Технологический проект городской универсальной станции технического обслуживания автомобилей (СТОА)

Если же организуется узкоспециализированный сервис, предназначенный для ремонта определенного класса автомобилей, рекомендуется недорогой комплексный пост универсальных приборов, который позволяет решить до 80% всех проблем, связанных с диагностикой.

Расположение участка диагностики в зоне ТО и ТР представлено на рис. 2.1. Размещаем на участке диагностики следующее оборудование [13]:

· Центральный диагностический модуль

· Газоанализатор, дымомер

· Тестер аккумуляторных батарей

· Установка для проверки и чистки инжекторных форсунок

· Установка для обслуживания кондиционеров с тестером утечек

· Устройство для вытяжки отработавших газов

· Набор инструментов электрика

· Стробоскоп

· Тестер давления топлива

· Компрессометр и пневмовакуумметр

· Пост кинематики колес

Оборудование поста кинематики колес

Современное оборудование для проверки кинематики колес оценивает безопасность поведения автомобиля на дороге, состояние несущих частей кузова, состояние самой подвески, связанное с наличием люфтов.

Для этого поста необходима универсальность. Оборудование следует подбирать так, чтобы автосервис мог обслужить любой автомобиль, независимо от марки, года выпуска, веса, типа и размера установленных колес, и т. д. Кроме этого, необходимо наличие справочной информации (базы данных) по эталонным параметрам на различные модели автомобилей.

Помимо стандартных измерений и регулировок схождения и развала передних колес и углов наклона осей поворота стенды используются для диагностики смещения осей, измерения расстояния между центрами колес и смещения колес задней оси. Особенно это важно при диагностике автомобиля после деформации.

Для определения сроков окупаемости следует определить пропускную способность поста. При работе на дорогих стендах механику требуется меньше времени для обслуживания одного автомобиля, и, если спрос на услугу большой, срок окупаемости дорогого стенда ненамного больше по сравнению с дешевыми моделями.

Разнообразие марок и моделей автомобилей на российских дорогах требует от современного специалиста участка УУК знаний устройства различных типов подвесок, зависимостей одних регулировок от других, порядок проведения операций, умение работать со справочной литературой, технических и специальных терминов и многого другого.

Большинство современных стендов работают только с штатными компьютерами и программами, поэтому необходимо обучение персонала умению работать с компьютером, ориентироваться в справочниках и электронных базах данных.

Стенд диагностики и регулировки углов установки колес автомобиля.

Платформенный подъемник с траверсным домкратом или с двойным выходом для вывешивания колес автомобиля. Должен иметь возможность юстировки уровня платформ в горизонтальной плоскости. Для разгрузки подвески необходимо наличие поворотных кругов для передних колес и компенсаторов для колес задней оси (для операций с задней независимой подвеской). Возможна установка некоторых стендов на ремонтной яме. В этом случае необходимо иметь в виду, что уровень "горизонта ямы" не должен превышать 0,005 м на длину автомобиля.

Для устранения неисправностей, выявленных перед ТО, иногда необходимо проведение ремонтных работ. Выявление или уточнение перед ТО причин отказа или неисправности отдельных агрегатов и узлов автомобиля выполняют по заявке владельца или по требованию соответствующего производственного участка.

Контрольно-регулировочные работы осуществляют в процессе проведения ТО (при регулировке тормозных механизмов и углов установки колес). Диагностирование автомобиля или отдельных его систем выполняют также по заявкам владельцев как самостоятельный вид услуг - операции поэлементного (углубленного) диагностирования. Эти работы не характерны для мелких СТОА (до 10-15 постов), а на более крупных станциях число заявок на них не превышает 10% общего количества заездов.

Кроме того, в процессе диагностирования осуществляются: 1) заявочные работы по проверке и регулировке тормозных механизмов, углов установки колес, электрооборудования и приборов питания; 2) контроль качества ТО и ремонта. Эти работы могут также входить в объем приемосдаточных работ; 3) прогнозирование ресурса работы отдельных узлов, агрегатов и автомобиля в целом. Данную работу производят при выполнении операций заявочного углубленного диагностирования; 4) сбор, обработку и выдачу информации, необходимой для управления производством.

Указанные работы выполняют и на участках приемки- выдачи автомобилей и в других производственных подразделениях СТОА. В процессе диагностирования, приемки-выдачи, регулирования и ТР автомобилей могут быть использованы одни и те же контрольно- диагностические средства в зависимости от объема и состава производственной программы СТОА.

На постах диагностирования в порядке исключения допускается устранение мелких неисправностей, включая замену отдельных деталей. Объем таких работ не должен превышать 20% общего объема работ роста. Если при диагностировании выявлены дефекты, которые нельзя оперативно устранить на месте, автомобиль направляют на соответствующий участок для устранения дефекта, а затем возвращают для окончания диагностирования. В зависимости от сменной программы диагностические работы выполняют на поточных линиях или на отдельных постах. Количество постов на участке диагностирования и метод проведения работ определяются мощностью и назначением СТОА. При этом, как правило, применяют такое расположение постов, которое обеспечивает проведение работ на любом посту независимо с любой степенью специализации и кооперации.

3.3 Разработка планировки и организации работ на кузовном и малярном участках

Кузовной участок предназначен для устранения дефектов и неисправностей кузовов, возникших в процессе эксплуатации (рис 3.3). На кузовном участке восстанавливают первоначальную форму и прочность ремонтируемого кузова, а также выполняют работы по поддержанию кузова и его механизмов в технически исправном состоянии.

На участке осуществляется жестяницко-сварочные и арматурные работы, которые включают операции по разборке, сборке, правке и сварке поврежденных панелей, деталей кузовов и его механизмов. На участке могут выполняться работы по ремонту радиаторов, топливных баков, а также рессор и дисков колес. Здесь также изготавливают необходимые для замены детали кузова: панели, вставки, заплаты и др. автомобиль доставляется на кузовной участок, как правило, на колесах, аварийные кузова могут быть доставлены на специальных тележках. В последнем случае кузова, как правило, снимают на постах ТР.



