А.И. Подгорный Диагностирование и регулировка рулевого управления автотранспортных средств
Введение
1 Требования, предъявляемые к техническому состоянию систем активной безопасности
1.1 Требования к техническому состоянию систем тормозногоуправления
1.2 Условия проведения проверки технического состояния тормозного управления
1.3 Методы проверки тормозного управления
1.3.1 Проверка рабочей тормозной системы
1.3.2 Проверка стояночной и запасной тормозной системы
1.3.3 Проверка вспомогательной тормозной системы
1.4 Требования к техническому состоянию рулевого управления
1.5 Методы проверки рулевого управления
2 Характеристика МУП «ВПАТП-7»
2.1 Парк подвижного состава
2.2 Технологический процесс ТО-1 и ТО-2, применяемое оборудование
2.3 Зона ТО-2. Расположение и имеющееся оборудование
3 Оборудование, применяемое для диагностирования систем активной безопасности
3.1 Оборудование для диагностирования тормозных систем
3.2 Оборудование для диагностирования рулевого управления
3.2.1 Оборудование для измерения люфта рулевого управления
3.2.2 Оборудование для измерения углов установки колес
3.3 Диагностическое оборудование, предлагаемое на рынке
3.3.1 Тормозные стенды
3.3.2 Стенды регулировки углов установки колес
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Современный город немыслимо представить без развитой системы городского транспорта. Автомобильный транспорт является самым небезопасным в этой системе. За первые четыре месяца в Волгоградской области произошло более 700 ДТП, почти половина из них – с тяжкими последствиями. В 40 случаях из 100 причиной возникновения ДТП является неудовлетворительное техническое состояние автомобилей, более половины всех аварий и дорожных катастроф, вызванных техническими причинами, приходится на неисправности тормозного и рулевого управления. В условиях ПАТП, когда от исправности систем активной безопасности автобуса зависит здоровье большого числа пассажиров, следует уделять особое внимание техническому состоянию систем тормозного и рулевого управления.
В этой связи целью данной работы стоит анализ оснащенности МУП «ВПАТП-7» соответствующим диагностическим оборудованием, соответствия данного оборудования современным требованиям и, в случае отсутствия необходимого оборудования, внесение предложений по оснащению зоны ТО МУП «ВПАТП-7» оборудованием конкретной марки и модели.
1 Требования, предъявляемые к техническому состоянию систем активной безопасности
1.1 Требования к техническому состоянию систем тормозного управления
Тормозная система автомобилей, состоящая из тормозных механизмов и их привода, предназначена для снижения скорости движения вплоть до полной остановки при минимальном тормозном пути. Она позволяет сохранять заданную скорость при движении под уклон, а также обеспечивать неподвижность автомобиля на стоянках. Таким образом, тормозная система характеризует тормозные свойства автомобиля или тормозную динамику.
В соответствии с современными требованиями у автомобиля должны быть тормозные системы, выполняющие различные функции. Основная - рабочая тормозная система, предназначена для уменьшения скорости движения вплоть до полной остановки автомобиля. Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте. Эти две системы в конструктивном отношении должны быть независимы друг от друга. Кроме того, автомобили оборудуются вспомогательной и запасной тормозной системой, которая выполняет функции рабочей при отказе последней.
Тормозные качества автомобилей - один из главных показателей технического состояния и пригодности их к эксплуатации. Хорошие тормозные качества автомобилей гарантируют своевременную остановку автомобиля без заноса, надежное удержание его на стоянке, а также создают у водителя уверенность при движении по дорогам с интенсивным движением.
В соответствии с ГОСТ Р 51709-2001 рабочую тормозную систему проверяют по показателям эффективности торможения и устойчивости АТС при торможении, а запасную, стояночную и вспомогательную тормозные системы - по показателям эффективности торможения согласно таблицам 1.1а и 1.1б.
Таблица 1а - Использование показателей эффективности торможения и устойчивости АТС при торможении при проверках на роликовых стендах.
Таблица 1б - Использование показателей эффективности торможения и устойчивости АТС при торможении при проверках в дорожных условиях
Примечание к таблицам 1.1а, 1.1б - Знак «+» означает, что соответствующий показатель должен использоваться при оценке эффективности торможения или устойчивости АТС при торможении, знак «-» не должен использоваться.
В дорожных условиях при торможении рабочей тормозной системой с начальной скоростью торможения 40 км/ч АТС не должно ни одной своей частью выходить из нормативного коридора движения шириной 3 м . Нормативы эффективности торможения АТС рабочей тормозной системой приведены в таблицах 1.2 – 1.4.
Коридор движения - часть опорной поверхности, правая и левая границы которой обозначены для того, чтобы в процессе движения горизонтальная проекция АТС на плоскость опорной поверхности не пересекала их ни одной точкой.
При проверках на стендах допускается относительная разность тормозных сил колес оси (в процентах от наибольшего значения) для осей АТС с дисковыми колесными тормозными механизмами не более 20 % и для осей с барабанными колесными тормозными механизмами не более 25 %.
Таблица 1.2 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи рабочей тормозной системы при проверках на роликовых стендах.
Таблица 1.3 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи рабочей тормозной системы в дорожных условиях с использованием прибора для проверки тормозных систем.
Таблица 1.4 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи рабочей тормозной системы в дорожных условиях с регистрацией параметров торможения.
Стояночная тормозная система считается работоспособной в том случае, если при приведении ее в действие достигается:
для АТС с технически допустимой максимальной массой:
Или значение удельной тормозной силы не менее 0,16;
Или неподвижное состояние АТС на опорной поверхности с уклоном (16±1) %;
для АТС в снаряженном состоянии:
Или расчетная удельная тормозная сила, равная меньшему из двух значений:
0,15 отношения технически допустимой максимальной массы к массе АТС при проверке или 0,6 отношения снаряженной массы, приходящейся на ось (оси), на которые воздействует стояночная тормозная система, к снаряженной массе;
Или неподвижное состояние АТС на поверхности с уклоном 23±1 % для АТС категорий М1 - М3 и (31±1) % для категорий N1 - N3.
Усилие, прикладываемое к органу управления стояночной тормозной системы для приведения ее в действие, не должно превышать:
В случае ручного органа управления:
589 Н - для АТС остальных категорий.
В случае ножного органа управления:
688 Н - для АТС остальных категорий.
Стояночная тормозная система с приводом на пружинные камеры, раздельным с приводом запасной тормозной системы, при торможении в дорожных условиях с начальной скоростью 40 км/ч для АТС категорий М2 и М3, у которых не менее 0,37 массы АТС в снаряженном состоянии приходится на ось (и), оборудованную (ые) стояночной тормозной системой, должна обеспечивать установившееся замедление не менее 2,2 м/с2.
Вспомогательная тормозная система, за исключением моторного замедлителя, при проверках в дорожных условиях в диапазоне скоростей 25 - 35 км/ч должна обеспечивать установившееся замедление не менее 0,5 м/с2 для АТС разрешенной максимальной массы и 0,8 м/с2 - для АТС в снаряженном состоянии с учетом массы водителя.
Запасная тормозная система, снабженная независимым от других тормозных систем органом управления, должна обеспечивать соответствие нормативам показателей эффективности торможения АТС на стенде согласно таблице 1.5, либо в дорожных условиях согласно таблице 1.6 или 1.7. Начальная скорость торможения при проверках в дорожных условиях - 40 км/ч.
Таблица 1.5 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи запасной тормозной системы при проверках на стендах.
Таблица 1.6 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи запасной тормозной системы в дорожных условиях с использованием прибора для проверки тормозных систем.
Таблица 1.7 - Нормативы эффективности торможения АТС при помощи запасной тормозной системы при проверках в дорожных условиях с регистрацией параметров торможения.
Допускается падение давления воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе при неработающем двигателе не более чем на 0,05 МПа в течение:
30 мин - при выключенном положении органа управления тормозной системы;
15 мин - после полного приведения в действие органа управления тормозной системы.
Действие рабочей и запасной тормозных систем должно обеспечивать плавное, адекватное уменьшение или увеличение тормозных сил (замедление АТС) при уменьшении или увеличении, соответственно, усилия воздействия на орган управления тормозной системы.
АТС, оборудованные антиблокировочными тормозными системами (АБС), при торможениях в снаряженном состоянии с начальной скоростью не менее 40 км/ч должны двигаться в пределах коридора движения прямолинейно без заноса, а их колеса не должны оставлять следов юза на дорожном покрытии до момента отключения АБС при достижении скорости движения, соответствующей порогу отключения АБС (не более 15 км/ч). Функционирование сигнализаторов АБС должно соответствовать ее исправному состоянию.
1.2 Условия проведения проверки технического состояния тормозного управления
АТС подвергают проверке при «холодных» тормозных механизмах. «Холодный» тормозной механизм - тормозной механизм, температура которого, измеренная на поверхности трения тормозного барабана или тормозного диска, менее 100 °С.
Шины проверяемого на стенде АТС должны быть чистыми, сухими, а давление в них должно соответствовать нормативному, установленному изготовителем АТС в эксплуатационной документации.
Проверки на стендах и в дорожных условиях (кроме проверки вспомогательной тормозной системы) проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных трансмиссионных дифференциалах (при наличии указанных агрегатов в конструкции АТС).
Проверки в дорожных условиях проводят на прямой ровной горизонтальной сухой чистой дороге с цементно- или асфальтобетонным покрытием. Проверки на уклоне выполняют на очищенной от льда и снега твердой нескользкой опорной поверхности. Торможение рабочей тормозной системой осуществляют в режиме экстренного полного торможения путем однократного воздействия на орган управления. Время полного приведения в действие органа управления тормозной системой не должно превышать 0,2 с. Экстренное торможение - торможение с целью максимально быстрого уменьшения скорости АТС.
Управляющие воздействия на рулевое управление АТС в процессе торможения при проверках рабочей тормозной системы в дорожных условиях не допускаются. Если такое воздействие было произведено, то результаты проверки не учитывают.
Общая масса технических средств диагностирования, устанавливаемых на АТС для проведения проверок в дорожных условиях, не должна превышать 25 кг.
1.3 Методы проверки тормозного управления
1.3.1 Проверка рабочей тормозной системы
При проверках в дорожных условиях эффективности торможения АТС без измерения тормозного пути допускается непосредственное измерение показателей установившегося замедления и времени срабатывания тормозной системы или вычисление показателя тормозного пути по методике, указанной ниже, на основе результатов измерения установившегося замедления, времени запаздывания тормозной системы и времени нарастания замедления при заданной начальной скорости торможения.
Вычисление тормозного пути Sт (в метрах) для начальной скорости торможения по результатам проверок показателей замедления АТС при торможении производится по формуле:
, (1)
где - время запаздывания тормозной системы, с;
Время нарастания замедления, с;
Установившееся замедление, .
При проверках на стендах относительную разность тормозных сил колес оси рассчитывают по формуле (2)и сопоставляют полученное значение с предельно допустимыми по ГОСТ Р 51709-2001. Измерения и расчеты повторяют для колес каждой оси АТС.
, (2)
где - тормозные силы на правом и левом колесах проверяемой оси АТС, измеренные одновременно в момент достижения максимального значения тормозной силы первым из этих колес, Н;
Наибольшая из указанных тормозных сил.
Устойчивость АТС при торможении в дорожных условиях проверяют путем выполнения торможений в пределах нормативного коридора движения. Ось, правую и левую границы коридора движения предварительно обозначают параллельной разметкой на дорожном покрытии. АТС перед торможением должно двигаться прямолинейно с установленной начальной скоростью по оси коридора. Выход АТС какой-либо его частью за пределы нормативного коридора движения устанавливают визуально по положению проекции АТС на опорную поверхность или по прибору для проверки тормозных систем в дорожных условиях при превышении измеренной величиной смещения АТС в поперечном направлении половины разности ширины нормативного коридора движения и максимальной ширины АТС.
При проверках в дорожных условиях эффективности торможения рабочей тормозной системой и устойчивости АТС при торможении допускаются отклонения начальной скорости торможения от установленного значения в 40 км/ч не более ±4 км/ч. При этом должны быть пересчитаны нормативы тормозного пути формуле (3):
, (3)
где А – коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозной системы.
По результатам выполнения проверок в дорожных условиях или на стендах вычисляют соответственно тормозной путь (1) или удельную тормозную силу (4) и относительную разность тормозных сил колес оси (2). АТС считают выдержавшими проверку эффективности торможения и устойчивости при торможении рабочей тормозной системой, если рассчитанные значения указанных показателей соответствуют приведенным в таблицах 1-3нормативам, или, вне зависимости от достигнутой величины удельной тормозной силы, произошло блокирование всех колес АТС на роликах стенда, не оборудованного системой автоматического отключения стенда, или автоматическое отключение стенда, оборудованного системой автоматического отключения, вследствие проскальзывания любого из колес оси по роликам, при усилии на органе управления 686 Н, в соответствии с таблицами 1-3, а для осей АТС, в тормозном приводе которых установлен регулятор тормозных сил, при усилии на органе управления не более 980 Н.
где - сумма тормозных сил на колесах тягача или прицепа (полуприцепа), Н;
М – масса тягача или прицепа (полуприцепа) при выполнении проверки;
g – ускорение свободного падения, .
1.3.2 Проверка стояночной и запасной тормозной системы
Проверку стояночной тормозной системы на уклоне проводят посредством размещения АТС на опорной поверхности с уклоном, равным 23±1 % для АТС категорий М1 - М3, или иному значению для АТС других категорий в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001, затормаживания АТС рабочей тормозной системой, а затем -стояночной тормозной системой с одновременным измерением динамометромусилия, приложенного к органу управления стояночной тормозной системы, ипоследующего отключения рабочей тормозной системы. При проверке определяют возможность обеспечения неподвижного состояния АТС под воздействием стояночной тормозной системы в течение не менее 1 мин.
Проверку на стенде проводят путем поочередного приведения во вращение колеса роликами стенда в одном направлении или в противоположных направлениях и выполнения торможения колес оси АТС, на которую воздействует стояночная тормозная система. Колеса, не опирающиеся при выполнении проверки на ролики стенда, должны быть зафиксированы не менее, чем двумя противооткатными упорами, исключающими выкатывание АТС со стенда. К органу управления стояночной тормозной системы прикладывают усилие, не превышающее 589 Н в случае ручного органа управления и 688 Н в случае ножного органа управления. По результатам проверки вычисляют удельную тормозную силу по формуле (4) и сравнивают полученное значение с расчетным нормативом. Для АТС категорий М2 и М3, у которых не менее 0,37 массы АТС в снаряженном состоянии приходится на ось (и), оборудованную (ые) стояночной тормозной системой, должна обеспечивать установившееся замедление не менее 2,2 м/с2. АТС считают выдержавшим проверку эффективности торможения стояночной тормозной системы, если колеса проверяемой оси блокируются на роликах стенда, не оборудованного системой автоматического отключения, или происходит автоматическое отключение стенда, оборудованного системой автоматического отключения, вследствие проскальзывания любого из колес оси по роликам при усилии на органе управления, не превышающем нормативного значения, или если удельная тормозная сила не менее рассчитанной нормативной.
