Diagnostyka

Urządzenia przeznaczone do badania układu zawieszenia pojazdu metodą drgań swobodnych przedstawione zostały w poprzedniej części artykułu. Tym razem skupimy się na urządzeniach do kontroli zawieszenia (amortyzatorów) metodą drgań wymuszonych, które działają na podstawie analizy nacisku koła na płytę stanowiska kontrolnego lub analizy drgań w funkcji czasu. Ten rodzaj urządzeń diagnostycznych jest powszechnie stosowany w stacjach kontroli pojazdów.

1. Urządzenia typu Eusama (działające na podstawie analizy nacisku koła na płytę stanowiska)
Urządzenia analizujące nacisk koła na płytę pomiarową występują najczęściej jako testery wibracyjne o stałej amplitudzie drgań. Pomiar wykonuje się oddzielnie dla każdego koła i związanego z nim zawieszenia. W trakcie badania określany jest stosunek minimalnego nacisku dynamicznego do nacisku statycznego koła (tzw. wskaźnik Eusama). Przed rozpoczęciem badania należy najechać kołami jezdnymi na nieruchome płyty najazdowe urządzenia. Następnie wykonuje się pomiar statycznej siły nacisku koła na płytę. W tym przypadku wartość wskaźnika Eusama wynosi 100%. Po uruchomieniu układu napędowego stanowisko wymusza drgania o stałej amplitudzie i częstotliwości początkowej około 24 Hz. Po rozłączeniu napędu płyta najazdowa drga nadal z malejącą częstotliwością. Dla częstotliwości drgań około 16 Hz mierzy się minimalną siłę nacisku dynamicznego koła na płytę. Jeżeli podczas badania (przy tej częstotliwości) nastąpi oderwanie koła jezdnego od płyty, to wartość wskaźnika Eusama będzie wynosić 0%. Do oceny stanu układu zawieszenia (przede wszystkim amortyzatorów) wystarcza odniesienie wyników pomiaru do wymagań ustalonych przez stowarzyszenie EUSAMA. Wymagania są sformułowane na tyle ogólnie, że znajomość wartości granicznych dla poszczególnych marek i modeli pojazdów nie jest konieczna.
Ocena stanu technicznego układu zawieszenia obejmuje następujące etapy:

• pomiar statycznej siły nacisku koła na płytę najazdową,
• pobudzenie układu do drgań,
• wyłączenie napędu,
• pomiar minimalnej siły nacisku koła na płytę,
• wyznaczenie wartości wskaźnika Eusama.

Przykładem stanowiska do badania skuteczności tłumienia zawieszenia metodą Eusama jest TUZ-1 wytwarzany przez firmę Unimetal. Urządzenie składa się z dwóch zespołów wibracyjnych (prawego i lewego) oraz jednostki sterującej. Zespół wibracyjny (rys. 1) zawiera następujące elementy:

• pokrywa z płytą najazdową,
• rama ruchoma (wahliwa),
• rama nieruchoma (nośna),
• układ wymuszający drgania (silnik elektryczny, koło zamachowe i wał główny),
• czujniki tensometryczne.

rys 1. Zespół wibracyjny prawy urządzenia TUZ-1 firmy Unimetal do badania zawieszenia metodą drgań wymuszonych (według testu Eusama): 1 – pokrywa, 2 – płyta najazdowa, 3 – silnik, 4 – koło zamachowe, 5 – wał główny, 6 – rama nośna, 7 – rama wahliwa, 8 – czujnik tensometryczny

Podstawowym elementem zespołu wibracyjnego jest rama ruchoma oparta na łożyskach mimośrodowo osadzonych na wale głównym. Ruch ramy ograniczony jest czterema sprężynami naciągowymi. Na ramie umieszczone są dwa czujniki tensometryczne. Do czynnych końców czujników zamocowana jest płyta najazdowa. Napęd z silnika elektrycznego przekazywany jest przez sprzęgło skrętne na wał główny. Silnik i obsady łożysk zamontowane są na ramie nośnej. Całość konstrukcji osadzona jest bezpośrednio w skrzyni fundamentowej i przykryta pokrywą. 

