W poprzedniej części artykułu przedstawiono ogólną budowę i zakres badań osobowych linii diagnostycznych. Natomiast w tej części opisano sposób zabudowy zespołów linii na stanowisku kontrolnym i urządzenia płytowe do wstępnej kontroli prawidłowości ustawienia kół jezdnych pojazdu.
W dwóch pierwszych przypadkach logicznym uzupełnieniem linii diagnostycznej jest podnośnik całopojazdowy, najczęściej nożycowy lub kolumnowy, który służy do przeprowadzania czynności diagnostyczno-regulacyjnych. Umożliwiają to obrotnice (mechaniczne, elektroniczne) do sprawdzania kontrolnych i maksymalnych kątów skrętu kół kierowanych oraz urządzenie do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi, wbudowane w płyty najazdowe podnośnika. Niektóre rodzaje podnośników są wyposażone w układ poziomowania płyt najazdowych oraz płyty przesuwne tylnej osi, co pozwala wykorzystać podnośnik do kontroli geometrii ustawienia kół jezdnych. Jeżeli urządzenia kontrolne linii są umieszczone na obrzeżach kanału przeglądowego (fot.1), to podnośnik nie występuje, a obrotnice i detektor luzów wbudowane są w posadzkę stanowiska. W razie zastosowania ramp najazdowych linię diagnostyczną można ustawić na dowolnej utwardzonej powierzchni, gdyż poszczególne moduły rampy są najczęściej wyposażone w układy poziomujące.
Na fot. 2 przykładowo przedstawiono osobową linię diagnostyczną Eurosystem firmy Maha z urządzeniami pomiarowo- -kontrolnymi umieszczonymi w rampie najazdowej i podnośnikiem nożycowym (we wnękach płyt najazdowych podnośnika umieszczono obrotnice i zespoły szarpiące detektora luzów). Wybór między kanałem przeglądowym a podnośnikiem diagnostycznym ma wpływ na wielkość powierzchni i kubaturę pomieszczenia, a także na koszty inwestycyjne. Z opublikowanych analiz wynika, że koszt wykonania stanowiska kontrolnego z zastosowaniem kanału przeglądowego jest większy o ok. 10-20% w porównaniu z wykorzystaniem podnośnika całopojazdowego, który zapewnia przy tym szybszą, bezpieczniejszą oraz wygodniejszą kontrolę pojazdu. Z kolei stanowiska kanałowe, przeznaczone do badania pojazdów o dopuszczalnej masie całkowitej (dmc) do 3,5 t, umożliwiają badanie przyczep samochodowych, co w przypadku podnośników diagnostycznych jest praktycznie niemożliwe. Jeżeli na stanowisku kontrolnym będą prowadzone pomiary ustawienia kół i osi, to wygodniej jest wykonywać czynności z tym związane na podnośniku. Natomiast urządzenia pomiarowo-kontrolne układów podwozia linii uniwersalnych rozmieszcza się wyłącznie na obrzeżach kanału przeglądowego. Stosuje się wówczas dzielone wykonanie urządzeń pomiarowych podwozia. Urządzenia do diagnozowania układów podwozia pojazdu wbudowuje się w posadzkę. Stanowiska kontrolne muszą być przelotowe.
W przypadku uniwersalnych linii diagnostycznych należy zdawać sobie sprawę z tego, że samochody osobowe będą badane na długim stanowisku kanałowym, na urządzeniach przeznaczonych przede wszystkim do kontroli samochodów ciężarowych. Takie uwarunkowania wymagają znacznie większej staranności i uwagi zarówno pod względem możliwości uszkodzenia badanego samochodu, jak i bezpieczeństwa wykonywanych badań. Należy wówczas przestrzegać zasady, aby podczas badania wymagającego ustawienia osi pojazdu na aktualnie wykorzystywanym urządzeniu, osie pozostałe nie obciążały innych urządzeń linii diagnostycznej. Istotne jest również to, aby badanie układów podwozia na urządzeniach kontrolnych poprzedzało oględziny zewnętrzne. Analiza wyników badań uzyskanych za pomocą urządzeń pozwala dokładniej określić zakres oraz stopień szczegółowości kontroli organoleptycznej.
Na liniach uniwersalnych występują następujące możliwości usytuowania urządzenia do kontroli skuteczności tłumienia drgań zawieszenia pojazdu:
- między urządzeniem do oceny ustawienia kół jezdnych a urządzeniem rolkowym do kontroli działania hamulców,
- na początku linii diagnostycznej (przed urządzeniem do wstępnej oceny ustawienia kół jezdnych pojazdu),
- w końcowej części linii diagnostycznej (za urządzeniem do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi pojazdu).
