Автомобили

Книга самодеятельного конструктора автомобилей

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Несмотря на то, что самодельный автомобиль изготавливается в одном экземпляре, он должен отвечать всем требованиям, предъявляемым к серийным машинам.

Автомобиль собран, окрашен и готов к поездке. Однако прежде чем предъявить его Государственной автомобильной инспекции для получения номера и приступить к окончательной эксплуатации, следует провести его испытания. Испытания необходимы для уточнения параметров технической характеристики и для получения сведений, требуемых в акт технической экспертизы контрольно-технической комиссии. В промышленности любая новая модель автомобиля проходит заводские и государственные испытания для оценки его эксплуатационных качеств и только после этого запускается в серийное производство. В наших условиях провести обширные испытания, которые обычно проводятся на автодромах с применением специальных приборов, не удастся. Но, применив простейшие методы испытаний, можно определить, какими эксплуатационными качествами будет обладать разработанный и построенный своими руками автомобиль.

Любое испытание начинается с составления технической характеристики, являющейся своеобразным паспортом созданной конструкции. Техническая характеристика, разработанная в НАМИ, составляется в следующем виде. Слева пишется наименование определенного параметра, справа — данные, соответствующие этому параметру. По этим параметрам можно ознакомиться с конструктивными особенностями автомобиля и даже оценить некоторые его эксплуатационные качества.

Иногда техническая характеристика составляется по отдельным агрегатам. У нас нет смысла это делать, тем более, что самодельные конструкции не всегда имеют все агрегаты и узлы, которые есть в серийных автомобилях. Ниже приводится пример технической характеристики, которая может дать четкое представление о созданной конструкции.

При желании эта техническая характеристика может быть расширена, а при отсутствии некоторых из указанных параметров сокращена.

Необходимые величины для технической характеристики определяются после того, как автомобиль полностью изготовлен и все его узлы отрегулированы. Рассмотрим методы измерения некоторых параметров автомобиля. Линейные размеры измеряются с помощью линейки и рулетки. Некоторые параметры определяются экспериментально. Углы свеса, например, можно определить с помощью линейки и отвеса ( 116). Зная соотношение или размеры катетов и гипотенузы полученного прямоугольного треугольника, нетрудно рассчитать определяемый угол спереди и сзади. С помощью отвеса из центра оси колеса можно измерить статический радиус качения колеса, который будет равен расстоянию от поверхности до центра оси колеса.

Заметив показание манометра р (кгс/см2) при вывешивании оси и зная диаметр плунжера d (см), можно определить нагрузку, приходящуюся в данный момент на домкрат, и подсчитать силу тяжести  (кгс), действующую на данную ось.

Определение весовых параметров можно проводить на любых автомобильных весах, которые имеются на железнодорожных станциях, в портах, на заготовительных и хлебоприемных пунктах, в колхозах и других организациях. Полностью заправленный и снаряженный автомобиль устанавливают на платформу весов сначала колесами передней или задней оси и определяют силу тяжести, действующую на эту ось. Затем определяется сила тяжести, действующая на другую ось, после чего взвешивается весь автомобиль ( 117). Такая контрольная проверка желательна для устранения неточности взвешивания. Таким образом можно определить собственную массу автомобиля и массу, приходящуюся на каждую ось. Чтобы получить значение собственной массы автомобиля, из общей массы его вычитается масса снаряжения (комплекта шоферского инструмента, запасного колеса и дополнительного оборудования), масса топлива и смазки.

Полная же масса автомобиля включает в себя дополнительно массу водителя и пассажиров. Условно принимается масса взрослого пассажира 70 кг, а ребенка — 35 кг.

Если отсутствуют весы, автомобиль можно взвесить при помощи самодельного весового прибора. Конечно, точность взвешивания в этом случае может оказаться меньше.

Аналогично, если потребуется определить положение центра масс в поперечной плоскости, следует взвешивать колеса правой стороны и левой. Но так как автомобиль, если посмотреть в плане, представляет собой симметричную конструкцию, то с некото-

рым допущением можно принимать, что центр масс в продольной и поперечной плоскостях совпадает.