Жестяницкие работы предусматривают ремонт (устранение вмятин, трещин, разрывов) крыльев, брызговиков, капотов, облицовок радиаторов, дверей и других частей кузовов, а также частичное изготовление несложных деталей для ремонта взамен пришедших в негодность. Прогрессивным является панельный метод ремонта, предусматривающий полную замену поврежденного элемента кузова или его части.

Разборочно-сборочные работы включают снятие и установку дверей, отдельных панелей или частей кузова, механизмов, стекол и других съемных деталей. Частичную разборку кузова для ремонта его деталей осуществляют в объеме, необходимом для обеспечения качественного выполнения всех ремонтных операций. Для сборки кузовов после ремонта, в том числе установки узлов и деталей на кузов (дверей, крыльев, панелей), применяют различные наборы приспособлений и инструментов и комплект шаблонов.

Правочные работы в зависимости от характера повреждений заключаются в устранении неровностей на деформированных поверхностях, а также в исправлении искажений геометрических размеров кузова (перекосов).

Сварочные работы являются неотъемлемой частью жестяницко-кузовных работ. Почти все ремонтные операции требуют применения сварки в том или ином объеме. На кузовном участке станции используют газовую, дуговую и точечную сварку. Сварку при ремонте применяют при удалении поврежденного участка, правочных работах, установке частей или новых участков кузова и дополнительных деталей (усилительных коробок, накладок, вкладышей и др.), а также заварке трещин, разрывов и пробоин с наложением или без наложения заплат в зависимости от площади и состояния поврежденной поверхности.

Арматурные работы включают работы по ремонту всех механизмов кузова (замков, дверных петель, стеклоподъемников и др.), а также работы по ремонту окон и замене стекол. Отремонтированный и собранный механизм устанавливают на место с последующей регулировкой. При замене стекол используют приспособления для сборки стекол, деревянные и резиновые киянки, оправки.

Малярный участок предназначен для окраски со снятием старого лакокрасочного покрытия, подкраски местных повреждений, окраски отдельных деталей кузова и нанесения противокоррозионной и противошумной мастики на днище кузова. Участок имеет три отделения: подготовительных работ, краскоприготовительное и окрасочное.

Общий технологический процесс окраски включает подготовку поверхности под окраску, грунтование, шпатлевание, шлифование, нанесение промежуточных и внешних слоев покрытия. При этом необходимо строго соблюдать режимы сушки, предусмотренные для каждого нанесенного слоя покрытия.

Для подготовки поверхности к окраске осуществляют местное подкрашивание, выполняемое с помощью смывок, скребков, шпателей, кистей и окрасочных пистолетов. Окраску кузова автомобиля выполняют способом распыления, а сушку осуществляют в специальных камерах. В большинстве проектов СТОА (в данном тоже) предусматривают комбинированную окрасочно-сушильную камеру типа “Афит”.

На окрасочном участке покрывают днище кузова автомобилей противошумной и противокоррозионной мастикой, однако, если позволяют производственные возможности, выполнение этой операции лучше организовать на отдельном участке.

Кузовной и малярный участки обеспечивают необходимой документацией, в том числе технологическими картами на основные виды работ, и соответствующим оборудованием. Выбираем для использования на участках следующее основное оборудование [14]:

· Опрокидыватель электромеханический П129 - 1

· Стенд для ремонта и правки кузовов автомобилей - 1

· Домкрат гаражный гидравлический П310 - 1

· Станок точильный двусторонний с пылеулавливающей установкой - 1

· Сварочный преобразователь ПСО-300Д - 1

· Сварочный однопостовой трансформатор СТШ-300 - 1

· Набор инструмента для правки кузова автомобиля И305М - 1; И305ГМ - 1

· Окрасочно-сушильную камеру «Афит» - 1

Общая схема организации работ на кузовном и малярном участках представлена на рисунке 3.4.

3.4 Разработка организации работ на участке ТО и ремонта топливной аппаратуры

Участок ТО и ремонта топливной аппаратуры предназначен для обслуживания карбюраторов, топливных насосов, отстойников, топливных и воздушных фильтров, топливопроводов и других приборов системы питания автомобилей, снятых с них на постах ТО и ТР. Расположение рабочих мест, а также расстановка оборудования на участке предусматривают соблюдение технологической последовательности выполнения работ с наименьшими затратами сил и времени на перемещение приборов системы питания с одной операции на другую.

Технологическая схема работы топливного участка представлен на рисунке 3.5.

Топливная аппаратура, требующая углубленной проверки, регулировки или ремонта, поступает на участок ремонта с участков постовых работ по ТО, ТР и диагностированию. Приборы и узлы системы питания, поступившие на участок, очищают от грязи, проверяют и ремонтируют.

После испытания отремонтированные приборы и детали устанавливают на автомобиль, где осуществляют окончательную проверку качества ремонта и регулировку карбюратора для достижения минимальной токсичности отработавших газов и максимальной экономичности.



Рисунок 3.4. Схема организации производственного процесса на кузовном и малярном

На участке вывешивают таблицы с основными характеристиками ремонтируемых карбюраторов, топливных насосов и других приборов. Здесь должен быть набор технологических карт по основным видам работ и моделям автомобилей, а также оборудования:

· Установка для проверки карбюраторов 489А

· Прибор для проверки топливных насосов 577Б

· Верстак для ремонта карбюраторов 5103.000

· Набор инструмента слесаря- электрика и слесаря по топливной аппаратуре, комплект инструментов для регулировки карбюраторов И102

Рисунок 3.5. Схема технологического процесса работ на участке ремонта топливной аппаратуры

3.5 Разработка организации работ на шиномонтажном участке

Шиномонтажный участок на СТОА предназначен для демонтажа и монтажа колес и шин, замены покрышек, ТР камер и дисков колес, а также для балансировки колес в сборе. При этом мойку и сушку колес перед их демонтажем при необходимости выполняют здесь же или в зоне ТО и ТР на посту имеющем решетчатый пол, шланговую моечную установку и систему подвода сжатого воздуха. Очистку дисков колес от ржавчины и их правку выполняют в рихтовочном отделении кузовного участка с последующей окраской на молярном участке. Перечень выполняемых работ и их организация зависят от мощности участка.

