный анализ эффективности торможения автомобиля в различных дорожных условиях / A.A. Турсунов, P.A. Давлатиюев II Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей: материалы юбилейная X Междунар. науч.-практ. конф. / Владим. гос. ун-т. - Владимир, 2005. - С. 147.

6. Турсуиов, A.A. Повышение активной безопасности автомобилей в горных условиях эксплуатации / А.А.Турсунов, P.A. Давлатшоев, Б.Ж. Маджидов // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры. - 2006. - Выпуск 2 (12). - С. 17.

7. Давлатшоев, P.A. Оценка распределения тормозных сил по осям автомобилей в соответствии с требованиями Правил № 13 ЕЭК ООН (Приложение 10)

/ P.A. Давлатшоев, A.A. Турсуиов, Б.Ж. Маджидов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: материалы IV Междунар. науч. - техн. конф. / Пензенский гос. ун-т архитектуры и строительства. - Пенза, 2006. - С. 40.

8. Давлатшоев, P.A. Анализ состояния аварийности на автомобильных дорогах Таджикистана / P.A. Давлатшоев, А.А.Турсунов // Вестник национального университета. - 2005. - № 3. - С. 66.

9. Давлатшоев, P.A. Оптимизация соотношения тормозных сил автомобилей с учетом уклона дорога / P.A. Давлатшоев, А.А.Турсунов // Вестник национального университета. - 2006. - № 2. - С. 103.

10. Давлатшоев, P.A. Сравнительный анализ эффективности торможения автомобиля в различных дорожных условиях / P.A. Давлатшоев // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2007. - № 3.

Подписано в печать 28.12.06. Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 1,63. Уч.-изд. л. 1,41.Тираж 100 экз.

Заказ 259 -2007 г. Издательство Владимирского государственного университета. 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1.Особенности среды функционирования автомобильно-дорожного комплекса Республики Таджикистан.

1.2.Анализ состояния аварийности на автомобильных дорогах

Таджикистана.

Ь.З.Нормативно-технические документы, регламентирующие требования к тормозным системам АТС.

1 *4. Методы повышения эффективности тормозных систем АТС.

1.5.Энергонагруженность тормозных механизмов в различных условиях эксплуатации.

Выводы по главе.

Гпава 2. Теоретические исследования эффективности и термонагруженности тормозных систем в горных условиях эксплуатации.

2.1.Оценка распределения тормозных сил по осям в соответствии с требованиями Правил №13 ЕЭК ООН (Приложение 10).

2.2.0собенности динамики торможения АТС в горных условиях эксплуатации.

2.3. Эффективность рабочей тормозной системы и эффективность запасной тормозных систем в горных условиях эксплуатации.

2.3.1. Анализ эффективности существующих схем запасных тормозных систем.

2.4. Методика оценки термонагруженности АТС в горных условиях эксплуатации.

Выводы по главе.

Глава 3. Экспериментальное исследование эффективности торможения автомобиля в горных условиях эксплуатации.

3.1. Требования к проведению экспериментальных исследований.

3.2. Методика испытаний.

3.3. Выбор предмета и условия испытаний.

3.4. Оценка эффективности торможения АТС в дорожных условиях по ГОСТ Р 51709-2001.

3.5. Оценка эффективности АТС в стендовых условиях по ГОСТ Р 5,1709-2001.

3.6. Результаты дорожных испытаний тормозной системы автомобиля ВАЗ-2108.

Выводы по главе.

Глава 4. Совместный анализ и обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

4.1. Факторы, влияющие на эффективность торможения АТС.

4.2. Оценка эффективности торможения АТС при действии различных факторов.:.

4.3. Анализ эффективности торможения автомобиля с регулятором тормозных сил.

4.4. Теоретический анализ эффективности торможения автомобиля в горных условиях.

4.5. Сравнительный анализ эффективности торможения автомобиля в различных дорожных условиях.

4.6. Оптимизация соотношения тормозных сил.

4.7. Разработка оценочных критериев предпочтительности использования АТС для эксплуатации в горных условиях по эффективности тормозных систем.

Выводы по главе.

Актуальность проблемы. Эксплуатация автомобилей в высокогорных условиях [119] во многом отличается от равнинной местности по ряду причин, основными из которых являются следующие. Высокогорные дороги состоят преимущественно из подъемов и спусков, протяженность которых достигает 20 - 30 км, углы продольных уклонов - 10 %. На характерных перевальных и предперевальных участках имеются многочисленные повороты малых радиусов, величина которых нередко составляет всего 8 - 12 м, а углы поворота на серпантинах достигают 300° (рис. 1).

При торможении на крутых затяжных спусках с большим числом поворотов малых радиусов происходит интенсивный нагрев тормозных механизмов, что не только снижает эффективность тормозной системы, но и зачастую приводит к полным отказам. Установлено, что при длительном торможении у грузовых автомобилей тормозные накладки колодок нагреваются до 300-350 "С, тормозные барабаны до 280 - 300 °С [119]. Как показывает опыт эксплуатации автотранспортных средств (АТС) на горных дорогах, использование двигателя и агрегатов трансмиссии при торможении автомобиля не может существенно разгрузить тормозную систему.

Рис. I. Характерный перевальный участок автомобильной дороги Цушанбе-ХуджанО. Оптимизация тормозной системы автомобилей с учетом условий эксплуатации требует специального рассмотрения и проведения разносторонних исследований. Речь идет не только о конструктивных особенностях, но главным образом - об анализе термонагруженности тормозных механизмов автомобиля, в частности, о динамике изменения теплофизических и энергетических параметров при торможении с учетом энергонагруженности тормозных систем в горных условиях эксплуатации. Повышение эффективности тормозных систем АТС достигается за счет улучшения использования сцепного веса по осям автомобиля путем регулирования тормозных сил, а высокая надежность обеспечивается применением двух и многоконтурных тормозных систем.

