Тема 16 ТОРМОЗНАЯ, РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ И ПЕРЕДНИЙ
advertisement
В.Ф. ЮХИМЕНКО ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ТЕМА 16. ТОРМОЗНАЯ, РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ И ПЕРЕДНИЙ МОСТ. 16.1 Тормозная система • Показателями эффективности рабочей тормозной системы при техническом контроле с использованием тормозных роликовых стендов являются общая удельная тормозная сила ут и коэффициент неравномерности Кн тормозных сил колес на одной оси. Тормозная сила фиксируется в момент блокировки колеса на роликах стенда. • Значения ут и Кн определяются по формулам • По ГОСТ 25478-91, например, значение ут для легковых автомобилей категории Ml должно быть не менее 0,64, для грузовых категории N1 - 0,46. Коэффициент Кн для легковых автомобилей должен быть не более 0,09, для грузовых -0,11. • Эффективность стояночной тормозной системы • Для автомобилей любой категории уст должна быть не менее 0,16. • Для автомобилей с пневматическим тормозным приводом потери давления в системе при неработающем двигателе должны быть не более 0,05 МПа в течение 30 мин при свободном положении органов управления тормозами и в течение 15 мин после приведения их в действие. • Несоответствие технического состояния установленным нормам может быть из-за следующих отказов и неисправностей: износ фрикционных накладок, рабочих поверхностей тормозных барабанов (дисков); неправильная работа регулятора тормозных сил; у гидравлических тормозов - разбухание и разрушение резиновых манжет, износ поршней и цилиндров; у автомобилей с антиблокирующей системой - отказ индукционных датчиков блока управления; у пневматических тормозов - износы клапанов тормозных и защитных кранов, прорыв диафрагм тормозных камер, разрушение уплотнительных манжет энерго-аккумуляторов и др. • Изношенные накладки с тормозных колодок срезают на специальном стенде или высверливают заклепки (при их наличии). Новые накладки прикрепляют заклепками из цветных металлов или приклеивают специальными составами. Приклеивание почти в 3 раза повышает производительность труда, экономит цветные металлы, увеличивает поверхность трения и ресурс накладок. • Радиус рабочей поверхности колодок должен соответствовать радиусу тормозного барабана. Обычно это обеспечивают обточкой двух колодок с накладками на специальной установке. На этих же установках можно расточить тормозные барабаны под ремонтный размер. Есть установки, позволяющие обточить одну колодку под заданный радиус (см. рис. 11.31, а). • При установке колодок в тормозной барабан необходимо обеспечить полное прилегание рабочих поверхностей. Допускается зачистка неровностей. Зазор должен быть минимальным, но позволяющим барабану вращаться без касания колодок. Регулировка проводится механизмами разных типов: червячным, эксцентриком, резьбовой пластиной, натяжением тросов ручного тормоза и пр. Отказавшие детали, как правило, не ремонтируют, а заменяют новыми. Правильность функционирования привода в целом или отдельных его контуров проверяют набором манометров. Их подключают к специальным клапанам (контрольным выводам) и при различных положениях органов управления тормозной системой последовательно проверяют давление в контурах: тормозных механизмов переднего, среднего и заднего мостов, механизмов стояночного и запасного тормозов, вспомогательного тормоза, системы растормаживания стояночного тормоза. Результаты сравнивают с нормативными значениями. • При ТО-1 по тормозной системе проверяют: герметичность трубопроводов и механизмов; уровень жидкости в гидравлических системах; давление, развиваемое компрессором; затяжку и шплинтовку мест крепления деталей и узлов; свободный и рабочий ходы педали тормоза; эффективность действия тормозов на диагностическом стенде. • При ТО-2 дополнительно к объемам ТО-1 проверяют: состояние тормозных барабанов (дисков), колодок, подшипников колес; работу всех контуров пневматической системы, регулятора тормозных сил. • При ЕО сливают конденсат из воздушных баллонов, в осенне-зимний период проверяют уровень специальной жидкости во влагоотделителе. • При СО промывают фильтр регулятора давления в керосине, подготавливают его к осенне-зимнему сезону. При температуре окружающего воздуха ниже +5 °С влагоотделитель должен быть включен. 