Испытания автоматических коробок передач на долговечность и статическую прочность в стендовых и дорожных условиях.

В ходе испытаний определяют характеристики ГМП в целом и их отдельных узлов и систем; проверяют взаимное соответствие всех элементов ГМП; определяют прочность деталей и узлов; проверяют надежность ГМП и их соответствие автомобилям, которые будут с ними эксплуатироваться. Поэтому объектами испытаний могут быть ГМП в сборе, т.е. ГМП в таком виде, в каком они устанавливаются на автомобиль, а также составляющие ГМП узлы, детали и системы. К объектам испытаний могут быть отнесены, кроме того, материалы, из которых изготовлены детали ГМП, и рабочая жидкость. 06ьектом испытаний ГМП являются и автомобили с ГМП.

Анализ конструкций позволил выделить характерные узлы, входящие в ГМП все или частично, по одному или несколько. В ГМП как объекты испытаний и доводки можно рассматривать [рис. 1] следующие узлы: гидротрансформатор I, насосы питания 2, фрикционные узлы 3, муфты свободного хода 4, механические (зубчатые) передачи 5, панели управления 6, центробежный регулятор 7, механизм блокировки выходного вала 8. Это разделение на узлы несколько условно, так как в одном агрегате, каким является ГМП, все ее части - за исключением гидротрансформатора (ГДТ) - не являются отдельными конструктивно оформленными узлами (некоторые элементы одних узлов служат одновременно элементами других узлов). Несмотря на это, все перечисленные узлы подвергаются раздельным испытаниям, так как их характеристики во многом определяют качество ГМП.
При испытаниях отдельных узлов ГМП учитывают их значение в той или иной системе ГМП. Можно выделить четыре таких системы: питания, управления, охлаждения , смазки.
В ходе испытаний выявляются конструктивные элементы, наиболее существенно влияющие на выходные характеристики ГМП и на ее доводке ГМП. К ним можно отнести:

· торцевые и диаметральные зазоры в насосах питания и их приводах;

· осевые и диаметральные зазоры в сцеплениях и дисковых тормозах;

· толщины фрикционных элементов и отклонение от плоскостности дисков сцеплений ;

· осевые зазоры в ГДТ и в коробке передач;

· диаметральные зазоры в сочленениях, являющихся подшипниками скольжения;

· торцевые и радиальные биения характерных рабочих поверхностей (в том числе поверхностей , по которым работают уплотнения);

· чистота поверхностей характерных деталей;

· твердость деталей, работающих с большими контактными напряжениями (например, детали муфт свободного хода), и деталей, пониженная твердость которых может уменьшить работоспособность ГМП (например, торцевые опоры комплексных ГДТ и коробок передач);

· характеристики, твердость и фактические геометрические размеры наиболее ответственных пружин;

· отклонения от плоскостности корпусных элементов панелей системы автоматического управления;

· диаметральные зазоры в золотниках и клапанах системы автоматического управления;

· осевые размеры щелей и перекрытий золотников и клапанов.

НАЗНАЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
Испытания ГМП по назначению разделяются на доводочные и контрольные.
При доводочных испытаниях проводится всестороннее исследование рабочих процессов как ГМП в целом, так и ее функциональных узлов и элементов. При этом определяются, оцениваются, улучшаются и, в дальнейшем, нормируются потенциальные свойства исследуемых объектов.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
По условиям проведения испытания разделяются на стендовые и дорожные. Эти два вида испытаний дополняют друг друга.
Стендовые испытания отличаются высокой точностью, возможностью многократного воспроизведения тех или иных режимов, возможностью интенсификации режимов испытаний. Вместе с тем, при стендовых испытаниях не всегда возможно воспроизведение тех или иных условий работы ГМП на автомобиле.
При доводочных дорожных испытаниях ГМП проверяется в условиях, в которых она будет эксплуатироваться. При этом учитывается, что особенности ГМП влияют на качества автомобиля в целом.
ОБЪЕКТЫ ИСПЫТАНИЙ
К объектам испытаний относятся: детали ГМП и материалы, из которых они изготовлены; рабочая жидкость, узлы 10 видов, 4 системы, ГМП в сборе, силовые агрегаты [двигатели в сборе о ГМП] и автомобили с ГМП. Испытания этих объектов характеризуются ниже по видам испытаний.
Отметим, что проведение одних видов испытаний может исключить необходимость в других. Например, при положительном исходе испытаний ГМП в сборе исключается необходимость подобных испытаний узлов той же ГМП.
ВИДЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ
Методы проведения испытаний деталей ГМП аналогичны общим методам испытаний деталей машин. Специфическими являются лишь нагрузочные режимы, которые должны задаваться, исходя из условий работы испытываемой детали в ГМП автомобиля. Нагрузочные режимы определяют либо расчетом, либо в результате исследования режимов работы детали на автомобиле.
Узлы, где утечка недопустима, испытывают на герметичность. Если утечка из рабочих полостей неизбежна по особенностям конструкции, определяют ее величину. Допустимые утечки нормируются. Их величина определяется при доводочных испытаниях и контролируется при производственных испытаниях.
Определение характеристик узлов и систем ГМП, а также ГМП в сборе, проводится с помощью испытательного оборудования повышенной точности. Режимы и условия испытании назначаются характерными для работы испытуемых узлов на автомобилях.
Наряду с определением характеристик узлов определяют потери мощности в них . Примером может служить определение потерь на трение при вращении дисков сцепления, когда сцепление выключено. Наличие малых потерь свидетельствует о чистоте выключения. По величине потерь мощности при испытаниях ГМП в сборе оценивают качество конструкции и изготовления ГМП. Величина этих потерь складывается из потерь на трение, потерь в зубчатых зацеплениях, потерь на перекачивание рабочей жидкости и т.д.
Испытания на работоспособность при стендовых испытаниях проводятся путем приложения нагрузок, равных (или несколько больших) нагрузкам, которые возникают при работе ГМП на автомобиле. Критерием работоспособности узла является его способность выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных технической документацией. Испытания на работоспособность с небольшим числом нагрузочных циклов являются одним из первых этапов доводки конструкции. Иногда эти испытания называют проверкой на функционирование. Если же число циклов задается, примерно, равным числу их за все время работы ГМП, то эти испытания переходят в испытания на безотказность и долговечность.
При испытаниях на долговечность узлов и ГМП в сборе определяют время работы [число циклов], в течение которого объект сохраняет работоспособность. Нагрузка при этих испытаниях должна быть такой же, как при работе объекта испытаний на автомобиле или (для ускорения испытаний) большей.
Превышение до наступления предельного состояния того числа циклов, которое может быть за все время работы ГМП, характеризует "запас" потенциальных свойств объекта испытаний.
ВИДЫ ДОРОЖНЫХ ИСПЫТАНИЙ
При дорожных испытаниях ГМП учитывают особенности автомобилей, на которые они устанавливаются. Может оказаться, например, что плавность переключений одной и той же ГМП удовлетворительна на одной типе автомобиля и неудовлетворительна на другом. Важным видом дорожных испытаний являются испытания по определению нагрузочных режимов ГМП в целом и ее узлов и деталей, например, определение: числа переключении передач на 1 единицу пути; нагрузок на отдельные узлы и их распределение по пути и времени движения, значений и распределения передаточных отношений в ГДТ, времени работы на каждой передаче и т.д. Результаты этих испытаний используются для воспроизведения реальных нагрузок и режимов работы при стендовых испытаниях. Это позволяет осуществлять ускоренные испытания по отработке конструкций элементов ГМП. Иногда проводят тематические испытания на надежность. Они сводятся к установке в ГМП опытных деталей или узлов и проверке их либо в условиях нормальной эксплуатации, либо во время пробега со специальным режимом движения, при котором создаются наибольшие нагрузки на объект испытаний.
МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Наиболее достоверные результаты дают дорожные испытания, проводимые в реальных эксплуатационных условиях. Если полагаться, однако, только на такие испытания; то данные о реальной надежности и долговечности объектов испытаний можно получить только через много лет. Поэтому большинство испытаний проводимых при разработке конструкций ГМП, подготовке их к производству и при производстве являются ускоренными (или форсированными), форсирование сводится к заданию для объектов испытаний более напряженных показателей режимов работы, чем в условиях эксплуатации.
Чрезмерное форсирование режимов испытаний может привести к неправильным результатам. Поэтому окончательный режим ускоренных испытаний выбирают в результате ряда проб таким, чтобы характер разрушения или предельного износа деталей был эквивалентен эксплуатационному. При сопоставлении видов разрушения или износа следует, наряду с осмотром деталей, также анализировать структуру поверхностных слоев металла в зоне разрушения.
СХЕМЫ СТЕНДОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ
Так как ГМП является преобразователем крутящего момента, передаваемого от двигателя к ведущим колесам автомобиля, то наиболее употребительна схема стенда, называемая основной (рис. 2): двигатель 1 (автомобильный двигатель или его имитатор), объект испытаний 2 (ГДТ или ГМП) , тормоз 3 (имитатор нагрузки на выходной валу ГДТ или ГМП, пропорциональной нагрузке на ведущих колесах автомобиля).

При испытаниях измеряют числа оборотов n1, n2, и крутящие моменты M1, M2, по которым определяют характеристики испытуемых объектов. Если испытывают по этой схеме детали, узлы или системы ГМП, то измеряют и другие величины (давления в различных точках, температуру рабочей жидкости и т.д.)
При испытаниях измеряют обычно величины n1, n2 и М2 . Крутящий момент M1 определить в такой схеме трудно, нужно установить специальный датчик, что потребует переделки ряда деталей ГМП.