W skład jednostki sterującej wchodzą takie elementy, jak (rys. 2):

• komputer PC z odpowiednim oprogramowaniem,
• elementy sterujące,
• monitor kolorowy,
• drukarka atramentowa,
• odbiornik radiowy zdalnego sterowania (w obudowie komputera),
• pilot zdalnego sterowania.

Widok jednostki sterującej Quantum Galaxy testera zawieszenia TUZ-1 wchodzącego w skład linii diagnostycznej Uniline Quantum firmy Unimetal (źródło: Unimetal)

Działanie urządzenia polega na wymuszeniu drgań badanego koła od częstotliwości 0 Hz do minimum 24 Hz ze stałą amplitudą 6 mm, a następnie swobodnym tłumieniu tych drgań, podczas którego mierzy się nacisk dynamiczny koła w celu określenia stopnia przylegania koła jezdnego do podłoża za pomocą wskaźnika Eusama.
Do pomiaru siły nacisku koła na płytę najazdową wykorzystano czujniki tensometryczne i odpowiedni układ elektroniczny. Najazd koła pojazdu na powierzchnię płyty wywołuje w czujnikach określony stan naprężeń, proporcjonalny do napięcia w układzie mostków tensometrycznych. Sygnał elektryczny z czujników przekazywany jest do karty przetworników A/C. Pomiar wykonywany jest oddzielnie dla każdego koła. Ogólne zasady przeprowadzenia pomiaru są następujące:

• wyregulować ciśnienie powietrza w ogumieniu do nominalnego; ciśnienie w oponach wpływa na przyczepność kół do płyt najazdowych i tym samym na wynik pomiaru; podczas badania samochód nie powinien być obciążony (może znajdować się w nim kierowca);
• wjechać przednimi kołami na płyty najazdowe, które zostaną automatycznie włączone i wprawione w drgania o odpowiedniej częstotliwości i skoku; płyty po wymuszeniu drgań kół są automatycznie wyłączane;
• odczytać na ekranie kolorowego monitora wynik badania zawieszenia kół przednich dla strony lewej i prawej (rys. 3); wynik jest również zapisywany przez drukarkę i udostępniany w formie protokołu z badań;
• wykonać pomiar dla zawieszenia kół tylnych.

Przykład prezentacji wyników badania skuteczności tłumienia zawieszenia osi przedniej samochodu na urządzeniu TUZ-1 (program Uniline Quantum 2) – źródło: Unimetal

Na podstawie zmierzonych wartości sił nacisku wyznaczana jest skuteczność tłumienia zawieszenia, tzw. wskaźnik (liczba) Eusama, który jest parametrem określającym stopień przylegania koła do podłoża. Wskaźnik Eusama to stosunek minimalnej siły dynamicznej do siły statycznej obciążającej płytę najazdową. Jest to wartość bezwymiarowa niezależna od marki i modelu pojazdu. Wyniki uzyskane podczas badania układu zawieszenia umożliwiają ogólną ocenę jego stanu technicznego, a przede wszystkim stanu podstawowych elementów tłumiących tego układu – amortyzatorów.
Stanowiska do badania zawieszenia, oferowane przez Unimetal, mogą występować samodzielnie albo stanowić element składowy linii diagnostycznej osobowej lub uniwersalnej. Wewnętrzne zabezpieczenia testera umożliwiają przejazd pojazdów ciężarowych bez konieczności zakładania dodatkowych pokryw. Opcjonalnie urządzenie można wyposażyć w funkcję wykrywania stuków w zawieszeniu.
Urządzenia do kontroli układu zawieszenia metodą drgań wymuszonych (wg testu Eusama) wytwarza obecnie wielu producentów sprzętu diagnostycznego. Na przykład w stanowisku do kontroli zawieszenia FWT 2010 firmy Cartec zaprogramowano dwa rodzaje pracy:

• kontrola zawieszenia (amortyzatorów) w trybie pracy Eusama,
• kontrola i wykrywanie stuków w podwoziu i nadwoziu pojazdu (opcja).