Угол а можно измерить непосредственно, используя отвес, объединенный с транспортиром. При подъеме автомобиля следует отметить, на какой угол отклонится нить отвеса от своего первоначального положения. Положение центра масс проверяется графически. При этом чем больше масштаб чертежа и чем точнее будет измерен угол, тем большую точность мы получим.

Зная высоту центра масс, можно определить предельную устойчивость при боковом опрокидывании графическим способом ( 119). Она характеризуется углом опрокидывания:

где р — угол опрокидывания, град; В — ширина, м; h — высота центра масс, м.

По требованиям ГАИ предельная устойчивость не должна превышать 40°. Зная, что tg 40° =0,84, можно определить максимально возможную высоту центра масс.

Для определения радиуса поворота потребуется широкий участок асфальтированного шоссе. Для этого необходимо нанес-

ти на протекторы меловую черту, затем, повернув рулевое колесо до отказа, на малой скорости описать круг и измерить радиус полученного круга по отметкам переднего внешнего относительно радиуса поворота колеса. Это и будет наименьший радиус поворота автомобиля. Зная этот радиус поворота, можно графически ( 120) определить габаритный радиус поворота по крайней внешней точке оперения или переднему буферу, а также внутренний габаритный радиус поворота по заднему крылу автомобиля.

Для определения динамических и тормозных характеристик автомобиля необходимо найти горизонтальный прямолинейный участок дороги с хорошим асфальтовым или асфальтобетонным покрытием и малой интенсивностью движения. Длина этого участка должна составлять 800 .. .3000 м. Желательно, чтобы по сторонам этого участка были лесопосадки, что исключит влияние бокового ветра. По возможности, этот участок лучше выбирать так, чтобы на нем не было поперечных уклонов и пересечений.

До начала испытаний проводится тарировка показаний спидометра. Для этого на участке испытаний отмечают мерный километр, что можно сделать, проведя две черты поперек полотна дороги или поставив на обочине специальные вехи на расстоянии 1 км. Автомобиль разгоняется до определенной скорости и, не изменяя ее, проходит мерный километр. Одновременно с этим по секундомеру отмечается время прохождения размеченного участка и определяется скорость

Эта скорость сверяется с показаниями спидометра. Таких заездов проводится несколько с различными скоростями движения. Допустимая погрешность показаний спидометра и измеренной скорости должны лежать в пределах от 2 до 5 км/ч. Если она больше, то необходимо либо заменить спидометр, если эти отклонения будут в обе стороны, либо заменить передаточное отношение его привода, если отклонения на всех скоростях в одну сторону от действительной скорости (под действительной скоростью в данном случае понимается та, которая измерена с помощью секундомера) .

Точность показаний счетчика пройденного пути спидометра определяют по километровым столбам, расположенным на обочине дороги.

При выполнении замеров по определению максимальной скорости автомобиль должен предварительно совершить пробег в 10... 15 км на средних скоростях движения, чтобы прогрелись все агрегаты и смазка в них. Перед мерным участком автомобиль разгоняется до максимально возможной скорости и проходит участок на этой скорости. Время прохождения участка фиксируется по секундомеру, а затем определяется скорость автомобиля.

Чтобы избежать влияния уклонов на дороге, которые без специальных приборов определить невозможно, а также влияние встречного ветра, заезды делаются в обоих направлениях. А для исключения случайности заезды в оба конца делают не менее двух раз.

Дополнительно во время дорожных испытаний можно определить время прохождения 1 км пути, начиная движение с места до максимально достижимой скорости с переключением передач. Время разгона с места до достижения скорости 60 км/ч для микроавтомобилей должно составлять не более 15,3 с.

Тормозные качества созданного автомобиля определяются по методике, изложенной ранее, согласно ГОСТ 22895—77 по величине тормозного пути и установившемуся замедлению. Дополнительно к стандартным испытаниям тормозной эффективности для заполнения акта технической экспертизы необходимо измерить тормозной путь автомобиля со скоростью 40 км/ч и зафиксировать его в журнале испытаний.

