Передвижная лаборатория для диагностики и испытаний автомобилей

 

Использование: изобретение относится к испытательной технике. Сущность : позволяет производить испытания, диагностику, определение технического состояния автомобиля в полевых условиях в широком диапазоне видов испытаний при автоматизированном процессе сбора и обработки результатов испытаний. 6 ил.

Изобретение относится к техническому контролю и испытанию автомобильной техники и, в частности, может применяться для исследований и сертификационных испытаний автомобилей.

Известна передвижная ремонтная мастерская /см. а.с. СССР N 387862, кл. B 60 P 3/14, 1973/, содержащая самоходное шасси с автофургоном и размещенным в нем оборудованием для технического обслуживания в нем оборудованием для технического обслуживания и ремонта автомобилей, имеющая подъемное устройство в виде вилочного грузоподъемника. Недостатком данного изобретения является ограниченный диапазон снимаемой диагностической информации и отсутствие автоматизации.

Известен выбранный за прототип стационарный участок контроля технического состояния транспортных средств /см. а.с. СССР N 653530,кл. G 01 М, 1979 /, содержащий пост контроля и регулирования давления в шинах, пост определения правильности углов установки управляемых колес, пост проверки и регулирования тормозной системы, устройство проверки светотехнических приборов, пост обкатки трансмиссии и информационно-измерительную систему, имеющую пульты управления с показывающими приборами, запоминающее устройство и блок выдачи информации. Недостатком прототипа является малый объем контролируемых параметров автомобиля.

Техническая задача, которую решает данное изобретение это контроль автотехники в полевых условиях, непосредственно на испытуемом автомобиле при выполнении им заданий по оценке проходимости, управляемости, тормозных свойств, вибронагруженности, тяговоскоростных свойств, топливной экономичности и т.д, с учетом влияния характера конкретной дороги.

Для решения этой задачи предлагается передвижная лаборатория для диагностики и испытаний автомобильной техники, содержащая автомобиль с кузовом-фургоном и размещенным в нем бортовым оборудованием /датчики и регистрирующая аппаратура/ для измерения характеристик дороги, метеорологических условий, экологических характеристик, параметров двигателя, трансмиссии, тормозных свойств, параметров движения, топливной экономичности; бортовое оборудование связано с устройством автоматического сбора и обработки информации об измерениях в виде бортовой ЭВМ с принтером и плоттером; при этом пульт автоматического и ручного управления испытаниями размещен у переднего борта автофургона, имеет стол с кнопками и рычагами, приборную доску со шкалами измеряемых параметров, несколько дисплеев бортовой ЭВМ с множеством каналов ввода информации от датчиков, окна наблюдения справа и слева от пульта управления; лаборатория имеет дополнительный выносной компьютер с комплектом выносных датчиков и магнитографом, причем бортовая ЭВМ и выносной компьютер имеют одинаковую программную систему, устройство для измерения характеристик дорог, выполненное в виде двух регулируемых по ширине колеи профилографов, которые прикреплены к заднему борту кузова с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси из горизонтального рабочего положения в вертикальное нерабочее положение с помощью лебедки и фиксатора установленный в задней части кузова в герметичном отсеке, оборудованном шумоглушением, амортизаторами и заземлением, обеспечивающий работу измерительного комплекса электроэнергией, причем энергоузел выполнен в виде бензинового двигателя с электрогенератором, автоматической подзарядкой аккумуляторных батарей энергоузла и системой аварийного питания от двигателя-автомобиля-лаборатории, оборудование по измерению метеорологических условий, размещенное снаружи кузова на конце поворотного кронштейна, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси из рабочего положения перпендикулярно боковому борту кузова в нерабочее положение параллельно борту, при этом метеостанция входит в нишу кузова и фиксируется от перемещений фиксатором, встроенное оборудование с переносными датчиками по измерению экологических характеристик, которое размещено в герметичных отсеках вдоль нижней боковой части, кузова с обеспечением доступа к оборудованию через люки, открываемые снаружи.

