Оценка эффективности тормозной системы при переоборудовании

Оценка эффективности тормозной системы при переоборудовании

Сообщение Anastasia » 12 дек 2016, 17:42

Подтверждение эффективности тормозной системы транспортного средства при внесении изменений в конструкцию

8 декабря 2016 НИЦИАМТ.jpg
Доклад ИЛ "УСЛУГИ-АВТО" на автополигоне НИЦИАМТ ФГУП НАМИ 8 декабря 2016 г.

8 декабря 2016 НИЦИАМТ ФГУП НАМИ.JPG
8 декабря 2016 НИЦИАМТ ФГУП НАМИ


Видео доклада на нашем канале youtube

Данное исследование было опубликовано в виде доклада 8 декабря 2016 года на 98-ой Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ).
Презентация Дмитров 1.6.pptx
Подтверждение эффективности тормозной системы транспортного средства при внесении изменений в конструкцию - Автополигон, Дмитров - декабрь 2016
(1.57 Мб) Скачиваний: 583


Существует потребность в транспортных средствах, которые не производятся серийно, часто такие автомобили приобретают новые потребительские свойства путем внесения изменений в их конструкцию. Изменяются многие параметры, влияющие на безопасность.
В нашем докладе будут рассмотрены 2 вида изменения конструкции:
1. Увеличение колесной базы, снаряженной и полной массы ТС («автомобиль-лимузин»).
2. Установка дополнительного «экспедиционного» оборудования на внедорожный автомобиль.
I.Удлинение колесной базы ТС.
Проведен расчет тормозных систем на соответствие требованиям Правил №13 ЕЭК ООН по устойчивости и управляемости при торможении трех удлиненных автомобилей разных категорий по ТР ТС 018:
1. Cadillac Escalade ESV (категория M3);
2. Porsche Cayenne S (категория М2);
3. Hummer H2 (Категория M2).
Исследовались уровень развиваемого замедления в штатном и аварийном режимах, способность стояночной тормозной системы удержать ТС на спуске с нормативным уклоном в 18%, а также оценивались уровни реализуемого сцеплениями осями ТС.

Слайд1.JPG
Презентация стр.1

Слайд2.JPG
Презентация стр.2


Автомобиль-лимузин на базе Cadillac Escalade ESV.
Расчеты показали, что штатная рабочая и стояночная тормозные системы данного автомобиля полностью соответствуют нормативам Правил ЕЭК ООН №13

Слайд3.JPG
Презентация стр.3

Слайд4.JPG
Презентация стр.4


Автомобиль-лимузин на базе Porsche Cayenne S
В штатном режиме работы тормозная система способна развить установившееся замедление в 6,7 м/с2, что превышает нормативный минимум.
В аварийном режиме работы, когда работоспособными остаются только два диагонально расположенных тормозных механизма из четырех установившееся замедление равно 3,3 м/с2, что также превосходит регламентированный минимум.
Особенностью стояночной тормозной системы данного автомобиля является барабанный тип с дистанционным электромеханическим приводом, что усложняет оценку его эффективности.
По данным производителя штатная стояночная система автомобиля Porsche Cayenne S полной массы способна удерживать его на склоне с 25% уклоном. При увеличении полной массы данная величина снижается. Эта зависимость заложена в формуле, где mПБ – полная масса базового автомобиля:
Формула.jpg
Формула для расчета

При увеличении полной массы с 3015 кг до 4400 кг предельная величина уклона снижается до 18%, что позволяет выполнить требования Правил ЕЭК ООН №13. Дальнейшее увеличение полной массы недопустимо.

Слайд5.JPG
Презентация стр.5


Как видно, графики уровней реализуемого сцепления передней оси находятся выше соответствующего графика задней оси при снаряженной и полной массе. Графики не выходят за нормативные границы. То есть характеристики тормозной системы ТС полностью соответствуют нормам приложения 10 Правил № 13 ЕЭК ООН для ТС категории М2 без динамической коррекции соотношения уровней давления в передних и задних магистралях гидропривода тормозов.
Можно отметить, что значительно недоиспользуется часть сцепного веса автомобиля, приходящаяся на его задние колеса (поскольку при «растягивании» колесной базы динамическое перераспределение веса при торможении существенно редуцировалось). Возрастает нагрузка на передние механизмы, что увеличивает их износ и может стать причиной перегрева. Уровень эффективности задних тормозов на данном автомобиле целесообразно существенно повысить относительно фактически реализуемого (который составляет 44% от эффективности передних тормозов). Это позволит нарастить максимальное тормозное замедление.

Слайд6.JPG
Презентация стр.6


Следующее ТС - Hummer H2
В штатном режиме работы тормозная система способна развить установившееся замедление в 10,6 м/с2, аварийном режиме - 4,0 м/с2. Оба значения намного выше нормативных минимумов.
Стояночная тормозная система данного автомобиля имеет механический привод. По расчетам для удержания автомобиля на склоне с 18-процентным уклоном необходимо минимальное значение передаточного числа разжимного устройства iРУ = 12,3, что превышает фактическое конструктивное значение.

