Boge to metoda badania drgań wymuszonych – wskazania procentowego tłumienia
Pojazdy z niesprawnymi układami technicznymi mają wpływ na bezpieczeństwo i mogą przyczyniać się do wypadków na drogach, powodując obrażenia lub śmierć ofiar. Wpływ ten mógłby zostać zmniejszony, gdyby wprowadzono odpowiednie zmiany do systemu badań zdatności do ruchu drogowego.
Rynek okresowych badań technicznych i nowe usługi stworzone dzięki przeglądom diagnostycznym? Obietnica jakościowej poprawy dojrzewa. Przypomnijmy ubiegłoroczne wydarzenie. Na zaproszenie STM Massimo Brunamonti, przedstawiciel zarządu EGEA (European Garage Equipment Association), biorąc udział w XIII Kongresie Przemysłu i Rynku Motoryzacyjnego, skupił się na prezentacji poświęconej wpływowi Dyrektywy 2014/45 na ekonomię krajów członkowskich. Zagraniczny gość zwrócił uwagę na ogromne koszty ponoszone przez społeczeństwa, a wynikające ze skutków wypadków drogowych. Ich materialny wymiar ma sięgać 2% PKB w przypadku Polski. W dalszej części zapoznał zebranych z przykładami bezpośredniego wpływu rynku okresowych badań technicznych (OBT) na inne branże. We Włoszech na skutek „uszczelnienia” systemu badań zanotowano 11-proc. wzrost na rynku serwisowym, a we Francji 14-proc. wzrost sprzedaży amortyzatorów.
Kilka tygodni temu miało miejsce spotkanie zaangażowanych w działalność EGEA. Z naszych informacji wynika, że ta zdaje się rekomendować swe pierwsze zalecenia, by finalnie wypracować nową metodykę badawczą dla kategorii pojazdów M1, N1 (w myśl Dyrektywy 2007/46/EC), dla których określono nominalne obciążenie każdej z osi do 2200 kg. Oznacza to, że zauważono także problem właściwości trakcyjnych samochodów dostawczych, które znacznie różnią się od zwykłych „osobówek”.
2200 kg na postoju, a do potęgi w ruchu
Nie od dziś wiadomo, że pojazd ze zużytymi amortyzatorami, nadmiernymi luzami w elementach zawieszenia i układu kierowniczego, źle ustawioną geometrią kół jest po prostu niebezpieczny. Wydłuża się jego droga hamowania, w czasie jazdy po zakrętach zachowuje się niestabilnie, zawieszenie „dobija” nawet na niewielkich nierównościach, a w wyniku nadmiernych wychyleń nadwozia samochód taki oślepia jadących z naprzeciwka kierowców.
Na ten problem wskazuje w kampanii informacyjnej EGEA. Zawieszenie i układ kierowniczy nowoczesnego samochodu są złożoną, wieloelementową konstrukcją, nadmierne zużycie choćby jednej istotnej części znacząco wpływa na pracę innych. Przykładem mogą być chociażby luzy na mocowaniach kolumn McPhersona, które mogą zafałszować wyniki badania tłumienia amortyzatorów.
– Dlatego zawieszenie należy traktować całościowo i diagnozując jego elementy, trzeba wziąć pod uwagę ich wpływ na całość układu – podkreśla Jarosław Cichoń, prezes zarządu WSOP sp. z o.o., który uczestniczył we wspomnianym spotkaniu EGEA z ramienia STM. – Amortyzator to prawdziwy „cichy zabójca”. Zużywa się w sposób niezauważalny dla kierowcy, stopniowo tracąc właściwości tłumienia drgań. Jedynie w Belgii i w Polsce obligatoryjnie wykonuje się badania tłumienia zawieszeń w pojazdach powypadkowych. W innych krajach, np. we Francji, jest to tylko zalecane, a w innych nieobowiązkowe.
W Polsce przyjęło się przeprowadzać badanie amortyzatorów przy okazji okresowego badania technicznego, co jest bardzo dobrym zjawiskiem. Istotnym utrudnieniem jest brak jednoznacznych kryteriów oceny stanu amortyzatorów. Danych takich nie podają jak dotąd ani producenci pojazdów, ani wytwórcy amortyzatorów. Stąd wiele warsztatów czy stacji kontroli popełnia błędy w ich diagnozowaniu.
