автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Совершенствование методов нормирования и контроля устойчивости легковых автомобилей при торможении в условиях эксплуатации

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Г6 ОД Ташкентский автомобильно-дорожный институт

На правах рукописи УДК 629.113—592.004

КАСЫМОВ Омил Камалович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ НОРМИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕМ , ПРИ ТОРМОЖЕНИИ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.22.10 — Эксплуатация автомобильного

транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1997

Работа выполнена на кафедре «Автомобилестроение» Ташкентского автомобильно-дорожного института

Научный руководитель — кандидат технических наук, доцент

ТОПАЛИДИ В. А.

Официальные онпоненты — академик АН РУз, доктор технических наук, профессор ЛЕБЕДЕВ О. В. — кандидат технических наук КОСТЯНОВ А. А.

Ведущая организация — Ташкентский государственный технический университет имени Абу Райхана Беруни

Защита состоится 18 сентября 1597 г в 9.00 часов на Заседании Специализированного совета К 067.33.01 в Ташкентском автомобилыш-дорожном институте по адресу: 703000, Ташкент, ул. Мавороуннахр, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 18 августа 1997 г.

Ученый секретарь л

Специализированного совета Ау^АЛИМУХАМЕДОВ Ш. П.

д.т.н. '

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Одной из важнейших проблем, свя-ванпшс с автааобйЛ!юацивй общества, является проблема обеспечения беаопасности дорожного движения. К числу важных направлений сокращения количества и тяжести последствий дорожно-транспорт- . иых;происшествий (ДТП) относится повышение уровня технического состояния тормозного управления автомобилей. На его долю приходится около БОХ ДТП, связанных с неисправным состоянием автотранспорта. Однако современные требования к техническому состо-явив тормоавой системы, не достаточно.точно характеризуют устойчивость автотранспортных средств (АТС) при торможении и следовательно не способствуют в должной мере обеспечению безопасности дорожного движения. Это обуславливает актуальность вадачи совершенствования нормативной базы регламентирующей тсрмо8ныэ свойства АТС в условиях эксплуатации и методов их контроля.

Дельо диссертационной работы является разработка методов нормирования и контроля торшакых свойств легковых автомобилей а эксплуатации.

Методика исследования - вклэчала статистические исследования состояния тормозной систеьы автомобилей, находящихся в гксплуатации, теоретический анализ влияния технического состояния тормозных систем на устойчивость автомобилей при торможении с яспоаьеоваяиеы математического моделирования, а также экпери-иеитааьнув проверку полученных результатов.

Объект исследования - легковые автомобили (на примере автомобилей ГДЗ-24.ГАЗ-2410).

. Научная новизна работы заключается в следующем: . - установлены егконы распределения тормозных сил и их не-равномеряости по осям автоаобавей, показывающие необходимость контроля распределения тормозных сел по осям в эксплуатации;

- установлена зависимость изменения показателей устойчивости .авшюбшш пра экстренном торможении в характерных зксплуа-тащаэшш условиях от. параметров технического состояния его

' тормозной систеш;

- определен диапазон изменения параметров технического состояния тормоепой системы, при которых водитель в состоянии корректировать направление движения автомобиля при экстренном тор-

- а -

можении;

- обоснованы критерии устойчивости автомобиля при торможении, учитывающие возможности водителя по ¡гарректировке траектории движения и на этой основе разработаны рекомендации по определению допустимой неравномерности тормозных сил.

Практическая ценность. Разработана методика нормирования показателей устойчивости автомобиля при торможении для дорожных и стендовых испытаний. Получены значения линейного отклонения для условий испытаний предписанных ГОСТ 25478-31,, а такие значения тормозных сил по осям и коэффициенты осевой неравномерности для контроля на стенде автомобилей DAMAS, WEKIA, TICO.

Реализация результатов работы. Результаты работ кс- . пользованы при подготовке ГОСТ 25-178-91 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техничесюэму состоянию. Методы проверки.", предполагается юс использование при планируемой разработке Национального стандарта по безопасности дкгке-ния. Нормативные параметры для контроля устойчивости автомобилей УвДЭУавто переданы для внедрения АО "Узавтохизмат"

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научно- теоретически конференциях лрофес- -сорско-преподавательского состава ТАДЙ 1980...1SS6 г.г.; на IV Всесоюзной межвузовской конференции "Пути повышения безопасности дорожного движения", Ташкент, 1981г.; на Всесоюзных, научно-технических конференциях "Повышение эффективности нспшшзо-' валия автомобильного транспорта и автомобильных дорог в условиях жаркого климата и высокогорных районов", Ташкент, 1982 и '■ 1985 г, на международной научно-технической конференции "Проблемы развития автотранспорта и транзитных коммуникаций в Цент-', ралько-Азиатском регионе", Ташкент, 1996 г. Полностью.диссерга- '-. ционная работа докладывалась на научном семинаре кафедры "Авто- . мобилестроение" ТАДИ и на объединенном научном'семинаре ТДЩ по: ;л специальности 05.22.10 "Эксплуатация,автомобильного транспорта" -

в 1997 г. ' 7 Vv-" ■■■-:

Публикации. По . результатам выполненных исследований

опубликовано 9 работ. : • ' ■

Работа выполнена на. кафедре "Автомобилестроение".Таи-кентского автомобильно-дорожного института и является составной,..

