КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ОПиЭТО

Вибрационные (структурный шум) и шумовые (воздушный шум) характеристики работы агрегатов трансмиссий хорошо совпадают. Точность и удобство контроля по структурному шуму выше, чем по воздушному шуму. В настоящее время для агрегатов трансмиссии чаще используют вибрационный контроль, а не контроль шумности. Контроль шумности требует создания специальных помещений со звукоизоляционными камерами. Вибрационные же методы оценки позволяют избежать влияние помех от окружающего шума в соответствующих условиях. При этом, как правило, при измерениях применяют пьезокристаллические датчики, обладающие по сравнению с другими типами датчиков небольшой массой (3 - 22 г), повышенной чувствительностью и позволяют измерять ускорения вибраций в широком диапазоне частот от 5 до 20000 Гц.

В настоящее время используют марки датчиков ПДУ-1, ИДК, ИС-1Х13 и др. Основными деталями вибродатчика являются корпус с наружной резьбовой частью, опорный столик, грузик (сейсмическая масса), прижимаемый упором и пружиной к опорному столику, и крышка, удерживающая пружину. Чувствительный элемент пьезодатчика находится между опорным столиком и сейсмической массой. Конструкция пьезодатчика создает колебательную систему, состоящую из грузика и пружины. Корпус датчика жестко ввертывают в резьбовое отверстие на исследуемом объекте. Корпус датчика выполняет роль основания, предохраняет пьезоэлемент от внешнего воздействия и обеспечивает герметичность колебательной камеры. Завинчивая с определенным усилием крышку, устанавливают необходимое ускорение вибрационных колебаний, направленных по оси датчика. Кроме ввертывания датчиков в резьбовое отверстие применяют другой метод их крепления

— на магнитной или корпусной державках. Перед работой с пьезодатчиками их необходимо один раз протарироватъ. Для тарировки применяют вибраторы и ламповые вольтметры. Для регистрации величин вибрации датчик подключают к измерительному прибору. С помощью описанной аппаратуры можно измерять вибрацию в любой точке механизмов. Но наиболее просто замерять их на стенках картера, так как стенки картеров агрегатов трансмиссий наиболее податливы, и амплитуда их колебаний в большинстве случаев максимальна. В то же время необходимо учитывать, что в некоторых случаях стенки корпусов имеют высокий общий уровень вибраций, не характеризующий техническое состояние механизма, т. е. вибрации стенок корпусов в некоторых случаях не являю 1ся диагностическими параметрами. Это относится к таким стенкам картеров, трансмиссий, которые интенсивно бомбардируются порциями воздуха и масла, сжимаемыми в пространстве между зубьями и имеющими высокие окружные скорости вращения.

Обычно коробки передач, задние мосты и другие механизмы автомобилей имеют жесткие болтовые соединения с другими агрегатами, что обусловливает гашение колебаний в осевом направлении агрегатов, поэтому в осевом направлении агрегатов замеров не делают. Уровень вибраций достаточно замерять в горизонтальной или вертикальной плоскостях, а если частотные спектры для этих плоскостей в том направлении, где амплитуда колебаний окажется максимальной. Для качественных измерений необходимо обеспечить в месте контакта датчика со стенкой жесткое соприкосновение.

При диагностировании коробок передач автомобилей было установлено, что характер и величины вибраций стенок корпусов коробки передач автомобилей

одинаковы. В то же время для автомобилей «Волга» в разных местах картера вибрации резко различны, как по частному спектру, так и по уровню вибраций. Поэтому рекомендуется измерять вибрации стенок картеров КП грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ с правой или левой стороны так, как будет удобно и принято на том или ином автопредприятии. А для замера вибраций коробки передач автомобилей «Волга» датчики следует устанавливать на верхней крышке коробки передач. Самый низкий уровень вибрации имеет коробка передач автомобилей «Москвич», самый высокий уровень вибрации — у коробок передач автомобилей МАЗ. Разброс уровней вибраций для КП одной марки автомобилей может составлять 15 дБ. Разность уровней вибраций между коробкой передач удовлетворительного и неудовлетворительного технического состояния обычно бывает около 10-20 дБ.