Технологический процесс на шиномонтажном участке выполняют в следующем порядке (рисунок 3.6). Колеса, снятые с автомобиля на постах ТО или принятые от клиента, транспортируют на шиномонтажный участок с помощью специальной тележки. До начала ремонтных работ колеса временно хранятся на стеллажах. Демонтаж шин выполняют на специальном демонтажно-монтажном стенде в последовательности, предусмотренной технологической картой. После демонтажа покрышку и диск колеса хранят на стеллаже, а камеру - на вешалке.

Технологическое состояние покрышек контролируют путем тщательного осмотра с наружной и внутренней стороны с применением ручного пневматического бортрасширителя (спредера). Посторонние предметы, застрявшие в протекторе и боковинах шин, удаляют с помощью плоскогубцев и тупого шила. Посторонние металлические предметы в покрышке могут быть обнаружены в процессе диагностирования с помощью специального прибора.

При проверке технического состояния камер выявляют проколы, пробои, разрывы, вмятины и другие дефекты. Герметичность камер проверяют в ванне, наполненной водой и оборудованной пневматическим утопителем, системами освещения и подвода сжатого воздуха, а герметичность золотника (ниппеля) контролируют мыльным раствором.

Размещено на http://www.allbest.ru

Контрольный осмотр дисков выполняют для выявления трещин, деформации, коррозии и других дефектов. В обязательном порядке проверяют состояние отверстий под шпильки крепления колёс. Ободья от ржавчины очищают на специальном станке с электроприводом. Мелкие дефекты ободьев колёс, такие как погнутость, заусеницы, устраняют с применением слесарного инструмента - оправок, гладилок, молотков. Повреждённые камеры ремонтируют на специальном верстаке в определённой технологической последовательности.

Технически исправные покрышки, камеры и диски монтируют и демонтируют на одном и том же стенде. Давление воздуха в шинах должно соответствовать нормам, рекомендованным заводом-изготовителем. Шиномонтажный участок оборудуют эталонным манометром, по которому периодически проверяют рабочие манометры. После монтажа шин обязательно осуществляют балансировку колёс в сборе на стационарном станке.

Шиномонтажное отделение обеспечивает необходимой технической документацией, в том числе технологическими картами на выполнение основных видов работ, и соответствующим технологическим оборудованием.

Выбираем следующее оборудование:

· Стенд для монтажа и демонтажа шин Щ-501М - 1

· Станок для шероховки камер 6225 - 1

· Электровулканизатор для ремонта камер и покрышек 6134 - 1

· Электровулканизатор для ремонта местных повреждений шин, без демонтажа их с обода и камер Ш109 - 1

· Спредер с пневматическим подъемником - 1

· Станок для балансировки колес - 1

· Станок заточной - 1

· Верстак для ремонта шин и камер КЦ9Ц - 1

· Ванна для проверки камер 332-Б - 1

· Набор инструмента шиноремонтника Р908 - 1

· Набор инструмента шиноремонтника 6209 - 1

3.6 Разработка планировки и организации работ на участке по ремонту агрегатов

Агрегатный и механический участки на типовых СТОА обычно размещают в одном помещении. Технологический процесс ТР агрегатов и узлов автомобилей осуществляют в определенной последовательности (рисунок 3.7) [15].

Обкатку отремонтированных деталей осуществляют холодным и горячим способами на специальных стендах. Во время обкатки устраняют выявленные дефекты, корректируют установку момента зажигания, регулируют карбюратор на малую частоту вращения коленчатого вала двигателя, соответствующую режиму холостого хода, натягивают ремни вентилятора и устанавливают зазоры клапанов.

Ремонт двигателя в объеме КР обычно выполняют на крупных или специализированных СТОА, оснащенных соответствующим станочным и стендовым оборудованием. ТР основных агрегатов на базе замены узлов и деталей производят на более мелких СТОА. Контроль выполненного объема и качества работы осуществляют на постах диагностирования и приемки- выдачи автомобилей. Затем автомобиль выдают владельцу или отправляют на площадку хранения.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 3.7. Схема технологического процесса ТР агрегатов и узлов автомобилей

Оснащаем участок следующим необходимым технологическим оборудованием:

· Установка для мойки деталей с пароподогревом 196М - 1

· Стенд для разборки и сборки редукторов КПП - 1

· Стенд для разборки и сборки двигателей Р297 - 1

· Стенд обкаточно-тормозной - 1

· Прибор для шлифования седел клапанов ДВС 2447 - 1

· Дрель для притирки клапанов 2213 - 1

· Станок заточной - 1

· Станок сверлильный -1

· Пресс гидравлический Р335 - 1.

· Пресс пневматический 2М112 - 1.

План агрегатного участка представлен на рисунке 3.8.

4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ

Контрольно-диагностические работы выполняются с целью определения технического состояния автомобиля, его агрегатов и узлов и являются элементами управления технологическими процессами обслуживания и ремонта подвижного состава.

При диагностировании выявляются автомобили, техническое состояние которых не отвечает требованиям безопасности движения, а перед ТО определяют потребность устранения неисправностей или проведения ремонта, контролируют качество ТО и ТР, определяют возможность исправной работы агрегатов и механизмов автомобиля в предстоящем межконтрольном пробеге, собирают и обрабатывают информацию, необходимую для управления производством. Заметное место в общем объеме диагностических работ занимает диагностирование тормозов.

Тормозная система автомобиля ВАЗ по своему назначению и выполняемым функциям разделяется на рабочую, запасную и стояночную. Рабочая тормозная система обеспечивает регулирование скорости автомобиля и его остановку с необходимой эффективностью, запасная - остановку автомобиля при выходе из строя рабочей тормозной системы, а стояночная служит для удержания стоящего автомобиля. Последнюю можно использовать и как аварийную при выходе из строя рабочей или запасной тормозных систем.

Рабочая тормозная система имеет двухконтурный раздельный гидравлический привод на тормозные механизмы передних и задних колес, что значительно повышает безопасность движения автомобиля. При отказе одного из контуров другой используется в качестве запасной тормозной системы, т. е. она является частью рабочей тормозной системы.