На фиг. 1 изображен общий вид лаборатории с правой стороны; на фиг. 2 - вид с левой стороны; на фиг. 3 вид сзади; на фиг. 4 /вид в плане лаборатории/ разрезы A-A и B-B фиг.2; на фиг. 5 вид на пульт управления лаборатории; на фиг. 6 структурная схема электропитания измерительного комплекса с бортовой ЭВМ и структурная схема 54 питания автономного компьютера 25 с измерительной аппаратурой.

Передвижная лаборатория содержит установленный на шасси грузового автомобиля кузов-фургон 1 со штатной установкой воздухоочистки, вентиляции и обогрева. У переднего борта кузова установлен пульт управления 2 со столом 3 бортовой ЭВМ 4, принтером 5, плоттером 6, приборной доской 7 с цифровыми индикаторами 8 измеряемых параметров, видеотерминалом 9 регистрирующей аппаратурой встроенный в ЭВМ. Стол 3 имеет тумбы 10 для документации.

Лаборатория имеет автономный помехозащищенный энергоузел 11, размещенный в отдельном изолированном отсеке 12 в задней части кузова. Отсек 12 оборудован специальным шумоглушением, амортизаторами и экраном, соответствующим заземлением, имеет отдельную дверь 13 и люк 14 для автономной заправки топливом /бензином/, выхлопной патрубок 15. Энергоузел выполнен в виде бензинового двигателя с электрогенератором и предназначен для обеспечения электроэнергией всего измерительного оборудования лаборатории.

Лаборатория имеет встроенное оборудование по измерению экологических параметров, размещенное в изолированных герметичных отсеках 16 с наружными люками 17, расположенными снаружи кузова в нижней части левого борта. Отсеки 16 снабжены вентиляцией, виброизоляцией, амортизацией. В отсеках 16 размещается следующая аппаратура с комплектами переносных датчиков: аппаратура контроля вибраций 21, газоанализаторы 18, 19, дымомер 20, шумомер 22 и другое оборудование, требующее при эксплуатации определенного температурного режима, защиты от влаги и ударных нагрузок.

Лаборатория имеет дополнительный выносной автономный компьютер 23 с блоком питания 25, магнитографом 26, комплектом кабелей и выносных датчиков, которые служат для измерения параметров отдельно от лаборатории на испытуемом автомобиле при его движении. После проведения таких испытаний измеренная информация вводится в бортовую ЭВМ 4 и в ней обрабатывается.

Бортовая ЭВМ 4 и выносной компьютер 25 работают в одной программной системе.

Кузов лаборатории имеет окна наблюдения справа 27 и слева 28 от стола 3, два привинченных к полу кресла кресло 29 командира-испытателя и кресло 30 для помощника; две двери в целях обеспечения пожарной безопасности дверь 31 в боковой стенке кузова у пульта 2 и дверь 32 в задней стене кузова; стеллажи 33 и шкафы 34 вдоль левого и правого бортов для размещения контрольно-поверочной аппаратуры, комплекта запасных частей, выносного оборудования, кабелей и пр.

Лаборатория имеет метеорологическую станцию 35, размещенную снаружи кузова на конце поворотного кронштейна 36, размещенную снаружи кузова на конце поворотного кронштейна 36. В рабочем положении кронштейн 36 устанавливается перпендикулярно боковому борту кузова, а в проходном положении кронштейн 36 устанавливается параллельно борту и метеостанции 35 убирается в нишу 37 кузова и фиксируется в ней.

Лаборатория имеет два профилографа 38, предназначенных для измерения характеристик дороги. Расстояние между ними регулируется с помощью передвижных поворотных кронштейнов-шарниров 39, по ширине колеи дороги. Профилографы 38 прикреплены к задней стенке кузова и установлены с возможностью поворота из горизонтального рабочего положения в вертикальное /походное/ положение, в которое профилографы поднимаются с помощью лебедки 40 и фиксируются фиксаторами 41.

Кроме того, лаборатория имеет бортовое оборудование, связанное с бортовой ЭВМ: датчики измерения расхода топлива двигателя автомобиля-лаборатории, датчики измерения температуры топлива, масла, тормозной жидкости, различный агрегатов, тормозных колодок, датчики пути и скорости движения, датчики тангажа и крена, датчики давления топлива, масла, тормозной жидкости и т.п.