Проверку стояночной тормозной системы с приводом от пружинных камер в дорожных условиях проводят аналогично проверке рабочей тормозной системы, с соблюдением требований, предъявляемых к дорожному покрытию. Допускаются отклонения начальной скорости торможения от установленного значения в 40 км/чв пределах ±4 км/ч с условием пересчета нормативов тормозного пути по формуле (3).
Соответствие параметров запасной тормозной системы, снабженной независимым от других тормозных систем органом управления параметрам, изложенным в таблице 4, проверяется на стендах методами, установленными для поверки рабочей тормозной системы.
1.3.3 Проверка вспомогательной тормозной системы
Вспомогательную тормозную систему проверяют в дорожных условиях путем приведения ее в действие и измерения замедления АТС при торможении в диапазоне скоростей 25 – 35 км/ч. При этом в трансмиссии АТС должна быть включена передача, исключающая превышение максимальной допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Показателем эффективности торможения вспомогательной тормозной системой в дорожных условиях является значение установившегося замедления. АТС считают выдержавшим проверку эффективности торможения вспомогательной тормозной системой, если установившееся замедление не менее 0,5 м/с2 для АТС разрешенной максимальной массы и 0,8 м/с2 - для АТС в снаряженном состоянии с учетом массы водителя.
При дорожных испытаниях сложно объективно оценить работу тормоза каждого колеса и одновременность срабатывания, а следовательно, определить характер и место возможной неисправности. Также организация проверки тормозного управления в дорожных условиях в рамках АТП осложняется отсутствием достаточной территории. Поэтому для диагностики тормозных систем предпочтение отдается тормозным стендам инерционного, силового или инерционно-силового принципа действия .
1.4 Требования к техническому состоянию рулевого управления
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51709-2001 параметры технического состояния рулевого управления должны отвечать изложенным ниже требованиям.
Изменение усилия при повороте рулевого колеса должно быть плавным во всем диапазоне его поворота. Неработоспособность усилителя рулевого управления АТС (при его наличии на АТС) не допускается.
Самопроизвольный поворот рулевого колеса с усилителем рулевого управления от нейтрального положения при неподвижном состоянии АТС и работающем двигателе не допускается.
Суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать предельных значений, установленных изготовителем в эксплуатационной документации, или при отсутствии данных, установленных изготовителем, предельных значений, указанных в таблице 1.8.
Таблица 1.8 – суммарные значения люфта в рулевом управлении
Максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться только устройствами, предусмотренными конструкцией АТС.
Повреждения и отсутствие деталей крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а также повышение подвижности деталей рулевого привода относительно друг друга или кузова (рамы), не предусмотренное изготовителем АТС (в эксплуатационной документации), не допускаются. Резьбовые соединения должны быть затянуты и зафиксированы способом, предусмотренным изготовителем АТС. Люфт в соединениях рычагов поворотных цапф и шарнирах рулевых тяг не допускается. Устройство фиксации положения рулевой колонки с регулируемым положением рулевого колеса должно быть работоспособно.
Применение в рулевом механизме и рулевом приводе деталей со следами остаточной деформации, с трещинами и другими дефектами не допускается.
Уровень рабочей жидкости в резервуаре усилителя рулевого управления должен соответствовать требованиям, установленным изготовителем АТС в эксплуатационной документации. Подтекание рабочей жидкости в гидросистеме усилителя не допускается.
1.5 Методы проверки рулевого управления
Требованиепо работоспособности усилителя рулевого управления проверяют на неподвижном АТС сопоставлением усилий, необходимых для вращения рулевого колеса при работающем и выключенном двигателе. Требования по плавности изменения усилия при повороте рулевого колеса и по ограничителям угла поворота рулевого колеса проверяют на неподвижном АТС при работающем двигателе посредством поочередного поворота рулевого колеса на максимальный угол в каждую сторону.
Требование об отсутствии самопроизвольного поворота рулевого колеса с усилителем рулевого управления от нейтрального положения при неподвижном состоянии АТС и работающем двигателе проверяют наблюдением за положением рулевого колесана неподвижном АТС с усилителем рулевого управления после установки рулевого колеса с положение, примерно соответствующее прямолинейному движению, и пуска двигателя.
Значение суммарного люфта в рулевом управлении проверяют на неподвижном АТС без вывешивания колес с использованием приборов для определения суммарного люфта в рулевом управлении, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес.
Детали крепления рулевой колонки и картера рулевого механизма, а так же резьбовые соединения проверяют на наличие повреждений органолептически на неподвижном АТС при неработающем двигателе путем приложения нагрузок к узлам рулевого управления и простукивания резьбовых соединений.
Взаимные перемещения деталей рулевого привода, крепление картера рулевого механизма и рычагов поворотных цапф проверяют посредством поворота рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40 - 60° в каждую сторону и приложением непосредственно к деталям рулевого привода знакопеременной силы. Для визуальной оценки состояния шарнирных соединений используют стенды для проверки рулевого привода.
Работоспособность устройства фиксации положения рулевой колонки проверяют посредством приведения его в действие и последующего качания рулевой колонки при ее зафиксированном положении путем приложения знакопеременных усилий к рулевому колесу в плоскости рулевого колеса перпендикулярно к колонке во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось рулевой колонки.
Устойчивость автомобиля при движении, легкость управления, нормальное сопротивление качению шин передних колес и их износ, а также расход топлива на единицу пути во многом зависят от установки управляемых (передних) колес автомобиля.
Устойчивостью автомобиля называется его свойство двигаться без опасности опрокидывания набок и скольжения вбок под воздействием поперечной силы. В зависимости от направления опрокидывания и скольжения различают продольную и поперечную устойчивость. Более вероятна и более опасна потеря поперечной устойчивости, которая происходит под действием центробежной силы, поперечной составляющей силы тяжести автомобиля, силы бокового вера, а также в результате ударов колес о неровности дороги.
Показателями поперечной устойчивости автомобиля являются максимально возможная скорость движения по кривой и угол поперечного уклона дороги (косогора). Каждый показатель может быть определен из условий поперечного скольжения колес (заноса) и опрокидывания автомобиля. Таким образом, получаются четыре фактора поперечной устойчивости:
Максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по кривой, соответствующая началу его заноса, м/с;
Максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по кривой, соответствующая началу его опрокидывания, м/с;
Максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения колес (заноса), град;
Максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу опрокидывания автомобиля, град .
Передние колеса с учетом нагрузок, которые испытывает автомобиль, устанавливаются с некоторыми отклонениями от плоскости движения автомобиля. Первоначальная установка передних колес в ходе эксплуатации нарушается, и требуется систематическая проверка и регулировка углов установки колес: угла схождения, угла развала, углов продольного и поперечного наклона шкворней.
Для грузовых автомобилей и автобусов регулируемым является только параметр угла схождения передних колёс. Углы схождения нужны для того, чтобы колёса при движении занимали прямолинейное положение. Повышенный угол схождения ведёт к износу передних шин по наружным дорожкам. Пониженный - по внешним дорожкам. Идеальным положением для эксплуатации колеса является вертикальное и прямолинейное положение, в этом случае у шины наилучшее сцепление с дорогой и наименьший износ. В теории параметры схождения должны подбираться оптимально для каждого автомобиля.
В соответствии с технической документацией контроль и регулировка углов схождения должна проводиться при каждом ТО-2. На практике из-за неудовлетворительных дорожных условий регулировку углов установки управляемых колёс требуется проводить чаще, чем при каждом ТО-2.
В этой связи для диагностики рулевого управления и регулировки углов установки управляемых колёс в условиях АТП необходимо оснастить посты в зоне ТО соответствующими диагностическими стендами.
2 Характеристика МУП «ВПАТП-7»
2.1 Парк подвижного состава
Муниципальное унитарное предприятие «Волгоградское пассажирское автотранспортное предприятие №7» располагается в Кировском районе города Волгограда по адресу ул. Генерала Шумилова, 7а. МУП «ВПАТП-7» осуществляет перевозку пассажиров на городских и дачных маршрутах.
Предприятие имеет в составе своего парка 124 автобуса. Средний возраст автобусов составляет 8,6 лет, что свидетельствует о достаточно изношенном состоянии подвижного состава. Качественный состав парка приведён в таблице 2.1. Часть подвижного состава хранится в закрытом отапливаемом помещении, рассчитанном на 15 автобусов. Остальные автобусы хранятся на открытых площадках. Площадки для открытого хранения оборудованы линиями пароподогрева, рассчитанными на 74 автобуса, для облегчения пуска холодного двигателя в зимнее время.
Таблица 2.1 - Качественный состав парка МУП «ВПАТП-7»
В результате реализации Мероприятий по обновлению подвижного состава муниципальных унитарных предприятий пассажирского транспорта Волгограда с применением лизинга на период 2007 - 2010 г.г. утвержденных решением Волгоградской городской Думы от 18.07.2007 г. № 48/1164 «О Мероприятиях по обновлению подвижного состава муниципальных предприятий пассажирского транспорта Волгограда с применением лизинга на период 2007 – 2010 годов» в 2008 году муниципальное образование – городской округ Волгоград получил 92 автобуса с целью использования на общегородских маршрутах.
В 2008 году в результате реализации Мероприятий по обновлению подвижного состава на маршрутах пассажирского транспорта общего пользования с применением лизинга, утвержденных решением Волгоградской городской Думы от 18.07.2007 г.№ 48/1164, МУП «ВПАТП № 7»:
Приняты к обслуживанию 8 дачных маршрутов с дополнительным привлечением 27 автобусов;
Восстановлена работа на пяти автобусных маршрутах: № 2 с 20.06.2008 г. (6 автобусов); № 21э с 18.07.2008 г. (4 автобуса); № 23 с 01.09.2008 г. (2 автобуса); № 55 с 13.10.2008 г. (2 автобуса); № 59 с 01.12.2008 г. (4 автобуса);
Увеличено количество автобусов на ранее обслуживаемых маршрутах на 14 автобусов;
С 01.07.2008 г. принят на обслуживание автобусный маршрут № 88 (железнодорожный вокзал – посёлок Максима Горького) с привлечением 10 автобусов .
На рисунке 2.1 приведена динамика изменения парка подвижного состава за период с 2000 по 2009 г.г.
Рис. 2.1 – Изменение состава парка «МУП ВПАТП-7»
2.2 Технологический процесс ТО-1 и ТО-2, применяемое оборудование
Основным назначением ТО-1 и ТО-2 является снижение интенсивности изнашивания деталей, выявление и предупреждение отказов и неисправностей путем своевременного выполнения контрольно-диагностических, смазочных, крепежных, регулировочных и других работ.
ТО-1 заключается в наружном осмотре автомобиля и выполнении в установленном объеме контрольных, крепежных, электротехнических и заправочных работ в объёме, установленном технической документацией. ТО-2 включает более углубленную проверку состояния всех механизмов и приборов. При ТО-2 отдельные агрегаты снимают с автомобиля для проверки на стендах.
Периодичность ТО устанавливается нормативами, технической документацией к подвижному составу, а также корректируется в зависимости от пробега автомобиля. Так для автобуса ЛиАЗ-525625 ТО-1 обязательно через каждые 5000 км. пробега. Если среднемесячный пробег автомобиля меньше периодичности ТО-1, то оно проводится не реже 1 раза в месяц.
ТО-2 необходимо проводить через каждые 20000 км. Если среднемесячный пробег меньше периодичности ТО-1, то ТО-2 проводится не реже двух раз в год.
В таблице 2.2 приведен перечень операций и оборудование, используемое при проведении ТО-2 автобуса ЛиАЗ-525625 .
