Испытания автомобиля

УДК 629.33
ББК 39.3304

Н14

Рецензенты:
В.В. Ермаков — кандидат технических наук,
профессор кафедры ЭFиЭМ Тольяттинского государственного университета;
Д.Р. Яхутль — кандидат технических наук,
заместитель директора ФГУП НИИАЭ, членкорреспондент АЭ РФ

Набоких В.А.

Н14
Испытания  автомобиля : учебное пособие / В.А. Набоких. —

: ФОРУМ : ИНФРАМ, 2022. — 224 с. — (Высшее образова
ние).

ISBN 9785911349578 (ФОРУМ)
ISBN 9785160102047 (ИНФРАМ)

В учебном пособии приведены материалы по назначению, видам, методам, условиям испытаний автомобилей на стендах и автополигонах. Дана
классификация видов испытаний автомобилей в различных климатических
зонах, а также на автозаводах — производителях автомобилей. Приведены
технологии проведения испытаний, рассмотрены испытательное оборудование и исследовательская аппаратура. Обсуждены вопросы методов бортовой диагностики автомобилей, их узлов и агрегатов, а также способы диагностики сложных электронных системуправления автомобилеми его агрегатами.

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 23.03.02 «Наземные транспортно
технологические комплексы».

УДК 629.33
ББК 39.3304

ISBN 9785911349578 (ФОРУМ)
ISBN 9785160102047 (ИНФРАМ)

© Набоких В.А., 2014
© Издательство «ФОРУМ», 2014

Введение

При создании новых автомобилей и после их ремонта большое
значение имеют технологические процессы испытаний транспортных
средств, по результатам которых определяют тяговоскоростные свойства, топливную экономичность, уровень токсичности отработавших
газов, управляемость и устойчивость и другие эксплуатационные характеристики автомобиля. К важнейшим техническим показателям
автомобилей относят показатели колебаний, вибрации и шумности,
тормозные характеристики, параметры проходимости, долговечности, безотказности автомобилей и их узлов и агрегатов.
Методы испытаний автомобилей и их развитие связаны с совершенствованием измерительной и регистрирующей аппаратуры, развитием стендового и другого испытательного оборудования. На всех
ведущих автомобильных фирмах созданы аккредитованные по международным стандартам (ИСО 9000 и 16000) инженерные центры, которые оснащены самым совершенным испытательным оборудованием по испытаниям на прочность, надежность, электромагнитную совместимость, на аэродинамику и токсичность отработавших газов.
На все виды испытаний автомобилей разработаны отечественные
государственные стандарты, которые соответствуют международным
по безопасности дорожного движения, экономичности, динамическим показателям и токсичности отработавших газов (ОГ).
Большое значение имеют форсированные испытания на стендах
и на дорогах автомобильных полигонов, которые значительно сокращают сроки испытаний на надежность. Большое внимание автомобильные фирмы уделяют автоматизации процессов испытаний и обработки результатов испытаний с применением микропроцессорной
вычислительной техники, встраиваемой в исследовательскую и
управляющую процессом испытаний аппаратуру.

Особое внимание уделяют автомобильные фирмы развитию методов и устройств бортовой диагностики с применением встроенных
систем запоминания отказов и сбоев в работе электронных систем
управления агрегатами автомобиля. Широко применяют электронные устройства проверки работоспособного состояния агрегатов перед выездом транспортного средства.
Данное учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 550100 «Автомобилеи тракторостроение» в
области 190200 «Транспортные машины и транспортнотехнологические комплексы».
Учебное пособие составлено с использованием материалов кафедр «Автомобили» и «Электрооборудование автомобилей и тракторов» Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ), НАМИ и Автополигона НАМИ (г. Дмитров).

4
Введение

Глава 1
ВИДЫ И УСЛОВИЯ
ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Виды и условия проведения испытаний автомобилей во многом
определяются условиями их эксплуатации, их назначением и классом
(в зависимости от типа кузова, назначения и других технических параметров).

