Контроль, испытание и совершенствование рулевого управления автомобиля

l₂ - расстояние от заднего сечения, в котором проводят измерение крена, до центра масс АТС.

Для одноосных прицепов углы крена определяют по формулам (1) и (2).

Результатами испытаний являются:

- среднее значение угла поперечной статической устойчивости a_с.у, при котором происходит отрыв колес одной стороны АТС (звена автопоезда) от платформы;

- среднее значение угла крена j_к в тот же момент.

Испытания «рывок руля»

Для испытаний используют площадку минимальным диаметром 100 м с примыкающей к ней разгонной полосой длиной не менее 1000 м и шириной не менее 7 м.

Проведение испытаний

АТС испытывают при скоростях:

(80 ± 3) км/ч - для АТС категорий M₁, М₂ и N₁;

(60 ± 3) км/ч » » » М₃, N₂ и N₃.

Если максимальная скорость АТС равна или меньше указанной, то скорость при испытаниях принимают на 10 км/ч ниже максимальной, установленной в технических условиях предприятия-изготовителя.

При этой скорости АТС движется равномерно и прямолинейно до начала поворота рулевого колеса.

При испытаниях производят максимально быстрый, с угловой скоростью не менее 400°/с, поворот рулевого колеса в заданное положение. Рулевое колесо удерживают в этом положении до начала установившегося кругового движения или, если криволинейное движение не становится установившимся, в течение 3 с.

Угол поворота рулевого колеса увеличивают ступенчато от заезда к заезду до достижения бокового ускорения для АТС категорий М₁, М₂ и N₁ не менее 4,5 м/с², для АТС категорий М₃, N₂ и N₃ - не менее 2,5 м/с² или близкого к предельному по условиям сцепления шин с дорогой, или максимально возможного по условиям безопасности.

Первый испытательный заезд выполняют при угле поворота рулевого колеса, соответствующем боковому ускорению 1,0 - 1,5 м/с².

Всего с постепенным увеличением бокового ускорения должно быть выполнено не менее 12 заездов в каждую сторону как влево, так и вправо.

В процессе испытаний измеряют и непрерывно регистрируют во времени:

d_н - угол поворота рулевого колеса, град.;

y - угловую скорость автомобиля, град./с;

а_у - боковое ускорение автомобиля, м/с²;

v - скорость автомобиля, м/с.

Примечание - Допускается не регистрировать скорость автомобиля непрерывно. В этом случае скорость контролируют в начале и конце заезда.

Образец записи угла поворота рулевого колеса и угловой скорости автомобиля приведен на рисунке 11.

Рис. 11. - Записи угла поворота рулевого колеса d_н и угловой скорости y автомобиля при испытании «рывок руля»

Обработка результатов испытаний

Образец записи угла поворота рулевого колеса и угловой скорости АТС приведен на рисунке 11.

При обработке результатов определяют:

- установившееся значение угла d_н и момент времени достижения 50 % этого значения;

- параметры записи угловой скорости автомобиля:

y - установившееся значение угловой скорости автомобиля;

Dy₁ - заброс угловой скорости автомобиля над установившимся значением;

- момент времени достижения значения угловой скорости автомобиля, равного 90 % установившейся угловой скорости;

Dt₉₀ - время 90 %-ной реакции автомобиля, представляющее собой интервал времени между моментами достижения 50 % установившегося значения угла поворота рулевого колеса и 90 % установившегося значения угловой скорости автомобиля.

Если датчик бокового ускорения размещен не на гиростабилизированной платформе, то необходимо установить датчик крена в месте установки датчика бокового ускорения а_у, показания которого корректируют по формуле

а_у = а_у.дат - gsinj, (10)

где а_у.дат - показания датчика бокового ускорения.

В случае, если датчик бокового ускорения не установлен, а_у рассчитывают по формуле

a_y = vy, (11)

где v - скорость автомобиля, м/с.