Таблица 2.2 – Технологическая карта ТО-2 автобуса ЛиАЗ-525625
| Наименование операции | Место выполнения | Число мест обслуживания | Трудоемкость чел-мин | Оборудование, приспособления, инструмент | ||||||||||
| 1. Вымыть автобус | Сверху, снизу, в салоне, сзади в моторном отсеке | - | 220 | Установка для мойки автобуса щеткоструйная, струйная мойка, установка для мойки, щетка для мойки | ||||||||||
| 2. проверить герметичность впускного воздушного тракта |
моторном отсеке, в салоне через люк |
- | 25 | Приспособление специальное, ключи гаечные открытые 10, 13, 14, 17, 22 и 24 мм, отвертка 8 мм | ||||||||||
| 3. Проверить состояние муфты вентилятора |
моторном |
1 | 8,4 | Ключи гаечные открытые 12, 13, 14, 19, 22 и 24 мм. | ||||||||||
| 4. Проверить состояние опор силового агрегата |
моторном отсеке, в салоне через люк |
5 | 12 | Ключи гаечные открытые 17, 19, 22, 24, 27 мм | ||||||||||
| 5. проверить состояние трубопроводов и коллекторов системы выпуска отработавших газов | Снизу и сзади в моторном отсеке | - | 15,6 | Ключи гаечные открытые 10, 12, 13, 14 и 17 мм, ключ гаечный накидной 17 мм. | ||||||||||
| 6. Закрепить картер сцепления к двигателю | Снизу и в салоне через люк | 1 | 12 | Ключ гаечный открытый 19 мм | ||||||||||
| 7. Проверить люфт в шарнирах и шлицах карданной передачи | Снизу | 2 | 0,8 | |||||||||||
| 8. Закрепить фланцы карданного вала | Снизу | 2 | 8,6 | Ключи гаечные открытые 14, 17 мм | ||||||||||
| 9. Отрегулировать люфт в подшипниках ступиц задних колес | Справа и слева | 2 | 104 | Емкость для слива масла, ключ шестигранный 12 мм, ключ гаечный накидной 14 мм, бородок, молоток, ключ специальный гайки подшипников, зубило, вороток, воронка, шприц заправочный | ||||||||||
| 10. Проверить герметичность заднего моста | Снизу, справа и слева | - | 1,2 | Ключ шестигранный 12 мм, ключ гаечный накидной 14 и 19 мм, ключ гаечный открытый 12, 14 и 17 мм, оправка, лоток, бородок, емкость для слива масла, ключ специальный гайки подшипников с опорой, вороток, шприц заправочный, воронка | ||||||||||
| 11. проверить состояние реактивных штанг задней и передней подвесок | Снизу | 5 | 28,6 | Ключи гаечные открытые 19, 32, 41, 46, 50 и 55 мм, ключ гаечный накидной 19мм, молоток, бородок, отвертка 8 мм, плоскогубцы, рулетка | ||||||||||
| 12. Проверить правильность расположения заднего моста | Справа и снизу, слева | - | 19,4 | Ключи гаечные открытые 19 и 50 мм, ключ гаечный накидной 19 мм, отвертка 8 мм, рулетка, плоскогубцы | ||||||||||
| 13. Проверить состояние переднего шарнира А-образной рамы | Снизу | 1 | 4,8 | Ключи гаечные открытые 24, 65 мм, молоток, бородок, плоскогубцы, отвертка 8 мм. | ||||||||||
| 14. Проверить состояние А-образной рамы | Снизу | 1 | 14,6 | Агрегат сварочный ТС-500, молоток | ||||||||||
| 15. Проверить состояние колес | - | 6 | 31 | Ключи гаечные открытые 12 и 15 мм, отвертка 8 мм, плоскогубцы, воздухораздаточная коробка, манометр, приспособление для накачки шин, стенд шиномонтажный, лопатки монтажные | ||||||||||
| 16. Выполнить перестановку колес (при необходимости) | Сверху, справа и слева | 6 | 6 | Ключ гаек колес 32 мм, ключ гаечный открытый 12 мм, тележка откатная | ||||||||||
| 17. проверить состояние амортизаторов и деталей их крепления | Снизу и в салоне через люки пола | 6 | 18,6 | Ключи гаечные открытые 12, 22, 24 и 80 мм, ключ гаечный накидной 22 мм, молоток, отвертка 8 мм, приспособление | ||||||||||
| 18. Отрегулировать высоту уровня кузова | Снизу | 3 | 28 | Ключи гаечные открытые 10, 14, 17, 19 и 24 мм | ||||||||||
| 19. Проверить состояние шкворневых соединений | Справа и слева | 2 | 37,6 | Ключи гаечные открытые 12, 19, 24, 32 мм, головка сменная 27 мм, ключ с присоединительными квадратами, ключ гаечный накидной 19 мм, ключ для гаек подшипников ступиц передних колес 75 мм, молоток, бородок, отвертка 8мм, плоскогубцы, монтажка, емкость для мойки, домкрат гидравлический, подъемник, приспособление для выпресовки шкворней | ||||||||||
| 20. Проверить состояние подшипников ступиц передних колес | Справа и слева | 4 | 82,8 | Подъемник, ключ гаечный открытый 12 мм, молоток, бородок, отвертка 8 мм, плоскогубцы, ключ гаечный накидной 19 мм, головка сменная 19 мм, ключ для гаек подшипников ступиц передних колес 75 мм, монтажная лопатка, съемник подшипников, ключ для головки, щетка | ||||||||||
| 21. Проверить состояние манжет ступиц передних колес | Справа и слева | 2 | 1,6 | Молоток, бородок, оправка | ||||||||||
| 22. Отрегулировать схождение передних колес | Снизу | 1 | 34,4 | Линейка для проверки схождения колес, ключи гаечные открытые 17 и 19 мм, ключ трубный |
||||||||||
| 23. проверить люфт в шлицах и шарнирах карданного вала | 1 | 0,6 | Ключи гаечные открытые 12 и 13 мм, плоскогубцы, люфтомер | |||||||||||
| 24. Закрепить картер рулевого механизма и стяжные болты переходника, соединяющего вал рулевого механизма с удлинительным валом | 1 | 7,6 | Ключ гаечный открытый 22 мм, ключ гаечный накидной 24 мм | |||||||||||
| 25. Проверить состояние тормозных барабанов | Справа и слева при снятых тормозных барабанах | 4 | 102 | Ключ гаечный открытый 12 мм, ключ гаек колес 32 мм, болты-съемники, отвертка 10 мм, молоток, приспособление для крепления гаек колес, монтажные лопатки, бородок | ||||||||||
| 26. Проверить состояние колодок и фрикционных накладок | Справа и слева | 8 | 36,6 | Монтажка специальная, отвертка 8 мм, емкость для мойки | ||||||||||
| 27. проверить крепление корпусов разжимных механизмов к суппорту | 8 | 30,4 | Ключ специальный 10 мм, бородок, молоток, ключи гаечные открытые 22 и 24 мм | |||||||||||
| 28. Проверить состояние клина, роликов, толкателей и чехлов разжимных механизмов | Справа и слева | 8 | 31,6 | Отвертка 8 мм, ключ гаечный накидной 19 мм, молоток | ||||||||||
| 29. Проверить состояние стяжных и фиксирующих пружин колодок | Справа и слева | 8 | 3 | Монтажка специальная, ключ гаечный открытый 14 мм, отвертка 8 мм | ||||||||||
| 30. Проверить состояние зубчатых колец АБС на ступицах колес | Справа и слева | 4 | 2,4 | Отвертка 8 мм | ||||||||||
| 31. Отрегулировать зазоры датчика частоты вращения колес АБС | Справа и слева | 4 | 4,1 | Ключ гаечный открытый 13 мм | ||||||||||
| 32. Проверить исправность работы АБС после проведения технического обслуживания | В кабине | - | 8,3 | - | ||||||||||
| 33. Проверить состояние электропроводки | - | - | 14,8 | Нож, отвертка 6,5 мм, ключ квадрат, контрольная лампа | ||||||||||
| 34. Довести до нормы плотность электролита в аккумуляторных батареях | 2 | 3,8 | Ареометр, пробник, ключи гаечные открытые 12,13,14 и 19 мм | |||||||||||
| 35. Очистить от нагара спираль свечи накаливания | Слева в отсеке подогревателя | 1 | 3,2 | Ключи гаечные открытые 27 и 41 мм, щетка | ||||||||||
| 36. Проверить состояние уплотнителей дверей | Снаружи и в салоне | 3 | 11,8 | Отвертка 8 мм, отвертка крестообразная | ||||||||||
| 37. Проверить состояние и действие аварийно-вентиляционных люков | В салоне | 3 | 4,2 | Отвертка 8 мм, плоскогубцы | ||||||||||
| 38. Проверить состояние резиновых петель крышек | Справа и слева | 8 | 12,8 | Ключ гаечный открытый 10 мм, отвертка 8 мм | ||||||||||
| 39. Проверить состояние пола и крышек люков | В салоне и снизу | - | 26,6 | Отвертка 8 мм, молоток, дрель, набор сверл, отвертка крестообразная | ||||||||||
| 40. Проверить расположение створок дверей по высоте | В салоне и снизу | 6 | 4,2 | Ключи гаечные открытые 12. 13 и 19 мм, ключ шестигранный 12 мм, плоскогубцы, отвертка 8 мм, молоток, зубило | ||||||||||
| 41. Проверить состояние упоров осей нижних фиксаторов створок дверей | В салоне и снизу | 6 | 4,2 | Ключи гаечные открытые 10, 19 мм. Отвертка 8 мм | ||||||||||
| 42. Закрепить кронштейны направляющих роликов дверей | В салоне и кабине | 6 | 8,6 | Ключ специальный 12 мм | ||||||||||
| 43. Закрепить направляющие желоба роликов дверей | В салоне и кабине сверху | 6 | 5,4 | Ключ гаечный открытый 10 мм, ключ торцовый 10 мм | ||||||||||
| 44. Закрепить оси направляющих роликов дверей | В салоне и кабине | 6 | 3,6 | Ключи гаечные открытые 10 и 19 мм, ключ накидной 19 мм, ключ торцовый 10 мм | ||||||||||
| 45. Проверить состояние обивки сидений и травмобезопасных валиков | В салоне и кабине | - | 9,2 | Отвертка 8 мм | ||||||||||
| 46. Закрепить каркасы и спинки сидений | В салоне | - | 8,6 | Ключи гаечные открытые 12 и 17 мм, отвертка 8 мм | ||||||||||
| 47. проверить состояние подвижного основания аккумуляторных батарей | Справа в отсеке аккумуляторных батарей | 1 | 4,4 | Ключ гаечный открытый 19 мм, шприц рычажно-плунжерный, отвертка 6,5 мм | ||||||||||
| 48. Закрепить стойки, поручни и перегородки дверей | В салоне | - | 4,2 | Ключ гаечный открытый 12 мм, ключ шестигранный 6 мм, отвертка 10 мм, дрель, набор сверл, отвертка крестообразная | ||||||||||
| 49. Закрепить кронштейны ограждения стекол на створках дверей | В салоне | 10 | 2,8 | Ключ специальный 17 мм | ||||||||||
| 50. Заменить масло в картере ГМП (при достижении пробега 60 тыс. км, но не реже одного раза в год) | В салоне через люк и снизу | - | 29,4 | Ключ шестигранный 12 мм, емкость для слива масла, маслораздаточная колонка, воронка | ||||||||||
| 51. Заменить сменный фильтрующий элемент масляного фильтра ГМП (при замене масла ГМП) | В салоне или снизу | 1 | 6,1 | Ключи гаечные открытые 14, 36 мм, головка 36 мм, вороток, емкость для отработавших фильтрующих элементов | ||||||||||
| 52. Промыть фильтр грубой очистки топлива | Снизу | 1 | 27,4 | Ключи гаечные 13 и 22 мм, ключ гаечный накидной 14 мм, емкость для воды | ||||||||||
| 53. Смазать контактные поверхности ребер тормозных колодок и толкателей | Справа и слева | 16 | 2,4 | Емкость для смазки, лопатка | ||||||||||
| 54. Смазать рабочие поверхности деталей разжимных механизмов | Справа и слева | 8 | 12 | Емкость для смазки, ванна для мойки деталей, воздухораздаточная колонка | ||||||||||
| 55. Смазать подшипники ступиц передней оси | Справа и слева | 2 | 12 | Емкость для смазки, ванна для мойки деталей, лопатка деревянная | ||||||||||
Общая трудоёмкость составляет 23,5 чел-ч. Операции ТО-2 достаточно трудоёмки, однако не дают в полной мере информацию об эффективности работы систем тормозного и рулевого управления, в отличие от проверок данных систем на диагностических стендах. Проверки на стендах требуют гораздо меньших затрат времени, и при этом дают развернутую информацию о состоянии диагностируемой системы.
2.3 Зона ТО-2. расположение и имеющееся оборудование
Зона ТО-2 «МУП ВПАТП-7» расположена в отдельном строении, имеет два въезда и два выезда для сквозного движения автомобилей. Размеры зоны ТО-2 позволяют разместить в ней одновременно четыре автобуса. Схема зоны ТО-2 и расположения оборудования приведена на рис.1
Рис. 1 – Схема зоны ТО-2
1 – станок заклёпочный пневматический; 2 – станок вертикально-сверлильный; 3 – верстак слесарный; 4 – станок для проточки тормозных колодок и барабанов; 5 – подъёмник передвижной; 6 – подъёмник стационарный.
Проанализировав схему зоны ТО-2, можно заметить, что данное производственное помещение располагает достаточными площадями для размещения оборудования для диагностирования систем тормозного и рулевого управления.
В таблице 2.3 приведен перечень имеющегося в зоне ТО-2 оборудования и его современные аналоги.
Таблица 2.3 – Оборудование зоны ТО-2 МУП «ВПАТП-7»
| Наименование оборудования | г/в | Соответствие современным требованиям | Современные аналоги |
Подъемник передвижной ПП-24. грузоподъемность 24 т. 4 стойки с редукторным приводом, подхват за колёса. |
2008 | соответствует | Подъемник передвижной ПП-20. грузоподъемность 20 т. 4 стойки с редукторным приводом, подхват заколеса |
Подъёмник стационарный ПС-16. грузоподъемность 16 т. 4 стойки с редукторным приводом, подхват за поддомкратные площадки |
2006 | соответствует | Подъемник стационарный ПС-15. грузоподъемность 15 т. 4 стойки, подхват за поддомкратные площадки |
| Станок универсальный вертикально-сверлильный ЗИЛ 2А135 | 1987 | устарел | Редукторный вертикально-сверлильный станок JETGHD-27 |
| Станок заклепочный пневматический | 1985 | устарел | Гидро-пневматический заклёпочный станок Comec СС-30 |
| Станок для проточки тормозных колодок и барабанов пр-ва Гомельского станкостроительного завода им. С.М. Кирова | 1983 | устарел | Станок для проточки тормозных дисков, барабанов и маховиков ComecTR 1500. Станок для проточки тормозных колодок ComecTCE 560 |
Из анализа имеющегося в зоне ТО-2 МУП «ВПАТП-7» оборудования можно сделать вывод о том, что большая часть используемого оборудования сильно устарела и не соответствует современным требованиям, предъявляемым к качеству и точности обработки деталей. Так, например, современные станки для проточки тормозных барабанов и колодок обеспечивают большую точность обработки и лучшее совпадение рабочих поверхностей, чем имеющийся. Кроме того, в зоне ТО-2 отсутствует оборудование для диагностирования систем тормозного и рулевого управления, отвечающих за активную безопасность автомобиля. В связи с важностью обеспечения надежного и безотказного функционирования систем рулевого и тормозного управления, целесообразно оснастить зону ТО-2 соответствующим диагностическим оборудование
3 Оборудование, применяемое для диагностирования систем активной безопасности
В настоящее время определены два направления в диагностировании тормозных систем автомобилей:
Комплексное диагностирование, позволяющее оценить техническое состояние тормозов автомобиля в целом по величине оценочных (выходных) параметров (тормозной путь, замедление, тормозная сила, время срабатывания);
Причинное диагностирование, в процессе которого устанавливается снижение эффективности тормозов путем определения технического состояния отдельных агрегатов и элементов тормозной системы.
Комплексное диагностирование является первичным этапом, его выполняют на специальных стендах в плановом порядке с определенной периодичностью. При этом измеряют:
Тормозной путь автомобиля (путь, проходимый автомобилем с момента нажатия на тормозную педаль до полной остановки);
Замедление автомобиля при торможении;
Тормозное усилие на каждом колесе.
Сопутствующими параметрами могут быть время срабатывания тормоза каждого колеса (оси), разность величин основных параметров по отдельным колесам.
Кроме указанных выше параметров технического состояния тормозов, на стендах можно определять усилие свободного вращения колес, силу торможения, развиваемую каждым колесом, наличие блокировки, т. е. схватывания колес, усилие давления на тормозную педаль, неравномерность износа (эллипсность) тормозных барабанов.
Усилие свободного вращения колес характеризует регулировку тормозных колодок и состояние механической передачи автомобиля (трансмиссии). При оптимальной регулировке колодок и отсутствии дефектов в механической передаче усилие свободного вращения колес грузовых автомобилей находится в пределах 300-400 Н (30-40 кгс) .
Тормозная сила - реакция опорной поверхности на колеса автомобиля, вызывающая торможение. Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля.
Тормозная сила, развиваемая каждым колесом, при одном и том же усилии давления на педаль является важным параметром, определяющим занос автомобиля при резком торможении. Нормальное разложение тормозной силы между передними и задними колесами определяется заводами-изготовителями автомобилей. Разница между силами торможения, развиваемыми правыми и левыми колесами, допускается не более 15-20 %.
Оценочным параметром эффективности тормозов в целом служит соотношение тормозной силы и веса автомобиля. Тормозная сила должна быть не менее 65 % веса автомобиля.
Усилие давления на педаль характеризует состояние гидравлического привода тормозов; оно не должно превышать при блокировке колес 500 Н (50 кгс).