1.1. Условия эксплуатации автомобилей

Условия эксплуатации автомобилей — это совокупность внешних
факторов (температура, влажность, атмосферное давление, вибрационные и ударные нагрузки, агрессивные среды, внешнее электромагнитное поле, перенапряжение в бортовой сети и т. д.). Эксплуатацию
определяют качество дорог; условия движения транспорта и рельеф
местности. Эти условия эксплуатации оказывают существенное влияние на работоспособность автомобилей и их технические параметры.
Различают пять категорий эксплуатации в зависимости от сочетания качества дорог, условий движения и рельефа местности.
Категория эксплуатации I: условия движения за пределами пригородной зоны более 50 км от границы города; дорожное покрытие —
цементобетон, асфальтобетон и брусчатка; рельеф местности — равнина (до 200 м над уровнем моря), слабохолмистый (200...300 м) и
холмистый (300...1000 м).
Категория эксплуатации II: условия движения в малых городах до
100 тыс. жителей и в пригородной зоне; дорожное покрытие битумостроительные смеси (щебень или гравий, обработанные битумом) или
сочетания условий движения второй категории при цементобетонном

дорожном покрытии. Рельеф местности — равнина, слабохолмистый,
холмистый и гористый (1000...2000 м над уровнем моря); условия движения первой категории при дорожном покрытии цементобетон и гористой местности и т. д.
Категория эксплуатации III: условия движения в больших городах
с населением более 100 тыс. человек при сочетаниях дорожного покрытия — цементобетон и рельефе местности — равнина, слабохолмистый, холмистый; гористый и горный (свыше 2000 м).
Условия движения — вторая категория; при дорожном покрытии — асфальтобетон и рельефе местности — равнина, слабохолмистый, холмистый и гористый и т. д.
Категория эксплуатации IV: условия движения в малых городах с
дорожным покрытием из булыжника, колотого камня, грунта и малопрочного камня, обработанных вяжущими материалами, или зимники за пределами пригородной зоны; рельеф местности — равнина,
слабохолмистый, холмистый, гористый и горный.
Условия движения за пределами пригородной зоны при дорожном покрытии — грунт, укрепленный местными материалами, летневое или бревенчатое покрытие; рельеф местности — равнина, слабохолмистый, холмистый, гористый и горный и т. д.
Категория эксплуатации V: условия движения не оговариваются, дорожное покрытие — естественные грунтовые дороги, временные внутритерриториальные и отвальные дороги, и подъездные пути, не имеющие твердого покрытия, и рельеф местности от равнинного до горного.
Категории условий эксплуатации непосредственно влияют на периодичность технического обслуживания, на трудоемкость и нормы
пробега автотранспорта до капитального ремонта и на нормы запасных частей.
В зависимости от категории эксплуатации и типичных факторов,
определяющих скорость, время работы и пробег транспортных
средств (табл. 1.1), средняя интенсивность эксплуатации за год составляет от 1100 до 3300 ч.
Из табл. 1.1 видно, что категория эксплуатации, сменность работы и средняя скорость движения автомобилей определяют среднегодовой пробег и температурный режим автомобиля и его агрегатов.
В зависимости от типа транспортного средства, его назначения,
режима работы и условий движения меняются нагрузочный и температурный режимы агрегатов автомобиля и суммарное время работы.
Требования по вибрации и температурам окружающей среды приведены в табл. 1.2 и 1.3.