частью исследований, выполнявши в соответствии с НТП "Автомобильный rpaicnopT" ГКНГ, раздел 02, этап 4На (Постановление от 28.04.86 N 124) и Программой межгосударственной стандартизации в области технической диагностики стрйн СНГ N 1.1.030.95.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глаз, выводов, списка, используемой литературы и приложений. Объем диссертации составляет 146 страниц, в том числе 105 страниц машинописного текста, 12 таблиц, 24 рисунка, список используемой литературы из 112 наименований и 22 страницы приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Первая глава. Изучению процесса движения АТС при торможении, обоснованна критериев оценки тормозных свойств автотранс-портныз: средств и разработке методов их определения посвящены работы многих ученых, в том числе Антонова Д.А., Гредеску-даА.В., Косолапова Г.М., Хашшова Д.И., Hirschberger Н. Проведенный анализ литературы показал,что:

- Наибольшую долю из общего количества ДТП, происходящих по причине неисправности тормозной системы,составляют случаи связанные с потерей АТС устойчивости при торможении, вызванной повышенной неравномерностью тормозных сил по осям.

- Повышение устойчивости легковых автомобилей в настоящее ,время достигается увеличением коэффициента распределения тор-иозпых сил, ограничением допуска на осевую неравномерность тср-•иоашх сил, установкой регуляторов тормозных сил на задней оси, применением автиблокировочиых систем.

- Требования эффективности торможения и устойчивости взаимозависимы: о ростом замедления автомобиля снижается запас его богсовой устойчивости.

- Принятая в э ¡соплу атацки к(ётодика нормирования показателей устойчивости недостаточно полно учитывает сложные зависимости ыезяду структурными ~и вводными параметрами тормозной системы.

На основании -вышесказанного для достижения поставленной цели быяи "сформулированы следующие задачи :

• 1. Разработать' математическую модель процесса торможения легкового автомобиля, учитывающую управляющие воздействия водителя по корректировка траектории.

. 2. Исследовать влияние изменения технического состояния

тормозных систем легковых автомобилей в условиях эксплуатации на выходные показатели процесса торможения.

3. Разработать рекомендации по нормирования и контроля тормозных свойств легковых автомобилей, обеспечивающих безопасность движения во всем эксплуатационной диапазона нагрузочных и скоростных режимов.

Во второй главе разработана математическая модель торможения легкового автомобиля, учитывающая податливость рулевого управления и управляющее воздействие водителя по корректировка траектории движения и выполнены теоретические исследования влияния изменения технического состояния тормозной системы на показатели устойчивости автомобиля при экстренном тсршшши.

Согласно расчетной схеш (рис. 1), для описания двиазнил автомобиля использованы дифференциальные уравнения Лаграшгл: ,

m-x' = (Pi„+Pin)-cos(.H8) + {Hiji+Nm)-sin(i.+8) +

+ (Р2л+Р2п)-cos ф + (Han+N2n)-sin ф; (1)

т-у- (N^+Nln)-cos(«+8) - (Pia+Pin) *sin(«j+8> +

+ (И2л+М2п) - cos ф - (Р2л*» 2п) 'Sin ф; (2)

1 + iffijsa -sin 8 £ [Ё^Йп!созПб?-а -^ffi+Й) V, (3)

В контакте кавдого колеса с дорогой учитываются три сила: тормозная сила, сила сопротивления боковому уводу и нормальная реакция дороги. Величины их определяются следуадш образом: . Тормозная сила на 1-колссо

Рт1»Ртшах l-Cd " eam-tCi-Foi, (4)

где: Ртшах 1 - максимальная тормозная сила.на колесз'сра норма.-, тивном усилии на органе управления! «j-..коэффициент • интенсив- •' носик роста приводного усилия; tc- время запаздывания тсрлозпоЛ.

силы. /

1, если t>tci у '

F0i = i ■• -ступенчатая щушвддаг-

I О, если ; t<tci . :

Р0Г * '

Koi- коэффициент, -учитывающий налич'из в приводе регулятора тормозных сил и зависящий от его характеристики... Сила сопротивления боковому уводу: ...

Nijj(n)'= <3zi-q®i-qTi-Kyo|-6i ; (б)

где:- Si - угол увода i - колеса;. сы.сы.Чт!" коэффициенты,

Рис.1. Расчетные схемы плоскопараллельного движения автомобиля и определения нормальных реакций колес.

учитывающие влияние на увод нормальной нагрузки на колесо, тормозной силы и оцепление колеса с дорогой; Kyoi - зкотремадыгаа вначение коэффициента сопротивления ботовому уводу.

При скольжении колеса по опорной поверхности силы в контакте колеса с дорогой вычисляются по формулам:

Ф1>1 (ill / / П12 + iiz ) • д-Фсц-Zi ; (6)

- (¿1 / / П|а + ) • р-Фсц-г^ (?)

где р. * 0.8...0.85 - коэффициент учитывающий снижения козффицц-ента сцепления при скольжении колеса по опорной поверхности.

Нормальные реакции, действующие п контакте колеса с дорогой, определяются из выражений:

- для колес передней оси:

г1л(п) - ГК-т-(е-Ь + ИЧ) ± / 2Ь-К ; (8)

- для колес вадней оси

гглСп) = СК-ш-(е-а+ ± / 2Ь-К ; (0)

Угол поворота управляемых колес автомобиля:

3 = 8к 4 8в, (10)

где: - угол саморазворота управляемых колес; 6в - угол поворота вследствие управлявшего воздействия водителя.

