Содержание
Введение
1. Основные неисправности амортизаторов
2. К чему приводит эксплуатация автомобиля с неисправными амортизаторами
3. Методы диагностики амортизаторов
4. Стенды для проверки амортизаторов
Заключение
Список использованных источников
Введение
Что влияет на безопасность движения и устойчивость автомобиля на дороге? Большинство автовладельцев поставит на первое место тормоза, потом шины. Кто-то добавит рулевое управление, исправные световые приборы и чистые стёкла. Каждый по-своему будет прав. Но что влияет на комфорт в движении и помогает удерживать автомобиль на дорожном покрытии, кроме шин? Что обеспечивает устойчивость в поворотах и сокращает длину тормозного пути? Это конечно же подвеска и её неотъемлемая часть — амортизаторы.
Что такое амортизатор? Это устройство для гашения колебаний (демпфирования), которое поглощает толчки и удары посредством превращения механической энергии в тепловую. Как правило, амортизаторы в автомобиле работают совместно с пружинами. Если бы автомобиль не имел амортизаторов, а имел только пружинную подвеску, то он бы раскачивался и подпрыгивал на дороге. Амортизаторы гасят такие колебания, делая движение, автомобиля, плавным и равномерным. Также, амортизаторы, обеспечивают плотное прилегание колеса автомобиля при огибании неровностей.
С хорошими и исправными амортизаторами, колеса автомобиля должны четко следовать всем неровностям дороги, не отрываясь от них и, соответственно, не теряя с ними связи. Таким образом, поддерживается прочное сцепление резины с дорогой и автомобиль не теряет управления.
Характеристики амортизатора рассчитаны таким образом, что колесо производит только одно полное движение вверх, затем возвращается вниз и после чего 75% энергии удара погашено амортизатором — рассеяно в воздухе и превращено в тепло. Правильно работающие амортизаторы — это ведущий элемент активной безопасности.
Зачастую водители даже не подозревают, что управляют автомобилем с неисправными амортизаторами. Как правило, их износ происходит незаметно, и водители постепенно изменяют стиль вождения, приспосабливая его к ухудшающимся характеристикам амортизаторов и к неизбежно возникающему вследствие этого ухудшению сцепления автомобиля с дорогой.
В настоящее время амортизаторы по влиянию на безопасность движения ставят в один ряд с такими элементами и системами активной безопасности автомобиля, как шины, тормозные системы и рулевое управление. Причем при техническом обслуживании автомобиля должное внимание состоянию амортизаторов, как правило, не уделяется.
1. Основные неисправности амортизаторов
Основными причинами выхода амортизаторов из строя являются следующие:
- Неверная установка (недостаточно затянутая гайка крепления, неправильная установка чашки, отсутствие пыльника, неправильное закрепление штока и т.д.);
- Разбитые или отсутствующие пыльники/отбойники, в связи с чем ржавеет шток и, как следствие, разрушается сальник;
- Разрыв сальника;
- Износ клапанной системы.
В нормальных условиях эксплуатации амортизатор претерпевает от 5 до 7 тысяч циклов сжатия и растяжения на километр пути. Несложно посчитать, что после 100 тысяч километров пробега амортизатор проделает от 500 миллионов до 700 миллионов циклов. После такой нагрузки механические компоненты амортизатора, так же, как и масло, изнашиваются и требуют замены для правильного функционирования автомобиля. Непосредственным результатом износа амортизаторов является потеря сцепления колес с дорогой. Вследствие этого возникает ряд эффектов, которые ставят под угрозу безопасность автомобиля.
Существует несколько визуальных признаков, по которым можно определить неисправность амортизатора. В таблице 1 приведены признаки неисправностей амортизаторов и их описание.
Таблица 1. Визуальные признаки неисправности амортизаторов
Таблица 2. Неисправности амортизаторов
2. К чему приводит эксплуатация автомобиля с неисправными амортизаторами
Первое — увеличенный тормозной путь. Особенно это будет заметно на неровном покрытии. Именно связка амортизатор+пружина позволяет отрабатывать неровности покрытия и удерживать колесо на нём, обеспечивая наиболее плотный контакт. Что происходит, если амортизатор теряет свои демпфирующие свойства? Колесо начинает прыгать на неровностях, как мячик.
Тормозной путь автомобиля с изношенными амортизаторами может увеличиться на 5%. При скорости 50 км/ч это составляет 2,5 м. Именно они могут превратить безопасное торможение в столкновение.
При торможении без системы АБС машина будет вилять на дороге и «уходить» в сторону колеса с лучшим сцеплением. В некоторых случаях это чревато потерей траектории или заносом. В случае наличия антиблокировочной системы тормозов и систем курсовой устойчивости машина будет более стабильна при торможении, но при этом в обоих случаях будет значительно увеличен тормозной путь. Электроника будет растормаживать заблокированные колёса и пытаться удержать машину в полосе. Актуально для неисправных передних амортизаторов.
