Главная | Обратная связь

Стенды для испытания автомобиля на динамичность

Для определения силы тяги автомобиля используют барабанные (рис. 4.6, а—в) или роликовые (рис. 4.6, г) стенды. На стендах первого типа колеса опираются на барабан относительно большого диаметра, и условия качения шины почти не отличаются от условий его качения по плоской дороге. На роликовых стендах сопротивление качению значительно больше сопротивления качению на дороге из-за значительной деформации шин.

При испытаниях на установившихся режимах движения автомобиля нагрузка на двигатель и силовую передачу создается гидравлическим или индукторным тормозными механизмами. Реже используют тормозные механизмы в виде балансирных генераторов. Испытание автомобиля на неустановившихся режимах движения (разгон) осуществляется в основном с помощью электрических генераторов, которые имеют незначительное запаздывание в отработке заданного момента нагружения.

При испытаниях автомобиля на неустановившихся режимах движения в каждый момент его разгона сопротивление движению, развиваемое тормозным механизмом на беговых барабанах, должно быть

равным сопротивлению, преодолеваемому автомобилем в реальных дорожных условиях. Моделирование такого нагружения осуществля­ется с помощью электронно-вычислительной машины (рис. 4.6, д).

Рис. 25 – Стенды для испытаний автомобиля на динамичность: а - в – барабанные; г- роликовый; д – с моделированием сил сопротивления движению: 1 – беговые барабаны; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 – тормозной генератор; 5 – тахогенератор; 6 – законодающее устройство; 7 – сумматор; 8, 10 – усилители; 9 – блок сравнения; 11 – преобразователь.

Колеса ведущего моста автомобиля устанавливают на беговые барабаны 1 и закрепляют растяжками. Конец вала беговых барабанов через редуктор 3 и динамометрическую муфту 2 соединен с тормозным генератором 4. Конец вала тормозного генератора связан с тахогенератором 5. Весь этот приводной блок монтируется на общем основании.

Электрическая часть стенда состоит из тормозного генератора 4 тахогенератора 5 и законозадающего устройства 6, в которое входят три функциональных блока, формирующие сигналы, пропорциональные скорости v, квадрату скорости v² и ускорению а, сумматор 7, усилитель 8, блок сравнения 9, усилитель 10 и преобразователь 11.

При вращении беговых барабанов тахогенератор вырабатывает напряжение, пропорциональное частоте вращения, т. е. скорости движения. В начале движения, при трогании автомобиля, сигнал скорости мал, и на выходах блоков v и v² он также невелик. Однако на выходе блока а сигнал пропорционален ускорению автомобиля и значителен по своей амплитуде. Напряжение на выходе сумматора в основном определяется сигналом от блока а. После усиления этот сигнал поступает в обмотку возбуждения генератора 4. Напряжение, вырабатываемое генератором 4, рассеивается в виде теплоты на нагрузочном сопротивлении. Таким образом, в начальный момент движения сила сопротивления зависит в основном от ускорения автомобиля в реальных условиях движения.

По мере увеличения скорости автомобиля его ускорение падает, но увеличивается сила сопротивления качению. Напряжение тахогенератора, суммируясь в блоке 7 с напряжением от блока v², создает после усиления такое напряжение возбуждения тормозного генератора, при котором обеспечивается необходимая нагрузка на автомобиль.

Однако изменение тормозного момента не точно следует за всеми изменениями управляющего сигнала, поскольку характеристики тормозного генератора и усилителя нелинейны. Для того чтобы тормозной момент генератора точно соответствовал заданному закону нагружения, в цепь управления нагрузкой вводится отрицательная обратная связь по нагрузочному моменту. Обратная связь создается датчиком тормозного момента и динамометрической муфтой, которая подключена к входу блока сравнения 9, образуя отрицательную обратную связь в системе автоматического регулирования нагрузки.

Таким образом, в сумматоре осуществляется сравнение заданного и отработанного законов нагружения двигателя автомобиля тормозным генератором в зависимости от скорости движения автомобиля. При рассогласовании действительной нагрузки и заданной происходит формирование на выходе сумматора сигнала управления, который вводит в заданный режим работы тормозной генератор. Это происходит непрерывно во время разгона автомобиля, а нагружение носит колебательный характер. Чем выше частота регулирования, тем меньше амплитуда колебательного процесса нагружения.

Для регистрации исследуемых параметров движения, т. е. скорости, ускорения и крутящего момента, к соответствующим блокам подключают самописец или осциллограф.