Уравнение движения управляемых колес при самоповороте имеет

вид: *• '

1с'0к. - '!с+МХ+Мюк+Мт , (11)

. где: 1с - приведенный момент инерции управляемых колес автомобиля и деталей рулевого управления относительно оси поворота, колеса; Мс момент, обусловленный качением шины с уводом п продольным наклоном оси поворота колеса; Ш приведенный ыо- ; ■ мент вязкого трения; Мрк - приведенный моме.: упругости рулевого управления; Мг - момент, обуслелден.ый разностью тормозных •. сил на управляемых колесах. ' • .

Мом:ат обусловленный рч. .юстыо тормозных сна равен: '.: Ыг - СР,-д-Ртп) - о , •;.."..- ; (12)

где: о - лгс--;.} обкатки колеса. При отрицательном плече обкатки

"с" имеет положительное значение.

Момент от действия боковых сил и продольного наклона оси поворота колеса:

Мс " И1-Гк-з1п 8, (13)

где: 0 - угол продольного наклона оси поворота колеса; гк -радиус качения колеса.

В реальной ситуации водитель, в случае заноса автомобиля, пытается исправить траекторию при помощи рулевого управления. В связи с зтш целесообразно оценивать устойчивость по величине 1сурсового угла и бокового отклонения в момент начала поворота управляемых колес. Для краткости, интервал времени от начала тормояения до начала поворота управляемых колес именуется далее временем реакции водителя, оно вшаочает в себя время необходимо для информации, реакции водителя и срабатывания рулевого привода. Согласно экспериментальным данным,, в расчете на водителя с иаихудпьЛ реакцией, время реакции водителя 1РВ принято равным 1,5 с.

Для проверки сохранения управляемости автомобиля в конце рассмотренного промежутка времени в математическую модель введена функция управляющего воздействия водителя:

0 , если Ь<ЬРВ ;

03 ' (14)

- (51 + 4>), если .

Если при введении функции управляющего воздействия водителя курсовой угол уменьсался, то занос считался управляемым.

Для числешюго решения полученных уравнений движения автомобиля при торможении был разработан программный, комплекс "КОВША" для персональных ЭВМ совместимых с 1ВМ.

Методика исследований заключалась в моделировании процесса торцогегаш азтшобияя имеющего заданный уровень неравномерности торюипых сил передней оси, при этом варьировались удельная ториозпал сила автомобиля, начальная скорость торможения и ко-оффз!щ:евт сцепления колес с дорогой. Вариация параметров выполнялась по трехуровневой схеме. . Снижение УДТС производилось за счет снижения эффективности тормозов передней оси, как наиболее опасный с точки врения потери устойчивости случай. При подборе характеристик тормозной системы использовались зксперименталь-

ные данные по состоянию тормозной системы легковых автомобилей в условиях эксплуатации .

В результате исследований было установлено, что при испытаниях АТС в условиях, регламентированных ГОСТ £5470-91, курсовой угол и величина бокового отклонения суиественно зависит не только от величины осевой неравномерности тормозных сил, на и от распределения тормозных сил по осям и коэффициента сцепления колес с дорогой при изменении его в пределах, соответствующих предписанному типу покрытия,

При торможении автомобиля в снаряженном состоянии с заблокированными задними колесами, наиболыше сгшешм углов разворота соответствуют максимальной неравномерности тормозных сил и минимальным значениям коэффициента сцепления и тормозной силе • передней оси (рис. 2а) . При полней массе наблюдается аналогичная картина, однако углы разворота при отом меньше , ввиду большего момента инерции вокруг вертикальной оси и повышенного сопротивления заносу колес заднего моста .

При торможении автомобиля без блокировка задних колес (рис.26) имеет место устойчивое торысашше, максимальные угяы разворота не превышают 1.5... 3°,а боковые отклонения 0.3...0.42 м.

При экстренном торможении со скорости более 60 км/ч соблюдение норматива г=0,64 и осевой неравномерности тормоаньк сил на обоих осях Кн»0.09 не гарантирует устойчивости автомобиля. В случае блокировки колес заднего моста происходит резкий рост углов разворота, поскольку с увеличением скорости возрастает центробежная сила. Максимальные углы разворота .автомобнлл достигают значительной величины, а траектория движения автркоб1аи носит сложный характер. Иаслшение составляют варианты в которых передние колеса заблокированы иди имеют иеравчоы-зрлость тормозных сил КИ1<0.05. По этим причинам сравнение устойчивости ■■ автомобиля по значениям показателей соответсгвуюадх моменту его остановки, затруднительно.

При анализе поведения автомобиля за время реакции водителя ■ в качестве оценочных показателей для вариантов в которых колеса ; ; задней оси ; блокируются принят угол разворота автомобиля, а .в . .. случае отсутствия их блокировки (снаряженная масса с РТС) - боковое отклонение. Это связано с тем, что в первом случае паи-

Рг.с. 2. 7гт разворота и боковые отклонения автомобиля в снаря-кеннси состоянии ва время полного тормогсения, У=40гал/ч. ■

и * ^ '

Рис. 3. Углы разворота и линейные отклонения автомобиля в снаряженном состоянии га сремя реакции водителя.

большую опасность представляет попадание азтоькйшш в неуправляемый оалое, а во втором - выход ва продели гарцдора безопасности. При тордакенш! с т>0.64 и <гсц«0.6 кагот иссто sena шш-ыалышх углов разворота (рис.За), обусловленная уизньЕзнизи возмущающего фактора, ввиду блокировки передних иолсс, при увеличении (?сц эта зона исчозазт. иаксщгальная величина углов заноса sä время реакции водителя в кесходоишваи диапазона варьирования нараиотроз прзпгпат 25°.