Неравномерный износ тормозных барабанов по окружности характеризуется нестабильностью показаний силы торможения, проявляющейся в колебаниях стрелки прибора синхронно скорости вращения колеса (измерение лучше проводить при малых скоростях). Допустимая эллипсность тормозного барабана вызывает колебания стрелки прибора в пределах, определяемых конструкцией стенда .
Например, на стенде КИ-4998 для грузового автомобиля допустимое колебание стрелки прибора 10 делений, т. е. 700 Н (70 кгс).
В настоящее время разработано несколько типов стендов для диагностирования тормозов легковых и грузовых автомобилей:
Стенды для статических испытаний, на которых измерение тормозных сил осуществляют при неподвижном автомобиле и близких к нулю скоростях вращения колес;
Стенды для кинематических испытаний, где автомобиль неподвижен, вращение колес происходит с помощью роликов стенда (подвижной лентой);
Стенды для динамических испытаний, где автомобиль въезжает с определенной скоростью на динамометрические площадки и затормаживается (автомобиль и стенд воздействуют друг на друга так же, как автомобиль и дорога во время торможения).
Диагностическое оборудование предназначено для проверки технического состояния как автомобиля в целом, так и основных его узлов и систем. Техническое состояние в целом оценивается уровнем безопасности движения, воздействием на окружающую среду, тягово-экономическими характеристиками.
3.1 Оборудование для диагностирования тормозных систем
Согласно ГОСТ 25478 - 82, проверка эффективности тормозов осуществляется методами ходовых и стендовых испытаний. Методика ходовых испытаний заключается в том, что снаряженный автомобиль разгоняется на ровной площадке с сухим асфальтобетонным покрытием (коэффициент сцепления не ниже 0,6) до скорости 40 км/ч и водитель производит экстренное торможение. При этом оцениваются тормозной путь автомобиля и замедление, нормативные значения которых установлены стандартом в зависимости от типа автомобиля. Стояночная тормозная система оценивается по обеспечению неподвижного состояния при заезде автомобиля (автопоезда) на наклонную эстакаду с различными значениями уклона: для автомобиля полной массы 16 %, для легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоянии 23 % и для грузовых автомобилей и автопоездов в снаряженном состоянии 31 %.
При ходовых испытаниях тормозов могут применяться деселерометры (приборы для определения ускорения), но в основном используются методы визуальных наблюдений, что делает оценку технического состояния тормозов субъективной и, как следствие, недостаточно достоверной. В связи с этим в последнее время все больший акцент в организации диагностирования тормозов переносится на стендовые методы, обеспечивающие объективную оценку тормозных свойств автомобиля. Тормозные стенды подразделяются на площадочные и роликовые, а последние на стенды инерционного и силового типа. Схема площадочного тормозного стенда представлена на рис. 3.1.
Рис. 3.1 - Схема площадного тормозного стенда.
1 – площадка; 2 – датчик; 3 – ролик; 4 – колесо; 5 – пружина;
Методика диагностирования тормозов с его использованием заключается в разгоне автомобиля до скорости 6 - 12 км/ч и резком торможении при наезде колесами 4 на площадки 1 стенда. Если тормоза неэффективны, то колеса автомобиля прокатываются по площадкам стенда и последние не перемещаются. Если же тормоза эффективны, колеса затормаживаются и блокируются, а под влиянием сил инерции и сил трения между колесами и поверхностью площадок автомобиль перемещается вперед и захватывает с собой площадки. Значение не ограниченного пружинами 5 перемещения каждой площадки на роликах 3 воспринимается датчиками 2 и фиксируется измерительными приборами, расположенными на пульте. Основными преимуществами площадочных стендов являются их быстродействие, малая металло- и энергоемкость. Наиболее удобны стенды для проведения инспекторского контроля с выдачей заключения «годен - не годен». К недостаткам этих стендов следует прежде всего отнести низкую стабильность показаний из-за изменения коэффициента сцепления колес автомобиля с площадками (колеса мокрые, грязные и т. д.) и, заезда автомобиля с перекосом. Именно вследствие этих причин до сих пор не реализовано серийное производство этих стендов.
Указанные недостатки отсутствуют у стендов с беговыми роликами (барабанами), получивших широкое распространение во всем мире. На рис. 3.2 приведена принципиальная схема тормозного стенда инерционного типа.
Конструктивно он выполнен из двух пар барабанов, соединенных во избежание проскальзывания колес цепными передачами. Привод осуществляется от электродвигателя мощностью 55 - 90 кВт через редуктор и электромагнитные муфты, при отключении которых блоки барабанов становятся самостоятельными динамическими системами. Беговые барабаны соединены с маховыми массами.
Физический смысл проверки эффективности тормозов на инерционном стенде заключается в следующем. Если в реальных условиях на дороге с помощью тормозных механизмов гасится кинетическая энергия поступательно движущегося автомобиля, то на стенде, где автомобиль неподвижен, за счет действия тормозов гасится энергия вращения барабанов и маховых масс, с которой «движущаяся дорога подкатывается под автомобиль». Для обеспечения имитации реальных условий маховые массы подбираются таким образом, чтобы момент инерции их и беговых барабанов при заданной скорости вращения обеспечивал кинетическую энергию, соответствующую кинетической энергии поступательно движущейся массы автомобиля, приходящейся на одну ось.
Рис. 3.2 - Схема тормозного стенда инерционного типа с беговыми барабанами:
1 - маховик; 2 - барабаны стенда: .3 - цепная передача; 4 - электромагнитная муфта, 5 - редуктор; 6 - электродвигатель
Преимуществами тормозных стендов инерционного типа являются высокая степень точности и достоверности определения показателей (за счет обеспечения высокой стабильности коэффициента сцепления между колесами автомобиля и барабанами стенда), возможность испытаний тормозов в режимах, приближающихся к реальным, чем обеспечивается высокая информативность проверки. Однако стенды инерционного типа металлоемки (с инерционными массами до 5 т) и энергоемки. Наиболее целесообразно применение стендов данного типа при проведении приемочного контроля автомобилей с целью комплексной оценки их тормозных свойств .
Наибольшее распространение получили в настоящее время тормозные стенды силового типа, принципиальная схема которых показана на рис. 3.3.
Рис. 3.3 - Схема роликового тормозного стенда силового типа:
1 – рама; 2 - ролик; 3 - цепная передача; 4 - вал; 5 - мотор-редуктор; 6 - блокировочный ролик; 7 - автомобильное колесо; 8 - датчик давления.
Так же, как и инерционные, они выполнены в виде двух пар роликов, соединенных цепными передачами. Каждая пара роликов имеет автономный привод от соединенного с ним жестким валом электродвигателя мощностью 4 - 13 кВт с встроенным редуктором (мотор-редуктором). Вследствие использования редукторов планетарного типа, имеющих высокие передаточные отношения (32 - 34), обеспечивается невысокая скорость вращения роликов при испытаниях тормозов, соответствующая 2 - 4 км/ч скорости автомобиля. На роликах стенда нанесены насечка или специальное асфальтобетонное покрытие, обеспечивающее стабильность сцепления колес с роликами. Для обеспечения компактности конструкции и удобства монтажа блоки роликов установлены в общей раме. Стенд должен быть укомплектован датчиком усилия на тормозной педали и обеспечивать возможность определения максимальной тормозной силы и времени срабатывания тормозного привода. Преимуществами тормозных стендов силового типа являются их достаточно высокая точность, а низкая скорость вращения роликов при испытании тормозов определяет их высокую технологичность. К недостаткам стендов относится их металло- и энергоемкость. Наиболее удобны эти стенды при проведении операционного контроля, когда с их использованием определяется эффективность тормозов, проводятся при необходимости регулировочные работы и повторной проверкой оценивается качество выполненных регулировок. Для стендов силового типа имеются разработки по применению автоматизации процесса диагностирования, что в значительной мере повышает информативность и достоверность результатов диагностирования.
3.2 Оборудование для диагностирования рулевого управления
3.2.1 Оборудование для измерения люфта в рулевом управлении
Рулевое управление в целом проверяют прибором модели К-187. Прибор К-187 переносного типа, включает в себя динамометр со шкалой и люфтомер, который крепится на рулевом колесе; стрелка люфтомера крепится на рулевой колонке.Он позволяет определить суммарный люфт (по углу поворота рулевого колеса), а также общую силу трения, для чего передние колеса вывешивают, чтобы устранить трение шин в пятне контакта, и специальным динамометром измеряют усилие поворота рулевого колеса.
При обслуживании рулевых систем, снабженных гидроусилителем, дополнительно применяют установку модели К465М, которая позволяет определить утечку масла, давление гидравлического, насоса, производительность насоса. Износ шкворневого узла переднего моста грузового автомобиля проверяют прибором модели Т-1 .
Так же существуют более точные и удобные в эксплуатации приборы для измерения суммарного люфта в рулевом управлении, разработанные отечественными учеными. Например, динамометр с гидравлическим люфтомером на диске для диагностирования рулевого управления .
Измерительный элемент этого прибора - герметичная прозрачная ампула с жидкостью и оставленным в ней пузырьком воздуха. Опытный образец представлен на рис. 3.4.
Прибор выполнен из трех соединенных в один блок конструктивных частей: динамометра, люфтомера и присоединительного устройства.
Динамометр двухстороннего действия оснащен двумя динамометрическими рукоятками 1 со шкалами 2 и фиксаторными кольцами 7. Его пружины размещены в цилиндрическом корпусе, закрытом крышками 12.
Люфтомер скомпонован на диске 6 и представляет собой герметичную прозрачную ампулу 5, заполненную низкозамерзающей жидкостью (спиртом) с оставленным пузырьком воздуха 4. Указанная ампула проградуирована и совмещена со шкалой 3 люфтомера, состоящей из двух частей – соответственно с началом отсчета слева направо и справа налево. Диск 6 установлен во втулке 8 с возможностью вращения как влево, так и вправо. Осевое перемещение диска 6 ограничено двумя установочными винтами 11.
Рис. 3.4 - Прибор для проверки рулевого управления ДЛ-Г (динамометр-люфтомер гидромеханический):
1 – динамометрическая рукоятка; 2 – шкала динамометра; 3 – шкала люфтомера; 4 – пузырек воздуха; 5 – ампула; 6 – диск люфтомера; 7 – фиксаторное кольцо; 8 – втулка диска; 9 – кронштейн; 10 – нажимной винт; 11 – установочный винт; 12 – крышка динамометра.
Присоединительное устройство состоит из Г-образного кронштейна 9 с запрессованной в него гайкой, в которую ввинчен нажимной винт 10. Для компоновки прибора в один узел втулка 8 жестко присоединена к цилиндру динамометра сверху, а кронштейн 9 также присоединен к этому корпусу, но снизу.
Принцип работы динамометра-люфтомера. Прибор закрепляют винтом 10 к нижней или верхней точке обода рулевого колеса. При этом желательно, чтобы плоскость диска 6 была параллельна плоскости вращения указанного обода. Фиксаторные кольца 7 прижимают к крышкам 12. Прибор готов к работе.
Усилие на ободе рулевого колеса (силу трения) проверяют повертыванием обода за динамометрические рукоятки 1 из одного крайнего положения в другое. Происходит деформация пружин и вследствие этого – перемещение рукояток, а также – смещение фиксаторных колец по указанным рукояткам. Когда рукоятки отпускают, они возвращаются в исходное положение, а кольца удерживаются на них благодаря силе трения. По положению визирной линии на кольце 7 относительно штрихов шкалы 2 на рукоятке 1 находят результат измерения – максимальное усилие на ободе рулевого колеса.
Для измерения суммарного люфта повертывают рулевое колесо сначала, например, по часовой стрелке, прикладывая к рукоятке 1 заданное (нормированное) усилие и в этом положении устанавливают нуль на люфтомере, вращая диск 6. При этом левый край пузырька 4 воздуха совмещают с нулевой отметкой шкалы люфтомера – крайней риской на ампуле 5. После чего повертывают рулевое колесо в противоположном направлении, прикладывая к другой рукоятке такое же усилие. При вращении рулевого колеса ампула совершает переносное движение, а пузырек воздуха перемещается в ее полости под действием подъемной силы. Поэтому результаты измерений не зависят как от угла наклона обода рулевого колеса к горизонтальной плоскости, так и от диаметра указанного обода. По перемещению пузырька 4 относительно соответствующей шкалы люфтомера – рисок на ампуле 5 определяют люфт рулевого колеса.
При необходимости повторяют измерение с началом поворота обода рулевого колеса в противоположном направлении. Диагностирование завершено. Ослабляют винт 10 и снимают прибор с обода.
3.2.2 Оборудование для измерения углов установки колес
Проездные платформенные или реечные стенды для проверки углов установки колес, схема которых приведена на рисунке 3.5, предназначены для экспресс-диагностирования геометрического положения автомобильного колеса по наличию или отсутствию в пятне контакта боковой силы.
Рис. 3.5 - Средства контроля углов установки колес в динамическом режиме: а - проездной платформенный стенд; б - схема проездного реечного стенда;
в - схема стенда с беговыми барабанами; 1 - платформа поперечного перемещения; 2 - рейка поперечного перемещения; 3 - ведущий барабан; 4 - ведомый барабан осевого перемещения.
Когда углы установки колес не соответствуют требованиям, в пятне контакта возникает боковая сила, которая воздействует на платформу (рейку) и смещает её в поперечном направлении. Смещение регистрируется на измерительном устройстве. Какой угол установки колес надо регулировать, данные стенды не указывают. При необходимости дальнейшее обслуживание автомобиля выполняют на стендах, работающих в статическом режиме.
Платформенные стенды устанавливают под одну колею автомобиля, реечные - под две. Автомобиль проезжает через стенд со скоростью примерно 5 км/ч.
Стенды с беговыми барабанами предназначены для измерения боковых сил в местах контакта управляемых колес автомобиля с опорной поверхностью барабана. Для измерения боковых сил автомобиль устанавливают на стенде и включают электродвигатели бaрабанов. При помощи рулевого колеса, наблюдая за приборами, добиваются равенства боковых сил на обоих колесах. Если показания не соответствуют норме, регулируют схождение. В случае, если требуемого результата достичь не удалось, дальнейшее обслуживание автомобиля выполняют на стендах, работающих в статическом режиме.
Стенды с беговыми барабанами в основном предназначены для автомобилей, у которых предусмотрена регулировка только схождения. Эти стенды металлоемкие и дорогостоящие, поэтому использовать их целесообразно только на крупных АТП .
Стенды, (приборы) для контроля углов установки колес в статическом режиме позволяют измерять углы: продольного и поперечного наклона оси шкворня, развала, соотношения углов поворота, схождения. Эти стенды получили наибольшее распространение из-за простоты конструкции и невысокой стоимости. Функциональные возможности стендов примерно одинаковые, основные различия - в принципе измерения.
