Usunięto skutek, natomiast brak zdiagnozowanej przyczyny wymusza kolejną wizytę w warsztacie? Gdy odwleczono wymianę elementów zmęczonych, a pomniejsze niedomagania zakwalifikowano do zdiagnozowania podczas wizyty w stacji kontroli pojazdów – skazujemy pojazd na degradację coraz to droższych składowych układu. 

Tylko kompletna diagnostyka – najlepiej przy każdej nadarzającej się wizycie w warsztacie – z zachowaniem odpowiedniej procedury naprawczej gwarantuje, że wyeliminowanie elementów zużytych i uszkodzonych zakwalifikowanych do wymiany pozwoli na prawidłowe działanie układu zawieszenia. Czy nie tego oczekuje klient od fachowca z nowoczesnego warsztatu? 

Rozmowa z klientem, jazda próbna, ocena wzrokowa z checklistą – diagnozowanie może być domeną każdego mechanika i pracownika warsztatu. Skądinąd nie inny jest pewnie zamysł innowacyjnego narzędzia Denso do inspekcji pojazdów. W połączeniu z intuicyjną, przyjazną dla użytkownika platformą cyfrową e-Videns umożliwia mechanikowi obiektywną ocenę stanu technicznego pojazdu.

– Dużą zaletą narzędzia jest łatwość jego użycia. E-Videns prowadzi mechaników przez poszczególne etapy kompleksowej inspekcji stanu pojazdu, dzięki czemu może być obsługiwany nawet przez mniej doświadczonego pracownika. Przykładowo, warsztat może zlecać wykonywanie inspekcji młodszemu stażem mechanikowi, który następnie przekaże cenne informacje bardziej wykwalifikowanemu koledze – podkreślała Tereza Čechova, marketing manager Denso na Europę Wschodnią.

Twórcy są przekonani, że debiutujące narzędzie zapewni większą przejrzystość procesu kontroli pojazdów, umożliwi również nawiązanie bliższej relacji pomiędzy mechanikami i kierowcami. Ma pozwolić mechanikowi na podjęcie zawczasu odpowiednich działań, tym samym klient oszczędzi czas i pieniądze.

Przyznajmy, o ile skan diagnostyczny (kody błędów) stanowi wystarczający dowód, by przekonać klienta do zalecanych napraw (np. silnika), to na czas diagnozowania niedomagań układu zawieszenia skazani jesteśmy póki co na procedurę naprawczą zalecaną przez producenta pojazdu. Warsztat mechaniki pojazdowej? Tym bardziej powinien informować klienta o zaistniałych usterkach i o konsekwencjach związanych z odwleczeniem decyzji odnośnie do zalecanej wymiany tych elementów, które są jeszcze sprawne, ale wkrótce będą musiały zostać naprawione. 

Przyczepność kół, ale czy sprawność amortyzatorów?

Na czas przeglądu technicznego diagnosta na pewno sprawdzi amortyzatory. Umówmy się od razu. Miarodajna, syntetyczna, uniwersalna, porównywalna metoda… – znalezienie wspólnego mianownika na czas oceny utraty zdolności tłumienia amortyzatorów jest niezwykle trudne. 

W przeprowadzonym teście skuteczności tłumienia (wprowadzając koło w drgania i mierząc poziom tłumienia) wartość ta musi przekroczyć 40%, a dopuszczalna różnica pomiędzy poszczególnymi elementami w obrębie jednej osi nie więcej niż 15%. W dalszej kolejności – za pomocą tzw. szarpaków – wychwyci ewentualne luzy w obrębie zawieszenia. 

Tyle wskazania przyrządów na stacji kontroli pojazdów. Co innego ich interpretacja. Wszak urządzenie, które wprowadza koło w rezonans, a następnie mierzy zmianę amplitudy drgań, nie sprawdza amortyzatorów jako takich. Skoro bada jakość tłumienia drgań całego układu zawieszenia oraz jego elementów sprężystych, wystarczy więc, by całą procedurę nie poprzedzić kontrolą ciśnienia w ogumieniu, a otrzymamy zafałszowane wyniki. Ten sam model auta z amortyzatorami typu komfort zapisze się skrajnie różnymi wynikami, gdy zamontujemy elementy z serii sport. 