16.2 Рулевое управление • Основными неисправностями рулевого управления являются: износы сочлененных деталей червячного или реечного механизмов, втулок, подшипников и мест их посадки, деталей шаровых соединений рулевых тяг, погнутость тяг и т.д. Главная причина повышенного износа деталей - неправильная регулировка, несвоевременная или недостаточная смазка узлов. • Технология регулировки механизма рулевого управления с гидроусилителем зависит от конструктивных особенностей конкретного автомобиля. После ремонта все подвижные сопрягаемые детали должны работать без заедания и заклинивания при повороте вала рулевой сошки от одного крайнего положения до другого. Насосы гидроусилителей обычно проверяют на развиваемое максимальное давление (примерно 7,0 МПа) при температуре масла 65-75 °С. • Совместную работу насоса с гидроусилителем проверяют на специальном стенде или непосредственно на автомобиле при нахождении сошки в каком-либо крайнем положении. • Люфт руля в эксплуатации, согласно ГОСТ, для легковых автомобилей не должен превышать 10°, грузовых - 25°, автобусов - 20°. 16.3 Передний мост • Основные неисправности переднего (неведущего) моста: неправильная регулировка подшипников ступиц колес, погнутость балки, поворотных рычагов, износ посадочного места под шкворень, самих шкворней и их втулок, посадочных мест под подшипники поворотных цапф и т.д. • Внутреннюю полость ступицы после ремонта и при ТО-2 заполняют тугоплавкой смазкой требуемой марки. Регулировку подшипников качения ступиц колес проводят при свободно вращающемся тормозном барабане (не должно быть касания тормозных колодок) по технологии изготовителя • Передние мосты разбирают на специальных стендах или подставках. Для выпрессовки шаровых пальцев, наружных и внутренних колец подшипников качения применяют съемники; для выпрессовки шкворней переносные гидропрессы. Деформацию балки переднего моста определяют различными приспособлениями, шаблонами, линейками, угольниками. Правят балки под прессом в холодном состоянии. • Изношенные шарниры рулевых тяг и втулки шкворня подлежат замене на новые. Вначале запрессовывают одну новую втулку. Оставшаяся вторая будет базой для хвостовика развертки, которой новую втулку обрабатывают под требуемый диаметр. Так же поступают со второй втулкой. При запрессовке втулок требуется совместить отверстия для смазки. Обработанную поверхность очищают от стружки, смазывают. • К числу наиболее распространенных неисправностей переднего моста относится нарушение углов установки колес (УУК), что определяет темп и характер износа протектора. • Угол схождения - наиболее значимый угол, поскольку больше всего влияет на темп износа. При избыточном положительном схождении на обеих передних шинах возникает односторонний пилообразный износ по наружным дорожкам протектора. При недостаточном схождении или расхождении колес односторонний пилообразный износ возникает по внутренним дорожкам. Как угловые , так и линейные А/г величины отклонения схождения приводят к сокращению ресурса L шины (рис. 12.25). При этом на 0,5-1,5% возрастает расход топлива. • Угол развала начинает сказываться на темпе износа шин при значительных отклонениях от нормы (см. рис. 12.25). На шине возникает гладкий односторонний износ. Неустранимые отклонения развала от нормы , что характерно для автомобилей с неразъемной передней балкой, требуют корректировки схождения, иначе появится износ, как при неотрегулированном схождении. На угол наклона шкворня в поперечной плоскости (оси поворотов) конструктивно регулировочные воздействия не предусмотрены. У легкового автомобиля с рычажной подвеской он изменяется одновременно с углом развала. • Угол наклона шкворня в продольной плоскости у влияет на износ протектора, в случае если он не равен величине этого угла на другом колесе. Возникает односторонний износ одной шины. При