Вторая опасность — занос. Как правило это заметно при выходе из строя задних амортизаторов. Эффект будет сильнее всего заметен в повороте с неровным покрытием. Задние колёса буквально «подпрыгивают» на неровностях, теряя контакт с дорогой. Резкая потеря сцепления приводит к тому, что заднюю часть машины центробежными силами срывает с траектории. И в этом случае неподготовленный водитель может рассчитывать только на безупречную работу системы стабилизации и низкую скорость входа в поворот.
Третья проблема — потеря комфорта. Все удары от дорожного покрытия при неисправных амортизаторах будут приходить в салон пассажирам. Дополнительная раскачка кузова тоже не добавит радости при передвижении. Ухудшается курсовая устойчивость автомобиля. Снижение комфорта заставляет водителя держаться в постоянном напряжении.
В результате повышенной утомляемости время его реакции значительно увеличивается. В обычных условиях неисправные амортизаторы увеличивают утомляемость водителя, что может привести к увеличению времени реакции на 26%.
Четвертая проблема – аквапланирование(возникновение гидродинамического клина в пятне контакта шины — то есть полная или частичная потеря сцепления, вызванная присутствием водяного слоя, отделяющего шины движущегося транспортного средства от дорожной поверхности). При изношенных амортизаторах скорость начала аквапланирования снижается. Переднеприводный автомобиль с амортизаторами, изношенными на 50%, при движении с постоянной скоростью по дороге, покрытой слоем воды в 6мм, может испытать эффект аквапланирования при скорости на 10% ниже, чем автомобиль с новыми амортизаторами. Если на автомобиле установлены новые амортизаторы, эффект аквапланирования проявляется при скорости 125 км/час.
Пятая проблема — снижение ночной видимости из-за нарушения регулировки фар. Если ночью из-за изношенных амортизаторов автомобиль сильно раскачивается и подпрыгивает, его фары могут ослепить водителей встречных автомобилей. Это также затруднит для водителя наблюдение за дорожной ситуацией.
Шестая проблема — при неисправных или частично исправных амортизаторах намного быстрее выходят из строя остальные элементы подвески, которые начинают принимать все удары на себя:
- подшипников колес;
- шин;
- пружин или рессор подвески;
- резинометаллических соединений подвески;
- механизмов рулевого управления;
- шарниров равных угловых скоростей;
- крестовин карданных передач;
- зубчатых передач во всех агрегатах трансмиссии.
Также существует такое понятие как «треугольник безопасности», который включает шины — тормоза — амортизаторы. Если один из элементов этого треугольника изношен, это негативно влияет на эффективность функционирования остальных элементов. Если амортизаторы неисправны, шины не будут иметь должного контакта с дорогой, а это означает, что тормоза будут менее эффективны и управлять автомобилем будет сложнее.
3. Методы диагностики амортизаторов
Можно выделить четыре способа проверки амортизаторов — от внешнего до углубленного с применением, естественно, компьютеров и микропроцессоров.
1. Внешний осмотр. Несмотря на то, что амортизаторы вроде как специально расположены в самом неудобном для проверки месте, этот тест один из самых правдивых и, естественно, оперативных и дешевых. На амортизаторах вы можете увидеть масляный «туман», однако подтеков быть не должно. Подтеки масла – это первое свидетельство потери герметичности и того, что амортизатор уже заканчивает свою жизнь или вовсе поломан. Если в результате проверки у вас возникли сомнения, надо протереть насухо амортизатор и осмотрите его по пришествию нескольких дней работы. Обратите внимание на состояние пыльника и буфера отбоя. Масло, которое попало на их поверхность, не только говорит о неисправностях амортизатора, но и приводит к их мгновенному разрушению. Это сильно ускорит выход из строя ваших амортизаторов — некий эффект снежного кома. Состояние шин является важнейшим элементом визуального осмотра.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
2. «Покачивание» амортизатора. Самый критикуемый и самый известный тест. На самом деле, раскачав машину за угол и отпустив его в самой нижней точке, можно диагностировать только сильно «убитый» амортизатор. С ним машина будет продолжать колебания. Но, если он встал неподвижно, это, скорее всего, означает вовсе не работающий механизм, а напротив, заклинивший амортизатор. Делать этот тест нужно больше для самоуспокоения самого себя, старайтесь «поймать» момент, когда начинается потеря рабочих свойств при движении.