Для диагностирования агрегатов трансмиссии можно использовать портативные анализаторы масла, оценивающие содержание в масле только железа. Эти приборы в ламповом и транзисторном исполнении основаны на использовании ферромагнитных свойств примесей железа и масла. Такая проверка технического состояния агрегатов трансмиссии является хорошим дополнением к методу проверки, основанному на определении суммарного углового зазора, являясь контрольным средством при спорных или сомнительных результатах диагноза по суммарному окружному люфту.

Стенд для проверки амортизаторов выполнен в виде стальной конструкции. Управление электрическое. Все приборы управления смонтированы на едином пульте. Рабочее напряжение 220/380 В; частота 50 Гц; потребляемая мощность не более 1,7 кВт. С правой стороны стенда расположена стационарная колеблющаяся опора для колеса, а с левой — опора, регулируемая в соответствии с колеей проверяемого автомобиля. При включении электродвигателя 8 вращательное движение вала устройством 9 преобразуется в колебательное; момент вращения увеличивается маховиком 7. Колебательное движение через пружину 5 и регулировочный винт передается рычагу 1, а затем наездной платформе JO, на которой установлено одно из колес автомобиля. Колебания воспринимаются подвеской автомобиля. После выключения электродвигателя через некоторое время наступает резонанс колебаний опоры и подвески автомобиля; в дальнейшем колебания гасятся амортизатором. На диаграммном диске 3 отражаются максимальная и минимальная величины колебаний в зависимости от амплитуды колебаний. По длине записи вычисляют время, необходимое для гашения колебаний.

Испытания на стенде осуществляют следующим образом: в диаграммные диски 3 вкладывают специальные бланки. Ставят переключатель в положение «Включено» и, нажимая на кнопки, устанавливают колею проверяемого автомобиля. Автомобиль заезжает передними колесами на наездные платформы опор и ставится на ручной тормоз, при этом двигатель выключают. Испытание начинают с любой опоры. Для этого замечают время, нажимают на кнопку включения двигателя стенда и маховиком винта корректируют положение иглы самописца по средней линии диаграммного бланка. Через 10—12с после включения двигателя нажимают на кнопку, которая отключает двигатель и включает реле времени начала записи диаграммы. Самописец колеблется вместе с наездной платформой. Реле времени позволяет отрегулировать вращение диаграммного диска по времени от I до 40 с с частотой вращения 2,2 об/мин. Во время вибрации автомобиля можно обнаружить

источники шума в кузове и шасси. Записав по одной диаграмме на каждое переднее колесо, запускают двигатель и снимают автомобиль с ручного тормоза. Если колея передних и задних колес одинакова, то автомобиль фазу заезжает задними колесами на наездные платформы опор. Если колея разная, то автомобиль не доезжает задними колесами до наездных платформ, а колею корректируют с помощью механизма гаменения ширины колеи.

Испытания задних амортизаторов проводят в той же последовательности, что и передних. Полученные при испытании диаграммы сравнивают с эталонными, записанными при испытании технически исправного автомобиля. Все отклонения от эталонной диаграммы и замечания по источникам шума заносят в диагностическую карту автомобиля.

Стенд для проверки амортизаторов:

1 - рычаг, 2, 3 - электродвигатели, 3 - самописец, 4 - регулировочный винт, 5 - пружина, 6 - диаграммные диски, - мачовик, 9 - устройство для преобразования вращательного движения вала в колебательное, 10 - рама, 11— ппатформа для въезда автомобиля

Измеряют параметры пружин передней подвески легковых автомобилей и задних рессор — длины и стрелы прогиба, характеризующих упругие свойства, шаблонами.

Стендом для проверки взаимного положения мостов легковых автомобилей

определяют правильность взаимного положения переднего и заднего мостов легковых автомобилей. Даже незначительное отклонение мостов от заданного конструктором положения приводит к нарушению управляемости автомобилем, к дополнительным сопротивлениям движению его, повышенному износу шин и расходу топлива.