4.1 Функциональная схема и описание работы объекта контроля

Привод тормозов (рисунок 4.1) [16]. Гидравлический привод включает в себя тормозную педаль 31, вакуумный усилитель 32, главный цилиндр 2 гидропривода тормозов, бачок 7, регулятор 10 давления задних тормозов, колесные (рабочие) цилиндры тормозных механизмов, трубопроводы и шланги. Педаль тормоза шарнирно соединена с толкателем вакуумного усилителя и в исходное положение возвращается усилием оттяжной пружины. В этом положении упор педали упирается в буфер выключателя стоп-сигнала.

Бачок гидроцилиндра (рисунок 4.2) двухсекционный, изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что обеспечивает визуальный контроль за уровнем жидкости. В нижней части корпуса бачка имеется два наконечника для подсоединения шлангов. На заливную горловину бачка навернута крышка 5, которая поджимает корпус 3 клеммного устройства и отражатель 7 к торцу горловины. В корпусе 3 смонтировано устройство для контроля уровня жидкости в бачке. Оно состоит из поплавка 8, на штоке которого расположен подвижный контакт 2, и неподвижного контакта 1, закрепленного в пластмассовом корпусе 3.

При понижении уровня жидкости поплавок опускается, контакты замыкают цепь контрольной лампы, и она загорается. В центральном отверстии корпуса клеммного устройства установлен толкатель 4, при нажатии на который проверяется работоспособность цепи контрольной лампы при полном уровне жидкости в бачке.



Рисунок 4.1. Схема привода тормозов

1 - диск тормоза; 2 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 3 - трубопровод контура привода передних тормозов; 4 - защитный кожух переднего тормозного механизма; 5 - суппорт переднего тормоза; 6 - наконечник с трубопроводом; 7 - бачок главного цилиндра; 8 - трубопровод контура привода задних тормозов; 9 - колесный цилиндр заднего тормоза; 10 - регулятор давления задних тормозов; 11 - рычаг привода регулятора давления; 12 - колодка тормозного механизма; 13 - рычаг ручного привода колодок; 14 - стойка рычага привода регулятора давления; 15 - кронштейн крепления оболочки троса; 16 - задний трос; 17 - контргайка; 18 - регулировочная гайка; 19 - втулка; 20 - направляющая заднего троса; 21 - направляющий ролик; 22 - передний трос; 23 - возвратный рычаг привода стояночного тормоза; 24 - кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 25 - защелка рычага; 26 - упор включателя контрольной лампы стояночного тормоза; 27 - тяга защелки рычага; 28 - рычаг привода стояночного тормоза; 29 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 30 - выключатель стоп - сигнала; 31 - педаль тормоза; 32 - вакуумный усилитель.

Рисунок 4.2. Бачок главного цилиндра

1 - неподвижный контакт; 2 - подвижный контакт; 3 - корпус клеммного устройства; 4 - толкатель для проверки исправности устройства контроля уровня жидкости; 5 - крышка бачка; 6 - корпус контактного устройства; 7 - отражатель; 8 - поплавок.

Регулятор давления (рисунок 4.3) включен в привод задних тормозов для того, чтобы не допускать повышения давления в этом контуре при уменьшении нагрузки на заднюю ось колес. Иначе возможна блокировка задних колес и их юз. Регулятор давления крепится двумя болтами с пружинными шайбами к кронштейну кузова, причем одно отверстие в кронштейне выполнено овальным, что позволяет регулировать положение регулятора давления. В действие регулятор давления приводится торсионным рычагом 1. В корпус регулятора давления ввернуты штуцеры двух трубопроводов: нижнего для подвода жидкости от главного цилиндра, верхнего для подачи жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Поршень 9 регулятора давления на выходе из корпуса уплотнен кольцом 8, расположенным в металлической обойме. Это кольцо поджато к нижней части корпуса пружиной 7. Верхний конец пружины упирается в плавающую тарелку 5 и через нее в заплечики поршня. Пружина стремится поджать поршень до упора его в пробку 2. которая ввернута в корпус регулятора давления. Под пробку установлена уплотнительная прокладка. Втулка 3 свободно надета на головку поршня. Она ограничивает подъем уплотнителя 4 вверх к головке поршня.

Рисунок 4.3. Регулятор давления

1 - рычаг привода регулятора давления; 2 - пробка корпуса регулятора давления; 3 - втулка; 4 - уплотнитель головки поршня; 5 - тарелка пружины; 6 - корпус регулятора давления; 7 - пружина; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 - поршень регулятора давления; 10 - ось рычага; 11 - пластина рычага.

Вакуумный усилитель (рисунок 4.4) уменьшает усилие, прикладываемое к педали тормоза при торможении. Он крепится к пластине кронштейна педалей сцепления и тормоза на четырех шпильках гайками.

Рисунок 4.4. Главный цилиндр и вакуумный усилитель

1 - наконечник с трубопроводом; 2 - тарелка пружины уплотнительного кольца; 3 - штуцер; 4 - стопорная шайба; 5 - уплотнительная прокладка; 6 - распорное кольцо; 7 - корпус вакуумного клапана; 8 - вакуумный клапан; 9 - обойма уплотнителя штока; 10 - уплотнитель штока; 11 - шток; 12 - возвратная пружина корпуса клапана; 13 - диафрагма; 14 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 15 - корпус клапана вакуумного усилителя; 16 - буфер штока; 17 - наружная оболочка шланга; 18 - нитяная оболочка; 19 - внутренняя оболочка; 20 - упорная пластина поршня; 21 - поршень клапана; 22 - уплотнитель крышки корпуса вакуумного усилителя; 23 - клапан вакуумного усилителя; 24 - защитный чехол корпуса клапана; 25 - воздушный фильтр; 26 - толкатель клапана вакуумного усилителя; 27 - корпус вакуумного усилителя; 28 - регулировочный болт; 29 - поршень привода передних тормозов; 30 - возвратная пружина поршня; 31 - упорная шайба; 32 - поршень привода задних тормозов; 33 - ограничительный винт поршня; 34 - уплотнительное кольцо; 35 - пружина уплотнительного кольца; 36 - пробка корпуса главного цилиндра.