Результатами испытаний являются следующие характеристики устойчивости АТС, представляемые в графической форме:

- характеристика чувствительности к управлению и поворачиваемости автомобиля, представляющая собой зависимость угла поворота рулевого колеса d_н от установившегося бокового ускорения а_у;

- характеристика заброса угловой скорости автомобиля, представляющая собой зависимость заброса угловой скорости автомобиля Dt₉₀ от бокового ускорения а_у;

- характеристика времени 90 %-ной реакции автомобиля, представляющая собой зависимость времени 90 %-ной реакции Dt₉₀ от бокового ускорения а_у.

Испытания «поворот» и «переставка»

Испытания проводят с целью определения показателей, характеризующих управляемость и устойчивость АТС в критических режимах движения.

Испытания «поворот R_п = 35 м» предназначены для определения максимальной скорости маневра при входе в поворот.

Испытания «переставка S_п = 16 м», «переставка S_п = 20 м» предназначены для определения максимальной скорости маневра при смене полосы движения на ограниченном участке пути.

Разметку участков для испытаний «поворот R_п = 35 м» и «переставка» осуществляют в соответствии со схемами, приведенными на рисунках 5 и 7.

Рисунок 12 - Разметка участка испытаний «поворот R_п = 35 м»

Размеры в метрах.

1 - вертикальные ограничители разметки коридоров движения на участках 1, 2 и 3; 2 - датчики измерения скорости; h₁ - шаг установки вертикальных ограничителей на участке 1; h₃ - шаг установки вертикальных ограничителей на участке 3; D₁ - ширина коридора на участке 1; D₃ - ширина коридора на участке 3.

Точность разметки ширины коридора D₁ ... ±0,1 м. Точность разметки ширины коридора D₃ ... ±0,05 м

Ширина D₁ коридора участков 1 для всех вариантов испытаний «поворот», «переставка» и «прямая» приведена в таблице 7 в зависимости от максимальной ширины АТС, измеренной на высоте от 0 до 150 мм от опорной поверхности.

Испытания «поворот R_п = 35 м»

При испытаниях выполняют заданный разметкой маневр (разметка участка испытаний представлена на рисунке 5) при постепенном увеличении скорости от заезда к заезду.

АТС вводят в режим равномерного прямолинейного движения. Передачу в коробке передач выбирают наивысшую, обеспечивающую устойчивую работу двигателя. Положение рук водителя на рулевом колесе не регламентируют.

При пересечении передними колесами АТС границы между участками 1 и 2 размеченного коридора (см. рисунок 5) водитель быстро снимает ногу с педали газа и начинает поворачивать рулевое колесо вправо для выполнения маневра. Положение всех остальных органов управления должно оставаться постоянным.

Внешний наблюдатель отмечает отрывы колес от дороги, выходы АТС за пределы коридора и информирует о них водителя.

Все заезды подразделяют на предварительные и зачетные.

Предварительные заезды проводят без регистрации измеряемых параметров для определения диапазона начальных скоростей зачетных заездов. Начальные скорости предварительных заездов выбирают такими, при которых не происходит снижения показателей управляемости и устойчивости. Это условие обеспечивается значениями скоростей, равными 60 % от v_м, указанных в приложении А для АТС соответствующих категорий. Заканчивают заезды на скорости, при которой начинает проявляться ухудшение свойств управляемости и устойчивости.

Начальную скорость зачетных заездов принимают на 10 % ниже скорости окончания предварительных заездов. В последующих заездах скорость увеличивают с интервалом 1 - 2 км/ч, причем с увеличением скорости этот интервал должен уменьшаться.

При появлении в заезде отрыва колеса от дороги или выходе АТС за боковые границы коридора заезд повторяют с прежней скоростью. Если явление не повторяется, скорость увеличивают. Если в трех заездах на одной скорости происходит отрыв колеса от дороги или выход за пределы коридора, то испытания заканчивают.

