Актуальность работы связана с ее направленностью на повышение активной безопасности автомобиля с антиблокировочной тормозной системой. Рабочий процесс торможения с антиблокировочной тормозной системой существенно отличается от обычного процесса торможения. Важнейшую роль при торможении автомобиля с антиблокировочной тормозной системой играют манжетные уплотнения главного тормозного цилиндра.Особенность работы манжетных уплотнений заключается в том, что при перемещении манжеты происходит их деформация, из-за которой происходит повышенный износ манжеты. Износ манжет распределен неравномерно, как по окружности, так и вдоль направления движения, большая величина износа наблюдается со стороны манжеты, обращенной к поршню тормозного цилиндра. В статье предлагается новая конструкция поршня для более удобного испытания манжет главного тормозного цилиндра. Обращается внимание на то, что необходимо разработать оптимальную конструкцию манжеты и возможно применить фторопластовые кольца, которые позволят повысить долговечность главного тормозного цилиндра. Целью данного исследования является воспроизведение цикла работы антиблокировочной тормозной системы на лабораторной установке, что позволит проводить ресурсные испытания в короткий период времени.
Ключевые слова: главный тормозной цилиндр, манжета, стенд, разборный поршень.
Внедрение в конструкцию автомобиля антиблокировочной системы (АБС) давно признано в качестве эффективного средства повышения активной безопасности. Вместе с тем, функционирование АБС способствует принципиальному изменению рабочего процесса элементов тормозной системы, что сказывается на надежности ее элементов, в частности, рабочих и главного тормозных цилиндров [1]. В гидравлическом тормозном приводе модуляция давления рабочего тела при функционировании антиблокировочной системы прежде всего сказывается на ресурсе главного тормозного цилиндра (ГТЦ), в особенности, его уплотнительных манжет Поэтому важной задачей является всестороннее исследование факторов, влияющих на показатели долговечности уплотнений в элементах тормозных цилиндров при их работе в условиях торможения с АБС. [2].
В процессе торможения автомобиля с АБС, в главном тормозном цилиндре поршень совершает ряд перемещений, носящих колебательный характер, с относительно большой частотой (порядка 10–15 Гц) и малой амплитудой [3]. Также перемещения могут способствовать увеличению интенсивности изнашивания материала манжет, а также инициировать иные процессы, определяющие ресурс данных элементов.
В настоящее время в сервисных центрах при возникновении неисправности ГТЦ его не ремонтируют, а заменяют на новый. Следовательно, увеличение срока службы ГТЦ является важной задачей. Выбраковка ГТЦ производится при возникновении течи тормозной жидкости, т. е. нарушении герметичности, которая определяется техническим состоянием манжет ГТЦ. Повышение ресурса манжет возможно путем изменения их формы, материала, а также введения дополнительных уплотняющих элементов, например, фторопластовых колец.
Для оценки эффективности предлагаемой модернизации необходимо проведение соответствующих экспериментов, при этом можно использовать специальную конструкцию поршня ГТЦ. Обычная конструкция поршня не позволяет применить перспективные уплотнения, имеющие фторопластовые кольца. С целью обеспечения расширения возможностей предложена разборная конструкция поршня, представленная на рисунке 1.
Рис. 1. Схема разборной конструкции поршня ГТЦ: 1 — уплотнение в сборе, 2 — поршень, 3 — гайка, 4 — пружина поршня, 5 — корпус главного цилиндра
Ресурсные испытания целесообразно проводить на стенде, разработанном в ВолгГТУ [4]. Стенд включает тормозные механизмы и тормозной привод автомобиля производства АвтоВАЗ. Требуемый режим работы элементов, определяется частотой изменения давления рабочего тела в системе и соответствующей амплитудой, обеспечивается модулятором давления с кулачковым механизмом. Такая конструкция, в отличие от применяемого на автомобилях модулятора, позволяет проводить длительные и непрерывные испытания, что значительно уменьшает время получения конечного результата [5].
Воссоздание цикла АБС в установке воспроизводится в соответствии с методикой [1].
Методика проведения ресурсных испытаний включает следующее:
1) определение начальных параметров манжеты и сборка установки;
2) определение давления в гидроприводе и установка диапазона изменения давления;
3) проведение испытаний;
4) остановка испытаний, при потери герметичности ГТЦ, что обычно сопровождается падением давления и подтеканием тормозной жидкости;
5) разборка установки с последующим анализом при использовании микроскопа;
6) повторение процесса с различными конструкциями манжет и выявление оптимальной конструкции методом сравнения состояний.
В результате исследования планируется определить оптимальную форму сечения манжеты для работы в условиях автоматизированной тормозной системы.
Литература:
- Ревин, А. А. Влияние рабочего процесса АБС на долговечность элементов шасси автомобиля: монография/ А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко, Р. В. Заболотный — Москва: Машиностроение, 2013.0 224 с.
- Ревин, А. А. Метод оценки долговечности главных тормозных цилиндров автомобилей с АБС / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко // Автотранспортное предприятие. — 2010. — № 10. — c. 43–44.
- Радченко, М. Г. Анализ условий работы тормозных цилиндров и параметров их испытаний / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов // Изв. ВолгГТУ. Серия «Наземные транспортные системы ". Вып. 5: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2012. — № 2. — c. 88–90.
- П.м. 88324 РФ, МПК В60Т 17/22 Стенд для испытания деталей гидравлического тормозного привода / М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко, А. А. Ревин; ВолгГТУ. — 2009.
- Радченко, М. Г. Особенности ресурсных испытаний элементов гидравлического тормозного привода автомобилей с АБС / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин // Автомобильный транспорт: сб. науч. тр. / Харьковский нац. автомобильно-дорожный ун-т. — 2011. — Вып. 29. — c. 90–93.