Lokalizacja miejsca występowania stuków stała się możliwa dzięki zainstalowaniu generatora drgań, co zapewniło płynną regulację częstotliwości drgań. Kontrolę przeprowadza się przy otwartej pokrywie silnika i bagażnika. Taki sposób funkcjonowania stanowiska ułatwia wykrycie stuków w trudno dostępnych miejscach. Urządzenie zapewnia stopniowe wymuszanie drgań w zakresie częstotliwości od 3 do 29 Hz. Na podstawie doświadczenia niektórych producentów pojazdów przyjmuje się, że optymalny zakres częstotliwości do kontroli stuków wynosi od 10 do 20 Hz. Podczas tej próby pomiaru nacisku koła dokonuje się za pomocą dwóch dodatkowych czujników ciśnieniowych. Przykładowy ekran na monitorze jednostki sterującej po włączeniu trybu pracy umożliwiającego wykrywanie stuków pokazano na rys. 4. Stanowisko do kontroli układu zawieszenia firmy Cartec dostępne jest w dwóch wersjach: jednolitej (kompaktowej) i dzielonej (do zabudowy na obrzeżach kanału przeglądowego).

Widok ekranu monitora po włączeniu trybu pracy umożliwiającego kontrolę i wykrywanie stuków przy regulowanej częstotliwości (źródło: Cartec)

2. Urządzenia typu Eusama plus (o zmiennej częstotliwości drgań wymuszających)
Najbardziej zaawansowanymi technicznie urządzeniami do badania zawieszenia metodą drgań wymuszonych są stanowiska płytowe o zmiennej częstotliwości drgań. Przykładem takiego stanowiska jest Micro-SAT 6600 firmy Beissbarth (rys. 5).
Jeżeli ustawiony na płytach najazdowych stanowiska pojazd zostanie wprawiony w drgania o częstotliwości zmieniającej się w dość szerokim zakresie, wystąpią charakterystyczne miejsca rezonansu. Odpowiadające im częstotliwości 1÷3 Hz oraz 8÷18 Hz dają się identyfikować z drganiami własnymi głównych elementów konstrukcji samochodu (mas resorowanych i nieresorowanych). Z punktu widzenia diagnozowania amortyzatorów szczególnie interesujące są częstotliwości wywołujące rezonans masy nieresorowanej. Znaczna różnica między tymi częstotliwościami pozwala traktować towarzyszące im drgania rezonansowe jako w znacznym stopniu od siebie niezależne. Analiza drugiego obszaru rezonansowego (związanego z masami nieresorowanymi) pozwala na określenie wartości współczynnika tłumienia (ξ) zawieszenia, zależnego w znacznym stopniu od stanu amortyzatora.
W urządzeniu do badania amortyzatorów Micro-SAT 6600 firmy Beissbarth występują dwa etapy pomiaru: faza wstępna (rozgrzewania amortyzatora) i pomiar współczynnika tłumienia.

Urządzenie do badania układu zawieszenia o zmiennej częstotliwości drgań Micro-SAT 6600 firmy Beissbarth (fragment linii diagnostycznej) – źródło: Beissbarth
 

2.1. Faza wstępna
Uzyskanie właściwej lepkości oleju w amortyzatorze ma istotny wpływ na ocenę jego zdatności. Faza wstępna przebiega przy niskiej częstotliwości drgań i trwa około 10 s. Oceniany jest wówczas również wpływ stałej sprężystości ogumienia (k) na charakterystykę zawieszenia. Na podstawie kontaktu opony z płytą stanowiska urządzenie określa ciśnienie w ogumieniu. Jeżeli odchyłka ciśnienia powietrza od wartości nominalnej przekracza 0,05 MPa, to następuje przerwanie pomiaru, co jest sygnalizowane odpowiednim komunikatem. Obliczona stała sprężystości ogumienia jest uwzględniana w dalszej części badania.