При торуокенш без блокировка lasse саднгго иоста углу угода' за время реакции водителя незначительны, иасспыаЕЫШэ Cokobid отклонения соответствую? шхякйадьпыу чСц и тормозной сило по-редней оси и игтайшьншу значена K::i. Одпаот да^а при . КН1=0.13 и г=0.Б5 азтешбилъ. находится в пределах коридора Со-зопаснооти (рис. S¡3) .

Для ТОГО ЧТСби сцонить bosisshoctb 1к5ррсгэдш траектории автомобиля при зкстрсанса торшкенин при поэдп рулзеого упрлзло-г ния, из обвдго массива шгздзшх данных били вцделенш варианты, в которых аадннз - нанеса автомобиля блекпруатсл. Провгрочнцэ расчеты с введением «ушщни управлявшего.. воздействия водителя показывают, что при торшюнна со скорости 60 izi/ч г: ííhi«=O.G5 наблюдается таш» управляемый сансс. • При коэффициенте осевой неравномерности Kni«0.09 неуправляем санос на&здгзтея при торможении автшобшш с воашшой вффзшпшосш) передней оси ; (г-0.65) на дорого с дси'О.у.. .0.8 в евгряяощой uzees а о Фси-О-1? в полной-шеоо. При козффацковто .озевей сершшзрвоото • Khi-0.13 лравигеескя по всех сяучаак i^e? шсго •noynpaMseiaá '' занос. . V; * -'.•/ . .'

Установлено, чхо' кршичетагй угол разворота, вависит ет^на--'.. чальной сетростп^орцсссшш, юзф^щдеая» .сцешюшггй вссогого состоят« .••'аикяю&ия. -.-/Для. спорости ■:''.60-ку/ч щйпет«8ага: утса•':: составлял 16..'.20°, а для 00 izi/ч - 1£S.¿.Í5°.

. В третьей главе приведены кетодкки ■ нармирозашш' ■ ррспргдагз^. -;>¿: ния тормозных veía-и их' неравномерности во о«ш."' :>р{\

. -.' Наиболее, огшеныа с точка среша^вокрй.устсйчйвош;яш-f} ■■ ется торйозеение. с неааблозсьраваншлшпгрсдиЬш и егЗетквро^-ными задними колесами- Распределение тор^азннх • сил по ссли,."; должно исключать данный случай торгжшегнш со всей.' дагаав®?®. no-, зффициектов сцеплэдиявстечагцихся ö . а1гсплуатац1Ш., Для -''-starb /73

песЗход:":о, чтобы торйознал сига передних колес была достаточной для иг: блогагроиз! при иакскишьном аначешш коэффициента сцзплепкя (<?ада). прл котором колеса задней оси еще блокируются. Пр:1 соблздешт отого требования з1«трешгае торможение на дороге;: с фсц« Фал2. будет происходить с блокировкой всех колес шяоаобша, а при тсрмогстт на дорогах о более высоким аначе-raseu <?сц задппэ колеса ко блоккруатся.

Кос^яцтапт сцэплшия Фсл2 кохсо пайти из .выражения:

Л* - / А22 - 4В'Т2

<?&я2 » -—- ) (16)

20 '

где: Лч^/п - доля игссы прияодпг^пся на задто ось автомобиля; В а hc/L - отпсгоикз снсоты цзатра unco в базе автомобиля; Тг - Ртг/4'S - удельная ториозася сила задней оси; С учетом отого тор>лозп*:э сила па 1кзлесап азтомобшш должны СУТЬ: .

РТ1> (П'В'ФвлЗ-З'Р^'КП/г ; (17)

. Pt2>Z2(THC?U), (18)

гг.о: Со"Тг.сг-д» ик££яс:2п? учзтиагесй соемспноз изменение С-с:с:ругг.г.сл галсс при щикгзяпп пр:пзодпого усилия: .•"о • 22<Pas2)'!^(Ctew)/t2i(Pea2)'Z2(Stesa)l ¡ " • (19) .Гр^-ЗГ—ОПГЭ 0-rr-O.Q. .

Дее» подучили дет случат торкоззти" груженого ав-

яежЗпгз тсргвпет статей itotcpcro ез сспгцзва ограничителями сп. „ Пря сязтрсппси тср^сзся таюго автомобиля с. тазтгпгсз пггрусгтсп -а п (гтгр.-г:спггл сЬсгсппп есэ traeca' будут ',сйЬгег!р¿зги.,' . ° :;У. ■ .

; Пагыгпстга ccrp:irtn~n ■ гзпхпг: сзтедабзгра. Kirsaí? регуля-rnp^ rcp^crrirí С.ТЛ 3 lOTTypS'TQpiSKCO вгдаеЗ оси, ' это позволяет сгргпг—п» tcp-.sr^D силу годней осп пз вадатюи. уровие.: Тор-ч з таги . па гзгсспг crotoro икта в атом случав, необходимо уУ*Ж223Епогода гаТрсбозаипЗ цзйзкыадьноп боковой., устой- дет сзтсаой:1ля в. сиарлззтюм состояшш

рг2сн=-22сн « с",юры -шсн/е) • <росн/2 ; (20)

- для полной массы

Рт2=22(ГНОИ4) -<Ро/2 , (21)

где: }сннорм - нормативное вамедление автомобиля в сиаряяенноа состоянии; шСн - снаряженная масса автомобиля; (?0С11 - Зсниори/£Г

- минимальное значение коэффициента сцепления колес с дорогой ' при котором модно достичь нормативного. вамедления.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что, применительно к неравномерности тормозных с:и на аадкей оси, оснбваний для пересмотра нормативов кет, а для передней оси неравномерность тормозных сил необходимо ограничивать па уровне гарантирующем сохранение управляемости автомобиля к • нахождение его в пределах коридора безопасности за вреил регздш водителя. •

Для тормолсения с незаблокировалными передними и заОлозшро-ванными задними колесами в качестве критерия устойчивости автомобиля при тормояетш предложен угол разворота автомобиля са время реакции водителя, при тор:.',а:;ош:п с наиболее ссроятпо.й скорости вовлечения автомобиля в ДТП.