этом на прямолинейном участке дороги автомобиль "тянет" в сторону. • Соотношение углов поворотов влияет на износ передних шин в тех случаях, когда автомобиль много движется по закруглениям, например в условиях большого города или на горных дорогах. Характерным признаком отклонения по этому параметру является износ одной, самой крайней, дорожки, что особенно заметно у шин с дорожным рисунком протектора. • Перекос заднего моста приводит к тому, что автомобиль располагается под углом к траектории движения. На задних шинах возникает односторонний пилообразный износ: по внутренним дорожкам протектора шин одной стороны автомобиля и по наружным - другой. • Если причину неравномерного износа не устранить на начальном этапе его возникновения, то через 15-20 тыс. км протектор может быть изношен волнами по всей поверхности. • Конструктивно у грузовых автомобилей и автобусов предусмотрена регулировка только угла схождения, у легковых (в большинстве случаев) углов развала, продольного наклона оси поворота, соотношения углов поворотов, схождения. • Приведенная последовательность является технологически необходимой. Несоблюдение ее приводит к нарушению ранее отрегулированного угла. Изменение углов развала и продольного наклона шкворня грузового автомобиля может быть вызвано деформацией балки. Если балку невозможно выправить, ее заменяют на новую. • У большинства легковых автомобилей с двухрычажной передней подвеской угол развала изменяют поперечным смещением оси верхнего или нижнего рычага подвески (рис. 12.26). Для этого под каждый болт крепления оси добавляют (или изымают из-под него) одинаковое количество регулировочных прокладок (скоб). • Изменение продольного наклона оси поворотов производят незначительным смещением оси рычага в горизонтальной плоскости. Для этого регулировочные прокладки переставляют от одного болта к другому. Количество заменяемых прокладок зависит от того, насколько надо изменить регулируемые углы. Рис. 12.28. Вариант регулировки геометрического положения колес автомобиля с подвеской типа "качающаяся свеча" 1 - телескопическая стойка; 2 - болт крепления стойки к бобышке поворотного кулака; 3 - регулировочный и крепежный болт эксцентрикового ползуна; 4 поворотный кулак, 5 стабилизатор; 6 - шайбы регулировки продольного наклона оси поворота; 7 опорная чашка стабилизатора • Регулировки углов развала и продольного наклона оси поворота предусмотрены как две самостоятельные операции, но осуществляются воздействием на одни и те же точки. Поэтому регулировку этих углов можно совместить в одну технологическую операцию, которая для некоторых моделей автомобилей выполняется с использованием номограммы (рис. 12.27). • Первоначально измеряют угол развала а и определяют его отклонение от нормы. Эту величину откладывают на соответствующей оси номограммы. Так же поступают с углом продольного наклона оси поворотов у. Затем находят точку пересечения а и смещают ее до ближайшего пересечения сетки номограммы (точка б). Координаты этой точки относительно осей "скобы переднего болта" и "скобы заднего болта" позволяют определить количество скоб, которое необходимо добавить под соответствующий болт (знак "+") или изъять из-под него (знак "-"). • В приведенном на рис. 12.27 примере для ГАЗ-3110, чтобы изменить существующее значение угла развала на +45', а продольного наклона оси поворота на +40', надо под передний болт добавить пять скоб, а под задний две скобы толщиной 1 мм. • Для легковых автомобилей с подвеской типа "качающаяся свеча" технология регулировки углов развала и продольного наклона оси поворота зависит от конструктивных особенностей конкретной марки автомобиля. Так, для автомобиля АЗЛК-2141 развал изменяют поворотом болта 3 эксцентрикового ползуна, установленного в бобышке (рис. 12.28). Продольный наклон оси поворота изменяют постановкой или изъятием регулировочных шайб 6 между опорной чашкой 7 стабилизатора и уступом на самом стабилизаторе 5. • В процессе эксплуатации, как правило, шайбы требуется изымать. По технологии необходимо отсоединить стабилизатор от места его