В случае отсутствия явлений, ограничивающих скорость выполнения маневра, испытания заканчивают при скорости АТС, на 5 % превышающей нормативное значение v_м.

В процессе испытаний регистрируют скорость v_м АТС на участке 1 и отмечают заезды, в которых происходит отрыв колес от поверхности дороги или выход их за пределы размеченного коридора.

Дополнительно регистрируют угол поворота рулевого колеса, позволяющий определить максимальный угол поворота рулевого колеса, момент начала маневра, наличие заноса, сноса или ошибки водителя.

Заезд не засчитывают, если расстояние между границей участков 1 и 2 размеченной траектории и точкой, соответствующей началу поворота руля, превышает 1 м;

Форма графика записи и величина углов поворота руля позволяют судить о наличии сноса или заноса в заезде, о чем делают запись в протоколе (приложение Д).

Результатом испытаний «поворот R_п = 35 м» является средняя скорость маневров v_м, которая определяется в соответствии с 4.5.2.

Допускается по согласованию с заказчиком проведение испытаний «поворот R_п = 25 м» (см. рисунок 13) вместо испытаний «поворот R_п = 35 м» для автомобилей многоцелевого назначения категории N.

Рис. 13 - Разметка участка испытаний «поворот R_п = 25 м»

Размеры в метрах.

1 - вертикальные ограничители разметки коридоров движения; 2 - датчики измерения скорости; h_1,5 - шаг установки вертикальных ограничителей на участках 1 и 5; h₃ - шаг установки вертикальных ограничителей на участке 3; D₁ - ширина коридора на участках 1 и 5.

Точность разметки ширины коридора D₁ ... ±0,1 м. Точность разметки ширины коридора D₃ ... ±0,05 м.

Участки 4 и 5 размечаются только при испытании автомобилей с задними управляемыми колесами.

Размер D₃ (ширина коридора на участке 3) и размеры, определяющие коридоры движения на участках 2 и 4, устанавливаются по согласованию с заказчиком

В испытаниях «поворот R_п = 25 м» водитель, в отличие от испытания «поворот R_п = 35 м», при пересечении границ участков 1 и 2 не снимает ноги с педали подачи топлива, а поддерживает скорость движения постоянной на протяжении всего заезда. Угол поворота рулевого колеса не регламентируется.

Испытания «переставка S_п = 20 м» и «переставка S_п = 16 м»

Разметка участков испытаний приведена на рисунке 7.

Испытания проводят на участке 2, имеющем длину S_п = 20 м. Если на длине S_п = 20 м максимальная скорость выполнения маневра не достигнута из-за ограниченной мощности двигателя, то испытания проводят при S_п = 16 м.

При испытаниях выполняют заданный разметкой маневр при постепенном увеличении скорости от заезда к заезду.

АТС вводят в режим равномерного прямолинейного движения. Передачу в коробке передач выбирают наивысшую, обеспечивающую устойчивую работу двигателя. Положение рук водителя на рулевом колесе соответствует цифрам «3» и «9» циферблата часов.

Рис. 14 - Разметка участка испытаний «переставка S_п = 16 м» и «переставка S_п = 20 м»

Размеры в метрах.

1 - вертикальные ограничители разметки коридоров движения; 2 - датчики измерения скорости; h₁ - шаг установки вертикальных ограничителей на участке 1, h₃ - шаг установки вертикальных ограничителей на участке 3; D₁ - ширина коридора на участке 1.

Точность разметки коридора на участках 1 и 3 ... ±0,05 м

При пересечении передними колесами АТС границы между участками 1 и 2 размеченного коридора водитель быстро снимает ногу с педали подачи топлива и начинает выполнять маневр.

Перехват рулевого колеса допускают только при достижении угла поворота, при котором происходит предельное перекрещивание рук водителя. Воздействия на остальные органы управления не допускаются.

Внешний наблюдатель отмечает отрывы колес от дороги, выходы АТС за пределы коридора и информирует о них водителя.