2.2. Pomiar współczynnika tłumienia
Po zakończeniu fazy wstępnej urządzenie Micro-SAT 6600 rozpoczyna właściwy pomiar. Sygnał z komputera uruchamia napęd płyt najazdowych stanowiska. Badanie rozpoczyna się od częstotliwości 30 Hz. Częstotliwość drgań płyt jest stopniowo zmniejszana przez przetworniki (co 1 Hz). Jednocześnie na czas niezbędny do pomiaru przetworniki stabilizują każdą zmienioną częstotliwość. Najdokładniej analizowany jest przedział częstotliwości odpowiadający rezonansowi masy nieresorowanej. W przetwornikach zastosowano dwa czujniki optoelektroniczne: jeden rejestruje pozycję płyt najazdowych, a drugi prędkość obrotową silnika elektrycznego stanowiska.
Dla każdego zakresu częstotliwości mierzone są siły nacisku na płytę stanowiska zarówno podczas ściskania, jak i rozciągania amortyzatora. Pozwala to ocenić wielkość masy resorowanej (mr) i masy nieresorowanej (mn). Następnie urządzenie określa stosunek tych mas (a):

Oszacowanie stanu zawieszenia, zależnego w znacznym stopniu od funkcjonowania amortyzatora, następuje na podstawie wartości obliczonego współczynnika tłumienia zawieszenia (ξ): 

gdzie:
b – współczynnik tłumienia lepkościowego amortyzatora,
mn – drgająca masa nieresorowana zawieszenia,
k – stała sprężystości ogumienia. 

Po wyliczeniu obu parametrów i ustaleniu relacji między nimi następuje wykreślenie zależności współczynnika tłumienia (ξ) w funkcji stosunku (a) masy resorowanej do masy nieresorowanej, opisującej stan zawieszenia zarówno podczas ściskania, jak i rozciągania amortyzatora (niezależnie od typu pojazdu). Ostatni etap pomiaru to ocena uzyskanych wyników. Na podstawie otrzymanego wykresu można ocenić, czy wartość współczynnika tłumienia znajduje się w strefie: 

• zielonej (powyżej 80%) – stan zawieszenia dobry,
• żółtej (50÷80%) – średni,
• czerwonej (poniżej 50%) – zły.

Przebieg pomiaru i prezentacja wyników są bardzo czytelne i przejrzyste dla użytkownika. Wprowadzenie fazy rozgrzewania amortyzatorów wpływa korzystnie na dokładność pomiarów. Precyzyjnie zmieniana częstotliwość drgań płyty stanowiska i uwzględnienie stałej sprężystości ogumienia świadczą o nowoczesności tego sposobu oceny stanu układu zawieszenia (głównie amortyzatorów).

Schemat stanowiska do badania amortyzatorów metodą drgań wymuszonych Shocktester 300 AFD z zespołami wibracyjnymi wbudowanymi w posadzkę i pulpitem sterującym z wyświetlaczami LCD (źródło: Boge/Sachs)