6
Глава 1. Виды и условия проведения испытаний

Таблица 1.2. Вибрационные нагрузки на борту автомобиля

Место измерения
Ускорение, м/с2
Частота, Гц

На двигателе:
максимальные
предельные

20g
40g
50...2000
50...2000

В моторном отсеке и в кузове:
максимальные
предельные
5g
10g
20...120
20...120

Таблица 1.3. Условия эксплуатации автомобилей

Температурные
и атмосферные условия
Климатическое исполнение

умеренный климат холодный климат тропики

Максимальная температура среды, °C
55
35
65

Минимальная температура среды, °C
−50
−60
−20

Относительная влажность воздуха
при температуре 40 ± 2 °C, %
95 ± 3
95 ± 3
95 ± 3

Минимальное атмосферное давление,
мм рт. ст. (4000 м над уровнем моря)
460
460
460

1.1. Условия эксплуатации автомобилей
7

Таблица 1.1. Типовые условия эксплуатации автомобилей

Тип автомобиля

Типовые условия
эксплуатации
автомобиля

Категория
эксплуатации

Сменность
работы

Средняя
скорость,
км/ч

Средняя интенсивность эксплуатации
за год

час
тыс. км

Легковые
Такси
служебный
III
2
35...38
2000
70...75

III
1
27...30
1100
30...35

1,5
28...32
1600
45...50

Грузовые
Городские
перевозки
III
1
25...27
1100
27...33

Перевозки
стройматериалов
III
1
22...25
1375
30...35

Междугородние
перевозки
I
1,5
2
22...25
35...40
1800
2150
40...45
75...85

Автобусы
Городские
III
2
18...20
3300
60...65

Пригородное сообщение
III
1,5
27...30
2000
55...80

Междугородние
перевозки
I
2
40...45
3000
120...130

1.2. Общие характеристики автомобилей

К общим характеристикам автомобилей относят:
• назначение автомобиля, в соответствии с которым их подразделяют на пассажирские, грузовые, гоночные и специальные, в свою
очередь, пассажирские — на легковые (перевозят до девяти пассажиров, включая водителя) и автобусы. Автобусы по назначению подразделяют на городские, включая школьные, междугородние и туристические. Грузовые автомобили подразделяют на
автомобили общего (бортовые и седельные тягачи) и специализированного (автомобилисамосвалы и автомобилицистерны, и автомобилифургоны) назначения. Фургоны бывают универсальные, специализированные и рефрижераторы;
• общие требования к конструкции, включающие простоту конструкции, технологичность, небольшую материалоемкость, высокую
степень унификации деталей и узлов;
• инерционные (весовые) параметры, например, груженый и порожний грузовой автомобиль. Различают массу снаряженного автомобиля и полную массу, эти параметры являются оценочными.
К инерционным параметрам также относят полезную нагрузку,
положение центра тяжести масс, момент инерции, геометрические параметры (габаритный размер, дорожный просвет, база,
колея и радиус поворота);
• тип и параметры двигателя, к которым относят двигатели внутреннего сгорания, электрические двигатели и комбинированные силовые установки.

1.3. Классификация шасси и кузовов автомобилей

Принципами классификации шасси и кузовов являются:
• габаритная длина легковых автомобилей категории М1, определяющая шесть классов. К ним относят класс А — от 3,5 до 3,9 м,
В — от 3,9 до 4,3 м, С — от 4,3 до 4,6 м, D — от 4,3 до 4,6 м, Е —
от 4,6 до 4,9 м, F — свыше 4,9 м;
• потребительские качества по количеству зрительных объемов:
однообъемные, двухобъемные и трехобъемные;
• габаритная длина автобусов по отечественной классификации
определяется следующими классами:
— особо малый — с габаритной длиной до 5 м;

