"Дорожные испытания вариаторной трансмиссии автомобиля Nissan Teana" 24.04.2015

Для изучения особенностей работы вариаторной АКПП в лабораторных условиях было принято решение о создании специального комплекса, состоящего из автомобиля  Nissan-Teana (носителя бесступенчатой коробки передач CVT JF010E), компьютерного комплекса с диагностической программой Concult III +, ( позволяющего в режиме реального времени считывать показания датчиков коробки  и положение исполнительных элементов), мощностного стенда Cartec LPS 2020-4WD , создающего необходимую нагрузку на двигатель и элементы трансмиссии, а также газоанализатора Cartec CET 2200C, позволяющего замерять эмиссию двигателя в процессе испытаний.

Состав экспериментальной установки

1. Автомобиль Nissan Teana 3,5 литра, 2WD.

2. Мощностной стенд LPS 2020-4WD.

3. Пневмостанция.

4. Шкафы электронного управления стенда.

5. Вентилятор охлаждения.

6. Газоанализатор Cartec CET 2200C

   7. Сканер Nissan Concult III +

8. Блок дымомера.

9. Термометр электронный ТК-5.09 с зондом измерения влажности.

10. Шумомер Testo 816.

11. ИБП.

12. ПО сканера.

13. ПО стенда.

14. Натяжные ремни безопасности и ролики предупреждения бокового увода.

15.Принтер.

Испытания проводятся по специальной программе, включающей в себя работу АКПП на различных режимах, имитирующих работу в реальных условиях:

1.     Равномерное движение при различных передаточных числах вариатора.

2.     Последовательность тестов при максимальной нагрузке на вариатор

3.     Движение в режиме торможения двигателем.

4.     Последовательность энергичных разгонов до максимальной скорости.

Кроме того, планируется такая же серия испытаний при установленной защите картера силового агрегата.

По мере углубления программы испытаний стала появляться уверенность в необходимости проведения тестов в реальных дорожных условиях. Дело в том, что мощностной стенд в силу особенностей своего устройства не может обеспечить ударные нагрузки на элементы трансмиссии, что происходит при движении автомобиля по бездорожью или по дороге с выбоинами в асфальте – это первое.

Второе – неясна реальная величина температуры масла в коробке при работе автомобиля на мощностном стенде – она зависит от положения обдувочного вентилятора стенда, её необходимо откорректировать в соответствии с реальными условиями.

Третье - ряд реальных автомобилей эксплуатируется с дополнительной защитой силового агрегата, а это тоже может оказать влияние на температуру масла.

На основании этого было сделано заключение о необходимости проведения испытаний в реальных условиях эксплуатации. На данном этапе испытаний защита силового агрегата была снята.

   

Фактически, на базе этого автомобиля была организована дублирующая лабораторная установка, состоящая из собственно автомобиля, электронного устройства, способного считывать параметры АКПП и регистрирующего устройства. В качестве диагностического комплекса для испытаний автомобиля был выбран прибор

BOSCH KTS 670 с программным обеспечением ESI[tronic] 2.0.

 Этот прибор способен работать от бортовой сети автомобиля и обеспечивает чтение кодов неисправности, чтение и запоминание параметров датчиков и состояния исполнительных элементов трансмиссии с определенной периодичностью, а также вывод данных на принтер. Цикл испытаний состоял из следующих этапов:

1.Этап равномерного движения с постоянной скоростью

2.Этап движения с энергичным ускорением

3.Этап торможения двигателем

4.Этап езды по грунтовой дороге.

Для повышения объективности эксперимента этапы заезда делались в двух направлениях, общий пробег автомобиля составил за время проведения  этапа  1000 километров, в качестве испытательной трассы использовалось шоссе Санкт-Петербург – Мурманск, имеющие участки движения в населенных пунктах. В качестве участка с грунтовой дорогой использовались дороги Всеволожского района. Общее время испытательного цикла составило около 20 часов.

Во время испытаний снимались следующие параметры:

1. Скорость движения.

2.Обороты двигателя.