Применение регуляторов тормозных сил (РТС) необходимо рассматривать как задачу минимума по обеспечению устойчивости и эффективности торможения, которые позволяют оптимизировать распределение тормозных сил между осями при относительно небольших затратах. Эффективность таких устройств зависит от характеристик подвески, тормозных механизмов (которые изменяются при эксплуатации автомобилей) и правильнбсти.выбора конструктивных параметров.

Несмотря на проведенные исследования, нет единого мнения по целенаправленному улучшению эффективности тормозных систем АТС.

Анализ литературных источников показывает, что для улучшения эффективности тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации необходимо дальнейшее совершенствование соответствующих разделов теории и практики эксплуатации автомобилей с учетом особенностей протекания рабочих процессов и функционирования используемых устройств, регулирующих тормозные силы.

Исследования проводились при выполнении госбюджетных НИР «Разработка ресурсосберегающих технологий на автомобильно-дорожном комплексе Республики Таджикистан (РТ)», выполняемых по заказу Министерства образования РТ и зарегистрированных в Национальном патентно-информационном центре РТ.

Цель работы: повышение эффективности тормозных систем в горных условиях эксплуатации.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Оценить эффективность тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации на соответствие нормативно-техническим документам.

• 2. Разработать методику анализа эффективности тормозных систем с учетом особенностей динамики торможения АТС в горных условиях эксплуатации. 3. Установить пределы изменения эффективности рабочих и запасных тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации с учетом конструктивных особенностей существующих схем тормозных систем.

4. Разработать методику оценки термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации.

5. Разработать методику оптимизации распределения тормозных сил по осям (для заводов-изготовителей), учитывающую компоновочные" особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств и выходных характеристик тормозных механизмов.

Научная новизна:

1 .Предложена методика анализа эффективности тормозных систем с учетом особенностей динамики торможения АТС в горных условиях эксплуатации.

2. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки эффективности запасных тормозных систем, отличающийся от известных учетом особенностей конструктивных схем в горных условиях эксплуатации.

3. Разработана методика оценки термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации.

4. Предложены оценочные критерии предпочтительности применения запасных тормозных систем при эксплуатации АТС в горных условиях.

5. Разработана методика оптимизации распределения тормозных сил по осям (рекомендации для заводов-изготовителей), учитывающая компоновочные особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств, выходные характеристики тормозных механизмов и отличающаяся от известных методик адекватностью описания рабочих процессов регулирования тормозных сил в горных условиях эксплуатации.

Практическая ценность диссертации заключается в разработке:

• рекомендаций по оценке распределения тормозных сил по осям АТС в горных условиях эксплуатации;

• практических рекомендаций по оценке эффективности запасных тормозных систем и выбору автомобилей для эксплуатации в горных условиях с учетом существующих схем запасных тормозных систем;

• рекомендаций по снижению термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации;

• рекомендаций по оценке предпочтительности использования АТС при эксплуатации в горных условиях и степени их приспособленности.

Объект исследования - тормозные свойства АТС в горных условиях эксплуатации.

Реализация результатов исследования:

• рекомендации по оптимизации структуры парка подвижного состава и efo приспособленности к горным условиям приняты к внедрению Министерством транспорта РТ;

• сформированные «Требования, предъявляемые к тормозным системам АТС, эксплуатирующихся в горных условиях» приняты к использованию Чкаловским автобусным заводом (совместное российско-таджикское предприятие «Худжанд - ЗиЛ») при освоении выпуска новых моделей автобусов «4A3-322312» и «ЧАЗ-4214»; * .

• результаты работы внедрены в практику УГАИ МВД Республики Таджикистан при анализе и экспертизе дорожно-транспортных происшествий, связанных с процессом торможения;

• результаты исследования используются в учебном процессе при подготовке специалистов в области технической эксплуатации АТС Таджикским техническим и аграрным университетами.

Методологической основой исследования служит системный анализ, основы технической эксплуатации и теории автомобилей, теория вероятностей и математическая статистика, научные основы приспособленности АТС.

Использораны расчетно-экспериментальные методы определения параметров и характеристик узлов и систем, входящих в математическую модель, а также дорожные и стендовые методы испытаний. Особое внимание уделялось разработке методик по определению характеристик и параметров тормозных механизмов, регулятора тормозных сил (РТС), привода тормозов, подвески, непосредственно влияющих на эффективность торможения АТС в горных условиях эксплуатации. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Таджикского технического университета; Международных конференциях в 1999 и 2002 г. «Горные регионы Центральной Азии. Проблемы устойчивого развития», Душанбе; Международных научно-практических конференциях: «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» (г. Владимир, 25-29 мая 2005 г.); «Качество. Инновации. Наука. Образование (КИНО)» (г. Омск, 16-17 ноября 2005 г.); на I Международной паучпо-практической конференции «Перспективы развития науки и образования в XXI веке» (ТТУ-Душанбе, 23-25 ноября 2004 г.); г. Душанбе, 24 ноября 2005 г. (Налогово-правовой институт); на IV Международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (г. -Пенза, 10-12 мая 2006 г.); на Международной научно-технической конференции «Повышение эксплуатационной эффективности транспортных, строительно-дорожных машин и коммуникаций в горных условиях Кыргызстана» (г. Бишкек, 2006 г.); на научных конференциях молодых ученых Таджикистана в Худжанде (1997 г.) и Курган-тюбе (2003 г.).

Публикации. Основные научные и практические результаты диссертации изложены в 10 публикациях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, приложения и списка литературы. Содержит 180 страниц машинописного текста, 64 рисунка и 45 таблиц. Список литературы включает 182 наименования. В приложениях приведены расчетно-информационные материалы и документы, отражающие уровень практического использования результатов исследований.

Общие выводы

1. Опыт эксплуатации АТС на горных и высокогорных дорогах Таджикистана показывает, что частые подъемы и спуски, крутые повороты па перевальных участках практически исключают их установившийся режим движения. Установлено, что при длительном и интенсивном торможении тормозные механизмы перегреваются, а использование двигателя и агрегатов трансмиссии при циклическом торможении не может существенно разгрузить их термонагруженность.

2. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки соответст вия тормозных систем АТС нормативно-техническим документам, регламентирующим международными предписаниями. Экспериментально доказана адекватность метода (погрешность оценки тормозного пути и установившегося замедления с дорожными испытаниями не превышает 5 %). Выявлено, что основные показатели эффективности тормозной системы в горных условиях эксплуатации не удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51709-2001. 3. Предложена методика анализа эффективности тормозных систем, которая учитывает особенности динамики торможения АТС в горных условиях и может применяться и в других условиях эксплуатации. Показано, что изменения координат центра масс в зависимости от уклона дороги а приводят к неадекватному описанию реальных процессов в горных условиях.

4. Наибольшую эффективность запасных тормозных систем в горных условиях эксплуатации имеет автомобиль ЗИЛ- 5301 АО с частичной нагрузкой. Наихудшую эффективность запасных тормозных систем имеет второй контур автомобилей ВАЗ-2106 и УАЗ-2206.

5. С целью выбора предпочтительной схемы запасной тормозной системы для работы в горных условиях предложен оценочный критерий - степень снижения эффективности торможения в горных условиях эксплуатации. По приведенному показателю из существующих тормозных систем для эксплуатации гв горных условиях наиболее предпочтительной является схема «Гирлинг» запасной тормозной системы.

6. Разработанная методика оценки термонагруженности тормозных механизмов позволяет прогнозировать тормозные свойства АТС в горных условиях эксплуатации. При эксплуатации АТС со смешанной тормозной системой необходимо стремиться к тому, чтобы соотношение тормозных сил при нагреве также оставалось постоянным. Для конкретного автомобиля ВАЗ-2108 температура дискового тормоза должна быть равной 573 К, а для барабанного - 448 К. С увеличением термонагруженности замедление уменьшается на 35 % при постоянном, давлении в приводе тормозов по сравнению с максимальным замедлением.

7. Разработаны рекомендации по повышению эффективности тормозных систем АТС в горных условиях эксплуатации из условия обеспечения равной термонагруженности механизмов передней и задней осей. Для автомобилей семейства ЗиЛ снижение теплового режима тормозных систем можно обеспечить увеличением площади тормозных накладок с 879 до 1147 см2.

8. Разработана методика оптимизации распределения тормозных сил по осям (рекомендации для заводов-изготовителей), учитывающая компоновочные особенности автомобилей, особенности регулирующих устройств, выходные характеристики тормозных механизмов и отличающаяся от известных методик адекватностью описания рабочих процессов регулирования тормозных сил в горных условиях эксплуатации.

9. По оценке степени использования сцепного веса для двух условий торможения (на равнинной местности а = 0° ив горных условиях а = 10") установлено, что заложенные в конструкции АТС параметры регулирования и соотношения тормозных сил приводят к большим потерям степени использования сцепного веса. Так, потери сцепного веса для автомобиля ВАЗ-2108 с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления Ф = 0,6 составляют при движении: а) на горизонтальной дороге: до оптимизации - 9 %, а после оптимизации - 1,5 %; в) на уклоне: до оптимизации - 12 %, а после оптимизации - 3 %.

10. Повышение активной безопасности АТС достигается за счет оптимизации распределения тормозных сил по осям на стадии проектирования с учетом термонагруженности тормозных механизмов в горных условиях эксплуатации (для заводов изготовителей).

11. Дальнейшие исследования должны быть направлены на:

- разработку требования к различным категориям АТС для эксплуатации в горных условиях;

- углубленный анализ особенностей тормозной динамики АТС в горных условиях эксплуатации;

-оптимизацию соотношения тормозных сил по осям для различных категорий АТС;

- проведение экспериментальной оценки термонагруженности тормозных систем АТС различных категорий.

1. А.с. 1031821 (СССР). Приоритет от 10.03.82.

2. Автомобили ВАЗ-2108, -09. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту / К.Б. Пятков, А.П. Игнатов, С.Н. Косарев и др. М.: «За рулем», 1998. - 216 с.

3. Активная и пассивная безопасность автомобиля : Межвуз.сб. Москва, 1984.-С.266-279.

4. Александров, М.П. Тормозные устройства в машиностроении / М.П. Александров М.: Машиностроение, 1965 - 616 с.

5. Аракелян, И.С. Повышение тормозных свойств спортивных автомобилей сучетом условий эксплуатации: дис. канд. техн. наук / И.С. Аракелян 1. Владимир, 2004.

6. Бабков, В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения / В.Ф. Бабков. -•М.: Транспорт, 1982. 288с.

7. Баженов, М.Ю. Повышение активной безопасности автотранспортных средств на основе углубленной диагностики тормозных систем: дис. . канд. техн. наук / М.Ю. Баженов Владимир, 2000.

8. Балабин, • И.В. К вопросу аналитической оценки эффективности торможения легковых автомобилей / И.В. Балабин, В.И. Сальников, А.Р. Спирин, Б.С. Фалькевич //Автомобильная промышленность. 1975. - № 6. -С. 22 - 25.11. Бекман, В.В. Определение

9. Sm для гоночных автомобилей / В.В. Бекман. // Автомобильная промышленность. 19.74. - №1.

10. Бендас, И.М. Исследование динамики торможения прицепного автопоезда: дис. . канд.техн. наук / И.М. Бендас Харьков, 1970. - 212 с.

11. Боровский, Б.Е. Безопасность движения автомобильного транспорта. Анализ дорожных происшествий / Б.Е. Боровский. Л.: Лениздат, 1984. -304с. •

12. Браильчук, П.Л. Результаты исследований тормозных качеств автомобиля ЗиЛ-130. по программе международных требований / П.Л. Браильчук. -Тбилиси ; Мецниерба, 1968. С. 63 - 67.

13. Браильчук, П.Л. Исследование вопроса стабилизации теплового режима двигателя за счет применения гидротормоза-замедлителя. Тезисы докладов респ. научно-практ. конф. / П.Л. Браильчук, Х.Л. Хасидов. -Душанбе : Ирфон, 1989. С. 4 - 5. .