Перед зачетными заездами выполняют предварительные заезды, которые допускается проводить без регистрации измеряемых параметров. Эти заезды заканчивают на скорости, при которой водитель вынужден корректировать поворотом рулевого колеса занос, снос, курсовые колебания АТС или возникновение опасности опрокидывания.

Начальную скорость зачетных заездов принимают на 10 % ниже скорости окончания предварительных заездов.

В последующих заездах скорость увеличивают с интервалом 1 - 2 км/ч, причем с увеличением скорости этот интервал должен уменьшаться.

При появлении в заезде отрыва колеса от дороги или выходе АТС за боковые границы коридора заезд повторяют с прежней скоростью. Если явление не повторяется, скорость увеличивают. Если в трех заездах на одной скорости происходит отрыв колеса от дороги или выход его за пределы коридора, то испытания заканчивают.

В случае отсутствия явлений, ограничивающих скорость выполнения маневра, испытания заканчиваются при скорости АТС, на 5 % превышающей нормативное значение v_м (см. приложение А).

В процессе испытаний регистрируют скорость v АТС на участке 1 и отмечают те заезды, в которых происходит отрыв колес (колеса) от поверхности дороги или выход их (его) за пределы коридора.

Дополнительно регистрируют угол поворота рулевого колеса, позволяющий определить максимальный угол поворота рулевого колеса, момент начала маневра, наличия заноса, сноса или ошибки водителя.

Заезд не засчитывают, если:

- расстояние между границей участков 1 и 2 размеченной траектории (см. рисунок 7) и точкой, соответствующей началу поворота руля, превышает 1,0 м;

- на записи угла поворота руля имеется резкий скачок в сторону увеличения кривизны траектории на угол d_н > 0,6Li_p, где L - база автомобиля;

i_р - передаточное число рулевого управления.

5.7.5.12 Результатом испытаний «переставка S_п = 16 м», «переставка S_п = 20 м» является среднее арифметическое значение максимальной скорости маневра vў_м.

Испытания «прямая»

Испытания «прямая» предназначены для определения средней угловой скорости корректирующих поворотов рулевого колеса.

Коридор для испытания «прямая» длиной не менее 400 м ограничивают по ширине установкой элементов разметки с интервалом 20 - 25 м. На расстоянии 50 м до первого элемента и 50 м после последнего элемента разметки коридора устанавливают дополнительно еще по два элемента в виде ворот той же ширины, что и коридор, чтобы обозначить вход в коридор и выход по прямой.

Проведение испытаний

При испытаниях выполняют испытательные заезды в размеченном коридоре без выхода АТС за его границы.

АТС испытывают при скоростях:

80 км/ч - для категории N₁, в том числе с прицепом;

70 км/ч - для категории М₃;

60 км/ч - для остальных категорий, в том числе с прицепами.

Выполняют не менее 10 заездов.

В процессе испытаний с общей длиной зачетного пробега не менее 4 км измеряют и регистрируют:

d_н - угол поворота рулевого колеса;

t - время прохождения мерного участка.

Скорость АТС фиксируют в начале заезда и поддерживают постоянной на всем испытательном участке.

Обработка результатов испытаний

При испытаниях может производиться либо непрерывная запись угла поворота рулевого колеса, либо вывод на счетчик суммарного угла за время заезда. При обработке записи или выводе на счетчик должны учитываться углы поворота, превышающие 0,5°.

Обработка записи заключается в суммировании углов поворота рулевого колеса Sd_н, произведенных за время заезда на заданном отрезке пути.

Показателем управляемости АТС при прямолинейном движении является средняя скорость корректирующих поворотов рулевого колеса Sd_н/t, определяемая как отношение суммарного угла поворота рулевого колеса по всем испытательным заездам к суммарному времени всех заездов

(4)

где t_j - время j-го испытательного заезда, с;

п - число зачетных заездов.