Измерение по уровню. На колесо автомобиля крепят прибор и по жидкостным уровням выставляют его «горизонт» (рис. 3.6, а). Поворачивая колеса вправо и влево, определяют, какой наклон получили уровни. Величина этих наклонов зависит от фактических значений углов установки колес. Отечественный прибор данного типа - М2142. Принцип уровня (или отвеса) заложен в измерительные системы большинства современных конструкций. Отклонение колеса от этих базовых положений считывается визуально, а в некоторых конструкциях автоматически и выдается на перфокарту или дисплей.
Рис. 3.6 - Средства контроля углов установки колес в статическом режиме:
1 - прибор с уровнями; 2 - измерительная головка с направляющими; 3 - измерительные стержни; 4 - контактный диск для крепления на колесе; .5 - проектор; 6 - источник светового луча с измерительной шкалой; 7 - зеркальный отражатель.
Измерение контактным способом. На автомобильное колесо строго параллельно его плоскости вращения крепят металлический диск. К нему по направляющим подводят прибор с подвижными измерительными стержнями. По величине утапливания стержней определяют значения углов установки колес (рис. 3.6, б). Выпускаемый в настоящее время стенд такого типа К622 предназначен для легковых автомобилей, но легко может быть модернизирован для грузовых и технологически удобен для измерения углов схождения и развала на поточных линиях технического обслуживания.
Измерение по проецируемому лучу. На автомобильное колесо крепят проектор, посылающий на экран узкий световой или лазерный луч (рис. 3.6, в). Изменяя положение колеса по соответствующим шкалам, поочередно измеряют углы установки колеса, а также геометрию базы автомобиля. Представителем стендов этого типа является модель K111 для легковых автомобилей и K62I – для грузовых.
Измерение по отраженному лучу. На автомобильное колесо крепят трехгранный зеркальный отражатель, центральное зеркало которого должно быть параллельно плоскости качения колеса. На зеркало посылают луч с визирным символом (рис. 3.6, г). Изменяя положение колеса, по положению визира на соответствующих шкалах поочередно определяют углы установки колеса. Стенды данного типа получили наибольшее распространение на АТП (модель 1119М), так как надежны, имеют высокую точность измерения, просты в работе и обслуживании. Для измерения только угла схождения применяют специальную линейку (модель 2182), которая универсальна и пригодна для всех автомобилей. Использование линейки оправдано только при отсутствии другого оборудования, так как обеспечиваемая ею точность примерно в 2 – 4 раза ниже, чем стационарных стендов, что недостаточно для современных автомобилей .
3.3 Диагностическое оборудование, предлагаемое на рынке
3.3.1 Тормозные стенды
В настоящее время на рынке предлагается достаточно широкая номенклатура тормозных диагностических стендов. Наибольшее распространение получили стенды силового типа. Присутствуют как стационарные, так и подкатные модели стендов. В условиях МУП «ВПАТП-7» при достаточно большой производственной программе ТО, а так же для удобства диагностирования тормозного управления перед выездом на линию, следует установить стационарный тормозной стенд.
Стенд СТС-10У-СП-11
Стенд СТС-10У-СП-11 - стационарный универсальный стенд контроля тормозных систем легковых и грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов с нагрузкой на ось до 10 т. Результаты измерений обрабатываются на персональном компьютере и выводятся на экран. Измеряет нагрузку на ось, тормозную силу на каждом колесе, усилие на органах управления, выводит тормозные диаграммы.Определяет расчетные параметры по ГОСТ Р 51709-2001: удельную тормозную силу, относительную разность тормозных сил колес оси, асинхронность времени срабатывания тормозного привода звеньев автопоезда.Дополнительно может измерять время срабатывания тормозной системы. В таблице 3.1 приведены основные технические параметры стенда.
Таблица 3.1 – Технические параметры стенда Стенд СТС-10У-СП-11
| Диаметр колес автомобиля, мм | 520 - 1300 |
| Ширина колеи по роликам, мм | 880 - 2300 |
| Начальная скорость торможения, имитируемая на стенде, км/ч, не менее | 4,4 / 2,2 |
| 1 – 6 / 3 - 30 | |
| 100 - 1000 | |
| Предел допускаемой приведенной погрешности, % | 10000 |
| 0 – 1,5 | |
| 15 | |
| 8 | |
| Площадь под оборудование | 6,5*15 |
Рис. 1 – Размещение оборудования в рабочем положении
1 - устройство опорное правое; 2 - устройство опорное левое; 3 - шкаф силовой; 4 - шкаф приборный; 5 – фотоприёмник; 6 - стойка управления; 7 - розетка для подключения стойки управления
Стенд СТМ-8000
Стенд предназначен для контроля эффективности тормозных систем легковых, грузовых автомобилей, автобусов, а так же многоосных полноприводных автомобилей с осевой нагрузкой до 8000 кг, шириной колеи 960-2800 мм.
Стенд может применяться на станциях технического обслуживания АТС, автопредприятиях, станциях государственного технического осмотра для контроля тормозных систем в эксплуатации, при выпуске на линии, а так же при ежегодном техническом осмотре с применением средств диагностирования. Основные технические параметры стенда приведены в таблице 3.2.
Стенд обеспечивает определение следующих параметров:
Масса оси;
Удельная тормозная сила;
Овальность колес диагностируемой оси.
Таблица 3.2 – технические характеристики стенда СТМ-8000
| Диаметр колес автомобиля, мм | 520 - 1300 |
| Ширина колеи по роликам, мм | 800 - 2300 |
| 3,0 / 2,3 | |
| Диапазон измерения тормозной силы на каждом колесе проверяемой оси, кН | 0 - 25 |
| Предел допускаемой приведенной погрешности, % | |
| Диапазон измерения усилия на органе управления, Н | 0 - 1000 |
| Предел допускаемой приведенной погрешности, % | 8000 |
| Диапазон измерения времени срабатывания тормозной системы, с | 0 – 1,5 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 15 |
| Время непрерывной работы, ч, не меннее | 8 |
| Площадь под оборудование | 6*15 |
Стенд Cartec BDE 3504-10t (spec CeSi)
Стенд CartecBDE 3504-10t (specCeSi) - компьютерный роликовый тормозной стенд для грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов с нагрузкой на ось до 10 т. Ролики стенда имеют керамо-кремниевое покрытие, имитирующее дорожное полотно. Стенд имеет два следящих ролика. Стенд включается только тогда, когда оба следящих ролика опущены вниз (т.е. автомобиль находится на тормозном стенде), это предотвращает случайный запуск и обеспечивает дополнительную безопасность. В комплекте со стендом поставляется фундаментальная рама, значительно облегчающая подготовку фундамента диагностической линии и снижающая вероятность ошибок при установке оборудования.
Для воссоздания на стенде условий испытаний, наиболее близких к реальным дорожным условиям, автомобили необходимо диагностировать в груженном состоянии. Для этих целей в комплекте оборудования стенда имеется устройство для имитации нагрузки на автомобиль. Оно состоит из двух гидроцилиндров, устанавливаемых в смотровой канаве и прикрепляемых посредством цепей к раме или оси автомобиля. Усилие, создаваемое гидроцилиндрами, прижимает колеса автомобиля к роликам и таким образом имитирует загрузку автомобиля. В таблице 3.3 приведены технические характеристики стенда.
Стенд измеряет следующие параметры:
Масса оси;
Усилие на органе управления;
Относительная разность тормозных сил одной оси;
Удельная тормозная сила;
Время срабатывания тормозной системы;
Овальность колес диагностируемой оси;
Усилие свободного вращения колес.
Таблица 3.3 – Технические характеристики стенда CartecBDE 3504-10t
| Диаметр колес автомобиля, мм | 520 - 1300 |
| Ширина колеи по роликам, мм | 850 - 2300 |
| Скорость торможения, имитируемая на стенде, км/ч | 2,8 / 2,2 |
| Диапазон измерения тормозной силы на каждом колесе проверяемой оси, кН | 0 – 6 / 0 - 30 |
| Предел допускаемой приведенной погрешности, % | |
| Диапазон измерения усилия на органе управления, Н | 0 - 1000 |
| Предел допускаемой приведенной погрешности, % | 10000 |
| Диапазон измерения времени срабатывания тормозной системы, с | 0 – 1,5 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 15 |
| Время непрерывной работы, ч, не меннее | 10 |
| Площадь под оборудование | 5*15 |
Результаты сравнительного анализа рассмотренных стендов приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Сравнительные характеристики тормозных стендов
Проведя сравнение трех выбранных тормозных стендов, можно заключить, что стенд фирмы Cartec, в отличие от других рассмотренных, помимо требуемых по ГОСТ Р 51709-2001 параметров тормозных систем дополнительно определяет овальность тормозных барабанов диагностируемой оси и усилие свободного вращения колес. Так же важна возможность имитации загрузки автомобиля, что позволяет оценить работу тормозной системы автобуса при движении его с пассажирами. Поэтому данный стенд является наиболее предпочтительным для установки в МУП «ВПАТП-7».
3.3.2 Стенды регулировки углов установки колес
Рассмотрим диагностические стенды для регулировки углов установки колес, пользующиеся наибольшим спросом на рынке диагностического оборудования.
Стенд КДС-5К Т
Компьютерный диагностический стенд КДС-5К Т предназначендля регулировки углов установки управляемых колёсгрузовых автомобилей и автобусов. Параметры, измеряемые стендом, пределы и погрешности измерений приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 – Характеристики стенда КДС-5К Т
Цена стенда КДС-5К Т составляет 270 тысяч рублей.
Стенд Техно Вектор 4108
Компьютерный стенд регулировки углов установки колес, предназначенный для любых автомобилей с диаметром обода от 12 до 24 дюймов. Характеристики параметров, измеряемых стендом, приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Характеристики стенда Техно Вектор 4108
Результаты измерений до и после регулировки выводятся на дисплей и печатающее устройство.
Цена стенда составляет 250 тысяч рублей.
Стенд HunterPA100 – компьютерный стенд с инфракрасными датчиками для регулировки углов установки колес. В комплекте со стендом поставляются самоцентрирующиеся захваты на колеса, рассчитанные на диаметр обода от 10 до 24 дюймов. Инфракрасные датчики позволяют измерять углы схождения с точностью до 1’. Особенность данного стенда – отсутствие жесткого диска. Программное обеспечение построено на платформе операционной системы Linux, в качестве носителя используется флеш-карта, в следствие чего стенд практически невозможно вывести из строя программным путем. Наименование и точность измеряемых стендом параметров приведены в таблице 3.7.
Таблица 3.7 – Характеристики стенда HunterPA100
Цена стенда составляет 295 тысяч рублей.
Из трех рассмотренных диагностических стендов наиболее предпочтительным вариантом является стенд фирмы Hunter, так как он обеспечивает достаточно высокую точность измерения всех необходимых параметров в сочетании с более высокой надежностью, что обеспечивается инфракрасной связью датчиков, устанавливаемых на колеса, в отличие от лазерных или кордовых, а так же наличием стойкой к сбоям операционной системы.
Заключение
Актуальность темы данной работы обусловлена сложившейся неблагоприятной обстановкой на дорогах города, большим количеством ДТП. В сорока процентах случаев одной из причин ДТП является неудовлетворительное техническое состояние систем автомобиля, отвечающих за активную безопасность. В ДТП с участием автобусов опасности подвергается здоровье гораздо большего числа людей, чем с участием легковых автомобилей. Поэтому в условиях ПАТП особенно важно уделять повышенное внимание техническому состоянию систем активной безопасности подвижного состава.
В первом разделе работы были рассмотрены требования ГОСТ Р 51709-2001 к техническому состоянию систем тормозного и рулевого управления и методы их проверки. Методы проверки тормозных систем на диагностических стендах являются предпочтительными по отношению к проверкам в дорожных условиях, так как дорожные испытания сложно организовать в условиях ограниченной территории ПАТП, и их результаты не дают полной информации о состоянии системы в целом и отдельных ее узлов.
Во втором разделе проведен анализ оснащенности МУП «ВПАТП-7» оборудованием для диагностирования тормозного и рулевого управления. Необходимое диагностическое оборудование отсутствует, а имеющее сильно устарело. Свободные производственные площади зоны ТО-2 позволяют разместить стенды для диагностирования систем тормозного и рулевого управления.
В третьем разделе проведен анализ рынка диагностического оборудования, выбраны некоторые из подходящих диагностических стендов. Произведен сравнительный анализ стендов, выбраны оптимальные для установки в МУП «ПАТП-7» модели.
Применение данных стендов как для ТО, так и для диагностики перед выездом на линию, повысит производительность работ по техническому обслуживанию и снизит риск возникновения ДТП из-за неисправности систем тормозного и рулевого управления.
Данная тема является объемной, в рамках бакалаврской работы не может быть раскрыта в полной мере. Изучение данной темы может быть продолжено далее для более полного освещения затронутых вопросов.
Список использованной литературы
1. ГОСТ Р 51709 – 2001. Автотранспортные средства: требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. – М.: Изд-во стандартов, 2001. – 73 с.
2. Контрольно-счетная палата Волгограда [Электронный ресурс], 2009.
3. Осипов, А.Г. Новые устройства, повышающие достоверность диагностирования тормозных систем АТС / А.Г. Осипов // Автомобильная промышленность – М., 2009. – № 9. – С. 27 – 30.
4. Пат. 2161787 Российская Федерация. Динамометр с гидравлическим люфтомером на диске для диагностирования рулевого управления / В.Н.Хабардин, С.В.Хабардин, А.В.Хабардин; опубл. 17.06.01, Бюл. № 1. – 6с.: ил.
5. Спичкин, Г.В. Практикум по диагностированию автомобилей [Электронный ресурс] / Г.В. Спичкин, А.М. Третьяков. – М.: Высш. шк., 1986.
6. Теория авто: все об устройстве автомобиля [Электронный ресурс], 2010. –
7. Техническая эксплуатация автомобилей: конспект лекций [Электронный ресурс], 2009.
8. Технология технического обслуживания автобусов ЛиАЗ-525625 с двигателем Caterpillar-3116. – ООО «Ликинский автобус», 2004. – 276 с.
9. Устройство автомобиля [Электронный ресурс], 2007
Рулевое управление
Диагностика рулевого управления
Проверку рулевых механизмов проводят посредством визуального осмотра систем, для этого автомобиль устанавливают на эстакаде или используют смотровую яму. Для проверки рулевого управления передние колеса автомобиля выставляют в режиме прямолинейного движения.
Подготовив машину к техническому осмотру, первым делом проверяют свободный ход рулевого колеса, для чего его начинают поворачивать сначала в одну, а затем в другую сторону. В норме свободный ход колеса до начала поворота передних колес не должен превышать 5°, обод колеса при этом смещается не более чем на 20 мм.
Если на глазок трудно определить свободный ход рулевого колеса, можно произвести соответствующие замеры и вычисления. Для проведения замера потребуется линейка, которую нужно поставить узкой стороной в упор к панели приборов, при этом плоскость линейки должна плотно прилегать к внешней поверхности рулевого колеса. Потом поворачивают руль до начала поворота колес и делают метку на руле, для этого подойдут тонкая проволока, фломастер или мелок. Затем руль поворачивают в другую сторону также до начала поворота колес и делают вторую метку.