3. Оценка управляемости машины в движении. Комфорт в машине при ее движении понятие довольно субъективное, чем управляемость и устойчивость. Неисправные амортизаторы могут привести к тому, что на скоростях от 85 километров в час машина начинает рыскать, тем более, если она встречается с мелкими неровностями на дороге. Курсовая устойчивость снижается, начинается поперечная и продольная раскачка. Раскачка имеет незатухающий продолжительный характер. При движении по неровностям машина показывает замедленную реакцию относительно руля — тот уже вывернут, а автомобиль все не начинает поворот. Повторяясь, хочется сказать, что автовладелец постепенно привыкает к отклонениям в управляемости машины и первое время подстраивается под них. Поэтому разницу можно почувствовать, только сравнив две машины — одну с новыми, а другую — с «убитыми» амортизаторами.
Стендовая диагностика (Инструментальный контроль). Подробнее об этом методе в следующем пункте моей работы.
4. Стенды для проверки амортизаторов
Существует два основных метода стендовых испытаний амортизаторов:
- стендовые испытания амортизаторов на работоспособность для снятого с автомобиля амортизатора;
- стендовые испытания на вибростенде для подвески и в частности для амортизаторов.
Стендовые испытания амортизаторов на работоспособность для снятого с автомобиля амортизатора. Такой метод применяют на заводе — изготовителе, для непосредственной проверки амортизаторов перед отправкой в торгующие организации. Фактически это контроль качества уже произведенного амортизатора. Надо знать о том, что проверка может происходить выборочно, для партии амортизаторов, то есть, например, для одного из 100 штук. При этом не факт, что проверяли именно ваш амортизатор, но речь сейчас не об этом. В этом случае амортизатор, как вы уже поняли, должен быть снят с автомобиля, именно это и является самой большой проблемой в данном случае. Ведь работа по демонтажу, монтажу амортизатора порой стоит сродни новому амортизатору. Тем не менее, вы должны знать, что такой метод существует. Фактически в нем амортизатор закрепляется на стенде, то есть нижнее «ухо» и верхний штифт крепятся к стенду и проверяется его усилие на растяжение и сжатие. Для четкого определения работоспособности необходимо знать и характеристику поведения амортизатора. Она зависит от его исполнения (газовый, масляный) и конструкторских особенностей. Так на рисунке 1 ниже можно увидеть, что верхний график описывает характеристику амортизатора, а вот нижний является снятой со стенда характеристикой, указывающей на то, что амортизатор работоспособен.
Стендовые испытания на вибростенде для подвески и в частности для амортизаторов. В практике диагностирования амортизаторов и подвески применяют метод измерения сцепления колес с дорогой и метод измерения амплитуды.
При этом методе база колебаний в нижней части жесткая и подпружинена только в верхней части. Технология проверки амортизаторов и подвески при использовании метода сцепления колес с дорогой заключается в следующем. Сначала проверяемое колесо автомобиля устанавливается точно посередине измерительной площадки амортизаторного стенда. В состоянии покоя измеряется статический вес колеса. Затем включается привод перемещения одной из площадок в вертикальном направлении (сначала левой, потом правой). С помощью электродвигателя осуществляется периодическое возбуждение колебаний с частотой 25 Гц; при этом измерительная площадка перемещается как жесткое звено. Полученный в результате динамический вес колеса (вес на плите при частоте колебаний 25 Гц) сравнивается со статическим весом путем деления первого на второй.
Пример. Пусть статический вес колеса при частоте 0 Гц равен 500 кг, а динамический вес при частоте 25 Гц равен 250 кг. Тогда коэффициент падения веса колеса (в процентах), измеренный по методу сцепления колес с дорогой, составит (250/500) * 100 = 50 %.
Полученные значения коэффициента падения веса левого и правого колес и их разность (в процентах) выводятся на экран монитора.
Состояние амортизаторов характеризуется следующими соотношениями:
- хорошее — не менее 70 % (для спортивной подвески — не менее 90 %)
- слабое — от 40 до 70 (от 70 до 90)
- дефектное — менее 40 % (от 40 до 70 %)
Результаты оценки состояния амортизаторов не должны различаться более чем на 25 % по бортам транспортного средства. Обработка результатов базируется на эмпирических значениях, которые были получены с помощью серийных исследований автомобилей различных производителей. При этом предполагается, что у среднестатистического автомобиля жесткость амортизаторов, как правило, увеличивается с увеличением нагрузки на ось.
Рассмотренный метод имеет следующие недостатки: результаты измерений зависят от давления воздуха в шине диагностируемого автомобиля; при диагностировании обязательно расположение колеса точно посередине площадки амортизаторного стенда; приложение постоянных внешних сил, боковых сил оказывает влияние на боковое перемещение автомобиля, что сказывается на результатах тестирования.
Диагностирование по методу измерения амплитуды, применяемое на оборудовании фирм «Боге» и МАХА, более прогрессивное.