8
Глава 1. Виды и условия проведения испытаний

— малый — с длиной от 5,0 до 7,5 м;
— средний — от 7,5 до 9,5 м;
— большой — от 9,5 до 12 м;
— особо большой — более 12 м;
— по ЕЭК ООН определены две категории по массе М2 менее
5 т и М3 с массой свыше 5 т;
• полная масса грузовых автомобилей по классификации ЕЭК
ООН:
— категория N1 — до 3,5 т;
— категория N2 — от 3,5 до 12 т;
— категория N3 — более 12 т;
— в Российской Федерации приняты семь категорий: 1 —
до 1,2 т; 2 — от 1,2 до 2 т; 3 — от 2 до 8 т; 4 — от 8 до 14 т; 5 —
от 14 до 20 т; 6 — от 20 до 40 т; 7 — свыше 40 т;
• полная масса прицепов и полуприцепов по классификации
ЕЭК ООН предусматривает категории: О1 — одноосные, масса
которых не превышает 0,75 т; О2 — прицепы и полуприцепы —
от 0,75 до 3,5 т; О3 — с полной массой от 3,5 до 10 т; О4 — с полной массой свыше 10 т.
Взаиморасположение основных узлов и агрегатов автомобиля определяет его компоновочную схему, которая оказывает большое влияние на эксплуатационные качества автомобиля. Для оценки особенностей конструкции автомобиля используют два понятия: «колесная
формула» и «тип привода».
Колесная формула условно обозначает количество ведущих и ведомых колес (если имеются сдвоенные колеса, то каждое из них считается как одно). Колесная формула имеет вид: M × N, где М — общее
число колес, а N — число ведущих колес, например, 4 × 2; 6 × 4; 8 × 8.
Если число М равно N, то автомобиль называют полноприводным.
Совокупность деталей, передающих крутящий момент непосредственно к ведущим колесам, называют приводом ведущих колес. Автомобили с одинаковой колесной формулой из четырех колес могут
быть заднеприводными или переднеприводными. Для автомобилей с
числом колес больше четырех приходится прибегать к более детальному описанию привода.
Различают несколько компоновочных схем легковых автомобилей: классическую, заднемоторную, центральномоторную, переднеприводную и полноприводную.
Автобусы имеют капотную, вагонную, сочлененную, полутораэтажную и двухэтажную компоновочные конструкции. Силовой агре1.3. Классификация шасси и кузовов автомобилей
9

гат у автобусов располагают в передней части, под полом («в базе»), в
задней части кузова («в свесе») и в задней части со смещением от продольной оси.
Грузовые автомобили имеют капотную, полукапотную, бескапотную, схему с двигателем внутри колесной базы и на базе легкового автомобиля. Грузовые автомобили имеют колесные базы: 4 × 2; 4 × 4; 6 × 4;
6 × 6; 8 × 8.
Классификация автомобилей в зависимости от назначения и полной массы приведена в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Классификация автотранспортных средств в зависимости от назначения
и полной массы

Категория
ЕЭК ООН
Тип автомобиля
Полная масса, т
Наименование
автомобиля

М
Транспортные средства с
двигателем, имеющие не
менее четырех колес, предназначенные для перевозки
пассажиров

Не регламентирована
Пассажирские и грузопассажирские автомобили, их модификации, автобусы, пассажирские автопоезда

М1
Те же, имеющие не более
восьми мест для сидения,
кроме места водителя

М2
Те же, имеющие более
восьми мест для сидения,
кроме места водителя

До 5,0

М3
Свыше 5,0

N
Автотранспортные средства
с двигателем, имеющие не
менее четырех колес, предназначенные для перевозки
грузов

Не регламентирована
Грузовые автомобили,
автомобилитягачи, а
также шасси со смонтированными на них
установками (специальные автомобили)

N1
До 3,5

N2
Свыше 3,5
до 12,0

N3
Свыше 12,0

Основные типы кузовов легковых автомобилей приведены в
табл. 1.5.
Автобусы в соответствии с ГОСТ Р 41.36—99 и Правилами ЕЭК
ООН № 36 могут быть малой и большой вместимости. Автобусы
большой вместимости более 22 пассажиров имеют габаритную ширину более 2,3 м и делятся на три класса:
I — городские автобусы;
II — междугородние автобусы;
III — туристические автобусы.

10
Глава 1. Виды и условия проведения испытаний