14. Браильчук, П Л. Исследование влияния высокогорных условий па • эксплуатационную надежность гидравлического тормозного привода:автореф. дис. . канд. техн. наук / ПЛ. Браильчук. Харьков, 1971. - 22с.

15. Брыков, А.С. Регулирование тормозных сил на осях автомобилей // Автомобильная промышленность / А.С. Брыков 1963.- № 3. -С. 12-15.18.-Брыков, А.С. Регуляторы тормозных сил автомобилей / А.С. Брыков. М.: Машиностроение, 193. -141 с.

16. Бухарин, И.А. Автомобили /Н.А. Бухарин и др.. М.: Машиностроение, 1973.-503 с.

17. Бухарин, Н.А. Новые формулы для определения длины тормозного пути. / Бухарин, Н.А. // Труды военно-транспортной академии вооруженных сил им. Л.М. Кагановича, вып.19. Ленинград, 1949,- С. 146-160.

18. Бухарин, .Н.А. Тормозные системы автомобилей / Н.А Бухарин. Л.: Машгиз, 1950.-291 с.

19. Васильев, А.П. Состояние дорог и безопасность движения автомобилей в сложных погодных условиях / А.П Васильев. М.: Транспорт, 1976. - 222 с.

20. Вахменцев, С.В., Зотов В.Н. Тормозные свойства АТС, находящихся в эксплуатации / С.В. Вахменцев, В.Н. Зотов.// Автомобильная промышленность. 1990, №10.

21. Веселов, А.И. Современные требования и пути повышения безопасности конструкции легковых автомобилей / А.И. Веселов и др. ; НИИНавтопром. М.: 1971. -67 с.

22. Вольченко, А.И. Расчет и конструирование тормозных устройств / А.И. Вольченко Ташкент: Мехнат, 1990. - 288с.

23. Вольченко, А.И. Тепловой расчет тормозных устройств / А.И. Вольченко. -Львов : Вища школа, 1987. 134 с.

24. ВООРТИ. Сборник нормативно-правовых материалов по безопасности дорожного движения. Владимир: Изд-во Калейдоскоп, 1998. - 140 с.

25. Всесоюзная научно- . техническая конференция: «Повышение эффективности использования автомобильного транспорта и автомобильных дорог в условиях жаркого климата и высокогорных районов». Тезисы докл. (30 сентября 2 октября 1982г.) - Ташкент, 1982.

26. Ганькин, Ю. Тормозные системы и безопасность движения /10 Ганькин., К. Дебюк. // Автомобильный транспорт. 1968. - № 4,- С. 47-49.

27. Гаронин, J1.C., Гапоян Д.Т. Подбор характеристик гидродинамического тормоза замедлителя / J1.C. Гаронин, Д.Т Гапоян. //Автомобильная промышленность. - 1985. №5. - С. 22.

28. Гаспарянц, Г.А., Великанов А.А. Частотные исследования регуляторов тормозных сил / Г.А. Гаспарянц, А.А. Великанов // Конструкции автомобилей. М.: НИИНавтопром, 1980. С.10-14.

29. Генбом, Б. Б. Методика построения и исследования тормозных характеристик автомобиля / Б. Б. Генбом, В. А. Демьянюк, Е. В. Осепчугов // Автомобильная промышленность. 1972. - №4. - С. 16 - 19.

30. Генбом, Б.Б. К вопросу об энергонагруженности тормозных механизмов автобусов ЛАЗ 695Е на горных маршрутах / Б.Б. Генбом и др. // Автомобильный транспорт, - Киев : Техника, 1966.- № 3. - С. 104 - 108.

31. Генбом, Б.Б. Вопросы динамики торможения и теории рабочих процессовтормозных систем автомобилей / Б.Б. Генбом, Г.С. Гудд, В.А Демьяшок. -Львов, Выща школа, 1974, -234 с.

32. Генбом,*>Б.Б. К вопросу об оценке свойств и о перспективности колодочных барабанных тормозных механизмов / Б.Б. Генбом, А.И. Гутта // Автомобильная промышленность. 1972. -№ 6. - С. 12 - 16.

33. Генбом, Б.Б. Законы регулирования тормозных сил и условия возможности их реализации / Генбом, Б.Б., Демьянюк В.А., Кидман А.Н и др. // В сб.: Труды I ГСКБ по автобусам. Львов, 1972. -С. 3-23.

34. Генбом, Б.Б. Методика построения и исследования тормозных характеристик автомобиля У Б. Б. Генбом, В. А. Демьянюк, Е. В. Осепчугов // Автомобильная промышленность. 1972. №4. - С. 16-19.

35. Годун, И.И. Исследование времени срабатывания тормозов автомобилей / И.И. Годуи, А.А. Филимонов // Труды Новочеркасского политехнического института, том 183. Новочеркасск, 1968.

36. Гольд, Б.В. Конструирование и расчет автомобиля / Б.В Гольд М.: Машгиз, 1962, - 535 с.

37. ГОСТ .20911-75. Техническая диагностика. Основные термины и определения.-М., 1978,- 14 с.

38. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: Госкомстандарт, 1990. - 13 с.

39. ГОСТ 22895-77. Тормозные системы и тормозные свойства автотранспортных Средств. Нормативы эффективности. Общие технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1993. - 22 с.

40. ГОСТ 22895-77. Тормозные системы и тормозные свойства автотранспортных средств. Нормативы эффективности. Технические требования. М., 1986. 20 с.

41. ГОСТ 25478-91. Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения. Методы проверки,- М., 1992.- 32 с.

42. ГОСТ 27002-83. Надежность в технике. Термины и определения. -1983. -ЗО.с.

43. ГОСТ 4364-81 Приводы пневматических тормозных систем АТС. Технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 12 с.

44. ГОСТ Р 51709-2001 Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. М.: ГОСТСТАНДАРТ РОССИИ, 2001.-27 с.