– Należy zaznaczyć, iż badanie na stanowisku diagnostycznym nie jest badaniem „sprawności amortyzatora” – mówi Andrzej Chmielewski, specjalista ds. produktowo-technicznych w firmie KYB. – Jest ono przeprowadzane z wykorzystaniem metody EUSAMA, opartej na wymuszeniu drgań pionowych badanego koła powyżej częstotliwości rezonansowej, i określa procentowy współczynnik przylegania koła do podłoża. Na podstawie jego wyników możemy określić prawidłową lub nieprawidłową wartość tłumienia.

Wniosek? Wyniki wskazań z urządzeń diagnostycznych są pomocne, ale wymagają umiejętności interpretacji danych wyjściowych. W przeciwnym razie łatwo omyłkowo skazać amortyzator na wymianę, myląc np. objaw naturalnego ubytku tzw. zapasu smarującego (pocące się amortyzatory) z wyciekami spowodowanymi trwałym uszkodzeniem elementu uszczelniającego. Ewidentny wyciek oleju z amortyzatora dyskwalifikuje taki. Na pewno do wymiany kwalifikują go również: uszkodzenia mechaniczne (wgniecenia w obudowie), zaawansowana korozja tłoka, wygięcie tłoczyska. A ponieważ amortyzatory wymieniamy parami, to usterka jednego z nich dyskwalifikuje oba. 

Praktyka warsztatowa podpowiada, że…

Elementy odpowiadające za tłumienie rzadko nagle odmawiają posłuszeństwa. Słabną, zużywając się, w cyklu długotrwałym. Dlatego amortyzatory z upływem czasu „przyzwyczają” kierowcę do coraz to głośniejszej pracy. W związku z tym jazda próbna w towarzystwie mechanika stanowi najlepszy sposób, by to osoba postronna zweryfikowała poprawność ich działania. A wtedy?

– Podczas wymiany amortyzatorów należy zwrócić szczególną uwagę na procedurę naprawczą zalecaną przez producenta pojazdu z uwzględnieniem prawidłowej pozycji wszystkich montowanych elementów – dodaje Andrzej Chmielewski. – W przypadku kolumny amortyzatora odpowiednia pozycja sprężyny w dolnym talerzu oporowym, właściwe ustawienie górnego zestawu montażowego oraz poprawne zainstalowanie zestawu osłonowo-ochronnego mają kluczowy wpływ na prawidłowe funkcjonowanie amortyzatora.

Ponadnormatywne ładunki czy nagminne przeładowanie jednej z osi, jazda po wertepach, ciągnięcie przyczep… – przyczyn, które mogą spowodować znaczny spadek siły tłumienia i przyspieszoną degradację, jest więcej. Ponieważ amortyzatory zapewniają stały kontakt kół z podłożem, a zatem dobrą przyczepność i skuteczne hamowanie, to tym bardziej powinny być systematycznie kontrolowane podczas wizyty w warsztatach samochodowych. Zużyte prowadzą do niebezpiecznych zmian w zachowaniu się pojazdu na drodze, skoro znaczącemu ograniczeniu ulega skuteczność działania elektronicznych systemów wspomagania (ABS, ESP). 
Jeden komplet (para) amortyzatorów wytrzyma 200 tys. km, inny wymagać będzie wymiany już po 20 tys. km. Najpóźniej po przejechaniu 80 tys. km powinny zostać poddane kontroli w warsztacie. Potem? Zaleca się systematyczną kontrolę elementów składowych układu zawieszenia co 20 tys. km, tj. podczas sezonowej wymiany opon czy przed długą podróżą wakacyjną. Każda wizyta w warsztacie może być okazją do gruntownej kontroli układu zawieszenia pojazdu.
Miejmy świadomość, że amortyzatory są składową układu zawieszenia, w szczególności zespołu tłumiąco-resorującego, w którego skład wchodzą również sprężyny zawieszenia, górne zestawy montażowe i zestawy osłonowo-ochronne. By przywrócić fabryczną charakterystykę pracy zawieszenia, trzeba umieć rozpoznać specyfikację konkretnego egzemplarza auta (nr VIN). Dość powiedzieć, że taki adaptacyjny system zawieszenia o zmiennej sile tłumienia (Dynamic Chassis Control – DCC) wymaga zastosowania dedykowanych amortyzatorów. Tylko wtedy układ DCC pozwoli kierowcy dostosować tłumienie zawieszenia albo do warunków panujących aktualnie na drodze, albo do własnych preferencji, pozwalając wybrać jedną z wielu nastaw stylu jazdy: komfort, normal, sport, eco, individual. 