– Sprawę utrudnia dodatkowo fakt, iż w Polsce część urządzeń do badania amortyzatorów pracuje według metody Boge, a inna według Eusama – wyjaśnia Jarosław Cichoń, WSOP. – Obie te metody bazują na wykonaniu wysokoczęstotliwościowego testu drganiowego, jednakże mierzą inne parametry. Metoda Eusama mierzy statyczną i minimalną dynamiczną siłę nacisku koła na podłoże. Uzyskany wynik pomiaru mówi nam jedynie o łącznym tłumieniu całego zawieszenia. Skok płyty wymuszającej drgania jest stały i wynosi zwykle 6 mm. To na tyle mało, że na wyniki znaczący wpływ mają ciśnienie w ogumieniu i luzy w zawieszeniu. Z kolei metoda Boge, bazując na wymuszeniu sprężystym, pozwala na uzyskanie skoku płyty rzędu kilkudziesięciu milimetrów, co minimalizuje wpływ luzów i ogumienia na wynik pomiaru. W tej metodzie mierzona jest maksymalna amplituda drgań płyty (i jednocześnie koła) przy częstotliwości rezonansowej zawieszenia. Im większa amplituda, tym mniejsze tłumienie.
Nasz rozmówca podkreśla, że pewną ograniczoną korelację pomiędzy metodami można uzyskać w tych urządzeniach Boge, które poprzez pomiar wychylenia płyty kontrolnej po obciążeniu mierzą także (pośrednio) statyczny nacisk kół na podłoże. Można wówczas porównać wskazania procentowe tłumienia (Boge) do wskazań przyczepności (Eusama) i orientacyjnie przyjąć, że w przedziale do 40% powinny być porównywalne w korytarzu ± 10%. Przyczyną większych rozbieżności mogą być różne warunki pomiaru (np. temperatura) i rozkalibrowanie urządzeń pomiarowych. Nie ma obecnie obowiązku okresowego kalibrowania takich urządzeń, w wyniku czego co najwyżej połowa stacji kontroli zleca okresowe kalibracje testerów amortyzatorów. Osobnym problemem jest np. nieuznawanie w ASO wyników pomiarów amortyzatorów wykonanych na skalibrowanych, sprawnych urządzeniach zainstalowanych w SKP.
Co zrobić, gdy jest aż tyle niewiadomych?
Wbrew pozorom nie jest tak źle. Można sformułować kilka rad, które znacząco zwiększą wiarygodność oceny:
1. Zastanów się, co chcesz diagnozować. Jeśli amortyzator, to wybierz urządzenie działające metodą Boge (np. Certus, Maha, Sachs). Jeśli chcesz ocenić przyczepność koła do podłoża, wskazana byłaby metoda Eusama.
2. Przed badaniem metodą Eusama (np. Cartec, Hofmann, Unimetal) usuń luzy w zawieszeniu i ustaw nominalną wartość ciśnienia w ogumieniu. Samochód badaj zawsze na ogumieniu o takim samym profilu (wysokości).
3. Jeśli obsługujesz samochód stałego klienta, zachowuj wyniki pomiarów, aby można je było porównać na przestrzeni kilku lat.
4. Uzyskane wartości wynoszą zwykle 40-70%. Wartość rzędu 40% w samochodzie z nowymi amortyzatorami niekoniecznie oznacza, że są one wadliwe. Być może ten model ma po prostu miękkie, komfortowe zawieszenie. Natomiast jeżeli w miarę narastania przebiegu tłumienie spadło z 70% do na przykład 40%, to nie jest dobrze.
5. Za dyskwalifikującą amortyzatory przyjęło się uważać wartość tłumienia na poziomie 20%, ale wydaje się, że jest to wartość sporo zaniżona, szczególnie w odniesieniu do większych samochodów osobowych. Jedynie najmniejsze pojazdy osobowe miewają (szczególnie na lekkiej osi tylnej) akceptowalne wartości tłumienia nieco poniżej 20%.
6. Jeśli nie masz wcześniejszych pomiarów, to weź pod uwagę różnicę wskazań pomiędzy kołem lewym i prawym. Przy prawidłowo skalibrowanym urządzeniu pomiarowym i sprawnym (a nawet nowym) samochodzie nie powinna wynosić ona więcej niż 5%. Różnica rzędu 15% wskazuje na wyraźne pogorszenie parametrów tłumienia i warto rozważyć celowość wymiany. Gdy jej wartość osiąga 30%, dyskwalifikuje to amortyzatory.
Są to wskazówki, które wynikają z doświadczenia zawodowego i wieloletniej współpracy spółki WSOP (polskiego producenta linii diagnostycznych marki Certus – przyp. red.) z Wydziałem Transportu i Inżynierii Lotniczej Politechniki Śląskiej, nie mają one jednak mocy urzędowej. Środkami technicznymi i finansowymi na przeprowadzenie szeroko zakrojonych badań mogą dysponować producenci pojazdów we współpracy z producentami amortyzatorów i jednostkami naukowo-badawczymi. Mimo to EGEA, opierając się na doświadczeniach producentów urządzeń i belgijskiej organizacji GOCA skupiającej stacje kontroli pojazdów, pracuje nad rozwiązaniem problemu kryteriów oceny stanu amortyzatorów.