45. Гредескул А.Б. Выбор соотношений тормозных сил на осях седельного тягача и автопоезда / А.Б. Гредескул //Автомобильная промышленность.-1963.-№8.-С. 21 -24.

46. Гредескул, А.Б. Динамика торможения автомобиля : дис. докт. техн. наук / А.Б. Гредескул. Харьков, 1963.-350с.

47. Гредескул, А.Б. Определение параметров тормозной системы с регулятором тормозных сил / А. Б. Гредескул и др. // Автомобильная промышленность. 1975. № 6. - С. 24 - 26.

48. Гредескул, А.Б. О нормативах эффективности торможения автомобилей / А. Б. Гредескул // Автомобильная промышленность.-! 963, № 6. - С.28-31.

49. Гредескул, А.Б. О распределении тормозных сил между осями автомобиля на уклонах / А.Б. Гредескул. Тбилиси : Мецниерба, 1968. -С. 56 - 63.

50. Гредескул, А.Б. Термонагруженность вентилируемых тормозных дисков / А.Б. Гредескул, Р.А. Меламуд, В.Я. Кушов, В.К. Доля // Автомобильная промышленность. 1983. - №6. - С. 16.

51. Гредескул, А.Б. Статистические аспекты выбора тормозных механизмов для легковых автомобилей / А.Б. Гредескул, А.С. Федосов, В.Ю. Матвиенко // Автомобильная промышленность. 1980. - №8. - С. 21.

52. Гуревич, JI.B. Некоторые вопросы определения эффективности энегонагуженности тормозных систем автомобилей: дис. . канд. техн. наук / Л .В Гуревич ; НАМИ. М., 1971. - 142 с.

53. Гуревич Л.В. Некоторые результаты экспериментального определения режимов работы тормозных систем в эксплуатации / Л.В. Гуревич // Автомобильная промышленность, 1972. №3. - С. 20 - 22.

54. Гуревич, Л.В. Перспективный тормозной привод / Л.В Гурьевич //Автомобильная промышленность. 1985. - №2. - С. 22.

55. Гуревич, Л.В. К вопросу определения нагруженности тормозной системы автомобиля / Л.В Гуревич, Д.Т. Галоян // Автомобильная промышленность. 1970.-№8. -С. 24-26.

56. Гуревич, Л.В., Меламуд Р.А. Тормозное управление автомобиля / Л.В Гуревич, Р.А. Меламуд. М.: Транспорт, 1978. -152 с.

57. Гута, А.И. Исследование выходных характеристик и стабильности основных конструктивных разновидностей колодочных барабанныхтормозных механизмов автомобильных колес: автореф. дис. канд. техн.наук / А.И. Гутта Львов, 1975. - 26 с.

58. Демьянюк, В.А. Исследование возможности оптимизации процесса торможения автомобиля путем регулирования тормозных сил.- дис. . канд. техн. наук : Демьянюк В.А. Львов, 1979. - 215 с.

59. Джонс, И.С. Влияние параметров автомобиля на дорожно-транспортные происшествия / Джонс И.С. М.: Машиностроение, 1979. - 207 с.

60. Дивочкин, О.А. Методика определения потерь от ДТП и ее учет при технико-экономической оценке проектных решений автомобильных дорог / О.А. Дивочкин, Ю.М. Ситников // Труды МАДИ. Вып.28, М., 1969.

61. Дьяков, И.Ф. Через улучшение параметров тормозной системы / И.Ф. Дьяков, В.А. Кузнецов // Автомобильная промышленность. 1992. - №6.

62. Дьяконов, В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ; Справочник./ В.П. Дьяконов. М.: Наука, 1987.- 240 с.

63. Дюбек, К.Л. Повышение безопасности легковых автомобилейсовершенствованием тормозных систем / К.Л. Дюбек, И.А. Левин, Г1.В. Антонов // Автомобильная промышленность. 1973. - № 3. - С. 22 - 26.

64. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении торможения. Правила ЕЭК ООН № 13. Издательства ООН, 1973. 41 с.

65. E/ECE/324-ECE/TRANS 505. Издательство ООН, Женева, 1973. -41с.

66. Крайнего Севера: материалы 43-й Международный научно- технической конф. Ассоциации автомобильных инженеров. Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия. Омск, 2003. - С. 16.

67. Иларионов, В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля / В.А. Иларионов.- М.: Машиностроение, 1966. 280 с.

68. Катаев, Н.Н. Оценка тормозных свойств автобусов семейства ПАЗ по результатам инструментального контроля : дис. . канд. техн. наук / Н.Н. Катаев Владимир, 2002. - 151с.

69. Кичжи, А.С. Фрикционные тормоза-замедлители / А.С. Кичжи // Автомобильная промышленность. 1986. - №6. - С. 18.

70. Кленников, В.М. Теория и конструкция автомобиля / В.М. Кленников, Е.В. Кленников. -М.: Машиностроение, 1967.-312с.

71. Ташкент, '1971. С.44 - 46,

72. Климов; JI.K. Исследование динамики торможения и устойчивости автомобиля : автореф. дис. . канд. техн. наук / JI.K. Климов Волгоград, 1971.- 25 с.

73. Клинковштейн, Г.И. Исследование тормозных качеств автомобилей и методов их проверки в эксплуатации: дис. . канд. техн. наук / Г.И. Клинковштейн М., 1961.

74. Колесников, B.C. Устойчивость транспортных средств в процессе торможения • / B.C. Колесников, Б.А. Кузьмин // Автомобильная промышленность. -1984 №6. - С. - 23.

75. Коллинз, Д. Анализ дорожно-транспортных происшествий / Д. Коллинз, Д. Моррис. Пер. с англ. С.Я. Марголиса. Транспорт, 1971. - 125 с.

76. Косолапов, Г.М. Оптимизация тормозных качеств автомобиля: дис. . докт. техн. наук / Г.М. Косолапов Волгоград, 1973. - 334 с.

