Бородин Алексей Леонидович. Метод диагностирования главного тормозного цилиндра гидравлической тормозной системы автомобиля

Краткое описание

Бородин Алексей Леонидович. Метод диагностирования главного тормозного цилиндра гидравлической тормозной системы автомобиля;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»], 2023

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Курганский государственный университет»
БОРОДИН АЛЕКСЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ
МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГЛАВНОГО ТОРМОЗНОГО ЦИЛИНДРА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМОБИЛЯ
Специальность 2.9.5. Эксплуатация автомобильного транспорта
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
На п писи

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор, профессор В.И. ВАСИЛЬЕВ
Курган - 2024

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. 1.1
1.2
1.3
1.4
Глава 2.
2.1
2.2
2.3
2.4
Глава 3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Глава 4.
4.1
4.2
Введение
Анализ состояния вопроса, цель и задачи исследования
Безопасность дорожного движения и влияние неисправностей
тормозной системы на дорожный травматизм
Анализ методов диагностирования гидравлической тормозной
системы
Применение ассистентов торможения и роль главного тормоз-
ного цилиндра в них
Цель и задачи исследования
Теоретические предпосылки разработки метода диагностирова-
ния главного тормозного цилиндра
Основная идея и гипотеза исследования
Формализация неисправностей главного двухконтурного тор-
мозного цилиндра
Математическое обеспечение теоретических исследований
Алгоритмическое и программное обеспечение
Выводы по второй главе
Математическое моделирование работы главного тормозного
цилиндра
Выбор режима нажатия на педаль тормоза при проведении диа-
гностирования
Результаты моделирования
Исследование влияния структурных параметров на диагности-
ческие в зависимости от темпа нажатия на педаль тормоза
Исследование диагностических параметров на чувствитель-
ность и однозначность
Выбор предварительного комплекса диагностических парамет-
ров
Выводы по третьей главе
Экспериментальные исследования
Общая методика экспериментального исследования
Аппаратурное обеспечение экспериментального исследования...
4
9
9
13
21
25
29
29
33
36
55
63
64
64
66
69
86
90
91
92
92
93
2

4.3 Сравнительный анализ результатов теоретических и экспери¬ментальных исследований 104
4.4 Способ автоматической фиксации информативных участков 105
4.5 Определение информативных тестовых режимов и оптималь¬ного комплекса диагностических параметров 106
4.6 Определение предельно допустимых значений диагностических
параметров 112
Выводы по четвертой главе 117
Глава 5. Рекомендации по практическому применению и оценка эффек¬тивности метода 118
5.1 Разработка методики постановки диагноза 118
5.2 Определение периодичности диагностирования главного тор¬мозного цилиндра разработанным методом 119
5.3 Рекомендации по практической реализации метода и направле¬ния дальнейших исследований 121
5.4 Оценка эффективности результатов исследования 122
Выводы и основные результаты работы 125
Список использованных источников 127
Приложения 142
Приложение А (Описание этапов торможения, диапазонов из¬менения воздействия сил в тормозном приводе) 143
Приложение Б (Программа) 146
Приложение В (Исследование влияния структурных параметров
на диагностические в зависимости от темпа нажатия на педаль
тормоза) 160
Приложение Г (Исследование структурных параметров на чув-ствительность) 172
Приложение Д (Свидетельство на изобретение) 180
Приложение Е (Акты внедрения) 181
Приложение Ж (Вид полученных данных от эксперименталь¬ного комплекса) 184

Список литературы

Выводы и основные результаты работы
1. Выявлено, что деталями, определяющими работоспособность ГТЦ, яв-ляются пружины первого и второго контуров, а также уплотнительные кольца поршней этих контуров. При этом наиболее характерными неисправностями этих деталей ГТЦ являются: изменение жесткости пружин ГТЦ первого и вто¬рого контуров (53% от общего количества неисправностей); износ уплотнитель¬ных колец ГТЦ первого и второго контуров (32%); увеличение силы трения уплотнительных колец о стенки цилиндра из-за разбухания материала (10%), из которого они изготовлены. Установлены диапазоны изменения их характеристик в реальных условиях эксплуатации.
2. Разработана математическая модель гидравлического тормозного при¬вода транспортного средства с двухконтурным ГТЦ, алгоритм моделирования влияния на выходные характеристики ГТЦ технического состояния элементов, определяющих его работоспособность и реализующее его программное обеспе¬чение. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден комплекс из пяти диагностических параметров (время от начала нажатия на педаль тормоза до окончания движения поршня второго контура ГТЦ; время движения поршня второго контура ГТЦ; сила нажатия на педаль тормоза в момент начала и в мо¬мент окончания движения поршня второго контура ГТЦ, а также разность сил на педали между началом и окончанием движения поршня второго контура ГТЦ), позволяющий определять техническое состояние его влияющих на работоспо¬собность деталей. Установлены закономерности изменения диагностических па¬раметров от структурных, определяющих техническое состояние ГТЦ, которые при моделировании менялись в установленных диапазонах изменения.
3. Определены информативные тестовые режимы диагностирования ГТЦ по выбранному, оптимальному комплексу диагностических параметров: Т1 (экс¬тренное торможение или Т=0,2 с), Т3 (служебное торможение Т=1,0 с), Т4 (слу¬жебное торможение Т=1,4 с) и предложен алгоритм постановки диагноза.
126

4. Выполнена экспериментальная проверка метода диагностирования двухконтурного ГТЦ ГТС по параметрам воздействия на орган управления. Средняя погрешность отклонения теоретической кривой от экспериментальной составила 1,42%.
5. Разработан алгоритм постановки диагноза и даны рекомендации по внедрению метода в практику, включающие в себя три направления реализации (в виде доработки стандартного программного обеспечения стенда тормозных качеств, в виде отдельного автономного прибора и в виде дополнительной под¬системы общей системы бортового диагностирования автомобиля). Определена экономическая эффективность внедрения полученных результатов исследова¬ния, которая составляет 1192 руб. на один автомобиль в год.
6. В рамках поставленных задач решена актуальная научно-техническая задача обеспечения эффективности функционирования тормозной системы на основе разработки метода диагностирования главного тормозного цилиндра гид¬равлической тормозной системы автомобиля, защищенного патентом РФ 2751101. Дальнейшие научные исследования рекомендуется проводить по направлениям оценки функционирования ГТЦ и его диагностирования на режи¬мах растормаживания.