Согласно ранее выполненным работау ее значение равно 56км/ч. Критический угол для данной старости, на оспозащш теоретических исследований принят равным 15°.. Коэффициент сцепления колес с дорогой принимается соответствующа« сухому есфадь-то-бетонному покрытию (ф-0.8), поскольку в'этом случае разворачивающий момент от неравных тормозных сил пакболъпий. Дозускаэ- . мая неравномерность определяется для автомобиля со снаряженной массой, так как устойчивость его при тормозешга в данном весовом состоянии хуке, чем с полной массой.

.Торможение-, автодобилв' незаблокировашшми кояесгсш. характ;-;; теризуется незначительным поперечным смещением цснтра тяглсти н малыми изменениями курсового угла. В качестве критерхш при оп-у ; .-ределений величины допустимой неравномерности тормозных, сил - \

ссей принято линейное отклонение автомобиля, за время реакции подителя, при тормааении с максимально разрешенной ПДД скорости.

Максимальное линейное отклонение автомобиля за время реакции водителя равно половине пиршга коридора безопасности движе-п;п. В расчетах пр:пи:маетсл маюпмалыюе значение коэффициента сцепления. Удельна»! тормозная сила автомобиля равна нормативной для гтсшгсй глоссу. При тсрмахеши с пезаблокированными тг.есягл суммгрный разворачивающий момент равен сумме моментов ст' псраш:с::срнссти тормозных сил на колесах передней и задней сссл. При совпадепш! разворачивавши моментов по направлению '/стс:1ч:г2ссть сзтснсвгтя при термогеиии существенно ухудшается. !Гс;:одя из этого принят худпий вариант ¡<¡,2-0.09,"

Определение допускаемой неравномерности тормозных сил на колесах передней ссп для ксгл-ретгак моделей автомобилей выполнялась с пр:п.'.епетюи прегртятого /ссхтзегсса "КОКЮЛ".

В пределе;? татегершт !!1 автомобили существенно различаются гго ппссз, рппнер-ч и 1Х!.!ПСПоекэ. Для оцешен влияния перечисления Сзстсрсз па ,~спус!сас;.?ул неравномерность тормозных сил были г>-г.о~:ю!га рлстеги дет протоглпов соответствующих автомобилям СогъеоГо. среднего и особо милого классов. Распределение массы по екпл при этом варьировалось в пределах от 30 до 70Х на ось. Рссчаты шкеззалл, что для случая торможения с заблокированными здгцппп тхеегт допустшая неравномерность тормозных сил на передней оса повышается при увеличении массы и размеров автомобиля. и схпжются при скеценил центра тяжести автомобиля к передней пли задней оси.

Пр:2.:етггелыга к термогешпз без блокировки колес установлено, что для длигаобазных -автомобилей смещение центра масс к задней оси приводит к значительному снижению допускаемой неравномерности тор^озпых сил. .Для короткобазных.автомобилей влия!'гле рас-полеяенпя центра масс в продольной плоскости менее значительно, однако в целом допускаемая неравномерность тормозных сил мень-

се, чем для длиннобавных автошбвдзй.

Такш образом, величша ыакдашьио допустимой неравномерности носит индивидуальный кара стер да иошфотеоЗ иод ел: езто-мобшя. |

При контроле устойчивости иэтосоы доразпг; кспитйшЗ ГОСТ 25478-01 устанавдишзг в качестЕО нормативного со2шзатс£л линейное отклонение автомобиля в хзбоу ессоеоу состоянии при экстренном торшгошз» его со с;шрости 40 юУч. Поскольку исправный автомобиль не дшкси тодктъ еа продет коридора безопасности во всей дкапазоао оксплуатащэа&к скоростей, длл условий испытаний рэмшэнтцровашак ГОСТ. необходим щдизийть уаесточеннув корму линейного откюзонпл. Зцачешэ ее было осро-: делено путей игтсщл1Г«а»Г0 иодаыроасиил процесса торазззша примерных . азтсйзбшой кгасотаз в гсаятр:;чсахо хорактерйзткки которых варьировать исходя кз сосыазал вийчетй о вредедая категории . Ш. По рогухьтата дсшого исследования, с учетов статистического состава парка латкой. еэтоюЗшйй ка цоисит. подготовки к род^п^ш ГОСТ 25478-91, сорматшшоз лшеГаяе отк-

•г

лонение для 1гатегорш1 Ш принято 1.25 и и приведено в

стандарте. ■ .