77. Косолапов, Г.М., Климов JI.K. Исследование устойчивости автомобиля при торможении / Г.М. Косолапов, JI.K. Климов Автомобильная промышленность, 1972. - № 10. - С. 20 - 21.

78. Косолапов, Г.М. АБС для легкового автомобиля / Г.М.Косолапов, А.А. Ревин, Ю.Я.Комаров, В.А.Умняшкин, А.С. Кондрашкип, Ю.А. Соболев // Автомобильная промышленность. 1985. - №12. - С. 19.

79. Костин, Н.В. Совершенствование метода дорожных испытаний эффективности действия тормозных систем АТС в условиях эксплуатации, дис. . капд. техн. наук : Костин Н.В. -Ташкент, 1984. -171 с.

80. Кранцов, Г.П. Оценка тормозных свойств автомобиля с автоматизированным приводом модельным методом: автореф. дис. . канд. техн. наук/ Г.П. Кранцов- Волгоград, 1994. 16 с.

81. Кузнецова, О.И. Некоторые вопросы поперечной устойчивости автомобиля при торможении / О.И. Кузнецова // Автомобильный транспорт. 1969. № 7. С. 16 -18.

82. Лаврентьев, Н.А. Исследование методики и средств испытаний автомобилей на тормозную эффективность: дис. . канд. техн. наук. / Н.А. Лаврентьев -Минск, 1975.-220 с.

83. Литвинов, А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля / А.С. Литвинов. М.: Машиностроение, 1971. - 416 с.

84. Лукьянов, В.В. Безопасность дорожного движения / В.В. Лукьянов. М.: Транспорт, 1983. - 262 с.

85. МаксапетяН, Г.В. Надежность тормозных механизмов автомобилей / Максапетян Г.В. Ереван, 1965. - 139 с.

86. Мамити, Г.И. Определение момента трения барабанного двухколодного тормоза / Г.И. Мамити // Автомобильная промышленность. 1982. - №7. -С.21.

87. ЮО.Мамити, Г.И., Лопухин В.И., Лебедев О.М. Функциональные возможностибарабанных тормозов / Г.И. Мамити, В.И. Лопухин, О.М. Лебедев //

88. Автомобильная промышленность. 1993. -№11.

89. Ю1.Материалы республиканской научно-практической конференции

90. Мащенко, А.Ф. Определение параметров скоростной фрикционной характеристики тормозов автомобиля / Мащенко А.Ф. и др. // Автомобильная промышленность. 1973. - №2. - С. 23-26.

91. Мащенко, А.Ф. Расчет установочных параметров регулятора тормозных сил лучевого типа / Мащенко, А.Ф. // Автомобильная промышленность, 1972.-№9.-С. 15-18.

92. Меламуд, Р.А. Исследование выходных характеристик автомобильного тормозного механизма: дис. канд. техн. наук / Р.А. Меламуд; МАДИ. -М., 1974.

93. Мельников, В.И. Теория автоматического регулирования и системы автоматики / В.И. Мельников, А.Н. Сурков М. : Машиностроение, 1972. -352 с. |

94. Меньшиков, В.Н. Регулирование тормозных сил четырехосных полноприводных автомобилей: дис. . канд. техн. паук / В.Н. Меньшиков ; МАДИ. -М., 1982, 158 с.

95. Методика дорожных испытаний регуляторов тормозных сил. Отчет НИР/НАМИ (ЦНИАП). -№ 1647. 1978.

96. Методика FIAT ВАЗ № 7.200.20. Фрикционные накладки тормозов легковых автомобилей. Дорожные испытания. - Бюро стенд. ФИАТ -ВАЗ, окт., 1967,-9 с.

97. Миронов, Ю. Экстренное торможение / Ю. Миронов, В. Мазуркевич // Автомобильный транспорт 1988. - №12. - С. 25.

98. Мордашов, Ю.Ф. Вопросы установки регулятора в гидроприводе задних тормозов легкового автомобиля / Ю.Ф. Мордашов // Автомобильнаяпромышленность. -1980. №6. - С. 22.

99. Мордашов, Ю.Ф. Торможение автомобиля с учетом условий эксплуатации колесных цилиндров тормозных систем / Ю.Ф. Мордашов // Автомобильная промышленность. 1992. - №10.

100. Ш.Мордашов, Ю.Ф. К вопросу выбора параметров регулятора давления задних тормозов автомобиля ГАЗ-24 / Ю.Ф. Мордашов, Ю.М. Медведев // Автомобильная промышленность. 1977. - № 8. - С. 24 - 25.

101. Пб.Морозов, Б.И. Динамические свойства тормозных механизмов легковых автомобилей / Б.И. Морозов, Р.А. Меламуд, Ю.Ф. Козлов, С.А. Москвин, .С.М. Балычев. М.: НИИНавтопром, 1980. - № 2. - С. 21-25.

102. Никульников, Э.Н. Системы охлаждения тормозных механизмов / Э.Н. Никульников, Р. Галустян, П.В. Антонов // Автомобильная промышленность. 1988. -.№10. - С. 14.

103. Ш.Нуждин, Р.В. Оценка тормозных свойств автотранспортных средств при инструментальной диагностике: дис. . канд. техн. наук / Р.В. Нуждин1. Владимир, 2000. 180 с.

104. Особенности гидропривода тормозных систем современных легковых автомобилей. Обзорная информация. -М.: НИИНавтопром, 1981.

105. ОСТ 37.001.016-70. Тормозные свойства автомобильного подвижного состава. Технические требования и условия проведения испытаний. М.: Минавтопром, 1971.-32 с.

106. ОСТ 37.001.067-86. Тормозные свойства автомобильного подвижного состава. Методы испытаний по определению эффективности тормозных систем. Минавтопром, М., 1986. 64 с.

107. ОСТ КС х 50. 7031-69 Е-29. Испытания тормозов на эффективность. -Будапешт, Изд-во ВНР, сент., 1969.125:Петров, М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме / М.А. Петров; Сибирский автомобильно-дорожный институт Омск, 1973. - 224 с.