Стенд для проверки взаиморасположения мостов легковых автомобилей: 1 — рама, 2 — направляющие, 3 — фасонные рамки, 4 — блок питания, 5 —

рычаг привода потенциометра, 6 — потенциометр, 7 — призма измерительного узла, 8 — резиновые подушки, 9 — фиксатор

На раме 1 стенда смонтирован узел, выполненный в виде двух фасонных роликов 3, позволяющих надежно фиксировать шины колес легковых автомобилей. Измерительный узел состоит из призмы 7, имеющей оси качения, установленные в

подшипнике. На внутренней оси закреплен рычаг 5 привода потенциометра 6. При съезде автомобиля со стенда ролики центрирующего узла стопорятся фиксатором 9 с электромагнитным приводом. Для смягчения удара при наезде колеса автомобиля на призму на раме установлены резиновые подушки 8. Постоянство наезда автомобиля на стенд и его ориентирование обеспечиваются направляющими 2. На раме стенда смонтирован блок питания 4. Управление стендом и контроль измеряемых величин осуществляется переносным пультом. Измерение взаимного положения осей автомобиля основано на определении центра контакта шины с дорогой. Время проверки одного автомобиля на стенде составляет 35 с. Стенд работает надежно, измерения стабильны при различных условиях заезда (различная скорость движения, изменение давления в шинах, состояние протектора шин, загрязнение поверхности призмы и шин и т. п.).

РАЗДЕЛ VII.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕРКИ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И ФАР АВТОМОБИЛЯ

Принцип действия прибора СЕГ-15 заключается в определении расположения светового пятна на экране оптической камеры и измерения силы светового потока с помощью фотоэлектрического устройства. Прибор состоит из оптической камеры 3 с фотоэлектрическим устройством 5, закрепленной на стойке 9 с опорной плитой 1, и визирного устройства 8. Оптическая камера выполнена в виде металлического корпуса с линзой 2 на передней стенке. На корпусе находится экран 4 с разметкой в виде пунктирных и сплошных линий для грузовых и легковых автомобилей. В верхней части корпуса расположено смотровое окно для наблюдения за экраном. В задней стенке корпуса за экраном вмонтирован фотоэлемент, соединенный с электрическим индикатором. Фотоэлемент и индикатор заключены в металлический корпус, на боковой стенке которого находится переключатель. Шкалы электрического индикатора проградуированы для дальнего и ближнего света. Оптическая камера может перемещаться вертикально но цепи, натянутой вдоль стойки штурвалом и закрепляться винтом в требуемом положении. Опорная плита может перемещаться по оси задних колес в пределах ±18 см. На передней оси плиты находится регулировочный винт 13 для настройки симметрии прибора к опорной поверхности. В верхней части стойки расположена нивелирная рейка 6, на которой зажимом 7 крепится визирное устройство 8. Последнее представляет собой пластмассовый разъемный корпус, внутри которого имеются один неподвижный и два подвижных прицела. Подвижность прицелов осуществляется вращением винта с накидной головкой. Прибор устанавливается перед фарой так, чтобы расстояние между фарой и линзой не превышало 70 см. Допустимое горизонтальное или вертикальное отклонение между серединой фары и серединой линзы до 3 см. С помощью визирного устройства прибор ориентируют параллельно продольной оси автомобиля. Для этого выбирают одну точку на продольной средней линии и две точки, расположенные симметрично продольной оси автомобиля. Глаз, прорези и мушку одного из боковых направлений прицеливания путем вращения винта с накидной головкой направляют на выбранную точку, например на внутреннюю кромку фары. Противоположное направление прицеливания устанавливается при

этом автоматически. Прибор подготовлен к процессу установки фары, если все три прицельных направления - глаз, прорезь, мушка — образуют одну линию. Для установки второй фазы визирное устройство устанавливают на другой стороне нивелирной рейки. Перемещается прибор рукояткой. Фары отечественных автомобилей устанавливаются по дальнему свету.