Немаловажным критерием оценки эксплуатационных качеств автомобиля является его топливная экономичность, т. е. расход топлива на 100 км пройденного пути. При заводских и государственных испытаниях расход топлива обычно замеряют с помощью различных приборов. В наших условиях это можно осуществить, измеряя количество бензина, израсходованного при испытательном пробеге. Методика таких испытаний носит название «метод долива до полного бака».

Перед испытательным пробегом с целью определения топливной экономичности топливный бак автомобиля заполняется полностью. Затем проводят заезды  (пробеги)  на дорогах с различ-

ным покрытием и в условиях городского движения на расстояние 50...100 км. После этого, взвесив первоначально сосуд с топливом, наливают из него содержимое в автомобильный бак до полного заполнения последнего, затем вновь взвешивают емкость с остатками топлива. Разность показаний этих двух взвешиваний и даст расход топлива за количество пройденных километров во время испытательного пробега. Зная расход топлива за определенное количество километров, нетрудно пересчитать его на 100 км.

Более точно расход топлива можно определить с помощью мерного устройства. Оно может быть изготовлено каждым автолюбителем. Необходимо только приобрести два прозрачных бачка, в качестве которых можно использовать полиэтиленовые фляги, канистры для сливного бачка и бензопроводные трубы с двумя краниками. Фляги закрываются резиновыми пробками с просверленными в них тремя отверстиями для бензопроводных трубок.

Одна из фляг служит мерным бачком, а другая бачком-резервуаром. Схема соединения этих бачков с топливной камерой карбюратора, друг с другом и сливным бачком представлена на  121. Один из бачков-резервуаров, который должен быть на

100...150 см3 больше другого, укрепляется на специальном кронштейне так, чтобы он был расположен выше бачка, который будет служить мерным бачком. Для сливного бачка можно использовать полиэтиленовую канистру, которую необходимо расположить ниже бачков-резервуаров и карбюратора.

Перед заездами мерное устройство должно быть оттарирова-но. Для этого после заполнения резервуаров до уровня верхнего конца сливных трубок необходимо сливать из каждого бачка бензин в мензурку с делениями и по этим измерениям нанести шкалу расхода бензина на поверхности резервуаров. Зная диаметр фляги, можно сделать шкалу на ней, применяя аналитический метод вычисления объема.

В процессе дорожных испытаний отмечаются субъективные ощущения по плавности хода автомобиля, его проходимости и устойчивости на поворотах (отмечается, нет ли заноса), при движении автомобиля на различных скоростях. Обязательно во время .испытаний проверяется работа приборов и оборудования.

Во время испытаний необходимо внимательно следить за крепежом, проверять состояние регулируемых узлов.

После изготовления и испытания автомобиля он должен быть зарегистрирован в Государственной автомобильной инспекции. Эксплуатация на улицах городов, населенных пунктов и дорогах общего назначения автотранспортных средств, не зарегистрированных Госа.втоинспекцией, не разрешается. Микролитражные автомобили (кроме спортивных), мотоколяски, прицепы ко всем мотоциклам, мотороллерам, автомобилям, сконструированные и изготовленные самостоятельно, регистрируются по месту жительства лицом, которое изготовило это транспортное средство и будет его эксплуатировать.

Прежде чем начать оформление сконструированного автомобиля в ГАИ, необходимо получить акт контрольно-технической комиссии. Такие комиссии создаются из членов ДОАМ и работа^-ют под руководством республиканской, краевой или областной организаций1 ДОАМ.

Контрольно-техническая комиссия составляет «Акт технической экспертизы» в соответствии с установленным образцом. Акт, отражающий основные параметры и технический уровень конструкции созданного автомобиля, предъявляется в органы Госавтоинспекции для регистрации автомобиля.

При оформлении автомобиля в ГАИ необходимо иметь товарные чеки и ярлыки на приобретенные основные агрегаты и детали автомобиля, справки, подтверждающие законность приобретения материалов, справку-счет на двигатель или блок двигателя, фотографии автомобиля с трех сторон, схему (чертеж) автомобиля. Если отдельные работы выполнялись на предприятии, необходимо иметь разрешение на производство работ.

После регистрации в ГАИ и получения номерных знаков автомобиль может эксплуатироваться на всех дорогах.