Лаборатория имеет также переносные датчики, связанные с встроенным в нее оборудованием 18-22 и в бортовой ЭВМ для измерения параметров испытуемого автомобиля, стоящего рядом с автомобилем-лабораторией: датчики измерения загазованности и влажности в обитаемом отсеке, датчики содержания в выхлопных газах CO, CO₂, CH, NO_x; датчики дымности выхлопных газов и др.

Лаборатория имеет комплект выносного автономного оборудования 54, связанные с автономным компьютером 23 блок питания 25, магнитограф 26 и датчики измерения параметров испытуемого автомобиля, движущегося независимо от автомобиля-лаборатории; датчики измерения расхода, давления и температуры топлива, масла, тормозной жидкости; датчики пути и скорости движения, ускорения-замедления, крена, датчики температуры пар трения, датчики усилия в органах управления /рулевое колесо, педали/, датчик числа оборотов двигателя, датчик усилия в сцепном устройстве, прибор измерения внутреннего шума.

Работа автомобиля-лаборатории производится в соответствии с программами испытаний определенных параметров, узлов, агрегатов испытуемого автомобиля или характеристик дороги, или влияния характеристик дороги на параметры автомобиля.

В процессе работы передвижной лаборатории электропитание производится от энергоузла 11. Электрической схемой /фиг.6/ предусмотрено автоматическое переключение в случае отказа энергоузла 11 на питание измерительного комплекса от аккумуляторных батарей 25 /аварийное питание/. В процессе работы энергоузла 11 предусмотрена автоматическая подзарядка аккумуляторных батарей 25 и аккумуляторных батарей 45 передвижной лаборатории.

Вырабатываемое электрогенератором энергоузла 11 переменное напряжение подается на шины распределительного устройства 42, затем через элементы защиты 24 поступает к потребителям переменного тока напряжением 220 B, или через выпрямитель стабилизатор 43, на подзарядку аккумуляторных батарей 35, 54 и к потребителям постоянного тока 46, 47. Питание датчиков и аппаратуры 47, 48, 49, 50, 52 и 53 переменным током различного уровня напряжения обеспечивается преобразователем 48, 51.

Бортовая ЭВМ 4 в процессе испытаний производит сбор и обработку информации о параметрах испытываемого объекта. Бортовая ЭВМ 4 с собственным магнитографом позволяют одновременно записывать показания по нескольким каналам от множества датчиков и передавать информацию на бортовую ЭВМ согласно порядка опроса датчиков, заложенного в программе испытаний.

На испытываемом автомобиле отдельно от передвижной лаборатории испытания проводятся с помощью автономного компьютера 23, питание которого осуществляется от блока питания 25 /см. фиг.6/. Напряжение от блока питания 25 подается на шины распределительного устройства 42, через элементы защиты 24 поступает к потребителям постоянного тока напряжением 6 B и 12 B /аппаратуре 46, 47/, и к потребителям переменного тока 49, 53 напряжением 220 B, 50 Гц, или 52 напряжением 36 B, 400 Гц /через преобразователи напряжения 48, 51/.

С помощью профилографов 38 передвижная лаборатория выполняет следующие виды испытаний: измерения параметров дороги микропрофиль дороги, шероховатость, продольный и поперечный профиль дороги.

При измерении экологических параметров лаборатория определяет содержание вредных веществ в выхлопных газах стоящего рядом с лабораторией испытуемого автомобиля. При этом из боковых отсеков 16 достают кабели с датчиками газоанализаторов 18, 19, дымомера 20, аппаратуры контроля вибраций 21, шумомера 22 и производят измерения, установив соответствующие датчики в соответствующие места испытуемого автомобиля. При этом сигналы от датчиков поступают через встроенное в отсеках 16 оборудование на бортовую ЭВМ 4, где показания обрабатываются и выдается результат в любом удобном виде на бумаге через принтер, в виде графиков через плоттер, или на магнитном носителе /например, на дискете/.

Измерение метеоусловий производится при остановке лаборатории. При этом кронштейн 36 с метеостанцией 35 снимается с фиксатора и поворачивается вокруг вертикальной оси в положение перпендикулярно боковому борту кузова, что исключает влияние тепла и массы автомобиля на показания температуры окружающего воздуха, скорости и направления ветра и т.п.