108. Петров, В.А. Расчет регуляторов тормозных сил легковых автомобилей / В.А. Петров //Автомобильная промышленность. 1976. - №2. - С.25-29.

109. Писарев^ Ю.Н. Испытания тормозных систем автомобилей на стенде / Ю.Н. Писарев // Автомобильная промышленность. 1988. - №4. - С. 15.

110. Прокофьев, М.В. Технические стандарты ЕС в области конструкции и эксплуатации автотранспортных средств / М.В. Прокофьев // Методическое пособие. М.: АСМАП, 1997. -64 с.

111. Пчелин,.И.К. Динамика процесса торможения автомобиля: автореф. дис. . докт. техн. наук. /И.К. Пчедин М., 1984 - 40 с.

112. Рабочие процессы и расчеты автомобиля. Тормозное управление: Учеб. пособие для студентов вузов / А.К. Фрумкин. М.: МАДИ.

113. РД 1.5-97. Тормозная эффективность автотранспортных средств. Методы оценки. 14с.

114. Решетников, Е.Б. Сравнительная оценка нагрева барабанных тормозов при единичном торможении / Е.Б. Решетников, В.Г1. Волков //Автомобильный транспорт. 1978, вып. 15, с. 57 - 59.

115. Родионов, С.Н. Оценка устойчивости и управляемости автомобиля впроцессе торможения: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.Н.

116. Родионов Волгоград, 1986.-24 с. 1

117. Розанов В.Г. Торможение автомобиля и автопоезда / В.Г. Розанов. М., Машиностроение, 1964,-243 с.

118. РозаЦов, В.Г. О повышении тормозных свойств автомобилей / В.Г Розанов., JI.В. Гуревич // Автомобильная промышленность, 1967, № 10, с.

119. Ройтман, Б.А. Безопасность автомобиля в эксплуатации / Б.А. Ройтмап,

120. Ю.Б. Суворов, В.И Суковицин. М.: Транспорт, 1987. - 207 с.

121. Сальников, В. И. Разработка расчетно-экспериментального метода оценки тормозных свойств и направлений совершенствования тормозной динамики: дис. канд. техн. наук / В. И. Сальников- Дмитров, 1992. 236 с.

122. Сапаров, М.Н. Разработка и обоснование требований по повышению устойчивости и управляемости автомобилей в горных условиях: автореф. дис. . канд. техн. наук/М.Н. Сапаров М., 1989. - 17 с.

123. Сидоров, Е.Н. Исследование влияния эксплуатационных факторов на устойчивость автомобиля при торможении: дис. . канд. техн. наук / Е.Н.

124. Сидоров Волгоград, 1972. 164 с.t

125. Скурихин, В.И. Математическое моделирование / В.И. Скурихин, В.Б. Шифрин,'В.В. Дубровский; Киев: Техника, 1983. - 272 с.

126. Соколов, В. Усовершенствованное тормозное состояние по условиямбезопасности движения / В. Соколов, С Иванов, В Дорофеев // Методы tпроверки.

127. Соцков, Д.А. Расчет дифференциального поршня регулятора тормозных сил / Д.А. Соцков. М., 1981, -Юс.- Деп. в НИИНавтопроме 15.07.81, №Д622.

128. Соцков, Д.А. Повышение активной безопасности автотранспортных средств при торможении: дис. докт. техн. наук / Д.А. Соцков- МАДИ, М.,1990,-565 с.

129. Соцков, Д.А. Оптимизация тормозной системы автомобиля особо малого класса / Д.А. Соцков, М.Ю. Баженов // Диагностика и ремонт агрегатов машин : Сборник научных трудов / Владим. гос. ун-т. Владимир, 1997, -С. 32-41.

130. Соцков, Д.А., Загородний В.В. Математическая модель автомобиля в процессе торможения // Сб. Безопасность и надежность автомобиля. М., 1983.-С. 5.8-69.

131. Соцков, Д.А. Особенности расчета регулятора тормозных сил грузовых автомобилей / Д.А. Соцков, В.Н. Меньшиков // Пути повышения производительности автотранспортных средств : Межвуз. сб. Москва, 1981 -С.51-61.

132. Соцков, Д.А., Сальников В.И. Оптимизация тормозных свойств опытного образца автомобиля ЗАЗ-1102 / Д.А. Соцков, В.И. Сальников // Рукопись депонирована в НИИНавтопром, №2091, 1991. 14 с.

133. Соцков, Д.А., Сальников В.И., Барашков А.А. Оптимизация тормозных сил с учетом нагрева механизмов. / Д.А. Соцков, В.И. Сальников, А.А Барашков//Автомобильная промышленность. 1993. - №5. - С. 13-15.

134. Соцков, Д.А. Алгоритм оптимизации соотношения тормозных сил пок'осям автомобиля / Д.А.Соцков, А.Э. Юрц, В. В. Загородный // Рукопись депонирована в НИИНАвтопром 16.05.1980. №Д500,- С. 12.

135. Соцков, Д.А. Программирование оптимизации точки включения регулятора и унификации ограничителя тормозных сил / Д.А. Соцков, А.Э. Юрц, В.А. -Загородный // Рукопись депонирована в НИИНавтопром, № Д620, 1981, 70 с.

136. Стоянов, Г.Г. Исследование активной безопасности легковых автомобилей при торможении. дис! . канд. техн. наук : Стоянов Г.Г. - М., 1979.-21.7 с.

137. Таштабанов, Р.А. Исследование предельного состояния и граничных условий тормозных механизмов автомобилей в высокогорных условиях эксплуатации : автореф . канд. техн. наук / Р.А. Таштабанов- М., 1974.

138. Техническое состояние тормозных систем автомобилей и безопасность дорожного движения. М.: ВНИИБД МВД СССР, 1980. -100с

139. Тимофеева, СИ. Повышение активной безопасности автотранспортныхсредств в эксплуатации на основе оптимизации распределения иIрегулирования тормозных сил: дис. . канд. техн. наук / С.И. Тимофеева -Владимир, 2000.-180с.