Главный цилиндр 2 гидропривода тормозов крепится на двух шпильках к вакуумному усилителю. Сверху в его корпусе выполнены три резьбовых отверстия для штуцеров трубопроводов, отводящих жидкость в контуры привода передних и задних тормозов, и два гнезда, в которых крепятся стопорными шайбами штуцеры, соединенные шлангами с бачком гидропривода тормозов. Внутреннее цилиндрическое отверстие цилиндра обработано с большой точностью и высокой чистотой поверхности. С одной стороны полость цилиндра закрыта резьбовой пробкой. В цилиндре последовательно установлены два поршня, один из которых приводит в действие задние тормоза, другой - передние. В исходном положении поршня распорное кольцо, упираясь в стопорный винт, отводит уплотнительное кольцо от торца канавки. При этом через образовавшийся зазор рабочая полость цилиндра сообщается с бачком гидропривода тормозов. Канавка переднего уплотнительного кольца через радиальное отверстие и осевой канал в поршне сообщается с рабочей полостью цилиндра. Поэтому, когда в рабочей полости увеличивается давление жидкости, уплотнительное кольцо плотнее прижимается к зеркалу цилиндра. Последовательное расположение поршней в цилиндре обеспечивает раздельный привод передних и задних тормозов.

Тормозные механизмы колес смонтированы непосредственно в колесах автомобиля. Они предназначены для создания сопротивления движению автомобиля. Тормозной механизм переднего колеса (рисунок 4.5) дисковый. Он состоит из суппорта 5 в сборе с рабочими цилиндрами, двух тормозных колодок, пальцев крепления колодок и трубопроводов. Суппорт отлит из высокопрочного чугуна. Он крепится к фланцу поворотного кулака вместе с защитным кожухом и поворотным рычагом. В суппорте выполнены радиусный паз для размещения тормозного диска и два поперечных паза, в которых расположены тормозные колодки. В приливах суппорта имеются два окна с направляющими пазами, в которых установлены два противолежащих колесных цилиндра. Точное расположение цилиндров относительно суппорта обеспечивается пружинными фиксаторами. При установке цилиндра в паз суппорта фиксатор под действием пружины заходит в специальный боковой паз суппорта. Корпус рабочего цилиндра отлит из алюминиевого сплава. В цилиндре расположен стальной полый поршень, уплотненный резиновым кольцом. Оно расположено в канавке цилиндра и служит не только для уплотнения зазора, но и для возврата поршня в исходное положение при растормаживании. Полость цилиндра защищена от загрязнения резиновым колпачком, наружная кромка которого удерживается на буртике цилиндра, а внутренняя кромка охватывает посадочный поясок поршня. Рабочие полости цилиндров соединены между собой трубкой. Во внешний цилиндр ввернут штуцер для прокачки привода передних тормозов, во внутренний - штуцер для подвода жидкости. Поршни упираются в тормозные колодки, на которые наклеены фрикционные накладки. Колодки установлены на направляющих пальцах, которые удерживаются от осевого смещения шплинтами, а чтобы не было вибраций колодок на пальцах, применяются пружины, прижимающие колодки к пальцам. Под головки пальцев установлены пружины. При торможении поршни под давлением жидкости выдвигаются из колесных цилиндров и увлекают за собой уплотнительные кольца, которые при этом скручиваются. При растормаживании, когда давление в приводе падает, поршни за счет упругой деформации колец вдвигаются обратно в цилиндры. При этом накладки тормозных колодок будут находиться в легком соприкосновении с тормозным диском. При износе накладок, когда зазор в тормозном механизме увеличивается, в приводе создается большее давление жидкости, чтобы создать тормозной момент. Под действием давления жидкости поршни проскальзывают относительно колец и занимают новое положение в цилиндрах, которое обеспечивает оптимальный зазор между диском и колодками.

Рисунок 4.5. Тормозной механизм переднего колеса

1 - диск тормоза; 2 - защитный кожух; 3 - штуцер для прокачки привода тормозного механизма; 4 - соединительная трубка цилиндров; 5 - шплинт; 6 - фиксатор цилиндра; 7 - палец крепления колодок тормоза; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 - поршень; 10 - защитный колпачок поршня; 11 - фрикционная накладка колодки; 12 - пружины пальцев крепления колодок; 13 - колесный цилиндр; 14 - прижимная пружина колодки; 15 - тормозные колодки; 16 - суппорт тормозного механизма.

Тормозной механизм заднего колеса (рисунок 4.6) - барабанный, смонтирован на опорном щите, который крепится болтами к фланцу балки заднего моста. К нижней части щита двумя заклепками крепится пакет пластин, из которых пластина является опорной для колодок, а пластины ограничивают осевое перемещение нижней части колодок. В верхней части щита крепится двумя болтами колесный цилиндр. Снаружи в резьбовое отверстие цилиндра ввернуты штуцер для прокачки привода тормозов и штуцер трубки подвода жидкости в цилиндр. С обеих сторон в цилиндр установлены поршни с уплотнительными кольцами, которые прижимаются к торцу поршней пружиной через опорные чашки. В поршни запрессованы упоры, в прорези которых заходят верхней частью колодки. Полость колесного цилиндра предохраняется от загрязнения резиновыми колпачками, которые надеваются внутренней кромкой на поршни, а наружной на корпус цилиндра. Тормозные колодки стянуты пружинами, которые поджимают колодки к нижней опоре и упорам поршней колесного цилиндра. Вследствие нежесткого соединения колодок со щитом тормоза, они самоустанавливаются в момент соприкосновения с тормозным барабаном, что улучшает эффективность торможения и приводит к более равномерному износу накладок.

Для автоматического регулирования зазора между колодками и барабаном на колодках смонтированы специальные устройства. Каждое из них состоит из оси, приваренной к оси тормоза, и фрикционного элемента. Ось проходит через овальное отверстие ребра колодки. На оси установлены с зазором две свинченные между собой втулки. Между фланцами втулок расположена пружина, ее опорные чашки и две фрикционные шайбы, которые зажимают ребро колодки с определенным усилием. Это усилие таково, что стяжные пружины не могут сместить колодки относительно фрикционных шайб, несмотря на овальные отверстия в ребрах колодок. Но при износе накладок. когда водителю приходится увеличивать усилие на педаль тормоза, увеличивается давление в контуре привода задних тормозов, поршни перемещают колодки относительно фрикционных шайб, прижимая колодки к барабану. При этом колодки займут новое положение относительно барабана. При дальнейшем торможении колодки будут перемещаться на величину зазора между втулкой и осью. Этот зазор обеспечивает плотное прижатие колодок к барабану и необходимый тормозной момент. При растормаживании колодки отводятся от барабана стяжными пружинами на величину зазора между втулкой и осью.

