Тормозные стенды для проверки полноприводных автомобилей

У полноприводных автомобилей с отключаемым приводом на все колеса (например, при механически отсоединенных валах привода оси) тормозная система при отключенном полном приводе проверяется, как у обычных автомобилей. Полноприводные автомобили с неотключаемым полным приводом могут быть проверены на тормозном стенде только в том случае, если тормозные моменты не будут передаваться с одного колеса автомобиля на другое, что обеспечивается только при отсутствии крутящего момента на полуоси в процессе проведения измерений.

Если на одну из полуосей воздействует крутящий момент от двигателя автомобиля или от приводных двигателей тормозного стенда, то этот момент при неотключаемом полном приводе разделится между всеми четырьмя колесами, т. е. на каждое колесо будет воздействовать 1/4 часть суммарного крутящего момента.

Для пояснения влияния полного привода на результаты измерений можно привести следующий пример. Предположим, что тормозной механизм с одной стороны оси исправен, а с другой — нет и тормозное усилие им не развивается. В случае отсутствия в проверяемой оси полноприводного автомобиля торможения с одной стороны и проведения измерения на тормозном стенде, имеющем «псевдополноприводный» режим, тормозные силы левого и правого колес окажутся одинаковыми вследствие равномерного распределения крутящего момента через дифференциал при неподвижном вале главной передачи. Если не знать, что тормоз с одной стороны неисправен, можно сделать ошибочное заключение об исправности тормозной системы.

Если же вращать оба колеса проверяемой оси полноприводного автомобиля вперед во время проверки тормозов на стенде, автомобиль может «вытолкнуть» себя с роликового агрегата стенда, так как крутящий момент будет передан на колеса других осей через межосевой приводной вал. Выталкивание может быть предотвращено, если одно колесо вращать вперед, а другое — назад так, чтобы в дифференциале крутящий момент не мог передаваться на приводной вал.

Рис. Вращение колес полноприводного автомобиля при проверке на тормозном стенде

Тормозной момент необходимо измерять на колесе, вращающемся вперед, так как тормозные свойства зависят от направления вращения. Это связано с тем, что накладки тормозных колодок и тормозные барабаны или диски притерты только в прямом направлении, поэтому тормозные свойства колеса, вращающегося в обратном направлении, окажутся другими. В связи с этим измерение тормозов должно быть повторено для каждого колеса таким образом, чтобы оно при измерении вращалось в прямом направлении.

Чтобы сравнить тормозные силы обоих колес одной оси, необходимо одинаковое давление на педаль тормоза, поскольку тормозные силы левого и правого колес могут быть измерены только последовательно (один раз левое вперед и один раз правое вперед). Для этого в полноприводном автомобиле к педали тормоза обязательно подсоединяется датчик давления на педаль (сило - измерительное устройство), позволяющий поддерживать одинаковое давление на педаль при обоих измерениях.

Полноприводные автомобили могут иметь отключаемый межосевой приводной вал, вискозионную или гидравлическую муфту на приводном валу, а также жестко соединенный с дифференциалами обеих осей приводной вал.

Гидравлическая муфта может проворачиваться в большей степени (мягкая гидравлическая муфта), так что при небольшом вращении приводного вала крутящий момент не будет передан на другие колеса, или в меньшей степени (жесткая гидравлическая муфта). Вискозионная муфта обычно действует так же, как жесткая гидравлическая.

Измерение тормозных сил полноприводного автомобиля возможно тогда, когда на полуось не будет воздействовать тормозной момент или когда тормозной момент не будет передаваться от дифференциала на другую полуось. Это может быть достигнуто в том случае, когда левое колесо автомобиля вращается с такой же скоростью, что и правое. Скорость вращения приводных двигателей стендов для проверки тормозных систем в данном случае должна варьироваться, так как на практике длина окружности левого колеса отличается от длины окружности правого. Главные причины этого — различная высота рисунка протектора и различное давление воздуха в шинах. Поэтому скорость вращения приводных двигателей должна регулироваться таким образом, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью. Для полноприводных автомобилей с мягкой гидравлической муфтой на приводном валу достаточно примерного совпадения скорости вращения приводных двигателей роликового агрегата, поскольку при небольшом вращении приводного вала крутящие или тормозные моменты не будут передаваться через гидравлическую муфту. В этом случае достаточно простого регулирования числа оборотов приводных двигателей.