Если после выставления колес на прямолинейное движение спицы руля не занимают строго горизонтального положения, а смещены, необходимо провести регулировку углов установки колес, проверить системы рулевого управления и подвески.
После этого линейкой замеряют расстояние между двумя метками (рис. 70) и сравнивают его с расчетным, произведенным по формуле: L = (5°/360°) pD, где L – это люфт рулевого колеса (единица измерения – мм), p = 3,14, D – это наружный диаметр рулевого колеса (единица измерения – мм).
Слишком тугое или слишком свободное вращение рулевого колеса требует дополнительной проверки и устранения неисправностей.
Для проверки стука в рулевом механизме нужно нажать педаль тормоза и, удерживая ее в нажатом положении, покачать рулевое колесо. Если будут слышны стуки, надо дополнительно осмотреть элементы системы, проверив в первую очередь резьбовые соединения и шаровые шарниры рулевых тяг – возможно, они повреждены или изношены.
Рисунок 70. Проверка свободного хода рулевого колеса
После этого переходят к осмотру рулевых механизмов снизу автомобиля.
Технический осмотр элементов рулевого управления
Перед осмотром следует тщательно очистить от грязи защитные чехлы шарниров рулевых тяг и остальные элементы рулевой системы. В ходе осмотра следует проверить узлы крепления кронштейна и редуктора к кузову автомобиля. Если болты и гайки ослабли, их следует подтянуть.
Затем осматривают оси маятникового рычага: при помощи легкого покачивания руками определяют отсутствие в механизмах радиального или осевого люфта. Если замечен люфт, надо заменить маятниковый рычаг новым механизмом в сборе.
Проводя диагностику рулевых механизмов, нужно обратить внимание на состояние защитных чехлов шарниров рулевых тяг. На этих защищающих шарниры от грязи деталях недопустимо появление трещин, отслоения, разрывов, следов износа; в противном случае их заменяют новыми.
В ходе проверки осматривают рулевые наконечники и оси пальцев, определяют величину смещения рулевых наконечников вдоль оси пальцев. Вначале наконечник замеряют в свободном состоянии, затем – после нажатия на тягу около наконечника и его перемещения вдоль оси пальцев. Разница между этими замерами и составит осевое смещение. В норме оно не должно превышать 1,5 мм (рис. 71).
Рисунок 71. Проверка осевого перемещения наконечников рулевых тяг
В ходе осмотра нужно убедиться в отсутствии люфтов в шаровых шарнирах. Для проверки надо резко покачать рулевые тяги руками (рис. 72 а). При обнаружении повреждений или износа их необходимо заменить новыми. При проверке колпачков их немного сдавливают пальцами: если при нажатии появляется смазка, колпачки требуется заменить (рис. 72 б).
Рисунок 72. Проверка шаровых шарниров рулевых тяг
Типичные неисправности
Проблема – рулевое колесо слишком свободно ходит
1. Проверить крепежные элементы шаровых пальцев рулевых тяг. Ослабление гаек может стать причиной увеличения свободы хода рулевого механизма. В этом случае следует подтянуть резьбовые соединения.
2. Проверить шаровые шарниры рулевых тяг. Увеличение зазора нередко становится причиной появления данной проблемы. Если причина в износе деталей, следует заменить наконечники рулевых тяг или установить новые тяги.
3. Проверить резинометаллические шарниры рулевых тяг. При их износе или повреждениях в зависимости от состояния рулевых тяг меняют только сайлент-блоки или целиком тяги.
4. Проверить подшипники ступиц передних колес. При увеличенном зазоре отрегулировать. Если на подшипниках заметны следы износа, заменить детали.
5. Проверить заклепочное соединение. Если заклепки ослабли и появился люфт, их нужно заменить новыми.
6. Осмотреть рулевой механизм, проверить рулевую рейку. Если в результате износа деталей увеличился зазор между упором рулевой рейки и гайкой, нужно заменить рейку.
7. Проверить ось маятникового рычага и втулки на износ и повреждения, при сильном износе втулок заменить их новыми. Если есть и другие повреждения элементов системы, кронштейн меняют полностью.
Проблема – рулевое колесо туго вращается
1. Проверить подшипник верхней опоры стойки передней подвески, при его повреждении или следах износа подшипник следует заменить. Дополнительно осмотреть опору стойки, при обнаружении повреждений или деформации стоит заменить ее всю.
2. Проверить опорную втулку. Если она повреждена, заменить ее новой. Смазать втулку смазкой.
3. Проверить рулевую рейку на отсутствие повреждений и наличие смазки. При необходимости добавить смазку или полностью заменить деталь.
4. Проверить давление в шинах. Слишком низкое давление может стать причиной тугого хода руля. Восстановить нормальное давление.
5. Осмотреть элементы шаровых шарниров рулевых тяг и телескопической стойки подвески. Поврежденные детали заменить новыми.
Излишне тугое вращение руля делает управление автомобиля тяжелым и малоприятным занятием. Так как тяжелый ход всего лишь сигнализирует о неполадках в системе рулевого управления, требуется установить причину и устранить неисправность.
6. Проверить элементы рулевого привода на отсутствие деформации и повреждений, изношенные или поврежденные детали заменить новыми.
7. Проверить установку углов передних колес, при необходимости отрегулировать на СТО.
8. Проверить ось маятникового рычага. При перетягивании регулировочной гайки может появиться проблема с ходом рулевого механизма, в этом случае следует слегка ослабить гайку.
9. Проверить наличие масла в картере рулевого механизма. В случае необходимости долить, проверить
сальник, при обнаружении износа и следов протекания масла заменить картер новым.
10. Проверить подшипники верхнего вала. В случае повреждения или износа подшипников их заменяют новыми.
Проблема – стук и шум в рулевом управлении
1. Проверить крепежные элементы шаровых шарниров рулевых тяг. При их ослаблении следует подтянуть резьбовые соединения.
2. К появлению шума в рулевом колесе может привести увеличение зазора между упором рулевой рейки и гайкой сверх допустимых норм. Следует осмотреть детали, заменить изношенные и отрегулировать зазор.
3. Проверить элементы крепления рулевого механизма. При ослаблении гаек их следует затянуть.
4. Проверить зазор между подшипниками ступиц передних колес. При необходимости заменить подшипники и отрегулировать расстояние между ними.
5. Осмотреть крепежные элементы шаровых пальцев рулевых тяг. Ослабление гаек может стать причиной появления стука. После подтягивания резьбовых соединений стук исчезает.
6. Проверить крепления промежуточного вала, поворотных рычагов картера рулевого механизма и кронштейна маятникового рычага. Подтянуть гайки, если крепления ослабли.
7. Проверить ось маятникового рычага и втулки на износ и повреждения. При сильном износе втулок заменить их новыми. Если есть и другие повреждения элементов системы, кронштейн меняют полностью.
8. Проверить шаровые шарниры рулевых тяг. Увеличение зазора нередко приводит к появлению стука. Если причина в износе деталей, следует заменить наконечники рулевых тяг или полностью поставить новые тяги.
Проблема – самовозникающее угловое колебание передних колес
1. Проверить давление в шинах, отрегулировать до нормального.
2. Проверить угол установки передних колес, при выявлении нарушения отрегулировать угол на СТО.
3. Осмотреть подшипники ступиц передних колес, при увеличенном зазоре отрегулировать.
Если на подшипниках заметны следы износа, заменить детали.
4. Проверить балансировку колес. Если она нарушена, отбалансировать на специальном стенде на СТО.
5. Проверить крепежные элементы шаровых пальцев рулевых тяг.
Ослабление гаек может стать причиной возникновения углового колебания передних колес. После подтягивания резьбовых соединений проблема должна исчезнуть.
Угловое колебание передних колес может возникать по ряду причин, но, как правило, оно является следствием нарушения балансировки колес или неправильной установки угла передних колес.
6. Проверить крепления картера рулевого механизма и кронштейна маятникового рычага, подтянуть гайки, если крепления ослабли.
Проблема – потеря устойчивости автомобиля
1. Проверить углы установки передних колес, при выявлении нарушения отрегулировать угол на СТО.
2. Осмотреть подшипники передних колес. При обнаружении увеличенного зазора между подшипниками необходимо его отрегулировать. После этого автомобиль должен обрести устойчивость.
3. Проверить крепежные элементы шаровых пальцев рулевых тяг. При ослаблении гаек необходимо подтянуть резьбовые соединения.
4. Проверить шаровые шарниры рулевых тяг. Увеличение зазора может стать причиной нарушения устойчивости. Осмотреть детали на износ и повреждения, при необходимости заменить наконечники рулевых тяг или полностью поставить новые тяги.
5. Проверить крепления картера рулевого механизма и кронштейна маятникового рычага. Подтянуть гайки, если крепления ослабли.
6. Осмотреть поворотные кулаки подвески, деформация которых может стать причиной возникновения неустойчивости. Заменить поврежденные и деформированные детали.
Проблема – утечка масла из картера
1. Проверить сальники, заменить в случае износа.
2. Проверить крепление крышки картера рулевого механизма, в случае ослабления подтянуть болты.
3. Проверить целостность и герметичность уплотнительных прокладок, в случае износа заменить новыми.
Тормозная система
Диагностика тормозной системы
Для поддержания тормозной системы автомобиля в рабочем состоянии требуется регулярно и своевременно проводить диагностику и замену деталей.
В ходе диагностики тормозной системы следует проверить:
Подвижность тормозных поршней суппортов;
Уровень тормозной жидкости;
Герметичность гидропривода.
При необходимости проводят следующие мероприятия:
Замена тормозной жидкости;
Проверка и регулировка стояночного тормоза;
Тестирование работы вакуумного усилителя и регулятора давления;
Регулировка работы тормозной педали.
Для того чтобы автомобиль не уводило в сторону при торможении, следует регулярно проверять подвижность тормозных поршней суппортов. Для их осмотра с автомобиля снимают колодки, потом несколько раз тихо нажимают на тормоз, чтобы поршни почти полностью вышли из суппорта, после чего их осторожно, чтобы не повредить направляющие пальцы, вталкивают обратно. Процедуру повторяют по 2 раза с каждой стороны. Это помогает вернуть подвижность тормозным поршням. В том случае, если поршни очень туго входят в суппорт и для их вталкивания требуется большая сила, надо заменить весь комплект суппорта.
При диагностике тормозной системы необходимо осмотреть все резиновые пыльники. Если они повреждены, порваны, изношены, их заменяют новыми. Во время осмотра проводят смазку пыльников направляющих пальцев. Для проверки состояния тормозных дисков замеряют их толщину. Если она меньше 10,8 мм, деталь изношена и ее заменяют.
Внимание! При снятых тормозных барабанах нельзя нажимать на педаль тормоза, это может привести к выходу поршней из колесных цилиндров и станет причиной разгерметизации привода!
Проверка уровня тормозной жидкости (общие рекомендации)
При проверке уровня тормозной жидкости и ее восполнении надо помнить, что она токсична и достаточно агрессивна по отношению к краске и пластмассе, поэтому при попадании жидкости на провода, окрашенные или пластмассовые детали нужно быстро вытереть капли.
В норме уровень тормозной жидкости находится между отметкой «МАХ» на горловине и ее нижним краем (рис. 73 а).
Если уровень понизился, нужно долить тормозную жидкость. Для этого надо отсоединить провода датчика уровня тормозной жидкости, снять с бачка крышку и вынуть ее вместе с поплавком от датчика уровня жидкости (рис 73 б).
Доливать в бачок следует только ту жидкость, которая там уже есть, повторное использование жидкости не допускается. При выборе ее марки надо приобретать те жидкости, которые рекомендованы производителем автомобиля.
Крышку осторожно кладут на заранее приготовленную чистую тряпку, в бачок доливают жидкость, чтобы ее уровень сравнялся с отметкой «МАX» (рис. 73 в), после чего заворачивают крышку, присоединяют провода и проверяют работу датчика уровня на крышке бачка (рис. 73 г). Для этого включают зажигание и пальцем нажимают толкатель на крышке бачка; на панели приборов включается красный свет сигнализатора, который не должен гаснуть, пока нажат толкатель.
После проверки работы зажигание выключается.
Рисунок 73. Проверка уровня тормозной жидкости
Проверка герметичности гидропривода
Для проверки герметичности гидропривода автомобиль ставится на эстакаду или поднимается на опоры, передние колеса снимаются. Визуальный осмотр проводят сверху, открыв капот, снизу и с боков автомобиля.
В ходе осмотра проверяют затянутость гаек, герметичность хомутов и заглушек; при необходимости крепежные элементы подтягивают, все поврежденные шланги заменяют новыми.
Если в ходе осмотра выявлены повреждения и разгерметизация колесных цилиндров, необходимо произвести их замену на СТО.
Рисунок 74. Основные узлы для проверки гидропривода
В ходе осмотра следует проверить место присоединения шлангов к бачку, сами шланги по всей длине (рис. 74 а), пробку главного цилиндра, места присоединения трубопроводов и шлангов (рис. 74 б), штуцер для выпуска воздуха и защитные колпачки колесного цилиндра.
При осмотре трубопровода гидропривод должен находиться под давлением, для чего в начале диагностики несколько раз нажимают на педаль тормоза и удерживают ее в нажатом положении во время всего осмотра.
Можно проверить гидропривод и без создания давления, но тогда осмотр будет не таким эффективным.
Проверка защитных колпачков колесного цилиндра
Для проверки защитных колпачков нужно снять тормозные барабаны, очистить детали; большая грязь снимается специальной жесткой щеткой, после чего колесные цилиндры протираются мягкой тряпкой для окончательного удаления остатков загрязнений.
Для того чтобы осмотреть внутренние полости колпачка, их нужно осторожно подцепить отверткой и сдвинуть с проточки, расположенной на корпусе цилиндра, после чего проверить проточку на отсутствие скопления в ней тормозной жидкости.
После осмотра все детали вернуть на место и продолжить проверку с противоположной стороны автомобиля.
Замена тормозной жидкости
Для замены тормозной жидкости в гидроприводе автомобиль предварительно устанавливают на подъемник или вывешивают и устанавливают на специальные опоры переднюю часть.
Перед заменой тормозной жидкости проводят полный осмотр системы гидропривода, заменяют все изношенные детали и устраняют выявленные неисправности, устанавливают на место тормозные барабаны, но колеса не надеваются.
В том случае, если замена тормозной жидкости проводят без предварительной проверки системы гидропривода, задние колеса можно оставить на месте.
При замене тормозной жидкости необходимо постоянно пополнять ее запас в бачке, контролируя, чтобы ее уровень постоянно превышал 10 мм; в этом случае старая тормозная жидкость постепенно заменится новой без осушения гидропривода.
Операцию проводят в несколько этапов.
Вначале нужно открыть бачок с тормозной жидкостью, снять крышку с поплавком датчика и долить жидкость до нижнего края горлышка.