Для оцзшш тор^кззюк сеоГ-отв сзтшзЗшш иа стенде предложен следуи^с"! алгорзхш сага ЯШ? удэглотсоргет 1 соруатшазиу 8начен1ш, но ргзпргдсховш тор^с^г; са кэ соогсстсгвуот сгрэ- ■. деленному по СОЭДНКУ (17,10), то д1л крпзз крсзнамриосги . тормозных сил передней оси вр^ггкзгез . .щва "рмчзкдзая да случая торааазшз о с^Злакфжхил^гд' сдуа^з (згссс^л, -в со- ' талышя случаях' врааггехса порцд уетгйайсасаа ди «чхаегхйл бев блокировки 1аздоо. Учахтая то оЕс/слтехьстЕЭ,- лпв в нгзтол-. щее время ГОШ получили; 1^ссо2.оз рсопростргзгга к шггяса практически во мех'падразделешв!, -/сгг»с=5ксз £;зшуакав»2 и контролем технического состодпз-езхотрсуепгрта,. дашал : дика . была реализована в вида срсгг»"."."Зго кдддигда. Шшёюха контрольных'диаметров для некоторых ,:шяо:Ъбш:ей приволоки в

тс&жцэ.

Пкезлтмя тср!зззгзд сес2стз некоторых легковых автомобилей для 1»:!тролл пз тсриознса стенде.

езтсггебаля утгтс тсруозпгя сила па галссэ, кЛ Кос££пс:енты неравномерности тормозных сил

1ось 2ось

Юса 2ссь

0<0уст 0>0уст

ПЛШЭ 0.64 2.С5 1.00 0.04 0.07 0.09

11ШЛ 0.04 2.73 1.С0 0.03 0.09 0.09

. тгсо а. 61 2.10 0.83 0.03 0.03 0.09

Гг.э "уст" ксз&шепт ргспрэделстп тср'сзид сил соответствующей сззрсзс5Г,о:<у Олсгсгрогкпг) версдгш колсо.

Ксл- ззпдпо пз тзЗаэду, ::а;Сагсо гсстепо требования к нерав-

г:с:,::р::сс?:1 тср:/сз;::я с:а па передка галссач'соответствуют ко-азтс^Сгету (0/*'-13,Т1ГО). "

П ц*тгс-ртаЛ пртаедекц изтедгпп п рззудьтати экспери-юпталыпгя псслсдсзешгй.

' : ■ Ценз пссдздсгатгЗ являлось,: '

• - спрздэлгппс? Фшгплгскпя тодгая перамзгреп тормозной сис-

сдтс^Сттлз'Л-тажл в уплеттая сп'сшгуатсцт^; ■.

• спроделсттпэ грсизпя реппст еодптсгсй накгшюпие траекто-, р:п езтегюб.члл прп тормоша;

. прс:ср:п ксррастпсстя угд,с!.'лтш!сс:яа шдедп легкового авто-прл тор*_тагтш п результатов тсррэтпчэскин исследований 'по прркрезгяпэЪхюйиа кргмтрзз'терксагоЗ системы. ,,

•-..■.Сяр^егэяпэ^фаяпадшя .Егшдаяг'параметров., тормозной ■ с::стс'Г5 щзогЬ,Т1Г.йС5: па сПЛПз Ярд атсм были замерены '

тегеяйыэ',\C3SaV передал*". я сг.^гпг: гсохео 120 авгсшбилей-такси ..

пешэ оро^едз: игТО-2.. В', результате г ЬкайежпгсгаЯ. сбросятся дгяшс устгпозгепо,.; что распределения- • тсргстапк сгз го осям азтомсбзяей подчинимся нормальному зако-- пу, ", а ¡гоЗфпршигсз' осевоЯ пергвягаерпсюти оппсьтгатся показа-тельпьц'сагюзсгг.; .Оикозспия от1юр1&тпвов обпару^ны : у 79,22 сэжйюбшкА. йаквегев'- -веражЕйыЛ' рагброо значений коэффициента" :

трения составляет 0.01. Применительно к автомобили ГАЗ-24 это обуславливает 142 (Кн-0,077) неравномерности действия передних и 12Х (Кн»0,065) для аадних тормозных механизмов. Общая удельная тормозная сила автомобиля ГАЗ-24 в условиях эксплуатация колеблется от 0,76 до 0,54. Значение коэффициента распределена тормозных сил новых автомобилей составляет 0,6...0,62, а в условиях эксплуатации находится в пределах 0,5...0,75, среднестатистическое зьачение его равно 0,57:

Экспериментальное подтверздение состоятельности ыатецати- _ ческой модели и основных теоретических выводов было получено методом дородных испытаний на специально оборудованной автомобиле, тормозная система которого настраивалась в соответствии.с разработанным планом эксперимента.

В основной программе исследований варьировалась разность тормозных сил на передних колесах, которая достигалась применением двух ограничителей давления. Скорость начала торуокенка составляла соответсвенно 40, 60 и 80кы/ч. Общее ко&гчестЕО опытов при выполнении основной программы равнялось 72.

Согласно поставленным задачам в процессе испытаний регистрировались следующие параметры: тормозные силы на колесах передней оси, продольное и поперечное ускорение автомобиля, иомэнт начала и время торможения, скорость н тормозной путь, а так&е курсовой угол, угловая скорость и биювые отклонения автомобиля. Все параметры регистрировались слегши осщишэграфои, кроме бокового отклонения, которое определялось непосредственный обмером траектории автомобиля получаемой при поуоцл ответчика траектории. В соответствии с целями исследования, дороашл лаборатория, выполненная на базе автомобиля ГАЗ-24, Сила осшсзпа измерительной-регистрирующей аппаратурой состолвсой ю блока питания; тев8ометрического усилителя ТОПАЭ-3; тлейфзого осциллографа К 12-22; электрочасов ИЧ-62; гидроагрегата ГА-3 в блоке с преобразователем ПАГ-1Ф; отметчика траектории.