Рисунок 4.6. Тормозной механизм заднего колеса

1 - тормозная колодка; 3 - рычаг привода стояночного тормоза; 4 - палец рычага привода колодок; 5 - корпус колесного цилиндра; 6 - упорный винт; 7 - упорное кольцо; 8 - сухари; 9 - опорная чашка; 10 - пружина; 11 - уплотнительное кольцо поршня; 12 - поршень цилиндра; 13 - штуцер для прокачки привода заднего тормоза; 14 - штуцер трубки подвода тормозной жидкости; 15 - упор колодки; 16 - защитный колпачок колесного цилиндра; 17 - верхняя стяжная пружина колодок; 18 - распорная планка тормозных колодок; 19 - оболочка троса; 20 - опорный щит тормозного механизма; 21 - нижняя стяжная пружина колодок; 22 - заклепка крепления опорной и направляющей пластин колодок; 23 - направляющая пластина; 24 - задний трос привода стояночного тормоза; 25 - пружина заднего троса; 26 - наконечник заднего троса.

Описание работы тормозов (рисунок 4.7). Когда система расторможена и педаль тормоза под действием пружины 32 оттягивается до упора в выключатель 34 стоп-сигнала, то вместе с педалью оттягивается толкатель 31 с поршнем 26 вакуумного усилителя. Корпус 20 клапана и шток 17 отжаты пружиной 19 в крайнее заднее положение. При таком положении между головкой клапана 27 и седлом клапана образуется зазор, так как поршень отжимает клапан от седла. Вакуумная полость А через канал В, зазор между седлом и клапаном и далее через канал С сообщается с атмосферной полостью D. Поэтому при работающем двигателе разрежение из впускной трубы через клапан 18 передается в полость А и через каналы и зазоры в полость D. Поршни 11 и 15 главного цилиндра под действием возвратных пружин отжаты в заднее крайнее положение до упора в стопорные винты 8, отжимают уплотни- тельные кольца 9 от торца канавки поршня и через образовавшиеся зазоры рабочие полости цилиндра сообщаются с бачком гидроцилиндра и трубопроводами высокого давления. Таким образом, в приводе тормозов давление отсутствует. Поэтому поршни 4 под действием упругой деформации уплотнительных колец 3 отводятся внутрь цилиндров и не оказывают давления на тормозные колодки передних тормозов, которые будут находиться в легком соприкосновении с поверхностью тормозного диска. При движении автомобиля без торможения, то есть когда в гидравлическом приводе нет давления, поршень 36 под действием пружины 40 и торсионного рычага 42 поднят вверх до упора в пробку 35. Поэтому полости корпуса, находящиеся над головкой поршня и под ней, свободно сообщаются. Это открывает свободный проход жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Но так как нет давления во всем приводе, тормозные колодки 43 отжаты от барабанов.

При торможении, когда водитель нажимает на тормозную педаль, толкатель 31 перемещает поршень 26. Вслед за поршнем перемещается под действием пружины 28 клапан 27 до упора в седло корпуса клапана. При перекрытии седла полости А и D разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня 26 между ним и буртиком клапана 27 образуется зазор, через который полость D сообщается с атмосферой. Наружный воздух поступает в полость D через воздушный фильтр 30, через зазор между толкателем и клапаном и далее через канал С. Атмосферный воздух создает давление на диафрагму 21. За счет разности давления в полостях А и D, а также силы нажатия на педаль тормоза, корпус клапана перемещается вместе со штоком 17, который в свою очередь воздействует на поршень 15 главного цилиндра. Сила, воздействующая на корпус клапана, зависит от степени разрежения во впускной трубе двигателя и от силы, прикладываемой к педали тормоза. При перемещении поршня 15 распорная втулка 13 отходит от стопорного винта 8 и уплотнительное кольцо 9 прижимается пружиной 12 к торцу канавки поршня.



Рисунок 4.7. Схема работы тормозов

1 - диск тормозного механизма; 2 - тормозная колодка переднего тормоза; 3 - уплотнительное кольцо поршня; 4 - поршень колесного цилиндра; 5 - колесный цилиндр переднего тормоза; 6 - тормозной шланг контура привода передних тормозов; 7 - палец крепления тормозных колодок; 8 - ограничительный винт хода поршня; 9 - уплотнительное кольцо; 10 - упорная чашка; 11 - поршень привода задних тормозов; 12 - пружина уплотнительного кольца; 13 - втулка; 14 - корпус главного цилиндра; 15 - поршень привода передних тормозов; 16 - уплотнитель; 17 - шток; 18 - вакуумный клапан; 19 - возвратная пружина корпуса клапана; 20 - корпус клапана; 21 - диафрагма; 22 - корпус вакуумного клапана; 23 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 24 - буфер штока; 25 - упорная пластина поршня; 26 - поршень; 27 - клапан вакуумного усилителя; 28 - пружина клапана; 29 - возвратная пружина клапана; 30 - воздушный фильтр; 31 - толкатель клапана; 32 - оттяжная пружина педали; 33 - наконечник выключателя стоп-сигнала; 34 - выключатель стоп-сигнала; 35 - пробка корпуса регулятора давления; 36 - поршень регулятора давления; 37 - втулка корпуса; 38 - уплотнитель головки поршня; 39 - тарелка пружины; 40 - пружина поршня; 41 - уплотнительное кольцо поршня регулятора давления; 42 - рычаг привода регулятора давления; 43 - колодка заднего тормоза; 44 - стяжная пружина колодок; 45 - поршень колесного цилиндра заднего тормоза; 46 - распорная пружина поршней; 47 - уплотнители поршней колесного цилиндра; 48 - педаль тормоза; А - вакуумная полость; В - канал, соединяющий вакуумную полость с внутренней полостью клапана; С - канал, соединяющий внутреннюю полость клапана с атмосферной полостью; D - атмосферная полость; К - шланг, соединяющий вакуумный усилитель с впускной трубой двигателя; I - педаль не нажата; II - торможение; III - нажатие на педаль приостановлено; IV - растормаживание.