Для производства работ по оценке проходимости, тормозных свойств, управляемости, устойчивости, маневренности, плавности хода, вибронагруженности, тяговоскоростных свойств, температурного состояния агрегатов и т.п. на испытуемом автомобиле устанавливаются датчики частоты вращения коленвала двигателя, расходы топлива, давления, температуры в топливных, масляных, тормозных магистралях, датчики шума, вибраций, продольной и боковой скорости движения, ускорения-замедления движения, вертикальных перемещений автомобиля, датчики угла поворота и усилия в рулевом управлении, на педалях, датчики тангажа и крена, измерители крутящего момента двигателя и т.д. Все указанные датчики соединены в единую электрическую цепь /фиг.6/, в которой имеется блок питания 25, магнитограф 26, выносной компьютер 23. Показания датчика согласно программе испытаний и порядку опроса датчиков регистрируются компьютером. Для обработки результатов измерений полученная информация вводится впоследствии в бортовую ЭВМ 4, а результаты испытаний выдаются в любом удобном виде через принтер, или через плоттер, или на магнитном носителе.

Программой испытаний может быть предусмотрено проведение частичных испытаний отдельных параметров или комплексные испытания.

Для определения влияния характера дороги на параметры автомобиля: работу двигателя, тормозов и др. сначала передвижная лаборатория с прицепными профилографами проезжает по заданному участку дороги, показания датчиков профилографов записываются бортовой ЭВМ 4, затем по данному участку дороги проезжает испытуемый автомобиль и его параметры сравниваются с эталонными.

Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности техники для испытания автомобилей, автоматизировать процесс испытаний, сократить время обработки результатов испытаний производить необходимые измерения в походных условиях с минимальными затратами времени и средств.

Формула изобретения

Передвижная лаборатория для диагностики и испытаний автомобилей, гусеничных машин и другой автомобильной техники, содержащая автомобиль-фургон и размещенное в нем оборудование для измерения характеристик дороги, метеорологических условий, экологических характеристик, параметров движения, параметров двигателя, трансмиссии, тормозных свойств, топливной экономичности, связанное с устройством автоматического сбора и обработки измеряемой информации в виде бортовой ЭВМ с принтером и плоттером, отличающаяся тем, что в передней части кузова автомобиля-фургона расположен пульт автоматического и ручного управления измерительным комплексом со столом, кнопками, тумблерами и рычагами, приборной доской со шкалами измеряемых параметров и с дисплеями бортовой ЭВМ и множеством каналов ввода информации от датчиков, окнами наблюдения справа и слева от стола, при этом лаборатория снабжена комплектом переносных датчиков, связанных с встроенным оборудованием и бортовой ЭВМ кабелями и дополнительным автономным выносным компьютером с комплектом выносных датчиков и магнитографом, причем бортовая ЭВМ и выносной компьютер имеют одинаковую программную систему, автономным энергоузлом, выполненным помехозащищенным, с шумоглушением, амортизаторами и заземлением в виде бензинового двигателя с электрогенератором, автоматической подзарядкой аккумуляторных батарей и системой аварийного питания от энергосистем автомобиля-лаборатории, размещенным в задней части кузова-фургона в отдельном отсеке с дверью, поворотным кронштейном, установленным с возможностью поворота вокруг вертикальной оси в рабочее положение, перпендикулярное боковому борту кузова, или в нерабочее положение параллельно боковому борту, для размещения на его конце снаружи кузова оборудования по измерению метеорологических условий, с возможностью вдвижения в нишу кузова и фиксации относительно него, а оборудование по измерению характеристик дороги поперечных и продольных неровностей выполнено в виде двух регулируемых по ширине колеи профилографов, которые прикреплены к заднему борту кузова с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси из горизонтального рабочего положения в вертикальное нерабочее положение с помощью лебедки и фиксатора, причем оборудование по измерению экологических характеристик, шума и вибраций с переносными датчиками размещено в герметичных отсеках вдоль нижней боковой части кузова с доступом через люки, открывающиеся снаружи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5