DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).282-289
Investigation of the Braking Process of Suspended Wheels of a Car With a Hydraulic Brake Drive
About the Authors
Yevhen Solovykh, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Viktor Dubovyk, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Andrii Solovykh, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Stanislav Katerynych, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Maksym Ishov, student, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
For diagnosing car braking systems, bench methods have become the most widespread, and on power stands with running drums. The main disadvantage of these methods is the high cost of brake stands with low quality diagnostic information. At the same time the method of diagnosing brake systems on change of angular speed of the hung up wheels is perspective. But the considered method does not have a sufficiently complete theoretical justification, especially for cars with hydraulic brakes and therefore requires research.
Therefore, the work substantiates the diagnostic modes and diagnostic parameters, obtained analytical dependences of the process of braking car wheels with hydraulic brakes, which describe the change in the angular deceleration of the suspended wheels over time in different parts of the brake diagram and the delay time of the brake system. The mathematical model is based on the differential equation of motion of the braked wheel when braking a car with a connected transmission (with clutch engaged) on a straight horizontal section of road. The change in braking torque during braking is determined by the nature of the pressure change in the drive. When braking the wheel, the braking force acts on the radius of the brake drum. The obtained analytical dependences make it possible to study the influence of various factors of the technical condition of brake systems on the performance of the braking process.
In order to substantiate the diagnostic modes and diagnostic parameters, analytical dependences of the process of braking car wheels with hydraulic brakes have been developed, describing the change of angular deceleration of suspended wheels in time at different parts of the brake diagram and time delay of the brake system. The obtained analytical dependences make it possible to study the influence of various factors of the technical condition of brake systems on the performance of the braking process.
Keywords
braking system, braking force, braking torque, power parameters, angular deceleration, brake drum
Full Text:
PDF
References
1. Dubovyk, V.O., Nevdakha, Yu.A., Vasylenko, I.F. & Bohatyrov, D.V.(2019). Pidvyshchennia tochnosti vymiriuvannia sylovykh parametriv pry diahnostuvanni halmivnykh system avtomobiliv [Improvement of Accuracy of Measurement of Power Parameters at Diagnostics of Brake Systems of Cars]. Zahalnoderzhavnyy mizhvidomchyy naukovo-tekhnichnyy zbirnyk. Konstruyuvannya, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya silskohospodarskykh mashyn – National interagency scientific and technical collection. Design, production and operation of agricultural machines, 49, 83–92 [in Ukrainian].
2. Ludchenko, O.A. (2004). Tekhnichne obsluhovuvannia i remont avtomobiliv: orhanizatsiia i upravlinnia: [Car maintenance and repair: organization and management]. Kyiv: Znannia [in Ukrainian].
3. Ludchenko, O.A. (2007). Tekhnichna ekspluatatsiia i obsluhovuvannia avtomobiliv: Tekhnolohiia [Car Maintenance and Maintenance: Technology]. Kyiv, Vyshcha shkola [in Ukrainian].
4. Kartashevych, A.N. (Ed.). (2011). Dyahnostyrovanye avtomobylei [Car diagnostics]. Mynsk: Novoe znanye; M.: YNFRA-M [in Russian]
5. Otstavnov, A.A., Frolov, V.G. & Boyko, A.A. (1980). Vliyanie tehnicheskogo sostoyaniya tormozov avtomobilya na pokazateli effektivnosti ego tormozheniya [Influence of the technical condition of the vehicle brakes on the performance indicators of its braking]. Povyishenie effektivnosti ispolzovaniya avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Increasing the efficiency of using road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehi, in-t. – Saratov [in Russian]
6. Otstavnov, A.A. & Frolov, V.G. (1981). Normativnyie dannyie dlya diagnostirovaniya tormoznyih sistem avtomobiley GAZ-53A inertsionnyim besstendovyim metodom [Regulatory data for diagnosing the brake systems of GAZ-53A cars using the inertial standless method]. Povyishenie effektivnosti ispolzovaniya avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Increasing the efficiency of using road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehn, in-t. – Saratov [in Russian]
7. Frolov, V.G. (1981). Issledovanie i razrabotka metoda diagnostirovaniya tormoznyih sistem avtomobiley v otryive ot proizvodstvennyih baz [Research and development of a method for diagnosing brake systems of cars in isolation from production bases]: Candidate's thesis. Saratov [in Russian]
8. Otstavnov, A.A., Boyko ,A.A. & Yastrebov, A.E. (1991). Eksperimentalnoe issledovanie vliyaniya tehnicheskogo sostoyaniya tormoznyih sistem avtomobilya KamAZ na izmenenie parametrov tormoznogo protsessa vyiveshennyih kolYos [Experimental study of the influence of the technical state of the brake systems of a KamAZ vehicle on the change in the parameters of the braking process of the suspended wheels]. Effektivnost avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Efficiency of road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehi, in-t. – Saratov [in Russian]
9. Otstavnov A.A. & Shadyiev E.R. (2001). Matematicheskaya model protsessa tormozheniya vyiveshennogo vedomogo kolesa avtomobilya s gidroprivodom tormozov [Mathematical model of the braking process of a suspended driven wheel of a car with hydraulic brakes]. Comprehensive provision of quality indicators for transport and technological machines: VII Mezhdunar. nauch.-tehn. konf. – VII International Scientific and Technical Conference (pp. 50-54). Penz. gos. un-t. – Penza [in Russian]
GOST Style Citations
- Дубовик В.О., Невдаха Ю.А., Василенко І.Ф., Богатирьов Д.В. Підвищення точності вимірювання силових параметрів при діагностуванні гальмівних систем автомобілів. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2019. Вип. 49. С. 83–92.
- Лудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів: організація і управління: Підручник. Київ: Знання, 2004. 478 с.
- Лудченко О.А. Технічна експлуатація і обслуговування автомобілів: Технологія: підруч. Київ, Вища школа, 2007. 527 с.
- Карташевич А.Н. Диагностирование автомобилей. Практикум : учеб. пособие / под ред. А.Н. Карташевича. Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2011. 208 с.
- Отставнов A.A., Фролов В.Г., Бойко A.A. Влияние технического состояния тормозов автомобиля на показатели эффективности его торможения. Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. / Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1980. С. 103 - 115.
- Отставнов A.A., Фролов В.Г. Нормативные данные для диагностирования тормозных систем автомобилей ГАЗ-53А инерционным бесстендовым методом. Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. Сарат. политехн, ин-т. Саратов, 1981. С . 64 - 72.
- Фролов В.Г. Исследование и разработка метода диагностирования тормозных систем автомобилей в отрыве от производственных баз: дис... канд. техн. наук. Саратов, 1981. 215 с.
- Отставнов A.A., Бойко A.A., Ястребов А.Е. Экспериментальное исследование влияния технического состояния тормозных систем автомобиля КамАЗ на изменение параметров тормозного процесса вывешенных колёс. Эффективность автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1991. С. 49 - 64.
- Отставнов A.A., Шадыев Е.Р. Математическая модель процесса торможения вывешенного ведомого колеса автомобиля с гидроприводом тормозов. Комплексное обеспечение показателей качества транспортных и технологических машин: Сб. ст. VII Междунар. науч.-техн. конф. Пенз. гос. ун-т. Пенза, 2001. С. 50 - 54.
Copyright (c) 2020 Yevhen Solovykh, Viktor Dubovyk, Andrii Solovykh, Stanislav Katerynych, Maksym Ishov
Investigation of the Braking Process of Suspended Wheels of a Car With a Hydraulic Brake Drive
About the Authors
Yevhen Solovykh, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Viktor Dubovyk, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Andrii Solovykh, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Stanislav Katerynych, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Maksym Ishov, student, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Dubovyk, V.O., Nevdakha, Yu.A., Vasylenko, I.F. & Bohatyrov, D.V.(2019). Pidvyshchennia tochnosti vymiriuvannia sylovykh parametriv pry diahnostuvanni halmivnykh system avtomobiliv [Improvement of Accuracy of Measurement of Power Parameters at Diagnostics of Brake Systems of Cars]. Zahalnoderzhavnyy mizhvidomchyy naukovo-tekhnichnyy zbirnyk. Konstruyuvannya, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya silskohospodarskykh mashyn – National interagency scientific and technical collection. Design, production and operation of agricultural machines, 49, 83–92 [in Ukrainian].
2. Ludchenko, O.A. (2004). Tekhnichne obsluhovuvannia i remont avtomobiliv: orhanizatsiia i upravlinnia: [Car maintenance and repair: organization and management]. Kyiv: Znannia [in Ukrainian].
3. Ludchenko, O.A. (2007). Tekhnichna ekspluatatsiia i obsluhovuvannia avtomobiliv: Tekhnolohiia [Car Maintenance and Maintenance: Technology]. Kyiv, Vyshcha shkola [in Ukrainian].