140. Труды Всесоюзной конференции «Пути повышения надежности и экономической эффективности автомобилей, работающих в жарком климате и горных районах страны. Душанбе, 1971. - 346с.

141. Турсунов, А.А. Управление надежностью тормозных систем автомобилей (на примере самосвалов КамАЗ 5511 в условиях Таджикской ССР): дис. . канд. техн. наук / А.А. Турсунов Душанбе, 1990. -192 с.

142. Турсунов, А.А. Управление работоспособностью автомобилей в горных условиях эксплуатации / А.А. Турсунов. Душанбе, 2003г. - 356с.

143. Турсунов ГА.А. Снижение энергонагруженности тормозных механизмов автомобилей в горных условиях / Р.А. Давлатшоев, // Науч. конф. молодых ученых РТ. Курган-Тюбе, 2003.- С. 48.

144. Турсунов, А.А. Анализ состояния аварийности на автомобильных дорогах Таджикистана / А.А.Турсунов, Р.А. Давлатшоев // Вестник национального университета (научный журнал). 2005. - №3. - С. 66.

145. Фалькевич, Б.С, Брыков А.С., Ганькин Ю.А. Развитие дисковых тормозов и некоторые результаты их исследования / Б.С Фалькевич, А.С Брыков., Ю.А Ганькин //Автомобильная промышленность. 1969. -№ 2.

146. Ш.Фалькевич, Б.С. Анализ факторов, влияющих на процесс регулирования тормозных сил грузовых автомобилей / Б.С. Фалькевич, А.А. Великанов // Сб. Безопасность и надежность автомобиля. Под ред. В.В. Серебрякова -М„ 1983.-С. 150- 158.

147. Фаробин, Я.Е. Стабильность тормозов автомобилей / Фаробип, Я.Е // Автомобильная промышленность. 1968. - № 1. -С. 12 - 14.

148. Федосов, А.С. Динамические характеристики тормозных механизмов легковых автомобилей с АБС / Федосов, А.С. // Автомобильная промышленность. 1983. - №6. - С. 19.

149. Федосов, А.С. Зоны применимости некоторых способов регулирования тормозных сил / А.С. Федосов, М.А. Подригало //Автомобильный транспорт, 1978, вып. 15. - С. 54-57.

150. Фрумкин, А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета: Учеб. пособие для вузов / А.К. Фрумкин и др.. -М., 1989.

151. Фрумкин, А.К. Аналитическая оценка сцепных свойств дороги с точкизрения организации автоматического регулирования тормозного момента /

152. А.К. Фрумкин, А.Х. Каландаров, П.Б. Лукавский // В кн.: Труды МАДИ. -М: МАДИ, 1974, вып. 76. ' 179.Фрумкин, А.К., Лигай В.В. Анализ эффективности регулятора тормозных сил / А.К Фрумкин, В.В. Лигай // В сб. трудов МАДИ. № 145, 1977. -С. 58 -68.

153. Чудаков, Е.А. Теория автомобиля / Е.А.Чудаков. М., Машиностроение, 1950,-343 с.

154. В описание тормозной системы автомобиля, оборудованного гидравлическим приводом тормозов, входят: описание гидропривода, описание главного цилиндра, описание регулятора тормозных сил и тормозных механизмов.

155. В описание тормозной системы автомобиля, оборудованного пневматическим приводом тормозов, входят: описание пневмопривода, описание тормозного крана, описание регулятора тормозных сил и тормозных механизмов.

156. А. Тормозная система автомобиля с гидравлическим приводом aj описание гидропривода

157. Динамическая характеристика тормозной системы автомобиля, оборудованного гидравлическим приводом тормозов, представлена на рис.П. 1.1.

158. Рис. П. 1.1. Динамическая характеристика тормозной системы автомобиля, оборудованного гидравлическим приводом тормозов 6) описание главного цилиндра

159. Рис. П. 1.2. Схема гидравлического привода: I-тормозная педаль, 2-регулировочиыи шток, 3- главный тормозной 1\илиндр1. Рп —>

160. Рис. П. 1.3. Статическая характеристика главного тормозного цилиндра . Давление в магистрали тормозной системы:1. Po=WrPn.

161. Для автомобиля, оборудованного гидравлическим приводом тормозов, давление после регулятора тормозных сил (давление, подводимое к задним тормозным механизмам)

162. Давление срабатывания РТС определяется по выражению (см. п. 2.2.1):р о =1. СТ-уТ-{Рт-АР>) + Рпр1. П. 1.7)

163. При определении тормозных сил на осях автомобиля использовался комплексный параметр тормозных механизмов, являющийся коэффициентом пропорциональности между тормозной силой и давлением в приводе.I

164. Комплексные параметры тормозных механизмов В} и В2 (одного) находим по выражениям:

165. Тормозные силы на передней и задней осях автомобиля в зависимости от давления в исполнительных органах тормозного привода (рабочие тормозные цилиндры тормозных механизмов) находятся по выражению:

166. Б. Тормозная система автомобиля с пневматическим приводом а) описание пневматического привода

167. Динамическая характеристика тормозной системы автомобиля, оборудованного пневматическим приводом тормозов, представлена на рис. П. 1.4.t

168. Давление после тормозного крана представим в виде

169. P(t) = p0-( 1-^), (П.1.17)где р0- давление на выходе тормозного крана; е- основание натурального логарифма; t- текущее время; Т постоянная времени, определяемая экспериментально.

170. Используя зависимости (П. 1.17) и учитывая, что при t = T Р(/)=0,75, определяем коэффициент преобразования аа = 1>"°'75). (П.1.18)1. Ропневматическим приводом тормозовб) описание тормозного крана

171. Статическая характеристика тормозного крана представлена на рис. П. 1.5. Соотношение между усилием на педали Р и давлением на выходе тормозного крана р0 определяется коэффициентом преобразования тормозного крана IV,1