Прибор для проверки фар СЕГ-15:

1 — опорная плита, 2 — линза. 3 — оптическая камера, 4 — экран, 5 — фотоэлектрическое устройство, б — нивелирная рейка, 7 — зажим, 8 — визирное устройство, 9 — стойка, 10 — скоба, 11 — фиксатор, 12 — колесо, 13 — регулировочный винт

Сила света фар измеряется фотоэлектрическим устройством, куда луч попадает через отверстие в экране оптической камеры. При измерении силы дальнего света прибор показывает, какая достигается освещенность (минимальная или требуемая). Граница между диапазонами «хорошая освещенность» и «сила света слишком низкая» соответствует значению около 16 лк на расстоянии 25 м, на высоте расположения фар. Зеленое поле шкалы индикатора соответствует достаточному освещению, красное — малой силе света. При измерении силы ближнего света значение ее не должно превышать 1 лк. Этому показателю удовлетворяет зеленое поле; красное поле указывает на слишком сильную освещенность. Для измерения дальнего света специальный переключатель устанавливают в верхнем положении, для ближнего — в нижнем. При отсутствии специальных приборов установку фар можно проверить и отрегулировать с помощью экрана белого цвета размером по ширине 2,5 и высотой 1,5 м. Автомобиль без груза и с нормальным давлением воздуха в шинах устанавливают на ровной площадке перед экраном на расстоянии, указанном в инструкции завода. На экране наносят три вертикальные и две горизонтальные линии. Средняя вертикальная линия должна пересекаться продольной осью автомобиля. Две боковые вертикальные линии соответствуют осям

фар, а горизонтальные — осям светового пятна дальнего и ближнего света. При правильной установке фар центры их растянутых по горизонтали световых пятен дальнего света должны находиться на одинаковой высоте в точках пересечения правой и левой вертикальных линий с горизонтальными линиями. Ближний свет не регулируется.

РАЗДЕЛ VIII.

ПРИБОРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЯ «НА ХОДУ»

При ходовом (бесстендовом) диагностировании автомобиля, кроме визуального наблюдения и сведений водителя о работе агрегатов и систем, измеряют ряд диагностических параметров. К таким параметрам, составляющим основу диагностирования, относятся путь и время разгона автомобиля, величина тормозного пути или замедления при торможении автомобиля, контрольный расход топлива, угар масла, мощность двигателя, выбег автомобиля. Величины пути разгона, выбега, торможения измеряют обычными мерными средствами (рулетками), разметкой дороги участка испытаний, использованием штатного счетчика пути. Временные показатели измеряют секундомером. Угар масла определяют по доливке израсходованного количества масла в картер двигателя или взвешиванием масла до и после контрольного пробега, который должен быть не менее 50 - 70 км. Расход топлива определяют топливомером, чаще объемного типа.

Для измерения величины замедления автомобиля при торможении в дорожных условиях применяют приборы, называемые десселерометрами. Обычно применяют десселерометры инерционного типа, которые укрепляются в кабине, на полу или на ветровом стекле присосами. Десселерометры бывают механические, электрические и жидкостные (ртутные). Чувствительным элементом многих десселерометров служит инерционная масса (груз и жидкость), перемещение которой пропорционально замедлению. Десселерометры бывают предельного типа. При достижении установленного замедления в таком приборе загорается сигнальная лампа. Если лампа не загорается, техническое состояние тормозов считается неудовлетворительным.

Простейшим прибором для определения эффективности действия тормозов по замедлению автомобилей является десселерометр мод. 1155. Работа прибора основана на принципе перемещения в нем подвижной массы (маятника) под действием силы инерции, возникающей при торможении автомобиля. Смещение маятника находится в пропорциональной зависимости от замедления автомобиля. Десселерометр крепят к лобовому или боковому стеклу автомобиля. Замедление замеряют при торможении автомобиля, движущегося со скоростью 30 км/ч по сухому ровному горизонтальному участку дороги. Показания десселерометра сравнивают с данными таблицы, помещенной на крышке корпуса. Пределы измерений от О до 8 м/с2. Масса прибора 0,28 кг. Мощность двигателя оценивается по ускорению коленчатого вала, разгоняющегося с отключенной трансмиссией, путем резкого увеличения до максимума подачи топлива. Двигатель на короткий промежуток времени полиостью загружается моментом от сил инерции и преодолевает этот момент, т. е. разгоняется до максимальной частоты вращения

коленчатого вала холостого хода тем быстрее, чем больше развиваемый им крутящий момент.