крепления. На практике эти шайбы легко вырубаются узким зубилом. Одна шайба толщиной 3 мм (конструктивно предусмотрено две шайбы) изменяет угол примерно на 20'. • Нормативные значения УУК устанавливает заводизготовитель автомобиля. • Для лучшего сцепления с дорогой, снижения темпа износа и равномерного изнашивания протектора шина должна располагаться вертикально к дороге и параллельно направлению движения автомобиля. • При движении заднеприводных автомобилей под действием сил дорожного сопротивления передние колеса расходятся, у переднеприводных в тяговом режиме, как правило, сходятся на величину существующих зазоров в рулевой трапеции. Колеса должны располагаться параллельно друг другу. Нормативное схождение не всегда обеспечивает это условие. • Причина - в индивидуальном техническом состоянии каждого автомобиля, особенно с независимой подвеской передних колес. Эта особенность устранима, если регулировку угла схождения легковых автомобилей проводить при нагружении подвески силами, имитирующими условия движения: вертикальной силой на передний мост, равной 500-600 Н, и разжимной силой на передние колеса, равной 400-500 Н, создаваемой специальной нагрузочной штангой при ее установке между боковинами передних шин на уровне центров колес. • Угол схождения при регулировке надо установить в интервале 0 ± 5'. Такое же положение колеса займут при движении автомобиля. Более точно величину разжимной силы определяют по специальной номограмме, где учтены фактическое значение угла развала, наиболее часто используемая скорость движения автомобиля и ряд прочих факторов. • При ТО-1 по рулевому управлению и передней оси проверяют люфты рулевого колеса, шарниров рулевых тяг и рычагов, подшипников ступиц колес, герметичность системы гидроусилителя, состояние шкворневого соединения, крепление и шплинтовку гаек. • При ТО-2 с учетом объема ТО-1 проверяют состояние рессор, пружин, амортизаторов, узлов балки передней оси, углы установки колес, дисбаланс колес, состояние и крепление карданного вала гидроусилителя, крепежных соединений. 16.4. Особенности технической эксплуатации шин и колес • Автомобильные шины являются специфическим агрегатом (элементом конструкции), оказывающим значительное влияние на экономичность, дорожную и экологическую безопасность автомобилей. Так, доля затрат на шины в общих затратах на материальнотехническое обеспечение автомобиля составляет 510% в зависимости от типа подвижного состава. В зависимости от конструкции шин, которые установлены на автомобиль, их технического состояния, которое определяет процессы в пятне контакта шины с дорогой, тормозной путь автомобиля может увеличиваться на 10-15%, расход топлива - на 4—7%. • Техническая эксплуатация автомобильных шин включает: • выбор шин и комплектацию ими автомобиля; • техническое обслуживание; • своевременное снятие с эксплуатации и утилизацию; • ремонт (восстановление). ВЫБОР ШИН • При выборе модели шин следует ориентироваться на сведения заводаизготовителя автомобиля о его максимальной скорости и нагрузке на ось. Не следует применять шины с большей шириной профиля, повышенной грузоподъемности - это приводит к повышенному расходу топлива. • Шины с лучшими скоростными характеристиками имеют большую стоимость. Индивидуально для конкретных условий работы автомобиля, его типа решается вопрос о рисунке протектора. • На управляемые колеса на хороших дорогах рекомендуется устанавливать шины с наименьшим расчленением рисунка протектора, в основном с продольными канавками. Это обеспечит им больший ресурс при меньшем расходе топлива автомобилем. На ведущую ось - с дополнительными поперечными канавками, чтобы улучшить сцепление с дорогой. На одной оси должны быть установлены шины одной модели и размера. Иначе будет боковой увод автомобиля, неравномерный износ протектора. • В новую покрышку всегда надо устанавливать новую камеру. У старой - повышенная воздухопроницаемость и ослабленная прочность. • Все сказанное относится и к шинам, прошедшим ремонт по восстановлению протектора. Ограничений по установке восстановленных шин на переднюю (кроме шин класса "Д") или заднюю оси грузового автомобиля согласно "Правилам эксплуатации автомобильных шин" нет. Однако следует воздерживаться от установки на переднюю ось шин после ремонта повреждений. Запрещается установка шин, восстановленных по первому классу, на переднюю ось междугородного автобуса, а восстановленных по второму классу - на переднюю ось легкового автомобиля, автобуса, троллейбуса, на любую ось междугородного автобуса. • Безопасность и надежность шины в эксплуатации во многом определяется процессами, происходящими в пятне контакта шины с дорогой. На каждый элемент протектора воздействуют удельное давление и касательное напряжение. Под их влиянием при определенных режимах возникает проскальзывание отдельных зон протектора относительно дороги. Особенно способствуют этому уменьшение внутреннего давления воздуха, изменение углов установки колес, большие скорости движения. Снижается устойчивость автомобиля, возникает неравномерный износ протектора. • При большой скорости движения по дороге, покрытой слоем воды, шина может не успеть выдавить воду из пятна контакта. Шина "всплывает", наступает аквапланирование (рис. 12.29). Момент его начала в основном зависит от толщины водяного слоя, рисунка протектора, его остаточной высоты, давления воздуха в шинах, скорости автомобиля. У заднеприводного автомобиля (при одинаковых шинах) аквапланированию больше подвержены передние колеса. У переднеприводного - задние. • При этом, поскольку передние колеса "вытягивают" автомобиль, водитель ничего подозрительного может не заметить. Но достаточно притормозить или резко сбросить газ, как автомобиль развернет на дороге. • При больших скоростях шина может войти в режим так называемой критической скорости качения. • В шине возникают резонансные явления, приводящие к резкому повышению температуры, почти до температуры начала "развулканизации" резины. Связь каркаса шины с ее резиновым составом снижается. Достаточно нескольких минут, чтобы такая шина разрушилась. У недокачанной шины критическая скорость наступает при меньшей скорости, чем та, которая указана на шине. С целью обеспечения большей безопасности движения легковых автомобилей согласно ГОСТ 4754 рекомендуется при предстоящем длительном движении на повышенных скоростях давление воздуха в шинах по сравнению с нормативом повышать на 0,03 МПа. • Боковой увод - это отклонение автомобиля от заданного передними колесами направления движения. Боковой увод проявляется на недокачанных шинах при действии на автомобиль боковой силы, например при сильном боковом ветре, в местах разрыва вдоль дорог строений или лесополос. Вероятность бокового увода возрастает при повышенной эластичности передних шин по сравнению с задними. • Влияние рисунка протектора на тбпливно-экономические и тяговосцепные свойства автомобиля. По мере износа протектора возрастает вероятность дорожно-транспортных происшествий, ухудшаются тягово-сцепные качества шин на загрязненных, увлажненных или заснеженных поверхностях дорог. Однако на сухих дорогах шины с изношенным протектором имеют меньшие потери на деформацию, что уменьшает сопротивление качению и обеспечивает снижение расхода топлива (рис. 12.30). • Шины с универсальным, зимним, всесезонным рисунком протектора имеют повышенное сопротивление качению. При их использовании на очищенных дорогах с хорошим покрытием эксплуатационные и экономические характеристики автомобиля ухудшаются. Например, при увеличении сопротивления качению на 20% расход топлива увеличивается на 2,5-3%. 