Dobór części na rynku wtórnym

W oryginale, bo do jednego modelu samochodu, producent przewiduje (np. w zależności od mocy silnika lub wyposażenia) trzy różne rodzaje sprężyn? Pomyłki unikniemy, gdy gama zamienników odpowiada oryginalnym numerom referencyjnym. Docenimy propozycję na rynek wtórny, drobiazgowo opisaną, co innego, że zwielokratniającą liczbę referencji. Przykład? Do modelu Volkswagen T5 na tylną oś producent (Volkswagen) przewidział trzy rodzaje sprężyn różniące się wysokością spoczynkową, średnicą drutu, liczbą zwojów i sztywnością. 

– W ofercie Sachs znajdują się odpowiedniki wszystkich oryginalnych referencji, podczas gdy niektórzy producenci zamienników oferują tylko jedną, „uśrednioną” część, którą można założyć zamiast dowolnego elementu oryginalnego, ponieważ „mniej więcej” pasuje – informuje Grzegorz Fedorowicz, business development manager w ZF Aftermarket. – Zaleta rozwiązania Sachs? Po wymianie sprężyn oryginalnych na nasze sprężyny zostaje zachowana fabryczna charakterystyka pojazdu. Stosowanie „uniwersalnych” sprężyn innych producentów może zmieniać charakterystykę prowadzenia. W skrajnych przypadkach może się to przekładać na komfort jazdy, obniżać ładowność lub wpływać negatywnie na drogę hamowania. Co gorsza, dobierając sprężyny z katalogów innych niż Sachs, możesz się nawet nie dowiedzieć, że do danego modelu występuje kilka różnych referencji, ponieważ znajdziesz tylko jedną, „uśrednioną”. 

Analogicznie, bo dla zachowania parametrów fabrycznych na czas napraw warsztatach. Sachs ma w swojej ofercie także sprężyny wykonane w technice Miniblock. Chodzi o to, że drut na końcowych zwojach tych sprężyn jest ciągniony stożkowo, czyli jego średnica stopniowo się zwęża. Zaletą tego rozwiązania jest progresywna charakterystyka pracy. Pisząc obrazowo – cienkie zwoje na końcach pracują na niewielkich nierównościach, a grubsze zwoje z centralnej części aktywują się na nierównościach większych. W przypadku zamienników wykonanych z drutu o stałej średnicy takie działanie jest niemożliwe, w efekcie czego sprężyna pracuje tylko przy większych obciążeniach, co pogarsza charakterystykę prowadzenia samochodu. Możemy zatem napisać, że montując zamienniki z drutu o stałej średnicy, pogorszysz właściwości jezdne.

Dlatego też dużą część z gamy sprężyn Sachs tworzą Side Load – sprężyny opracowane specjalnie do kolumn McPhersona. Jak je rozpoznać?