После этого снимают передние колеса, мягкой тряпкой очищают от грязи штуцеры передних колесных цилиндров. Теперь необходимо разблокировать регулятор давления в приводе задних тормозов, для чего нужно разъединить тягу и торсионный рычаг.
После снятия гайки с закрепляющего детали болта торсионный рычаг снимают со стойки и между рычагом и картером заднего моста устанавливают распорку высотой около 150 мм. После этого со штуцера снимают защитный колпачок, выпускают воздух из заднего цилиндра, на штуцер надевают подготовленный резиновый шланг для прокачки.
Для слива жидкости потребуется посторонняя помощь, так как на этом этапе нужно резко и быстро, с интервалом до 3 с, нажать 5 раз на педаль тормоза, после чего удерживать ее в нажатом положении, пока не будет слита жидкость. Второй человек в этот момент опускает противоположный конец шланга в специально подготовленную для слива емкость, отворачивает штуцер и сливает жидкость (рис. 75).
Рисунок 75. Замена тормозной жидкости
Замена тормозной жидкости производится на подъемнике с вывешенными задними колесами, разблокировку регулятора делают заранее.
Педаль во время слива выжимают до конца; после того как вся жидкость слилась, штуцер снова заворачивают.
Эту процедуру повторяют несколько раз с постоянным доливом в бачок новой тормозной жидкости.
Когда из шланга начинает идти чистая жидкость, штуцер окончательно заворачивают (педаль тормоза при этом должна быть нажата), снимают шланг и возвращают на место защитный колпачок. Операцию повторяют с остальными тремя колесами.
По окончании замены жидкости следует проверить работу гидропривода, для чего несколько раз нужно нажать на педаль тормоза. Если ход педали и прилагаемые для ее нажатия усилия соразмерны, гидропривод готов к работе.
Если же при каждом последующем нажатии на тормоз уменьшается ход педали и увеличивается ее жесткость, в гидропривод попал воздух и требуется прокачка для удаления его из системы.
Прокачка гидропривода
Прокачку проводят в том случае, если во время заполнения системы новой тормозной жидкостью или замены отдельных элементов гидропривода в последний, как уже говорилось, попал воздух.
Перед тем как провести прокачку, нужно установить причину разгерметизации гидропривода и устранить ее.
Если воздух попал только в один из контуров, а второй полностью исправен, можно проводить прокачку только разгерметизированного контура гидропривода. Прокачку выполняют так же, как и замену тормозной жидкости.
После того как в жидкости, выходящей из шланга, полностью исчезают пузырьки воздуха, гидропривод снова проверяют на герметичность.
Проверка тормозного механизма и замена передних тормозных колодок
Если в ходе контрольного заезда при торможении автомобиля со стороны передних колес раздается характерный металлический звук, нужно осмотреть тормозные колодки и замерить толщину накладок и тормозных дисков.
В том случае, если накладки замаслились, повредились или стали тоньше 1,5 мм, а диски истончились до 9 мм, детали следует заменить новыми, при этом все элементы следует менять парами. Вместе со сменой дисков меняют и ступицу.
Перед заменой деталей тормозного механизма вывешивают и снимают передние колеса автомобиля, тормозной механизм хорошо очищают
от грязи.
После снятия двух шплинтов пальцы выбивают из цилиндра, освобождают прижимные пружины, затем свободную внутреннюю часть цилиндров тщательно протирают тряпкой.
После осмотра пылезащитных колпачков цилиндров снимают прижимные пружины, осматривают и промеряют тормозные диски, при необходимости заменяют их новыми, после чего устанавливают поршни обратно в цилиндры, меняют тормозные колодки и устанавливают на место колесо.
Типичные неисправности
Проблема – автомобиль уводит в сторону
1. Проверить давление в шинах. Часто причиной увода является разное давление в колесах автомобиля. Его необходимо выровнять, а в дальнейшем регулярно проверять уровень давления в шинах.
2. Проверить углы установки передних колес, при выявлении нарушений отрегулировать углы на СТО.
3. Проверить пружины передней подвески. При осадке одной из пружин необходимо заменить всю пару.
4. Осмотреть поворотные кулаки подвески. Если после осмотра выявлены поврежденные или деформированные детали, их необходимо заменить.
5. Проверить тормозную систему. Причиной увода автомобиля от прямолинейного движения может стать неполное растормаживание колеса. Неисправность следует устранить.
Проблема – тормоза «пищат» или вибрируют
1. Проверить стяжную пружину тормозных колодок заднего тормоза. Возможно, она ослаблена. При необходимости ее надо заменить.
2. Проверить тормозной диск. При его неравномерном износе или чрезмерном биении тормозная педаль ощутимо вибрирует.
Диск следует прошлифовать или же заменить, если его толщина менее 17,8 мм.
3. Проверить фрикционные накладки. Если они замаслены, следует развести моющее средство в теплой воде и зачистить накладки металлической щеткой. Выявить причину попадания на тормозные колодки смазки или жидкости и устранить ее.
4. Проверить тормозные барабаны. При обнаружении овальности барабан следует расточить.
5. Проверить накладки на включение инородных тел и износ. Если необходимо, заменить колодки.
Проблема – неполное растормаживание всех колес
1. Проверить резиновые уплотнители главного цилиндра. Возможно, они разбухли.
Для устранения неполадок всю систему гидропривода необходимо тщательно промыть тормозной жидкостью и прокачать. Резиновые детали заменить новыми.
Резиновые уплотнители
разбухают и выходят из строя при попадании в тормозную жидкость минеральных масел, бензина и прочих инородных веществ.
2. Причиной неполного растормаживания колес может быть отсутствие свободного хода педали тормоза – его необходимо отрегулировать.
3. Проверить поршень главного цилиндра. Вполне возможно, что его заклинивает. Если выявлена его неисправность, цилиндр необходимо заменить, а систему прокачать.
4. Проверить регулировочный болт штока вакуумного усилителя. Если обнаружено нарушение его выступания относительно плоскости крепления главного цилиндра, болт необходимо отрегулировать.
Выступание регулировочного болта штока вакуумного усилителя относительно плоскости крепления главного цилиндра должно составлять 1,25– 0,2 мм.
Проблема – увеличен рабочий ход педали тормоза
1. Проверить тормозную систему на присутствие воздуха. При его обнаружении гидропривод необходимо прокачать.
2. Проверить тормозной диск. Если его биение превышает 0,15 мм, диск следует прошлифовать. Замену тормозного диска производят при его толщине менее 17,8 мм.
3. Проверить резиновые уплотнительные кольца. Если они в главном тормозном цилиндре повреждены, их необходимо заменить, а систему прокачать.
4. Проверить колесные цилиндры на утечку тормозной жидкости. При ее обнаружении вышедшие из строя детали заменяют новыми, колодки, барабаны и диски тщательно промывают и просушивают. Систему гидропривода следует прокачать.
5. Проверить уплотнительные кольца толкателя регулятора давления. При обнаружении утечки через них тормозной жидкости уплотнительные кольца следует заменить.
6. Проверить резиновые шланги гидропривода тормозов. При обнаружении повреждений их следует заменить новыми, а систему прокачать.
Проблема – при отпущенной педали одно колесо притормаживает
1. Проверить стояночную тормозную систему на правильность регулировки, при необходимости отрегулировать.
2. Поверить колодки заднего тормоза. Если их стяжная пружина ослабла или сломалась, заменить ее новой.
3. Проверить уплотнительные кольца колесного цилиндра. При их разбухании вследствие попадания минеральных масел, бензина и т. п. в тормозную жидкость необходимо заменить кольца новыми, систему гидропривода промыть тормозной жидкостью и прокачать.
4. Проверить положение суппорта относительно тормозного диска. Возможно, произошло нарушение положения суппорта из-за ослабления болтов крепления направляющей колодок к поворотному кулаку. В этом случае болты крепления следует затянуть, а поврежденные детали при необходимости заменить.
5. Проверить поршень в колесном цилиндре. Из-за коррозии или загрязнения корпуса цилиндра могло произойти заедание поршня. Для устранения неполадки цилиндр необходимо разобрать, детали очистить и тщательно промыть, а поврежденные заменить. В завершение систему гидропривода следует прокачать.
Проблема – торможение недостаточно эффективно
1. Проверить соответствие накладок колодкам. Необходимо применять только те колодки, которые рекомендует завод-изготовитель.
2. Проверить поршни в колесных цилиндрах. При их заклинивании устранить причину его возникновения. Поврежденные детали при необходимости заменить, систему прокачать.
3. Проверить тормозные механизмы на перегрев. При его обнаружении немедленно остановиться и дать механизмам остыть.
4. Проверить контуры на герметичность.
Частичный провал педали тормоза – первый сигнал, свидетельствующий о том, что один из контуров потерял герметичность. Если один из них потерял герметичность, деталь необходимо заменить, а систему прокачать.
5. Проверить накладки колодок тормозных механизмов. При обнаружении замасливания накладок колодки следует тщательно промыть и просушить. Если они сильно изношены, тормозные колодки необходимо заменить.
6. Проверить регулятор давления. При обнаружении его неправильной регулировки следует отрегулировать привод регулятора давления.
Основные неисправности. Неисправности рулевого управления создают угрозу безопасности движения и затрудняют управление автомобилем. Основными признаками неисправностей рулевого Управления являются увеличенный свободный ход рулевого колеса, тугое вращение или заедание в рулевом механизме, стуки и Нарушение герметичности, недостаточное или неравномерное Усиление и др.
Увеличенный свободный ход рулевого колеса появляется при износе шарниров рулевых тяг, нарушении регулировки червяка с роликом, износе подшипников червяка ослаблении крепления картера рулевого механизма, увеличении зазоров в подшипниках ступиц передних колес и шкворней. Указанные неисправности устраняют выполнением регулировочных работ, заменой или ремонтом изношенных деталей.
Тугое вращение или заедание в рулевом механизме обусловлено неправильной регулировкой, зацепления в редукторе рулевого механизма, погнутостью тяг, недостаточной смазкой в картере редуктора. Устраняют эти неисправности регулировкой, ремонтом тяг, пополнением масла в редукторе рулевого механизма до необходимого уровня. Нарушение герметичности в рулевом механизме устраняют заменой прокладок и подтяжкой креплений и соединений.
Недостаточное или неравномерное усиление в рулевом механизме с гидроусилителем может быть из-за слабого натяжения ремня привода насоса, снижения уровня масла в бачке, попадания воздуха в систему, заедания золотника или перепускного клапана при загрязнении. После выявления причин неисправностей их устраняют регулировкой натяжения ремня привода, доливкой масла до заданного уровня, промывкой системы и заменой масла, ремонтом насоса, гидроусилителя или клапана управления. Все работы по определению причин неисправностей рулевого управления выполняют при проведении диагностирования и технического обслуживания, а устранение неисправностей производят при ТР.
Диагностирование рулевого управления. Оно позволяет без разборки его узлов оценивать состояние рулевого механизма и рулевого привода; включает работы по определению свободного хода рулевого колеса, общей силы трения, люфта в шарнирах рулевых тяг.
Свободный ход рулевого колеса и силу трения определяют универсальным прибором модели НИИАТ К-402 (рис. 29.1). Прибор состоит из люфтометра и двухшкального динамометра. Люфтомер состоит из шкалы 3, закрепленной на динамометре, и указательной стрелки 2, которая жестко закреплена на рулевой колонке зажимами 7. Динамометр зажимами Скрепят к ободу рулевого колеса. Шкалы динамометра расположены на рукоятках 5 и обеспечивают отсчет прикладываемого к рулевому колесу усилия в диапазонах до 20 Н и от 20 до 120 Н.
Рис. 29.1.
При замере люфта рулевого колеса через рукоятку 5 прикладывают усилие 10 Н, сначала действующее вправо, а затем влево. Перемещение стрелки 2 из нулевого положения в левое и правое крайние положения укажет в сумме люфт колеса. Для автомобилей, имеющих поперечную неразрезную тягу, в момент замера необходимо вывесить левое переднее колесо. У автомобилей с гидроусилителем люфт определяют при работающем двигателе (на малых оборотах).
Общую силу трения в рулевом управлении проверяют при полностью вывешенных передних колесах приложением усилия к рукояткам 5 динамометра. Замеры выполняют при прямолинейном положении колес и в положениях максимального поворота их вправо и влево. В правильно отрегулированном рулевом механизме рулевое колесо должно свободно поворачиваться от среднего положения для движения по прямой при усилии 8--16 Н. Оценку состояния шарниров рулевых тяг проводят визуально или на ощупь в момент резкого приложения усилия к рулевому колесу. При этом люфт в шарнирах будет проявляться взаимным относительным перемещением соединенных деталей.
Проверка усилителя рулевого управления сводится к измерению (рис. 29.2) давления в системе гидроусилителя. Для этого в нагнетательную магистраль устанавливают Манометр 2 с краном 3. Доливают в бачок 1 масло до требуемого Уровня, пускают двигатель на малых оборотах и, открыв полностью Кран 3, поворачивают колеса в крайние положения. При этом Давление, развиваемое насосом, должно составлять не менее 6 МПа. Если давление меньше указанного значения, медленно закрывают Кран, наблюдая по манометру за увеличением давления, которое Должно подняться до 6,5 МПа. Если давление не увеличивается, то это свидетельствует о неисправности насоса. Неисправный насос снимают с автомобиля и ремонтируют.
Рис. 29.2.
Регулировочные работы по рулевому управлению.
Рулевые механизмы типа червяк--ролик, винт--гайка рейка -- зубчатый сектор имеют две регулировки: осевого зазора в подшипниках вала винта и в зацеплении. Состояние рулевого механизма считается нормальным, если люфт рулевого колеса при движении по прямой не превышает 10°. При отклонении люфта в сторону увеличения необходимо прежде всего проверить зазор в подшипниках червяка (вала винта). Для этого резко поворачивают рулевое колесо в обе стороны и пальцем прощупывают осевое перемещение колеса относительно рулевой колонки. При наличии большого зазора в подшипниках осевой люфт будет легко ощущаться.
Для регулировки и устранения осевого люфта в подшипниках вала отворачивают болты и снимают нижнюю крышку 1 картера 2 рулевого механизма (рис. 29.3, а). Из-под крышки удаляют одну регулировочную прокладку 3, после чего собирают механизм и вторично проверяют осевой люфт. Если регулировка окажется недостаточной, то все операции повторяют вновь до получения нужного результата. После регулировки натяга в подшипниках проверяют усилие на ободе рулевого колеса, отсоединив сошку от тяги рулевого привода. Усиление на поворот руля должно составлять 3 -- 6 Н.
Рис. 29.3. Регулировка осевого зазора (а) и зацепления червяка с роликом (б) в рулевом механизме.
Зацепление червяка с роликом (рис. 29.3, б) регулируют без снятия рулевого механизма с автомобиля. Для регулировки отвертывают гайку 3 и, сняв шайбу 2 с штифта, специальным ключом поворачивают регулировочный винт 1 на несколько вырезов в стопорной шайбе. При этом изменяется боковой зазор в зацеплении гребней ролика и нарезки червяка, что изменяет свободный ход рулевого колеса. После регулировки гайку устанавливают на место.