16.5 Технология и порядок проведения государственных технических осмотров • Одним из методов поддержания технического состояния автомобилей в эксплуатации является государственный технический осмотр (ГТО), порядок проведения которого устанавливается постановлениями правительства РФ (например, № 880 от 31.07.98 г. "О порядке проведения государственного технического осмотра транспортных средств, зарегистрированных в Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации"), а правила соответствующими документами, утвержденными МВД (например, приказ МВД РФ № 190 от 15.03.99 г. "Об организации и проведении государственного технического осмотра транспортных средств"). Положением о проведении ГТО предусмотрено решение следующих задач: • проверка соответствия технического состояния и оборудования транспортных средств требованиям нормативных и правовых актов, правил, стандартов и технических норм в области обеспечения безопасности дорожного движения; • контроль допуска водителей к участию в дорожном движении; • предупреждение и пресечение преступлений и административных нарушений, связанных с эксплуатацией транспортных средств; • выявление похищенных транспортных средств, а также транспортных средств, скрывшихся с мест ДТП. Установлена следующая периодичность проведения ГТО (по состоянию на 1.01.2000 г.): а) легковые автомобили, используемые для перевозки пассажиров на коммерческой основе, автобусы и грузовые автомобили, оборудованные для систематической перевозки людей, с числом мест для сидения более 8 (кроме места водителя), специальные и специализированные транспортные средства и прицепы к ним для перевозки крупногабаритных, тяжеловесных и опасных грузов - 2 раза в год; б)транспортные средства, с года выпуска которых прошло не более 5 лет, включая год выпуска (за исключением транспортных средств, указанных в подпункте а) - 1 раз в 2 года; в) транспортные средства, с года выпуска которых прошло более 5 лет, включая год выпуска, а также транспортные средства, год выпуска которых не установлен (за исключением транспортных средств, указанных в подпункте а) - 1 раз в год. • Для проверки технического состояния транспортных средств при ГТО предусмотрено широкое применение средств технического диагностирования. При проверке технического состояния транспортных средств допускается использование тупиковых и проездных постов, но предпочтение следует отдавать поточным линиям. • Один из вариантов планировки поточной линии для проверки легковых автомобилей представлен на рис. 13.4. Проверку грузовых автомобилей и автобусов рекомендуется проводить с использованием осмотровых канав. • Контроль технического состояния автомобилей могут осуществлять контролеры, отвечающие следующим требованиям: • минимальный возраст - 18 лет; • пройдена подготовка и имеется соответствующее удостоверение; • наличие удостоверения водителя категории проверяемых транспортных средств. • Пункт технического осмотра транспортных средств должен быть оснащен минимальным набором средств технического диагностирования (приложение9), которые должны проходить метрологическую проверку в установленные сроки. Рис. 13.4. Планировка линии контроля технического состояния легковых автомобилей 1 - подъемник со стендом для проверки рулевого управления; 2 - тормозной стенд; 3 - стенд для проверки спета фар; 4 - терминал данных; 5 - пульт управления; 6газоанализатор и дымомер • Общая трудоемкость контроля технического состояния при применении прогрессивных технологических процессов для различных типов автомобилей возрастом от 5 до 10 лет представлена в табл. 13.2. • Нормативы трудоемкости для транспортных средств со сроками службы до 5 лет определяются умножением трудоемкости на коэффициент 0,75, а со сроком службы более 10 лет- на коэффициент 1,25. • По результатам технического осмотра оформляется диагностическая карта в трех экземплярах, форма которой утверждена, и выдается талон о прохождении ГТО. Первый экземпляр диагностической карты выдается собственнику транспортного средства или его представителю, второй хранится в подразделении Государственной инспекции по месту проведения ГТО, третий - на пункте технического осмотра. • Транспортное средство, техническое состояние и оборудование которого не отвечает хотя бы одному из требований безопасности дорожного движения, считается неисправным и его эксплуатация запрещается. • При проведении повторного осмотра транспортного средства в срок не более 20 дней проверка технического состояния осуществляется только по тем показателям, которые при первом осмотре не соответствовали требованиям безопасности дорожного движения.