После прохождения точки резонанса принудительное возбуждение колебаний прекращается выключением электродвигателей стенда. Частота колебаний увеличивается и пересекает точку резонанса, в которой достигается максимальный ход подвески. При этом осуществляется измерение частотной амплитуды амортизатора.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Рабочие характеристики амортизатора определяются в «дроссельном» и «клапанном» режимах. В дроссельном режиме, когда максимальная скорость поршня не более 0,3 м/с, клапаны отбоя и сжатия в амортизаторе не открываются. В клапанном режиме, когда в амортизаторе максимальная скорость поршня более 0,3 м/с, клапаны отбоя и сжатия открываются, причем тем больше, чем больше скорость поршня.
Диаграммы при испытании амортизатора на стенде записываются в дроссельном режиме при частоте 30 циклов в минуту, ходе поршня 30 мм, максимальной скорости 0,2 м/с. В случае, когда амортизатор испытывается в амортизаторной стойке, ход поршня составляет 100 мм. Диаграммы записываются в клапанном режиме при частоте 100 циклов в минуту, таком же ходе поршня, что и в дроссельном режиме, и при максимальной скорости поршня 0,5 м/с.
При испытании амортизаторов дефектом считается появление жидкости на штоке и у верхней кромки манжеты стойки или сальника амортизатора при условии, что жидкость появляется вновь после протирки места течи. Дефектом считается наличие стуков, скрипов и других шумов, за исключением звуков, которые связаны с перетеканием жидкости через клапанную систему, а также наличие избыточного количества жидкости («подпор»), эмульсирование жидкости, недостаточное количество жидкости («провал»).
Дефектом считается и отклонение формы кривых диаграмм от эталонной. На рисунек показана эталонная форма диаграммы и форма диаграммы амортизатора с дефектами.
Амплитуда колебаний определяется по движению следующей за колесом проверочной площадки и регистрируется. При этом измеряется также максимальное отклонение (максимальная амплитуда колебаний). Оно пересчитывается и показывается на экране монитора раздельно для левого и правого амортизаторов. По графику колебаний на экране монитора можно оценить эффективность амортизаторов, даже не зная параметров, заложенных изготовителем: чем меньше амплитуда резонанса на графике, тем лучше работает амортизатор.
Пример документирования результатов проверки амортизаторов передней и задней осей автотранспортного средства на стенде показан на рисунке 7.
Измеренные для каждого колеса на резонансной частоте значения амплитуды колебаний выводятся в миллиметрах. Кроме того, для обоих амортизаторов одной оси выводятся разности хода колес. Благодаря этому можно судить о взаимном влиянии обоих амортизаторов одной оси.
Состояние амортизаторов по амплитудному показателю определяется следующим образом:
- хорошее — 11…85 мм (для задней оси массой до 400 кг — 11.75 мм)
- плохое — менее 11
- изношенное — более 85 мм (для задней оси массой до 400 кг — более 75 мм).
Разность хода колес не должна превышать 15 мм.
На стендах для проверки амортизаторов, например, фирмы МАХА, можно производить поиск шумов подвески. В этом режиме оператор может сам задавать частоту вращения ротора (от 0 до 50 Гц). Без режима поиска шумов источник шума необходимо искать за доли секунды, пока затухают колебания подвески.
Заключение
В своей работе я рассмотрел:
- основные неисправности амортизаторов и их причины возникновения;
- на что и как влияют неисправные амортизаторы в автомобиле;
- виды диагностирования работы амортизаторов;
- виды и принципы стендовых испытаний амортизаторов.
Список использованных источников
1. Электронный ресурс — http://remavto.net/content/неисправности-амортизатора
2. Электронный ресурс — http://www.avtoamort.ru/article/2015/amortizator-i-sistema-podveski-vliyanie-na-upravly/
3. Электронный ресурс — http://first-gear.in.ua/2015/07/amortizatory-v-avtomobile-chto-nuzhno-znat-vladelcu-fg-radio/
4. Электронный ресурс — http://proektc.chatsibiri.ru/index.php?topic=434.0
5. Электронный ресурс — http://www.scienceforum.ru/2015/909/7273
6. Электронный ресурс — http://www.autoshcool.ru/2006-ispravnye-i-neispravnyeamortizatory.html
7. Электронный ресурс — http://www.kurier.lt/priznaki-neispravnosti-amortizatoro/
8. Электронный ресурс — http://ustroistvo-avtomobilya.ru/diagnostirovanie/stendy-dlya-proverki-amortizatorov-i-podveski/
9. Электронный ресурс — autoshcool.ru/2006-ispravnye-i-neispravnye-amortizatory.html
10. Электронный ресурс — http://ustroistvo-avtomobilya.ru/diagnostirovanie/metody-diagnostirovaniya-amortizatorov-i-podveski/