4. Kartashevych, A.N. (Ed.). (2011). Dyahnostyrovanye avtomobylei [Car diagnostics]. Mynsk: Novoe znanye; M.: YNFRA-M [in Russian]
5. Otstavnov, A.A., Frolov, V.G. & Boyko, A.A. (1980). Vliyanie tehnicheskogo sostoyaniya tormozov avtomobilya na pokazateli effektivnosti ego tormozheniya [Influence of the technical condition of the vehicle brakes on the performance indicators of its braking]. Povyishenie effektivnosti ispolzovaniya avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Increasing the efficiency of using road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehi, in-t. – Saratov [in Russian]
6. Otstavnov, A.A. & Frolov, V.G. (1981). Normativnyie dannyie dlya diagnostirovaniya tormoznyih sistem avtomobiley GAZ-53A inertsionnyim besstendovyim metodom [Regulatory data for diagnosing the brake systems of GAZ-53A cars using the inertial standless method]. Povyishenie effektivnosti ispolzovaniya avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Increasing the efficiency of using road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehn, in-t. – Saratov [in Russian]
7. Frolov, V.G. (1981). Issledovanie i razrabotka metoda diagnostirovaniya tormoznyih sistem avtomobiley v otryive ot proizvodstvennyih baz [Research and development of a method for diagnosing brake systems of cars in isolation from production bases]: Candidate's thesis. Saratov [in Russian]
8. Otstavnov, A.A., Boyko ,A.A. & Yastrebov, A.E. (1991). Eksperimentalnoe issledovanie vliyaniya tehnicheskogo sostoyaniya tormoznyih sistem avtomobilya KamAZ na izmenenie parametrov tormoznogo protsessa vyiveshennyih kolYos [Experimental study of the influence of the technical state of the brake systems of a KamAZ vehicle on the change in the parameters of the braking process of the suspended wheels]. Effektivnost avtomobilnogo transporta: Mezhvuz. nauch. sb. – Efficiency of road transport: interuniversity. Scientific. sat. Sarat. politehi, in-t. – Saratov [in Russian]
9. Otstavnov A.A. & Shadyiev E.R. (2001). Matematicheskaya model protsessa tormozheniya vyiveshennogo vedomogo kolesa avtomobilya s gidroprivodom tormozov [Mathematical model of the braking process of a suspended driven wheel of a car with hydraulic brakes]. Comprehensive provision of quality indicators for transport and technological machines: VII Mezhdunar. nauch.-tehn. konf. – VII International Scientific and Technical Conference (pp. 50-54). Penz. gos. un-t. – Penza [in Russian]
GOST Style Citations
- Дубовик В.О., Невдаха Ю.А., Василенко І.Ф., Богатирьов Д.В. Підвищення точності вимірювання силових параметрів при діагностуванні гальмівних систем автомобілів. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2019. Вип. 49. С. 83–92.
- Лудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів: організація і управління: Підручник. Київ: Знання, 2004. 478 с.
- Лудченко О.А. Технічна експлуатація і обслуговування автомобілів: Технологія: підруч. Київ, Вища школа, 2007. 527 с.
- Карташевич А.Н. Диагностирование автомобилей. Практикум : учеб. пособие / под ред. А.Н. Карташевича. Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2011. 208 с.
- Отставнов A.A., Фролов В.Г., Бойко A.A. Влияние технического состояния тормозов автомобиля на показатели эффективности его торможения. Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. / Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1980. С. 103 - 115.
- Отставнов A.A., Фролов В.Г. Нормативные данные для диагностирования тормозных систем автомобилей ГАЗ-53А инерционным бесстендовым методом. Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. Сарат. политехн, ин-т. Саратов, 1981. С . 64 - 72.
- Фролов В.Г. Исследование и разработка метода диагностирования тормозных систем автомобилей в отрыве от производственных баз: дис... канд. техн. наук. Саратов, 1981. 215 с.
- Отставнов A.A., Бойко A.A., Ястребов А.Е. Экспериментальное исследование влияния технического состояния тормозных систем автомобиля КамАЗ на изменение параметров тормозного процесса вывешенных колёс. Эффективность автомобильного транспорта: межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1991. С. 49 - 64.
- Отставнов A.A., Шадыев Е.Р. Математическая модель процесса торможения вывешенного ведомого колеса автомобиля с гидроприводом тормозов. Комплексное обеспечение показателей качества транспортных и технологических машин: Сб. ст. VII Междунар. науч.-техн. конф. Пенз. гос. ун-т. Пенза, 2001. С. 50 - 54.