3. Urządzenia typu Boge (działające na podstawie analizy drgań w funkcji czasu)
Przykładem urządzenia wykorzystującego metodę drgań wymuszonych badanego koła i elementów jego zawieszenia (w tym amortyzatora) oraz tłumienia tych drgań po usunięciu siły wymuszającej jest stanowisko Shocktester firmy Boge.
Urządzenie zbudowane jest z płyt najazdowych, wprawianych w ruch przez układ wymuszający drgania, który składa się z silnika elektrycznego, koła zamachowego i mechanizmu mimośrodowego. Aby skompensować wpływ na wynik pomiaru sprężystości ogumienia i oporów ruchu urządzenia, w układzie zostały umieszczone sprężyny o odpowiedniej sztywności.
Badanie zawieszenia (głównie amortyzatora) ma następujący przebieg. Pojazd wjeżdża kołami na płyty najazdowe i jest unieruchamiany za pomocą hamulca ręcznego. Każdy amortyzator jest badany oddzielnie. Po włączeniu silnika elektrycznego układ napędowy danej płyty wymusza drgania nieresorowanych mas badanego koła (koło, element sprężysty zawieszenia, amortyzator). Po wyłączeniu napędu występuje rezonans drgań płyty stanowiska i zawieszenia samochodu oraz wytłumienie drgań. Istota pomiaru sprowadza się do wykorzystaniu zjawiska, że podczas rezonansu amplituda drgań zależy od współczynnika tłumienia. W związku z tym jednocześnie z wyłączeniem silnika elektrycznego włączane jest urządzenie rejestrujące amplitudę drgań w funkcji czasu za pomocą mechanicznego pisaka na obrotowej tarczy (w starszych wersjach urządzenia). Po porównaniu otrzymanych wykresów z charakterystykami wzorcowymi dla badanego pojazdu można określić stan techniczny amortyzatora.
Nowsze odmiany tego urządzenia (Shocktester 3000 i 300 AFD) wykorzystują obecny poziom techniki komputerowej. Budowa układu napędowego tych stanowisk jest podobna do zastosowanej w pierwszych wersjach urządzenia. Drgania są rejestrowane przez czujnik ultradźwiękowy umieszczony pod ramieniem (wahaczem), przetwarzane elektronicznie i przedstawiane na wyświetlaczu LCD lub ekranie monitora, a następnie porównywane z wartościami granicznymi, które zostały wprowadzone do pamięci mikroprocesora. Zasilanie i sterowanie urządzeniem realizowane jest z pulpitu sterowniczego (rys. 6), na którym zamontowano urządzenia do wprowadzania danych, wyświetlacz LCD i drukarkę. Wynik badania jest podawany w formie wydruku na wielobarwnej papierowej taśmie, dla każdego amortyzatora oddzielnie. Na podstawie uzyskanego wykresu można ocenić, czy maksymalna amplituda drgań znajduje się w strefie bezpiecznej (kolor zielony), czy też wchodzi w strefę ryzyka (kolor żółty) lub jest w strefie niebezpiecznej (kolor czerwony) – rys. 7.

Wykresy drgań wymuszonych płyty najazdowej (nadwozia) podczas badania zawieszenia kół osi przedniej i tylnej na stanowisku Shocktester 3000 (źródło: Boge)

W przypadku wyposażenia stanowiska w monitor na ekranie wyświetlany jest nie przebieg drgań w funkcji czasu, lecz obwiednia przebiegu, to jest linia łącząca szczytowe wartości przemieszczeń. Udokumentowanie wyników pomiaru w formie liczbowej lub na wykresie jest wykonywane na standardowej drukarce. Odmiana testera zawieszenia Shocktester 300 AFD z zespołami wibracyjnymi wbudowanymi w posadzkę stanowiska, pulpitem sterującym i monitorem (rys. 8) składa się z:

• dwóch zespołów wibracyjnych,
• jednostki sterującej.

Schemat stanowiska do badania amortyzatorów metodą drgań wymuszonych Shocktester 300 AFD z zespołami wibracyjnymi wbudowanymi w posadzkę, pulpitem sterującym i monitorem (źródło: Boge/Sachs)

W skład zespołu wibracyjnego wchodzą: płyta najazdowa z pokrywą, rama, układ wymuszający drgania oraz czujniki przemieszczenia. Układ wymuszający drgania składa się z silnika elektrycznego, koła zamachowego i mimośrodu. Napęd na płytę najazdową przekazywany jest za pomocą układu dźwigniowego ze sprężyną. Płyty najazdowe są mocowane do zespołów wibracyjnych. Do pomiaru przemieszczenia płyty najazdowej stosowane są czujniki indukcyjne współpracujące z odpowiednim układem elektronicznym.
Jednostka sterująca obejmuje: pulpit sterowniczy, komputer PC z monitorem i drukarkę. Zasilanie i sterowanie urządzeniem odbywa się z pulpitu sterowniczego. Wyniki pomiarów przedstawiane są na ekranie monitora. Drukarka zapewnia otrzymanie protokołu z badań.
Działanie urządzenia polega na wymuszeniu drgań zawieszenia. Po ustawieniu pojazdu kołami jednej osi na płytach najazdowych uruchamia się układ wymuszający drgania. Za pomocą układu dźwigniowego i sprężyny pojazd zostaje pobudzony do drgań o częstotliwości około 15 Hz. Po wyłączeniu napędu drgania w układzie zawieszenia gasną, przechodząc przez rezonansowy obszar częstotliwości. Wówczas amplituda drgań osiąga maksymalną wartość. Czujnik indukcyjny mierzy pośrednio przemieszczenie płyty najazdowej. Wyniki badań rejestrowane są w funkcji czasu.
Przebieg kontroli skuteczności tłumienia drgań zawieszenia samochodu obejmuje następujące etapy:

• najechanie kołami danej osi na płyty najazdowe,
• pobudzenie układu do drgań,
• wyłączenie napędu i pomiar (w trakcie tłumienia drgań) przemieszczenia płyty najazdowej w funkcji czasu,
• porównanie otrzymanych przebiegów drgań zawieszenia z charakterystykami wzorcowymi dla danego pojazdu.

Urządzenie SA 2/FWT 1 do badania zawieszenia metodą drgań wymuszonych według testu Boge (element składowy linii diagnostycznej, wyniki pomiaru prezentowane są na monitorze centralnej jednostki sterującej) – źródło Maha

Urządzenia do badania układu zawieszenia metodą drgań wymuszonych według testu Boge wytwarzają również inni producenci sprzętu diagnostycznego. Na rys. 9 przykładowo pokazano urządzenia typu SA 2/FWT 1 firmy Maha. Stanowiska są przystosowane do zainstalowania wagi. Wytwórca oferuje urządzenia w dwóch wersjach: jako element składowy linii diagnostycznej (wyniki pomiarów przedstawiane są na ekranie monitora centralnej jednostki sterującej) lub jako urządzenie samodzielne z własną kolumną sterowniczą i wyświetlaczami.
Konstrukcja urządzeń do badania układu zawieszenia metodą Boge jest podobna do budowy opisanych poprzednio urządzeń typu Eusama. W obu rodzajach stanowisk występują: układ napędowy, płyty najazdowe pobudzane do drgań i odpowiedni układ pomiarowy. Różnice dotyczą sposobu i parametrów wymuszenia drgań [2].
W stanowiskach typu Boge napęd na płytę najazdową przekazywany jest za pomocą układu dźwigniowego ze sprężyną. Natomiast w urządzeniach typu Eusama napęd na płytę przekazywany jest bezpośrednio z silnika elektrycznego. W urządzeniach badających zawieszenie metodą Boge do pomiaru przemieszczenia płyty stanowiska na ogół są wykorzystywane czujniki indukcyjne współpracujące z odpowiednim układem elektronicznym. W urządzeniach typu Eusama układ pomiarowy stanowi najczęściej zginana belka z naklejonymi na niej czujnikami tensometrycznymi, które współpracują z odpowiednim układem elektronicznym.
Różnice dotyczące parametrów wymuszenia drgań są następujące: w urządzeniu typu Boge następuje wymuszenie drgań zawieszenia o częstotliwości początkowej około 15 Hz i skoku 9 mm, a w stanowiskach typu Eusama częstotliwość początkowa wynosi około 24 Hz przy skoku płyty rzędu 6 mm.
Ocena stanu technicznego zawieszenia samochodu odbywa się po rozpędzeniu układu napędowego stanowiska do odpowiedniej prędkości obrotowej, następnie następuje jego odłączenie i rejestracja parametrów wynikających z zastosowanej metody: przemieszczenia płyty lub nacisku koła na płytę stanowiska.
W najnowszych odmianach urządzeń do badania amortyzatorów wyniki pomiarów przedstawione są w postaci liczbowej i graficznej na kolorowym monitorze, istnieje też możliwość ich wydrukowania w postaci protokołu z badań.