Tak jak sprężyny oryginalne, bez obciążenia są one lekko skrzywione, dzięki czemu po zamontowaniu generują siłę poprzeczną na tłok amortyzatora, redukując tym samym tarcie na uszczelnieniach amortyzatora. Duża grupa zamienników nie jest skrzywiona wstępnie, a zatem różni się od elementu oryginalnego i może przyspieszać zużycie amortyzatora.

Na szczęście sprężyny Sachs są kodowane także za pomocą kolorów, tak jak sprężyny oryginalne (charakterystyczne kolorowe kropki na sprężynach). Kolejny motyw sprzyjający bezbłędnej identyfikacji, skoro są ich odpowiednikami.

Przewidywanie – korekta tłumienia

Zaczęliśmy od wspomnienia przyjaznej dla użytkujących samochody platformy cyfrowej. Narzędzia do wykrywania „ukrytych” problemów i wszelkich nieprawidłowości, zanim wystąpi usterka. By zawczasu podjąć działania prewencyjne, by zidentyfikować wszelkie problemy (kody błędów) i nieprawidłowości z wyprzedzeniem. Czy na poziomie układu zawieszenia doczekamy się podobnej funkcjonalności w standardzie fabrycznym? Wiele na to wskazuje, gdy śledzić wysiłek integratorów i dostawców kluczowych podzespołów. Wszak jedną z podstawowych cech mobilności niedalekiej przyszłości, acz do zaimplementowania już dziś, jest przewidywanie. 

Skoro coraz to wyższy stopień autonomicznej jazdy, to i coraz wyższy poziom integracji rozlicznych sygnałów cyfrowych, które na bieżąco przetwarzane można zaprzęgnąć, by zawieszenie zawczasu zareagowało na przysłowiową dziurę w jezdni. Przykładowo, inżynierowie ZF wykorzystują najnowocześniejszą technologię kamer do identyfikacji i analizy stanu nawierzchni. Namnażające się informacje wyjściowe (Big Data) w jednostkach czasu wymagają oczywiście analizy danych z użyciem procesorów o dużej mocy obliczeniowej, by w odpowiednim ułamku sekundy wygenerować sygnał do czujników gwarantujących komunikowanie o niechybnej potrzebie przygotowania układu zawieszenia. Wszystko oczywiście po to, by podróż przebiegała bardziej komfortowo, by eliminować ryzyko niebezpiecznych sytuacji. 

Sterowanie predykcyjne należy do grupy zaawansowanych metod sterowania (ang. advanced control). Predykcja (prognozowanie, działanie z wyprzedzeniem) to sterowanie systemami dynamicznymi, inaczej mówiąc: dostosowywanie adekwatnych środków w odpowiedzi na zmiany wyjściowe układu. Oczywiście przy zaangażowaniu kontrolerów i czujników nowoczesnych amortyzatorów samochodowych. Efekt? Gdy tylko przednia oś wykazała się wyczekiwaną „przezornością”, co potwierdziły odczyty danych, sygnał sterownika oblicza wymagane tłumienie i wykorzystuje te dane jako informacje „wyprzedzające” dla tylnej osi. Podobnie jest, gdy kierowca obrał kurs, ale w miarę upływu czasu zmieniły się warunki drogowe. Nagłe załamanie pogody wyczuli jednostkę sterującą, by na czas przeprowadzić docelowe ustawienie wstępne, w tym przypadku to o ciągłej kontroli zawieszenia (CDC, skrót od Continuous Damping Control). Skoro najnowocześniejsza technologia stale rejestruje wszystkie istotne zmienne i dopasowuje siłę tłumienia do zewnętrznych warunków, takich jak np. obciążenie użytkowe, to pewnie tylko czekać platformy cyfrowej do wykrywania „ukrytych” problemów, uprzedzających co kosztowniejszą degradację składowych układu zawieszenia. 

Rafał Dobrowolski
Fot. R. Dobrowolski i materiały firm: KYB, ZF

Artykuł ukazał się w Nowoczesnym Warsztacie