При проверке тормозов полноприводного автомобиля с жесткой гидравлической муфтой в приводной оси оба колеса должны во время измерения тормозных сил вращаться строго синхронно.

Полноприводный тормозной стенд IW (МАХА)

Требование по синхронизации скорости вращения колес и проверка тормозной системы полноприводного автомобиля реализуются на данном стенде следующим образом.

Для того чтобы иметь возможность регулировать скорость вращения колес автомобиля, на покрышки приклеивают отражающие полосы, которые воздействуют на фотоячейки, расположенные по обеим сторонам роликового агрегата стенда.

Рис. Отражающая полоска на колесе: 1 — отражающая полоса; 2 — фотоячейка

Рис. Люфт передачи дифференциала (А — зазор зубьев шестерен)

При использовании отражающих полос на колесе возможно измерение показателей тормозной системы у полноприводных автомобилей с жестким приводным валом между передней и задней осями. Колеса проверяемого автомобиля с жестким приводным валом не могут вращаться отдельно друг от друга. Если одно колесо автомобиля вращается вперед, то другое колесо синхронно поворачивается назад на такой же угол. Причем если колесо автомобиля немного повернется вперед или назад, то другое колесо еще не начнет поворачиваться. Это объясняется наличием люфта передачи (люфта зубьев шестерен) дифференциала.

Для проверки тормозов у полноприводного автомобиля с жестким межосевым приводом колеса автомобиля должны вращаться настолько синхронно, чтобы дифференциал находился в состоянии «равновесия» и на полуось не передавался тормозной момент. Поэтому перед проверкой тормозных систем в тестовом режиме измеряется люфт передачи. Сначала прокручивается левое колесо на заданное число оборотов (правый приводной двигатель остается выключенным), чтобы оно двигало за собой правое. Вследствие этого зубья дифференциала опираются одной стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется первая граничная позиция люфта передачи. Затем выключается левый приводной двигатель, а правый прокручивает правое колесо на заданное число оборотов. Теперь правое колесо двигает за собой левое и зубья дифференциала из-за этого опираются другой стороной. С помощью отражающей полосы и фотоячейки измеряется вторая граничная позиция люфта передачи. По этим двум граничным позициям рассчитывается середина люфта передачи. Она учитывается затем при измерении тормозных сил.

Для проверки тормозных сил полноприводного автомобиля приводные двигатели стенда включаются с определенной частотой вращения. Одно колесо автомобиля при этом вращается вперед, другое — назад. Как только колеса будут вращаться с такой частотой, при которой через приводной вал не будут передаваться силы, приводящие во вращение главную передачу, начинается измерение тормозных сил, которое повторяется для каждого колеса. Проверка полноприводных автомобилей должна производиться только при наличии специального дистанционного управления.

При проверке полноприводных автомобилей с гидравлической муфтой люфт привода не определяется, а с помощью компьютера осуществляется синхронизация по углу вращения колес. При мягкой гидромуфте достаточно регулирования по числу оборотов, поэтому отражающие полоски не применяются. При жесткой гидромуфте применение отражающих полосок обязательно.

Для проверки тормозных систем осей с межколесным приводом, снабженным самоблокирующимся дифференциалом, необходимо сначала определить тип межколесного привода. Такие дифференциалы реализуют, как правило, следующие функции: автоматической блокировки дифференциала (ASD) или противоскольжения (ASR). В дифференциалах первого типа, начиная с определенной величины пробуксовывания, активируется и усиливается эффект блокировки. Дифференциал второго типа, напротив, позволяет воздействовать на ведущие колеса только такой силе, которая может быть передана дороге без прокручивания колес. Для определения типа привода выбираются ролики, которые будут заторможены, например левые; правые будут вращаться свободно. Включается первая передача и делается попытка выезда со стенда на скорости менее 15 км/ч.

Если ASD функционирует, то автомобиль выедет со стенда, так как произойдет передача тягового усилия на заторможенные ролики. Если ASD не функционирует или функционирует система ASR, то выехать не удастся, поскольку незаторможенные ролики будут разгоняться под воздействием тягового усилия. Пультом управления стенда выбирается другая сторона роликов и повторяется проверка с другим колесом.

ТО тормозных стендов всех типов заключается в ежемесячной проверке натяжения цепи, смазывании цепи, шарниров контактных роликов и опор электродвигателей, проверке технического состояния роликов каждые 200 часов работы, но не реже одного раза в год.