Jak odeprzeć „argumenty” ubezpieczyciela, który w kosztorysie naprawy powypadkowej zakwalifikował do wymiany tylko jeden amortyzator? Odpowiedź jest prosta: potrzebujesz precyzyjnej metody, dzięki której rzetelnie ocenisz skuteczność działania każdego amortyzatora z osobna. Na kliencie trzeba umieć zrobić wrażenie, że nieodzownym etapem napraw będzie kontrola na urządzeniu do oceny tłumienia zawieszeń.
Zewsząd lepiej, raz a dobrze!
Nasz werdykt w warsztacie: sworzeń na jednym wahaczu niedomaga. Wymienić całą stronę? To mało, gdy poprzestać na wymianie sworzni. Trzeba by wymienić wahacze, no ale klient obstaje, by było tanio. Efekt pozornych oszczędności bywa taki, że klient nie będzie zadowolony. Nie dlatego, że wymiana przebiegła źle, ale że zawieszenie zaczyna stukać. Degradacja układu nabiera tempa, więc klient wraca do warsztatu. Kolejny nasz werdykt zabrzmi: ok, ale nie stuka to samo!
Jest tak, bo kiedyś „doświadczona część”, a dziś nowa zaczęła w postępie geometrycznym działać niszcząco na pozostałe, które mają już przecież jakiś przebieg. Po prostu w krótkim czasie od naprawy wszystkie elementy układanki doświadczają większych sił. Zwłaszcza gdy na warsztat trafi wielowahaczowe zawieszenie, gdzie elementów składowych jest najwięcej. Notabene to stąd na rynku wtórnym propozycja tzw. KIT-ów.
– I na szczęście rosnące przekonanie, że wymieniając cały komplet, warsztat zyskuje gwarancję, bo wymieniamy nawet śruby mocujące, wszak niektóre mocowania są jednorazowego użytku – mówi Łukasz Paradowski, senior brand manager marki Kamoka, która we wrześniu br. anonsowała 83 referencje zestawów górnych mocowań amortyzatorów.
Co istotnie, a na co zwraca też uwagę dystrybutor: ze względu na odmienne obciążenia spowodowane masą układu napędowego mocowania produkowane są do różnych wersji silnikowych. Do każdej części są przypisane zastosowania (czyli przypisanie do modeli aut) i numery zamienne, tzw. crossy, czyli odpowiedniki tych samych części różnych producentów.
– Istotnym atutem produktu jest to, że sprzedawany jest w kompletnym zestawie, który zawiera wszystkie elementy górnego mocowania niezbędne do wymiany. To znacząco ułatwia montaż i skraca jego czas. Dbamy o to, żeby już na etapie opracowania prototypów części odpowiadały one odpowiedniej specyfikacji i były przypisane do konkretnego modelu (lub kilku modelów aut), do których muszą pasować tak samo dobrze jak część oryginalna, stosowana przy pierwszym montażu. Przy większości produktów mamy umieszczone takie informacje, są one nawet na opakowaniach naszych części, aby ułatwić kupującym i sprzedawcy, który przecież mimo ogromnego doświadczenia nie jest w stanie wszystkich tych danych zapamiętać – dodaje Łukasz Paradowski, Kamoka.
Niby drobiazg
Ekspert od zawieszenia (mechanik) powinien w pierwszym rzędzie potrafić zdiagnozować przyczynę problemów z prowadzeniem samochodu. W momencie gdy wybiera produkt dla klienta, ważne jest, by kierował się doświadczeniem producentów, którzy gwarantują rozwiązania sprawdzone – najlepiej oczywiście, gdy jest to jednocześnie dostawca na „pierwszy montaż”. Przykład? Na czas wymiany elementów wielowahaczowego zawieszenia baczniej przyglądajmy się tulejom fabrycznym. W autach grupy FAG począwszy od Audi A4 takim „drobiazgiem” będzie tuleja metalowo-gumowa (z komorami hydraulicznymi, popularnie nazywana tuleją pływającą) odpowiedzialna za wytłumienie bicia promieniowego kół. Pokusa użycia zamienników o innej twardości niż w specyfikacji OE będzie chybiona.
– W pełni gumowa tuleja jest o współczynnik 6 twardsza od tulei hydraulicznej, a jej charakterystyka leży poza tolerancją wyznaczoną dla tulei fabrycznej – przestrzega Grzegorz Fedorowicz, business development manager w ZF Aftermarket.
Możliwe skutki zastosowania tulei w pełni gumowej są poważne – począwszy od problemów z wyważeniem kół, przez hałas, wibracje... A skończywszy na przyspieszonym zużyciu innych elementów zawieszenia. Także opon i układu hamulcowego.
Rafał Dobrowolski
Fot. Materiały firm: Cartec, Kamoka, KYB, WSOP, ZF
Komentarze (0)