Для регистрации параметров процесса тормогешш прдоешшсь датчики: давления жидкости в тормозном приводе; тормозных моментов на колесах; тормозного пути (пятое колесо); продольного и поперечного ускорения; угла поворота рулевого колеса; угловой скорости поворота автомобиля.

В процессе выполнения испытаний наблюдалось следующее:- при

торможении азтсмобиля на сухой дороге с заблокированными вадни-ми ¡»лесами наблюдался занос в сторону колеса с большей тормозной силой. При Knf0.05 с увеличением скорости от 40 до 80 км/ч, полный угол разворота изменялся соответственно от Б до 65°. При TOpucrteinra со скорости 80 км/ч с незаблокированными задними колесами угол увода автомобиля не превышал 8°, а на серости 10 км/ч 1.5°. Увеличение неравномерности приводило к увеличению богавого отклонения и угла увода, однако замеренные величины были з 2.Б...3 раза меньше, чем для соответствующих вгзришггап торможения с заблокированными задними колесами, это же относится и к усилив на рулевом колесе. При наличии неравномерности действия тормозных сил на передней оси разной нормативному аначешш, устойчивость автомобиля при торможении с заблокированными задними колесами со старости выпе предписанной ГОСТ 25--Í78-91, не гарантирована. При торможении с незаблокированными ;з:\дтм5 колесами автомобиль не выходит за пределы коридора безопасности со всем диапазона исследованных скоростей при наличии неравномерности Ии1<0.11.

Лля проверю? корректности математической .модели выходные парпметры, полученные теоретически, сравнивались со средними результатами соответствуют« величин полученных экспериментально. При этом установлено, что разработанная математическая мо-делъ достоверно списывает движение явтомобиля при торможении. Разница мехду тссреппсаами и зспершеягалыгьгми значениями по тормозному пути и по замедлению не превышала 82, по боковым отклонениям 102 и углу разворота 122.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Обзор выполненных исследований и нормативных документов показал, что принятые в странах СНГ методики нормирования и контроля тормозных свойств легковых автомобилей предполагают применение единых по категории АТС нормативов неравномерности тормозных сиз. При этом, не учитываются конструктивные особенности автомобилей, й распределение тормозных сил по осям, что приводит к необъективной оценке устойчивости автомобиля при торможении. V. у. •

2. Разработана математическая модель легкового' автомобиля при 'экстренном торможении, . учитывающая корректирующие врздейс-

твия водителя по сохранению первоначального направления движения. функция управляющего воздействия водителя была определена на основании статистической обработки данных полученных 31сспе-риментальным путем.

3. Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследования процесса торможения автомобиля ГАЗ-24 показало, что разработанная модель достоверно описывает движение авгода-бидя при торможении. Разница между теоретическими и акспериизп-тальньши значениями по тормозному пути и замедлению не провала 8Х, по боковым отклонениям - 102, а по курсовому углу - 12Х.

4. Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что степень влияния неравномерности действия тормозных сил на устойчивость автомобиля зависит как от эксплуатационных факторов (начальной скорости торможения, дорсшшх условий), так и от его конструктивных параметров (распределения тормозных сил между осями, боковой жесткости колес, распределения веса нейду колесами, высоты расположения центра тяжести).

Наиболее опасным является торможение с незаблокированными передними и заблокированными задними колесами. В этом случае неравномерность тормозных сил на передних колесах в сочетании с минимальной боковой устойчивостью задней оси предопределяет со Банею, который в течение времени реакции водителя является неуправляемым. Если угод разворота автомобиля достигает за этот промежуток времени критического значения равного 15...£0°, то ликвидировать занос при помощи рулевого управления невозможно. Величина критического угла зависит о? скорости качала торшке-ния и с ее ростом уменьшается.

5. Анализ вариантов показал, что применительно к лопсовш автомобилям соблюдение норматива ¥-0,64 и осевой неравномерности тормозных сил на обоих осях Кн-0.09 не гарантирует устойчивости автомобиля при экстренном торможении,что указывает на имеющиеся недостатки в принятой системе нормирования показателей тормозных свойств.

6. Предложена методика, расчета распределения тормозных сил по осям, исключающая торможение с заблокированными колесами задней оси и ^заблокированными передними колесаш во всем эксплуатационном диапазоне коэффициентов .сцепления. Прй этом нормативы коэффициентов осевой неравномерности устанавливаются

исходя из соответствия распределения тормозных сил получаемого ;;рн контроле онгчстэо, расчитанному по данной методике.

7. Теоретические и экспериментальные исследования показали, чго действующие нормативы неравномерности тормозных сил являются завышенными в случае если торможение автомобиля происходит с н«заблокированными задними колесами и заниженными, в противоположен случае. В связи с этим предложены различные критерии для определения допустимой неравномерности тормозных сил, учитывающие специфику процесса торможения. Согласно этим критериям разработана методика индивидуального нормирования значений коэффициентов осевой леравяошрносги, По данной методике определены значения оценочных параметров для стендового контроля автомобилей О/МАЗ, НЕХ1Л, [Ш\!1, доля которых в общей структуре парка легковых автомобилей Реслублша» динамично увеличивается.

Основные материалы диссертации отражены в следующих пуб-лгесяшпх:

1. Аппаратура для исследования эффективности работы тор-I!с,"?псй системы псесазярскнх автомобилей с гидроприводом.- В сб.: Тезисы докладов и выступлений участников научно-технической конференции "Проблемы кокплесного развития автотранспорта республшда, взаимодействие его с другими видами транспорта" ГЕ31сент-1982г.0.20 П.л.