Слайд7.JPG
Презентация стр.7


Графики уровней реализуемого сцепления показывают, что характеристики тормозной системы данного ТС соответствуют нормативам.
Таким образом, штатные рабочие и стояночные тормозные системы двух из трех ТС с внесенными в конструкцию изменениями соответствуют нормативам Правил ЕЭК ООН №13.
На автомобиле Hummer H2 рекомендуется повысить кинематическое передаточное число педали стояночного тормоза либо внедрить дополнительный рычаг.

Слайд8.JPG
Презентация стр.8


Возможные несоответствия тормозной системы требованиям Правил №13 ЕЭК ООН:
1.Избыточная эффективность тормозных механизмов задней оси, превышающая эффективность передних. Часто является следствием установки дополнительной задней оси. Третья ведомая ось значительно разгружается относительно второй и первой.
Проблема устраняется уменьшением диаметра тормозных цилиндров (замена двухпоршневых механизмов на однопоршневые) задних дополнительных осей.
2. Также возможна низкая величина замедления при аварийном торможении, когда реализовано осевое разделение тормозных контуров.
Регламентированный Правилами №13 ЕЭК ООН минимум: 2,5 м/с2 – для категорий M2, M3; 2,2 м/с2 – для категории N.
Например, для исследуемого автомобиля Cadillac Escalade ESV категории М3 при осевом разделении тормозных контуров величина замедления равна 2,2 м/с2.
Несоответствие устраняется использованием диагонального разделения тормозных контуров.
В этом случае величина замедления становится равной 3,1 м/с2.

Слайд9.JPG
Презентация стр.9


Проверка ТС с установленным внедорожным оборудованием.
В качестве примера выбран автомобиль TOYOTA Land Cruiser.
Установка внедорожного оборудования (колеса большого диаметра, замена штатных упругих и демпфирующих элементов подвески, проставки между кузовом и рамой, «силовые» металлические бамперы, автомобильный багажник на крыше и т.д.) приводит к увеличению центра тяжести (с 670 до 910 мм).
С этой точки зрения необходимо провести расчет тормозных систем на соответствие нормативным требованиям по устойчивости и управляемости затормаживаемого ТС. А именно оценить графики уровней реализуемого сцепления передней и задней осями и эффективность стояночной тормозной системы.
В штатном режиме работы тормозная система способна развить установившееся замедление в 10,9 м/с2, в аварийном режиме - 3,5 м/с2. Оба значения превосходят регламентированные минимумы.
Стояночная тормозная система данного ТС имеет механический привод. По нормативам она должна удерживать автомобиль на склоне с 20-процентным уклоном.
Проведен расчет минимальной величины кинематического передаточного отношения разжимного устройства стояночного тормоза при установке внедорожных колес разных типоразмерностей: диаметром от 31 до 42 дюймов. По результатам оказалось, что максимальный диаметр внедорожного колеса, при котором обеспечивается работоспособность стояночной тормозной системы – 36-37 дюймов.
Диаметр колеса, дюйм Минимально необходимое кинематическое отношение разжимного устройства iРУ Фактическое iРУ Соответствие требованиям
Таблица.jpg
Таблица с данными

Слайд10.JPG
Презентация стр.10


Полученные графики уровней реализуемого сцепления свидетельствуют, что характеристики тормозной системы не соответствуют нормам приложения 10 Правил № 13 ЕЭК ООН – уровень реализуемого сцепления задней оси выше, чем передней. Необходима перенастройка регулятора тормозных сил.


Слайд11.JPG
Презентация стр.11


Выводы:
• При торможении автомобиля с увеличенной колесной базой («автомобиль-лимузин») в меньшей степени проявляется динамическое перераспределение веса в сравнении со стандартным автомобилем.
• Возможностей штатной рабочей и стояночной тормозных систем в большинстве случаев достаточно для выполнения требований Правил ЕЭК ООН №13 при удлинении колесной базы с одновременным увеличением разрешенной максимальной массы при «переоборудовании» в «автомобиль-лимузин».
• Штатная стояночная тормозная система удлиненного Hummer H2 не соответствует нормативам Правил ЕЭК ООН по удержанию на склоне с нормативным уклоном.
• При торможении «внедорожного» автомобиля (категория M1G) с высоким центром тяжести и дополнительным оборудованием значительно проявляется перераспределение сцепного веса на передние колеса.
• Увеличение радиуса качения шин (диаметра колес) на ТС категории M1G ограничено возможностями стояночной тормозной системы.

Слайд12.JPG
Презентация стр.12


Благодарим за помощь в получении технической информации по переоборудованным "внедорожникам" Станислава Ильина (руководитель Камчатского клуба внедорожного туризма) и Павла Досаева (Хабаровский край).
Аватара пользователя
Anastasia
Услугиавто
 
Сообщения: 216
Зарегистрирован: 23 ноя 2016, 14:51
Откуда: Москва

Вернуться в Испытательная лаборатория УСЛУГИ-АВТО

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 10