Таким образом, компенсационный зазор перекрывается и происходит разобщение полостей цилиндра и бачка. Поэтому при дальнейшем перемещении поршня 15 в рабочей полости привода передних тормозов создается давление жидкости, которое через трубопроводы и шланги передается к колесным цилиндрам передних тормозов. Оно же воздействует и на плавающий поршень 11, который, перемещаясь, создает давление в приводе задних тормозов. Под увеличивающим давлением жидкости в рабочих полостях передние уплотни- тельные кольца поршней распираются и начинают плотнее прилегать к поверхности цилиндра и к торцу канавок, улучшая уплотнение поршней в цилиндре. Под давлением жидкости выдвигаются поршни 4 и 44 колесных цилиндров передних и задних тормозов, прижимая колодки к тормозному диску 1 и к барабану. Создавшиеся тормозные моменты затормаживают вращение передних и задних колес. При этом перераспределяется нагрузка по осям автомобиля: на переднюю ось нагрузка увеличивается, на заднюю - уменьшается. Это приводит к поднятию задка кузова, то есть расстояние между балкой заднего моста и кузовом увеличивается. При этом короткое плечо рычага 42 опускается, и поршень 36 регулятора давления под давлением жидкости начинает опускаться, сжимая пружину 40. В момент полного торможения происходит максимальное перемещение нагрузки с задней оси на переднюю и наибольший подъем кузова. Сцепление колес с дорогой ухудшается, давление торсионного рычага 42 на поршень 36 уменьшается. Вследствие большей площади торца головки поршня сила от давления Р2 жидкости опускает поршень вниз до соприкосновения головки с уплотнителем 38. Дальнейшее поступление жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов прекращается, то есть тормозной момент на задних колесах не увеличивается, несмотря на сильное нажатие на педаль тормоза и дальнейшее увеличение давления Р,. Поэтому задние колеса не блокируются и не происходит заноса автомобиля. При освобождении педали тормоза она под действием возвратной пружины 32 возвращается в исходное положение, увлекая за собой толкатель 31 и поршень 26. Задний торец поршня прижимается к головке клапана 27, что приводит к прекращению поступления атмосферного воздуха в полость О. Затем головка клапана отходит от седла и происходит сообщение полостей А и О, т.е. давление в обеих полостях выравнивается, под действием пружины 19 корпус клапана со штоком возвращаются в исходное положение, прекращая нажатие на поршень 15 главного цилиндра. Поршни 11 и 15 под усилием возвратных пружин отжимаются в крайнее положение и упираются в стопорные винты 8. Распорные втулки отводят от торца канавок уплотнительные кольца 9, и через образовавшийся зазор рабочие полости главного цилиндра сообщаются с полостями бачка. Поршни 4 переднего тормоза отводятся от колодок за счет упругости уплотнительных колец 3, а поршни 45 заднего тормоза - сокращением стяжных пружин. При отказе контура привода задних тормозов, из-за его негерметичности, поршень 11 под давлением жидкости перемещается до упора в пробку главного цилиндра, после чего начинает возрастать давление в контуре привода передних тормозов. Вследствие свободного перемещения поршня И увеличивается свободный ход педали тормоза и действует только привод передних тормозов. При выходе из строя контура привода передних тормозов поршень 15 продвигается вперед до упора в поршень 11, после чего начинает действовать контур привода задних тормозов. Свободный ход педали тормоза также увеличивается. При повреждении любого контура загорается лампа контроля уровня жидкости, сигнализируя о падении уровня жидкости в бачке.

4.2 Анализ диагностических параметров объекта диагностирования

При диагностировании тормозной системы определяют следующие диагностические параметры:

а) Тормозной путь автомобиля. Его можно проверить двумя методами: ходовыми испытаниями и стационарными.

б) Величину максимального замедления автомобиля. Измеряется методом фиксации момента достижения максимального замедления.

в) Свободный ход педали. Оценивается методом измерения величины свободного хода при помощи специальной линейки или телескопического прибора.

г) Утечку тормозной жидкости. Метод диагностирования - осмотр состояния шлангов, штуцеров, креплений камер.

д) Время срабатывания привода тормозных механизмов колес. Измеряют время срабатывания тормозов отдельных колес.

е) Одновременность срабатывания тормозов. Измеряют разность времени срабатывания каждого тормоза.

ж) Состояние тормозных барабанов и накладок. Проверяют эллипсность и овальность тормозных барабанов.

з) Тормозные силы. Они определяются на силовых стендах путем затормаживания каждого из колес.

С учетом функциональной схемы рассматриваемого объекта определяются параметры, которые обеспечивают проверку технического состояния системы и выявление, в случае необходимости, места отказа. Эти параметры должны измеряться с помощью серийно выпускаемого оборудования или приборов и иметь хорошие характеристики по однозначности, чувствительности, информативности и стабильности. Для алгоритма поиска места отказа целесообразно использовать один, максимум - два параметра, которые бы обеспечивали оценку работоспособности всех входящих в рассматриваемый объект элементов. В случае диагностирования тормозной системы, таким параметром может быть давление тормозной жидкости на выходе из всех элементов тормозной системы.

4.3 Диагностическое оборудование (устройства, приборы) для оценки технического состояния объекта контроля

Для оценки технического состояния тормозной системы применяют два метода: ходовые испытания и диагностирование на силовых и инерционных тормозных стендах.

При ходовых испытаниях тормозов их эффективность проверяют по длине пути торможения и по максимальному замедлению. При 1-ом способе автомобиль разгоняют до скорости 30 км/ч на ровном сухом горизонтальном участке дороги и производят плавное торможение (при выключенном сцеплении). Тормозной путь замеряют рулеткой. При 2-ом способе проверки эффективность тормозов оценивают по максимальному замедлению, определенному деселерометром.

Стационарное диагностирование тормозов производится на стендах.