2. Некоторне прнчипы и пути уменьшения ДТП в условиях жар-иго »шмата. - В сб. Тезисы докладов Всесоюзной научно-техн. «знференщш "Повыяение эффективности использования автотранс-герта п автодорог в условиях яаркого климата и высокогорных. )£йопов", Таз1«нт-1В82 г. 0.10 п. а.

3. Определенно сффегеппшости "работы тормозной системы легавых автомобилей па шздадочноы стенде. В сб.: Тезисы док-адез Республгаожлсой научно-технической конференции ''Пути со-ерзепствованкя организации и управления техобслуживанием и еноптом автомобилей"* Таш«шт-1983г. 0.20 п.л.

А. Изыскагоге путей повыпения надежности механизмов систем правления, влияющих па БД пассажирских автомобилей (на приме-з РАФ и ГАЗ-24). - Отчет по х/д, тема 327/80 N гос. регистра-Ш 80037747. ".

5. Оценка эффективности работы тормозного.управления авто-)биля ГАЗ-24 па площадочном стенде. - В сборнике научных тру-

дов ТашПИ "Прогрессивные методы повышения эффективности и топливной экономичности автотранспортных средств", Ташкент 1986г. 0.25 п.л.

6. Исследование параметров, характеризую, кх устойчивость легкового автомобиля при торможении. - В сборнике научных трудов ТашПИ "Перспективные конструкции и ресурсосберегающие технологии эксплуатации автотранспортных средств", Ташкент -1996 г. 0.25 п.Д.

7. Имитационная модель процесса торможения легкового автомобиля. '- В сборнике научных трудов аспирантов ТАДИ "Пути развития автотранспорта и дорожного комплекса Ташкент - 1996г. 0.25 п.л.

8. Особенности нормирования показателей устойчивости легковых автомобилей при торможении. - В сб.: Труды международной научно-технической конференции "Проблемы развития автотранспорта и транзитных коммуникаций в Центрально-Авиатскоы регионе". Ташкент - 1996г. 0.20 п.л.

9. Пути повышения тормозных свойств легковых автомобилей в условиях эксплуатации. Журнал "Автотранспорт УвСекистана" N2, 1997г.

- 2i -

"Эксплуатация шароптида тормоалаиаетган cinm автокобнлларштг тургунлнпши мегьерлаш ва иазорат шшпп усулларини такомнллашти — - рши" г:авзус:1да 05.22.10 —Автомобиль транспор-тишшг эксплуатация«!* мутахассислил! буйнча тгхяика фанлари номзоди илмий даражасига дагьзогарлнк учуи О.К.Касымов томонидан тайерланган днссертацга кшшгинг кискача

МАЗМУНИ

Днссортацпя ишида эксплуатация шароитида торкоапдиастга». cram автомобилларнинг тургунлнк ^урсатитаршш мэгерлаштартп масалалари куриб чшшлган.

Эксплуатация шароитида тормозланаетган енгил -птомоб:1ЛЛф:пшг тормозлашяя лсараетши назарий ва талфибавий тддюгк гашппда ^озирп! куида омалда булган торкозлашппдагн тургуилзпс ногьерий курсатюгчларншшг глггтлияларп ва бу пурсзтпгаларга! ишлаб чикшпда яисобга одпш гарур булган оттллар азппишцгаи.

Стенд изсорати yryii цулгшллаиган па автомобиль синфи ва тормоз кучлар:пшиг утшараро sararoiü тахснмланиши буйнча дпфферещцголлашпш тормоз яучларннинг тенгсизлик козффнцпмпташ мегьерлаш мезош! ва услуби таклиф килинган. Шу гкгьсряй курсзткичлар асосида етя-ил автомобилларнинг тормоз згусусдатларитт бахолаш алгорнтмп гаплаб чикилган ва DAMAS, TICO, NEXIA аотомобиллари учуй меъерий курсаткотлар атшшнгап.

ГОСТ 24478—91 ДД курсатнлган шароитда тормозланаетган ешпл' автомобилларгш йулда amain усулида чизихли чэтлаяпшшшг псьери ссосланган. 2.25 метрга тенг булган. погьерпп CTibîor шу стаидартда калтарилган,

Иш- пагажаларпдан фойдалашпя автомо^илнинг тормоз хусусяятларшш стенд усулпда ; назорат килишда меъерий курсатхотларни тезхорлпк билан аяиклашни таъминлайдн, бу эса sap ..sha.- русумдагп. азтомобилларшшг сони жадаллик билан купаяегат хсзпрш кзароптда мухим ахампятга зга.

SUMMARY on Kaslmov s O.K. dissertation work: "Improvement of norm methods and control of cars breaking : during operation" for Searching of Candidate of Technical Sciences Degree in Majoi 05.22.10. — "Operation of auto transport".

There are problems of standartization of car steading indicators while drawing the breaking operation.

All theoretical and experimental tests of breaking process in typical operation terms enabled to find out definite shortage in present normative base and to set main factors, which should be nessesariiy noted in eleboration.

There were performed categories and methods of nominating the ■factor of axled uiw/ennes of breaking power for test bench contrail, differented in accordance with car class and actual definition of breaking power in axid. Basing on factors an algoritm of cars breaking facilities the valuation was developed and normative means of "Damas", "Tico", "Nexia" indicators were defined.

A norm of line deflection for cars during these testing in test roads on terms and conditions as per GOST 25478 — 91 1.25 m norm leaded to standart was also substantiated. •

Using the effected work tables to operatively receive nominative indicators for cars breaking abilities control by benching methods, which is more topically in terms of fluent changing park composition.