Испытания «пробег»

Управляемость и устойчивость в эксплуатационных режимах движения по дорогам общего пользования оценивают эксперты-испытатели с применением балльного способа выражения показателей в соответствии с ГОСТ 15467.

Испытатель оценивает управляемость и устойчивость АТС на дорогах с различным состоянием покрытия в следующих режимах:

- движение на участках, имитирующих горную дорогу (выполнение последовательных поворотов влево и вправо по кривым малого радиуса с допустимой по условиям безопасности скоростью);

- движение на прямой (стационарное, с ускорением, при торможении с различной интенсивностью);

- движение на повороте (стационарное, с ускорением, при торможении с различной интенсивностью);

- смена ряда (полосы) движения при ускорении и торможении;

- маневрирование в условиях интенсивного городского движения;

- маневрирование в ограниченном пространстве на скорости до 10 км/ч при вращении руля от крайнего левого до крайнего правого положения и обратно.

Список используемой литературы

1. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения.

2. ГОСТ 16263-70. Задачи метрологии. Методы метрологии.

3. ГОСТ 15467-79. Качество продукции.

4. ГОСТ 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.

5. ГОСТ Р 1.0-92. Государственная система стандартизации РФ. Основные положения.

6. ГОСТ Р 1.4-93. ГСС РФ. Стандарты отраслей, стандарты предприятий, инженерных и других обществ, объединений. Общие положения.

7. ГОСТ Р 1.5.-92.ГСС РФ. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.

8. ГОСТ Р 9001-96 (ИСО 9001:1994). Система качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.

9. ГОСТ Р 51006-96. Услуги транспортные. Термины и определения.

10. Гриф, М.И. Качество, эффективность и основы сертификации машин и услуг: монография / М.И.Гриф- М.: АСВ, 2004. - 488 с.

11. Дымов, Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для вузов / Ю.В. Дымов 2-е изд.- СПб.: Питер, 2006. - 432 с.

12. Домке, Э.Р. Основы метрологии, стандартизации и сертификации: уч. пособ. / Э.Р. Домке, В.В. Виноградов - Пенза: Изд. Пензенский ГАСА, 2000. - 253 с.

13. Кринскицкий, Е. Сертификация транспортных услуг / Е. Кринскицкий // Автомобильный транспорт. 1998. №7. С. 22-26.

14. Крылова, Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: учебник для вузов / Крылова Г.Д. 3-е изд., перераб. и доп. - М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 711 с.

15. Лифиц, И.М. Стандартизация, метрология и сертификация: учебник / И.М. Лифиц - М.: Юрайт-Издат, 2002. - 296 с.

16. Бондаренко, В.А. Лицензирование и сертификация на автомобильном транспорте: уч. пособ. / В.А. Бондаренко, Н.Н. Якунин, Н.В. Игнатова, В.Я. Климонтов - М.: Машиностроение, 2002. - 464 с.

17. Мазур, И.И. Управление качеством: уч. пособ./ И.И. Мазур 4-е изд. - М.: Омега-М, 2007. - 399 с.

18. Методическое пособие по курсу подготовки специалистов по безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте /Под общ. ред. И.А.Венгерова. - М.: Трансконсалтинг, 2000. - 360 с.

19. Общее руководство качеством и элементы системы качества. Ч.4: Руководящие указания по улучшению качества. - М.: Международный стандарт: ИСО 9000-4,1994. - 48 с.

20. Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества. Ч.4: Руководящие указания по выбору и применению. - М.: Международный стандарт: ИСО 9000-1,1994 - 45с.

21. Огвоздин, В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики: уч. пособ. В.Ю. Огвоздин - М.: Издательство «Дело и сервис», 1999. - 160 с.

22. Положение о допуске российских перевозчиков к осуществлению международных автомобильных перевозок №730 от 16.10.2001 г. (с изменениями, утвержденными Постановлением Правительства РФ от 03.10.2002 г. №731).

Размещено на Allbest.ru