3. Обороты ведущего вала коробки.

4. Обороты ведомого вала коробки.

5. Давление в управляющем контуре первичное.

6. Давление в управляющем контуре вторичное.

7. Напряжение датчика температуры масла. (Величина температуры масла).

8. Положение шагового двигателя.

9.Значение коэффициента соотношения величин вращения валов.

Целью данного исследования является получение образцовых параметров и их значений необходимых для проведения стендовых испытаний вариаторной трансмиссии.

В результате были получены цифровые значения параметров. Обработка данных ведется в настоящее время, соответствующим образом будет произведена выборка и представлена в виде совмещенных графиков.

BOSH KTS 670 ПАРАМЕТРЫ

При проведении дополнительных испытаний вариаторной трансмиссии проводилась проверка показаний внутренних датчиков. Это актуально для таких датчиков, как датчики температуры и давления. Для этого производилась их поверка на работающем автомобиле. Для датчиков давления - с помощью контрольного манометра, подключенного к измерительным портам, расположенным на боковой стороне картера трансмиссии и закрывающимися в обычном состоянии резьбовыми пробками. Одновременно производилось измерение температуры гидравлической жидкости с помощью дистанционного погружного термометра мощностного стенда Cartec через трубку маслоизмерительного стержня. Давление измерялось по мере прогрева трансмиссии. При данной проверке значительных отклонений по показаниям датчиков не выявлено. При сравнении полученных значений с данными руководства по ремонту трансмиссии CVT также расхождений не выявлено. На основании полученной информации было принято решение о возможности допуска конкретного автомобиля к тесту в реальных условиях.

Перед началом испытаний при подключении прибора BOSCH KTS производилась проверка электронных систем автомобиля на наличие сохраненных и текущих кодов неисправностей. В связи с тем, что данная трансмиссия имеет две системы самодиагностики (одна система – токсичности выхлопных газов - связанная с бортовой системой диагностики EURO-OBD, функционирование которой связано с блоком ECM и другая, работа которой непосредственно связана с блоком TCM), мы проверяем на наличие сохраненных и текущих кодов неисправностей оба этих блока. Если кодов неисправностей нет, то мы приступаем к следующему шагу – проверке уровня гидравлической жидкости в вариаторной трансмиссии. Для этого мы прогреваем трансмиссию путем движения автомобиля до установления постоянной температуры гидравлической жидкости (Длительность поездки 10 минут, при Т воздуха 20*С. Нагрев CVT составит за это время от 50 до 80*С.). После этого переводим диагностический прибор в режим чтения параметров и проверяем установившиеся значения температуры и давления. Если параметры соответствуют норме, то производится заезд в соответствии с программой испытаний.

Блок схема подготовки к проведению испытаний автомобиля в реальных условиях соответствует подготовке при проверке автомобиля на стенде.

 Полученные результаты в настоящий момент проходят обработку. На данных графиках изображён момент разгона автомобиля с места до скорости 110 км/ч. На верхнем графике хорошо виден момент блокировки гидротрансформатора. Средний график – работа степ-мотора при резком наборе скорости, это один из самых активно работающих исполнительных элементов системы управления вариаторной трансмиссии. На нижнем графике виден рост передаточного числа трансмиссии в момент разгона.

Такие графики будут построены для каждого этапа испытания автомобиля как в лабораторных, так и в дорожных условиях. На основании анализа информации есть основание надеяться на получение данных, способствующих продлению срока службы вариаторной трансмиссии в современных дорожных условиях и улучшению процессов технического обслуживания и диагностики.

 ВЫВОДЫ

1.На данный момент мы обрабатываем данные, позволяющие сравнить условия работы трансмиссии в реальных и лабораторных условиях.

2.Выявились некоторые моменты, которые при работе в лабораторных условиях были мало заметны или казались несущественными.

3.Требуется проведение ещё одной серии заездов с установленной защитой силового агрегата в жаркое время года.

4. Есть возможность выбора оптимальных диагностических воздействий при поиске неисправностей в системах управления трансмиссиями данного типа.