Прибор для определения мощности двигателя ИМД-2М состоит из следующих основных элементов: индуктивного датчика, формирующего устройства, генератора, переменных импульсов, блока вычисления и управления, аналогового преобразователя, тумблера режима работы, стрелочных индикаторов мощности и частоты вращения, блока

Десселерометр - мод. И 55

Индуктивный бесконтактный датчик прибора ввертывается в специально подготавливаемое отверстие в картере сцепления (обычно в нижней его части) напротив венца маховика. Расстояние от наружной поверхности зубьев венца до датчика 2 — 4 мм. При вращении коленчатого вала двигателя в датчике наводится сигнал с частотой, равной частоте вращения в секунду, умноженной на число зубьев маховика.

Общий вид прибора для измерения мощности и частоты вращения двигателя

С датчика сигнал подается на вход формирующего устройства. Здесь сигнал усиливается, и его частота увеличивается в два или четыре раза в зависимости от марки двигателя. Эти сигналы поступают в электронный вычислитель углового ускорения. Как только двигатель достигает номинальной частоты вращения на выходе фиксирующего устройства, появляется импульс, с помощью которого управляющее устройство подключает электронный вычислитель к вычислению углового ускорения. При этом реверсивный счетчик в течение заданного интервала времени вычитывает поступающие на его вход импульсы с выхода формирующего устройства, а затем в течение точно такого же времени накапливает их. Временные интервалы задаются генератором временных импульсов. Разность импульсов на выходе реверсивного счетчика пропорциональна угловому ускорению разгона двигателя. Выходные импульсы преобразуются аналоговым преобразователем в постоянный ток, поступающий на стрелочный индикатор, шкала которого проградуирована в единицах эффективной мощности, и величина измеренной мощности остается на приборе до «сброса». Мощность измеряют на прогретом двигателе.

Разгон осуществляется резким открытием дросселя или рейки подачи топлива от минимально устойчивой частоты вращения коленчатого вала холостого хода до максимальной. Процесс одного измерения длится не более 5 с, а с учетом вспомогательного времени около 3 мин. Прибор довольно точен: разница в определении мощности на стенде и с помощью прибора не превышает 3%. Чтобы измерить мощность по цилиндрам, вначале делают разгон двигателя для определения полной мощности. Затем отключают цилиндр, мощность которого нужно измерить, и вновь делают разгон. Разность между первым и вторым разгонами определит индикаторную мощность в замеряемом цилиндре.

Для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя тумблер режима работы переводят в положение «Скорость». При этом устройство для фиксации заданной частоты вращения и вычисления углового ускорения отключают. В это время в блоке вычисления и управления накапливаются импульсы, поступающие с выхода формирующего устройства за периодически повторяющиеся промежутки времени, равные заранее заданной постоянной величине. В результате на вход стрелочного индикатора частоты вращения поступают импульсы, пропорциональные частоте вращения коленчатого вала. При установившемся режиме работы стрелка находится в одном положении. Шкала измерителя частоты вращения коленчатого вала проградуирована в оборотах в минуту. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц или от источника постоянного тока напряжением 12 В. Частота вращения коленчатого вала двигателя в момент измерения для каждой марки двигателя является величиной определенной, заданной при конструировании. Прибор позволяет по развиваемой мощности или частоте вращения коленчатого вала судить о состоянии систем питания и зажигания и выполнять регулировку их, добиваясь оптимального состава смеси и угла опережения зажигания,

