Стенды для диагностирования тягово-экономических показателей автомобилей

Показатели тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей в условиях эксплуатации определяют с помощью стационар­ных роликовых (барабанных) тяговых стендов, переносных приборов (средств технического диагностирования двигателей), расходомеров топ­лива.

Тяговые стенды позволяют имитировать в стационарных условиях тестовые нагрузочные и скоростные режимы работы автомобиля. При этом используют следующие диагностические параметры: мощность на ведущих колесах (колесная мощность) — N_к; крутящий момент (или тяговое усилие) на ведущих колесах — М_к (Р_к); линейная скорость на окружности роликов — Va; удельный расход топлива — Q; эффективная мощность двигателя — Ne; момент сопротивления (сила сопротивления) вращению колес и трансмиссии — М f (P f); время выбега — t в; время (или путь) разгона — t _P (S_P); ускорение (замедление) при разгоне (выбеге) — j p (j в).

По перечисленным диагностическим параметрам на тяговых стендах определяют потери в трансмиссии, скорость в моменты переключения гидромеханических передач, расход топлива в определенных нагрузочных и скоростных режимах, выполняют установку оптимального угла опере­жения зажигания по силовым параметрам (максимальной мощности) и ре­гулировку на нормативную токсичность отработанных газов. Кроме того, при испытаниях автомобиля на тяговом стенде можно проверить работу редуктора, моторного тормоза, спидометра, счетчика пройденного пути, тахометра и оценить техническое состояние ходовой части автомобиля по параметрам шума, вибрации и нагрева отдельных агрегатов.

Классификация тяговых стендов:

1) По способу нагружения: инерционные, силовые и инерционно-силовые (комбинированные).

На инерционных стендах в процессе разгона инерционной системы реализуется скоростной режим диагностирования. В качестве инерционной системы используются маховые массы барабанов (роликов) и специальные маховики, соединенные с барабанами через редуктор. При разгоне бараба­нов ведущими колесами автомобиля маховые массы оказывают сопротив­ление, равное моменту инерции стенда. Чем больше колесная мощность автомобиля, тем меньше путь и время разгона инерционных масс в уста­новленном скоростном диапазоне.

Нагрузочный режим диагностирования, характеризующийся посто­янством скорости и тормозных сил на беговых барабанах в момент диагно­стирования, реализован только на стендах, оборудованных нагрузочными устройствами (тормозами).

В силовых тяговых стендах могут быть использованы фрикцион­ные тормозные устройства, гидравлические тормоза, электродвигатели по­стоянного или переменного тока, работающие в режиме генератора, и электродинамический тормоз.

В настоящее время получили наибольшее распространение стенды с электромагнитными дисковыми тормозами с воздушным охлаждением.

Это разнополюсная электромашина (индукционный тормоз). Тормоз рабо­тает в условиях высоких температур (400-600 градусов), поэтому применя­ется система охлаждения. Якорь электротормоза переводит всю механиче­скую энергию вращения в электрическую, а затем рассеивает в виде тепло­ты.

2) По типу диагностируемых автомобилей: для легковых, грузовых автомобилей и автобусов, а также универсальные (для легковых и грузовых).

3) По типу опорно-приводных устройств: однобарабанные, двухбарабанные под каждое колесо ведущей оси, двухбарабанные под колеса ведущей оси, трех- и четырехбарабанные для автомобилей с двумя ведущими осями (рис. 7.16).

Рис. 7.16. Схемы тяговых стендов моделей 4817 (а) и 4819 (б):

1 - вентилятор; 2 - пульт управления и индикации; 3 - опорно-приводное устройство (рабочий ролик заштрихован); 4 — дополнительное опорное устройство; 5,6- уст­ройства для отвода отработавших газов

Однобарабанные опорно-приводные устройства не нашли практиче­ского применения по причине нестабильности положения ведущих колес автомобиля при значительных скоростях испытаний.

Наибольшее распространение получили стенды с опорно-приводными устройствами с двумя барабанами под каждое ведущее колесо автомобиля. Основными частями тяговых стендов являются опорно-приводное устройство, пульт управления и индикации со средствами изме­рений, устройство для отвода отработавших газов, вентилятор и страхо­вочные устройства. Один из двух барабанов — рабочий, второй — поддерживающий (холостой), однако бывают стенды, у которых оба ролика рабочие.

Стенды с опорой на два барабана небольшого диаметра в сравнении с однобарабанными (большого диаметра) имеют меньшую металлоемкость и большую устойчивость испытуемого автомобиля. Однако испытания ав­томобиля на двухбарабанном стенде сопровождаются повышенной дефор­мацией шин, что приводит к их интенсивному нагреву и изнашиванию.

В связи с этим обстоятельством, минимальный диаметр роликов должен быть 240 мм. Для снижения нагрева и изнашивания шин рекомен­дуется повышать на время испытаний давление воздуха в шинах на 30-50%, осуществлять обдув шин, или ограничивать скорости испытаний.

7.9. Стенды для диагностирования двигателя