Рис. 29.4.Проверка (а) и регулировка (б) люфта в сочленениях рулевого привода.
Люфт в сочленениях рулевого привода определяют резко покачивая сошку руля при поворотах рулевого колеса, охватив руками проверяемое сочленение (рис. 29.4, а). При этом повышенный люфт легко ощущается и, чтобы его устранить, подтягивают резьбовую пробку (рис. 29.4, б) в следующем порядке: вначале расшплинтовывают пробку, затем специальным ключом завертывают пробку до отказа и, отпустив на одну прорезь до совпадения с отверстием в головке тяги, шплинтуют.
Во время регулировки осевого люфта добавляют смазку в сочленения. При большом износе, если не удается таким образом устранить люфт, заменяют шаровой палец сочленения или всю тягу в сборе. Неразборные шарниры рулевого привода на легковых автомобилях регулировке не подлежат, поэтому при износе и возникновении люфта их заменяют.
Перед проверкой технического состояния элементов рулевого управления следует подготовить объект диагностирования:
- Установить транспортное средство на горизонтальную ровную площадку с асфальто- или цементобетонной поверхностью.
- Установить управляемые колеса в положение, соответствующее прямолинейному движению.
- Перевести рычаг переключения передач (селектор автоматической трансмиссии) в нейтральное положение. Под неуправляемые колеса транспортного средства подложить противооткатные упоры.
- Определить наличие или отсутствие гидроусилителя на транспортном средстве; при его наличии - определить способ привода насоса и расположение основных его элементов.
- Оценить соответствие всех элементов рулевого управления конструкции транспортного средства.
- Осмотреть рулевое колесо на предмет отсутствия повреждений. В случае применения оплетки рулевого колеса следует оценить надежность ее крепления.
- Оценить надежность крепления рулевого колеса к валу рулевой колонки, для чего приложить знакопеременные ненормируемые усилия к его ободу в направлении вдоль оси рулевой колонки.
- Осмотреть элементы рулевой колонки, находящиеся в кабине автомобиля. Проверить работоспособность устройства регулировки положения колонки (при его наличии) и надежность ее фиксации в заданных положениях.
- Оценить надежность крепления рулевой колонки, для чего приложить знакопеременные ненормируемые усилия к ободу рулевого колеса в радиальном направлении в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
- Проверить работоспособность устройства, предотвращающего несанкционированное использование транспортного средства и воздействующего на рулевое управление, для чего извлечь ключ зажигания из замка и произвести запирание рулевой колонки.
- Оценить легкость вращения рулевого колеса во всем диапазоне угла поворота управляемых колес, для чего повернуть рулевое колесо по направлению движения и против направления движения часовой стрелки до упора. При повороте обратить внимание на легкость вращения без рывков и заеданий, а также отсутствие посторонних шумов и стуков. На транспортных средствах с гидроусилителем рулевого управления проверку осуществлять при заведенном двигателе. После окончания проверки вернуть рулевое колесо в положение, соответствующее прямолинейному движению.
- На транспортных средствах с гидроусилителем определить отсутствие самопроизвольного поворота рулевого колеса от нейтрального положения при работающем двигателе.
- Осмотреть карданные шарниры или эластичные муфты рулевой колонки, оценить надежность их крепления и убедиться в отсутствии не предусмотренных конструкцией люфтов и биений в данных соединениях.
- Осмотреть рулевую передачу на предмет отсутствия повреждений и подтеканий смазочного масла и рабочей жидкости (если рулевая передача является элементом системы гидроусилителя). При возможности убедиться в отсутствии люфтов входного и выходного валов или их биения при повороте рулевого колеса. Оценить надежность крепления картера рулевой передачи к раме (кузову) по наличию всех крепежных деталей и отсутствию его подвижности при вращении рулевого колеса в обе стороны.
- Осмотреть детали рулевого привода на предмет отсутствия повреждений и деформаций. Оценить надежность крепления деталей друг к другу и к опорным поверхностям. Проверить наличие элементов фиксации резьбовых соединений. Фиксация резьбовых соединений производится, как правило, тремя способами: с помощью самоконтрящихся гаек, шплинта и контровочной проволоки.
Самоконтрящаяся гайка может иметь либо снабженный пластмассовой вставкой, либо деформированный участок резьбы для обеспечения плотного охвата резьбы винта.Рис. Способы фиксации резьбовых соединений рулевого управления:
а - самоконтрящейся гайкой; б - шплинтом; в - проволокойВ случае применения шплинтов гайка имеет ряд прорезей в радиальном направлении, а винт - диаметральное отверстие в конечной части резьбы. После затяжки такого соединения шплинт вставляется в отверстие и работает на срез, предотвращая отворачивание гайки.
Контровочной проволокой фиксируются, как правило, винты, завернутые в глухие отверстия. При этом головка винта имеет диаметральные сверления, в которые вводится проволока. Для фиксации она скручивается в замкнутый контур с охватом какого-либо неподвижного элемента основания и слегка натягивается. Натяжение проволоки при повороте головки винта препятствует его самопроизвольному отворачиванию. - При наличии системы гидроусилителя проверить уровень рабочей жидкости в бачке насоса при работающем двигателе. Этот уровень контролируется по соответствующим меткам и должен находиться в пределах, предусмотренных изготовителем. Оценить состояние рабочей жидкости по визуальным показателям однородности, отсутствию инородных примесей и вспенивания.
- При наличии ременного привода насоса гидроусилителя осмотреть приводной ремень на предмет отсутствия повреждений. Определить натяжение ремня по его прогибу от усилия нажатия большого пальца руки в месте, наиболее удаленном от мест контакта ремня со шкивами. При необходимости измерить натяжение ремня с помощью соответствующего прибора.
- Проверить наличие не предусмотренных конструкцией транспортного средства перемещений деталей и узлов рулевого управления относительно друг друга или опорной поверхности. При этом задается знакопеременное перемещение деталей привода путем поворота рулевого колеса относительно нейтрального положения на 40.60° в каждую сторону. Люфт в шарнирах определяется путем приложения тыльной стороны ладони к сопрягаемым поверхностям шарнира. При значительном люфте кроме взаимного перемещения деталей шарнира ладонь воспринимает отчетливый стук, возникающий при достижении сопрягаемыми деталями конечного положения. Наличие такого стука не допускается. В шарнире может наблюдаться небольшое взаимное перемещение сопрягаемых деталей, вызванное демпфирующим действием упругих элементов. Такое перемещение может быть предусмотрено конструкцией транспортного средства и не является неисправностью. В отдельных случаях элементы шарнира рулевой тяги выполняют роль управляющего элемента золотникового клапана системы гидроусилителя. Взаимное перемещение в таком шарнире определяется ходом золотникового клапана в обе стороны. Указанный ход может составлять до 3 мм.
- Осмотреть устройства, ограничивающие максимальный поворот управляемых колес. Данные устройства должны быть предусмотрены конструкцией транспортного средства и находиться в работоспособном состоянии. Повернуть управляемые колеса на максимальные углы в обе стороны и убедиться в отсутствии касания шин и дисков колес в этих положениях элементов кузова, шасси, трубопроводов и жгутов электрооборудования.
- Осмотреть элементы системы гидроусилителя рулевого управления на предмет отсутствия подтекания рабочей жидкости, не предусмотренного конструкцией контакта трубопроводов с элементами рамы и шасси транспортного средства, надежности крепления трубопроводов. Убедиться в том, что гибкие шланги системы гидроусилителя не имеют трещин и повреждений, достигающих слоя их армирования.
Измерить суммарный люфт в рулевом управлении с помощью люфтомера и сравнить полученные значения с нормативными. Проверку транспортного средства, оборудованного гидроусилителем, проводить при заведенном двигателе. Перед началом проверки убедиться, что управляемые колеса находятся в положении, соответствующем прямолинейному направлению движения транспортного средства. Угол поворота управляемых колес измеряется на удалении не менее 150 мм от центра окружности обода колеса. Крайними положениями рулевого колеса при замере суммарного люфта считаются положения начала поворота управляемых колес. Рулевое колесо поворачивают до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес транспортного средства в одну сторону, а затем - в другую до положения, соответствующего началу поворота управляемых колес в сторону, противоположную положению, соответствующему прямолинейному движению. Начало поворота управляемых колес следует фиксировать по каждому раздельно или только по одному из них, дальнему по отношению к рулевой колонке. При этом измеряется угол между указанными крайними положениями рулевого колеса, который и является суммарным люфтом в рулевом управлении.
Проверка люфта рулевого управления
Для проверки углового свободного хода рулевого колеса необходимо при работе двигателя на режиме холостого хода покачивать рулевое колесо до начала хода поворота управляемых колёс.
Проверку можно проводить с помощью пружинного динамометра модели К-402.
Свободный ход следует проверять, предварительно установив передние колёса прямо. Величина свободного хода рулевого колеса при работе двигателя не должна превышать 25 ° .
Если свободный ход рулевого колеса больше допустимого, нужно проверить давление воздуха в шинах, наличие смазки в узлах рулевого управления и ступице колёс, регулировку подшипников колёс, тяг рулевого управления и правильность их положения, нормальную регулировку рулевого механизма, зазоры в шарнирах и шлицах карданного вала, затяжку клиньев крепления карданного вала, затяжку гайки упорных подшипников в рулевом механизме, так как всё это влияет на работу рулевого управления.
Кроме того, следует проверить уровень масла в бачке насоса рулевого усилителя, отсутствие воздуха в системе, утечки масла в соединениях трубопроводов.
При нарушении регулировки механизма рулевого управления или тяг узел надо отремонтировать.
При наличии увеличенных зазоров более 2 ° в карданных сочленениях надо заменить карданный вал. Убедившись в удовлетворительном состоянии перечисленных узлов, следует проверить затяжку гайки упорных подшипников рулевого механизма.
Осевое перемещение рулевого колеса недопустимо. При наличии осевого перемещения рулевого колеса надо подтянуть гайку на нижнем конце вала, предварительно разогнув усики стопорной шайбы. После регулировки один из усиков загнуть в паз гайки. Момент вращения вала рулевого управления, отсоединённого от карданного вала, должен быть 0,3-0,8 Н*м.
Чрезмерная затяжка гайки с последующим её отворачиванием для получения заданного момента вращения вала недопустима, так как может стать причиной повреждения подшипника.
Работу рулевого механизма можно проверить без снятия с автомобиля при отсоединенной продольной тяге рулевого управления, измеряя с помощью пружинного динамометра, прикреплённого к ободу рулевого колеса, усилие в трех следующих положениях.
Первое- рулевое колесо повёрнуто более чем на 2 оборота от среднего положения, усилие на ободе рулевого колеса должно быть 5,5-13,5 Н.
Второе- рулевое колесо повёрнуто на 3/4 -1 оборот от среднего положения, усилие не должно превышать 23 Н.
Третье-рулевое колесо прошло среднее положение, усилие на ободе рулевого колеса должно быть на 8,0-12,5 Н больше усилия, полученного при измерении во втором положении, но не должно превышать 28 Н.
Если усилие не соответствует указанным значениям, то нужно отрегулировать рулевой механизм.
Проверяя момент вращения рулевого колеса, рекомендуется одновременно проверить и момент вращения вала сошки (при отсоединённой продольной тяге рулевого управления), который не должен превышать 120 Н*м.
При проверке момента вращения вала сошки на автомобиле надо выполнить следующие операции:
- -пустить двигатель и прогреть масло приблизительно до 50°С, остановить двигатель и установить рулевое колесо в среднее положение;
- -зацепить динамометр по центру отверстия шарового пальца сошки и потянуть в любую сторону, сохраняя угол между динамометром и сошкой примерно 90 ° . Динамометр должен показать не более 510Н, соответствующее моменту 120 Н*м.
Если эти показатели превышают указанные значения, то следует отрегулировать усилие на ободе рулевого колеса в третьем положении вращением регулировочного винта вала сошки, так как для этого не требуется разбирать рулевой механизм. При вращении регулировочного винта по часовой стрелке усилие будет увеличиваться, при вращении против часовой стрелки-уменьшаться.
Несоответствие усилия на ободе колеса во втором положении указанному выше значению может быть вызвано повреждением деталей узла шариковой гайки, а в первом положении- той же причиной и неправильной и регулировкой предварительного натяга упорных шариковых подшипников.
Для регулировки упорных подшипников (без снятия рулевого механизма с автомобиля) необходимо выполнить следующее;
- -слить масло из системы гидроусилителя рулевого управления;
- -отсоединить карданный вал;
- -отвернуть болты крепления верхней крышки и снять её. Чтобы не повредить манжету и уплотнительное кольцо, следует применять предохранительную оправку, надетую на конец винта;
- -вывернуть специальным ключом рулевой винт вместе с корпусом клапана управления на 10-15мм, чтобы корпус клапана свободно вращался на упорных подшипниках, не касаясь промежуточной крышки;
- -проверить осевое перемещение рулевого винта в шариковой гайке, удерживая сошку.
Если оно превышает 0,2мм, разобрать рулевой механизм и заменить винтовую пару (завод поставляет в запчасти комплект винт-гайка); если не превышает 0,2мм- необходимо расконтрить гайку упорных подшипников и подтянуть её так, чтобы момент проворачивания корпуса клапана относительно рулевого винта был 0,6-0,85 Н*м.
Замерять момент проворачивания можно пружинным динамометром, который зацепляется за одно из отверстий под болты корпуса клапана управления. В этом случае моменту 0,6-0,85 Н*м соответствуют показания динамометра 11-15 Н.
Проверка насоса гидравлического усилителя на автомобиле
На автомобиле проверку давления, развиваемого насосом, и исправности рулевого механизма проводят, установив между насосом и шлангом высокого давления приспособление, включающее в себя манометр со шкалой до 1500 мПа и вентиль, перекрывающий подачу масла к рулевому механизму. Для проверки необходимо выполнить следующее:
- - открыть вентиль в приспособлении;
- - пустить двигатель и при частоте вращения коленчатого вала 1000 мин -1 медленно завернуть вентиль (при исправном насосе давление должно быть не менее 9,0 мПа);
- - открыть вентиль;
- - повернуть колёса вправо до упора и зафиксировать давление по манометру, после чего повернуть колёса влево до упора и тоже зафиксировать давление.
При исправном механизме в каждой из этих проверок давление не должно уменьшаться более чем на 0,5 мПа по сравнению с давлением, замеренным при выполнении операции, указанных в п. 2.
Проверку нужно проводить при температуре масла в бачке насоса 65-75°С. При необходимости, масло можно нагреть, поворачивая колёса от упора до упора с удерживанием их в крайних положениях не более 3 с.
Во время проверки насоса во избежание его повреждения из-за перегрева нельзя оставлять более 3 секунд вентиль в закрытом положении или колёса повёрнутыми до упора.