Определение мощности двигателя отключением цилиндров

Мощностные и топливные характеристики дизельных двигателей бестормозным методом (отключением части цилиндров) можно определить в любом хозяйстве. Для определения мощности, развиваемой работающими цилиндрами, расхода топлива и качества регулировки топливной аппаратуры четырехцилиндровые двигатели диагностируют при работе на одном, а восьмицилиндровые (ЯМЗ-238) — при работе на двух цилиндрах, так как индикаторная мощность одного цилиндра ниже механических потерь восьмицилиндрового двигателя. При диагностировании восьмицилиндровых двигателей для уменьшения вибрации следует оставлять работающими попарно следующие цилиндры: 1 и 6; 2 и 8; 3 и 5; 4 и 7. Подача топлива должна быть максимальной, температура охлаждающей жидкости и картерного масла 85 — 90 °С. Выключают цилиндры специальными выключателями подачи топлива к форсункам. Топливо через выключатель перепускается в магистраль низкого давления. Для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя используют тахометр, а для замера расхода топлива в систему питания включают объемный расходометр. Чтобы определить мощностную и топливную экономичность диагностируемого двигателя, сравнивают полученные параметры с расчетными, которые могут быть в виде графиков. По частоте вращения коленчатого вала двигателя при работе на каждых двух цилиндрах по графику определяют фактическую эффективную мощность в процентах от номинального значения,

частоту вращения коленчатого вала, равномерность подачи топлива секциями насоса и расход топлива. На основании полученных данных делают заключение о техническом состоянии двигателя.

Прибор Э-216 для определения относительной мощности цилиндров карбюраторного двигателя переносной, позволяет поочередно выключать каждый цилиндр двигателя. Определение относительной эффективности мощности каждого цилиндра двигателя основы вается на измерении частоты вращения коленчатого вала при выключении одного цилиндра и сравнении полученной величины с частотой вращения коленчатого вала при работе всех цилиндров.

Прибор Э-216

Прибор позволяет при одном подключении к системе зажигания двигателя в пяти точках поочередно выключать любой цилиндр, для чего на панели прибора имеется специальный переключатель. Указательный прибор может иметь шкалу, проградуированную непосредственно на частоту вращения коленчатого вала или показывать эту величину в долях ампера. На панели располагается также кнопкапереключатель прибора для диагностирования двигателей с разным количеством цилиндров (4, 6 и 8). Питание прибора — от 12-вольтовой аккумуляторной батареи.

Диагностирование автомобиля «на ходу» по своей глубине не может конкурировать со стендовым диагностированием, но при надлежащей организации и с учетом наблюдений водителя и статистических данных о пробеге автомобиля, расходе топлива и масла позволяет делать обоснованное заключение о техническом состоянии автомобиля. Диагностирование «на ходу» для мелких автохозяйств пока является основным и в первую очередь необходимо в любых хозяйствах для обеспечения безопасности движения автомобилей. Для проверки технического состояния механизмов, обеспечивающих безопасность движения автомобиля, используют десселерометры, рулетки, приборы для проверки люфта рулевого колеса, линейки для измерения сходимости передних колес, приборы для проверки фар, газоанализаторы.

Автомобили проверяют по следующим параметрам, выход которых из допустимых пределов обязывает прекратить дальнейшую эксплуатацию их: равномерность затормаживания всех колес и эффективность торможения рабочим и стояночным тормозами; герметичность системы питания и тормозного привода; люфт рулевого колеса и крепление деталей рулевого управления; состояние шин по износу протектора; содержание окиси углерода в отработавших газах двигателя; состояние коробки передач и карданного вала; регулировки фар и действие других осветительных и сигнальных приборов. Указанные выше показатели технического состояния контролируются непосредственно на линии с применением средств и методов ходового диагностирования. Более сложную проверку на безопасность движения автомобиля проходят в крупных автохозяйствах на линиях экспрессдиагностирования. В некоторых территориальных управлениях министерств

автомобильного транспорта созданы подвижные контрольно-технические пункты, контролирующие техническое состояние автомобилей на дорогах. Они оснащены также диагностическими приборами и приспособлениями, пригодными для проведения операций диагностирования «на ходу».