Силовые тормозные стенды состоят из опорновоспринимающего устройства, нагрузочного устройства и измерительного устройства. Опорновоспринимающее устройство может быть под все колеса автомобиля, под одну ось и под одно колесо. Наибольшее распространение получили двухроликовые опорновоспринимающие устройства. В качестве нагрузочного устройства применяются электрические машины переменного тока. Измерительными устройствами являются датчики давления.

Инерционные тормозные стенды могут быть площадочного либо роликового типа. К площадочным относятся платформенные, а к роликовым - ленточные тормозные стенды. На инерционных стендах необходимо предусматривать либо сменные инерционные массы, либо должна быть возможность изменять передаточные числа редуктора.

4.4 Разработка таблицы состояний

4.4.1 Правила построения таблицы состояний

Объект диагностирования рассматривается как преобразователь одних величин Y, которые вводятся в объект, - в другие величины Х, которые являются реакциями объекта. Таким образом, работу объекта диагностирования можно представить [17]:

Х = А Y, (4.1)

где Х, Y - векторы соответственно выходных и входных величин;

А - оператор объекта.

Если объект имеет конечное количество состояний К, то модель должна указывать изменение выходного сигнала при неизменном входном:

Х(i) = А(i) Y, (4.2)

где А(i) - оператор объекта диагностирования в случае i-го отказа.

Говорят, что объект диагностирования имеет точки контроля, если при единичном тестовом воздействии y_j, называемом элементарной проверкой Пj, на выходе у объекта диагностирования имеется реакция :

, (4.3)

где - оператор объекта диагностирования или его элемента при проведении П_j -ой проверки и i-ом отказе.

Если такое уравнение будет задано для всей совокупности проверок и отказов, то это будет явная диагностическая модель объекта.

Наиболее простой формой представления модели является таблица состояний. Она строится следующим образом. Каждому отказу соответствует состояние системы S_i. Эти состояния составляют содержание столбцов таблицы, а строки Пj являются элементарными проверками элементарным проверкам.

В клетки таблицы (i, j) заносится результат (реакция системы) . В первом столбце S₀ записываются реакции объекта контроля на проверки при его исправном состоянии.

Если значения входа и выхода обозначить двоичными логическими переменными, то они будут принимать значения «1», когда они допустимы, и «0» - когда не допустимы. Значения в таблице состояний будут принимать значения «0» или «1» в зависимости от состояния объекта.

4.4.2 Построение структурной и логической моделей объекта диагностирования

Построение таблицы состояний происходит в несколько этапов. Первоначально рассматривается и анализируется функциональная схема объекта диагностирования рассмотренная в пункте 4.1 и представленная на рисунке 4.1. Здесь же необходимо принять решение о необходимости включения в формируемую логическую модель каждого из элементов функциональной схемы. Если элемент не влияет на работу схемы, то его можно исключить из дальнейшего рассмотрения. Тем более что такие неисправности, как, например, негерметичность, легко обнаружимы оптически.

Далее строится структурная схема, представленная на рисунке 4.8, по следующим формальным правилам:

- если какой-либо входной (выходной) сигнал блока характеризуется несколькими параметрами, то каждый из этих параметров обозначается отдельным входом (выходом);

- все блоки обозначаются P_i, входы Z_i, выходы Х_i;

- если выход какого-либо блока, являющийся входом в другой блок, расщепляется на несколько выходов, то вход также расщепляется на такое же количество входов.

Функциональная схема тормозной системы автомобиля ВАЗ будет состоять из 8 блоков; P1 - бачок главного цилиндра; P2 - вакуумный усилитель; P3 - главный цилиндр; P4, P5 - тормозные механизмы передних колёс; P6 - регулятор давления; P7, P8 - тормозные механизмы задних колёс.

Рисунок 4.8. Структурная схема тормозной системы автомобиля

Логическая модель (рисунок 4.8) получается на основе структурной. При этом необходимо соблюдать следующие формальные правила:

а) блоки Р_i заменяются на Q_i;

б) если блок Р_i имеет несколько выходов, то он заменяется таким же количеством блоков, каждый из которых имеет один выход и существенные для него входы;

в) выходы и входы блоков представляются как Х_i.

Рисунок 4.9. Логическая модель тормозной системы автомобиля

4.4.3 Построение таблицы состояний

После построения логической модели объекта контроля необходимо для каждого ее блока записать уравнения типа (4.3), но так как они записываются для логической схемы, а не для функциональной, то их записывают в немного отличающемся виде:

Х_i = Q_i F_i , (4.4)

где Q_i - оператор i-го логического объекта, принимаем значение «0», если блок неработоспособен и «1», если блок работоспособен; F_i - функция условий работы i-го блока, тоже принимаем значение «0» или «1». Функция условий работы F_i по своей сути есть произведение значений входов в Q_i блок (логическое «И»).

Для тормозной системы уравнения (4.4) запишутся:

X₁ = Q₁ X₀, X₇ = Q₇ X₄,

X₂ = Q₂ X₀₀, X₈ = Q₈ X₅,

X₃ = Q₃ X₁&X₂, X₉ = Q₉ X₅,

X₄ = Q₁ X₁& X₂, X₁₀ = Q₁₀ X₈,

X₅ = Q₁ X₁& X₂, X₁₁ = Q₁₁ X₉.

X₆ = Q₆ X₃,

Таблица состояний заполняется на основе уравнения (4.4) (число их должно равняться количеству блоков логической модели). Число строк принимается равным числу выходов блоков модели, к которым будут подключаться измерительные приборы. Число столбцов принимается равным числу блоков логической модели плюс один, учитывающий исправное состояние. Заполнение таблицы осуществляется по столбцам.

Первый столбец (S₀), соответствующий исправному состоянию, заполняется по уравнению (4.4) из условия, что все блоки исправны (Q_i = 1) и все входы допустимы (Х_i = 1) для i = 1, n. Второй столбец (S₁) заполняется по уравнению (4.4) при условии, что блок Q₁ неисправен, т.е. Q₁ = 0, а все остальные - исправны (т.е. Q_i = 1 для всех i = 2, n). Аналогично заполняются 3-й и последующие столбцы (таблица 3.1).