Urządzenie MSD 3000 do badania zawieszenia metodą drgań wymuszonych według testu Theta (element składowy linii diagnostycznej) – źródło Maha

4. Urządzenia typu Theta (działające na podstawie analizy drgań w funkcji czasu)
Rozwinięciem metody Boge jest metoda o nazwie Theta, którą zastosowano między innymi w urządzeniach do badania zawieszenia MSD 3000 firmy Maha (rys. 10) i Contactest 3800 firmy Hofmann. To ostatnie wchodzi w skład osobowej linii diagnostycznej Safelane 204-RP. Na stanowisku mierzy się przemieszczenie płyty stanowiska, a następnie oblicza współczynnik tłumienia theta (υ) zgodnie ze wzorem Lehra:

gdzie:
υ – bezwymiarowy współczynnik tłumienia (0÷1) zgodnie ze wzorem Lehra (dla pojedynczego koła),
fBody – częstotliwość rezonansowa urządzenia [1/s] zmierzona w trakcie badań,
mBody – masa pojazdu [kg] zmierzona w trakcie badań (mBody = 0,9 mstat),
kDamping – współczynnik tłumienia obliczany ze wzoru (uwzględnia parametry związane z testerem).

Schemat urządzenia do badania układu zawieszenia metodą Theta [4]

Bezwymiarowy współczynnik tłumienia dla nowych pojazdów najczęściej mieści się w zakresie od 0,2 do 0,35. Wartości współczynnika tłumienia w zakresie od 0,1 do 0,4 są dopuszczalne i nie świadczą o niewłaściwym tłumieniu w układzie zawieszenia. Jeżeli wartość współczynnika jest poniżej 0,1 to amortyzator uznaje się za niesprawny i należy go wymienić. Graniczna wartość współczynnika tłumienia (0,1) została określona doświadczalnie przez producenta urządzenia [4].
Schemat testera zawieszenia działającego w oparciu o metodę Theta przedstawiono na rys. 11. Badanie stanu zawieszenia kół danej osi przebiega w następujący sposób. Dwie niezależne od siebie płyty drgające poruszają się w górę i w dół razem z kołami. Zastosowanie przemienników częstotliwości (tzw. falowników) umieszczonych przy silnikach elektrycznych umożliwia ruch płyt drgających ze zmienną częstotliwością w zakresie od 0 do 16 Hz. Układ pomiarowy mierzy przemieszczenie płyty [mm] wraz z badanym kołem w całym zakresie częstotliwości drgań. Jednostka sterująca oblicza wartość bezwymiarowego współczynnika tłumienia zawieszenia dla każdego koła.
Koła badanego pojazdu znajdują się w stałym kontakcie z płytami drgającymi. Zmiana ciśnienia w ogumieniu, zmiana obciążenia i masa własna badanego pojazdu nie mają większego wpływu na uzyskane wartości współczynnika tłumienia. Urządzenia działające na podstawie metody Theta umożliwiają badanie układu zawieszenia w warunkach bardzo zbliżonych do drogowych, upraszczają przebieg pomiaru oraz cechują się dużą powtarzalnością i dokładnością wyników.
Konstrukcja urządzeń typu Theta jest bardzo podobna do wcześniej stosowanych testerów typu Boge. W obu urządzeniach mierzy się przemieszczenie płyty drgającej. W metodzie Boge maksymalne przemieszczenie płyty porównuje się z wartością graniczną, a w metodzie Theta wylicza się niemianowany współczynnik tłumienia, którego wartość musi być wyższa niż 0,1.
Konstrukcja testera zawieszenia działającego zgodnie z metodą Theta różni się od urządzeń typu Eusama. Pomiędzy płytą drgającą a napędem płyty znajduje się sprężyna o parametrach dobranych przez producenta urządzenia. Głównym celem metody Theta nie jest symulacja warunków jazdy (jak w metodzie Eusama), lecz badanie tłumienia zawieszenia w szerokim zakresie częstotliwości drgań.

dr inż. Kazimierz Sitek

Literatura
1. Materiały informacyjne producentów urządzeń diagnostycznych.
2. Sitek K.: Diagnostyka samochodowa. Układy odpowiedzialne za bezpieczeństwo jazdy. Wydawnictwo Auto, Warszawa 1999.
3. Trzeciak K.: Diagnostyka samochodów osobowych. WKŁ, Warszawa 2014.
4. Woźniak J.: Badanie amortyzatorów – metoda Theta w porównaniu do metody Eusama. XIV Konferencja szkoleniowa – Badania techniczne pojazdów w świetle obowiązujących przepisów. ITS, Mikołajki 2013.