Ze względu na technologię prowadzenia badań urządzenie to umieszcza się najczęściej między testerem płytowym do oceny ustawienia kół jezdnych pojazdu a urządzeniem rolkowym do badania hamulców (fot. 3). Takie usytuowanie może jednak utrudnić kontrolę większych pojazdów na stanowiskach o ograniczonej długości (poniżej 27 m). W takim przypadku urządzenie do badania zawieszenia można zamontować w początkowej części linii diagnostycznej (fot. 4) lub w jej części końcowej obok stanowiska do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi. Dla większości pojazdów ciężarowych stworzy to możliwość badania sił hamowania osi ustawionej na urządzeniu rolkowym bez obciążania sąsiednią osią urządzenia szarpiącego. Należy wówczas zwracać uwagę, aby podczas badania samochodów ciężarowych na urządzeniu szarpiącym nie obciążać urządzenia do kontroli układu zawieszenia. Na fot. 5 przedstawiono uniwersalną linię diagnostyczną Certus Race Line 13/18, oferowaną przez firmę WSOP z urządzeniem do badania zawieszenia umieszczonym na końcu stanowiska kontrolnego (za urządzeniem szarpiącym).
Wybór ustawienia urządzeń linii diagnostycznej na stanowisku kontrolnym wpływa na: koszty eksploatacji obiektu, trwałość urządzeń pomiarowych, czas prowadzenia badań oraz wiarygodność otrzymanych wyników pomiarów na poszczególnych urządzeniach.
Urządzenia do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych pojazdu
Na bezpieczeństwo jazdy pojazdów samochodowych w istotny sposób wpływa ustawienie kół i osi jezdnych. Dlatego należy okresowo kontrolować parametry diagnostyczne związane z ustawieniem kół i osi jezdnych pojazdów. W ostatnim okresie można zauważyć zróżnicowanie w metodach badania prawidłowości ustawienia kół jezdnych pojazdu w zależności od zasadniczego celu badań. Zróżnicowanie metod pociąga za sobą odmienność stosowanych urządzeń pomiarowych. Ze względu na warunki kontroli urządzenia można podzielić na dwie grupy:
- przyrządy do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych podczas ruchu (w warunkach dynamicznych) – kontrola wstępna,
- urządzenia do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych w warunkach statycznych (kontrola szczegółowa).
Pierwsza grupa to przyrządy stosunkowo proste, o bardzo krótkim czasie pomiaru, pozwalające na przybliżoną ocenę prawidłowości ustawienia kół jezdnych, bez precyzowania, który z parametrów diagnostycznych jest przyczyną niewłaściwego zachowania pojazdu podczas ruchu. Druga grupa to urządzenia precyzyjne, przeznaczone do badań układów jezdnego i kierowniczego w warunkach statycznych, umożliwiające pomiary poszczególnych parametrów diagnostycznych z dużą dokładnością.
Zasada działania pierwszej grupy tych przyrządów polega na wstępnej ocenie prawidłowości ustawienia kół jezdnych na podstawie pomiarów poprzecznych przemieszczeń (poślizgów) lub sił występujących między toczącym się kołem i przesuwną powierzchnią (płytą, rolką). Urządzenia tego rodzaju mogą być wykonywane w wersjach przenośnej lub stanowiskowej.
Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się urządzenia:
- do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc do 3,5 t,
- do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc powyżej 3,5 t,
- uniwersalne do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc zarówno do 3,5 t, jak i powyżej 3,5 t.
W praktyce były stosowane trzy podstawowe odmiany konstrukcyjne tych przyrządów:
- płyta najazdowa pojedyncza (pod jedno koło) z równomiernym przesuwem bocznym (obecnie to rozwiązanie stosowane jest najczęściej),
- płyta najazdowa pojedyncza ze skrętnym (obrotowym) przesuwem elementu ruchomego,
- płyta najazdowa podwójna (pod obydwa koła pojazdu) ze sprzężonym przesuwem bocznym dwóch elementów ruchomych dla prawego i lewego koła.
Współczesne testery do oceny wstępnej ustawienia kół jezdnych pojazdu są najczęściej stanowiskami płytowymi. Umożliwiają one wykonanie badania w warunkach dynamicznych, w czasie ruchu pojazdu z prędkością ok. 10 km/h. Składają się z jednej płyty najazdowej/pomiarowej (fot. 6) lub niekiedy dwóch płyt, kompensacyjnej i pomiarowej, mogących przesuwać się w kierunku prostopadłym do osi podłużnej stanowiska kontrolnego oraz osobnej jednostki sterująco-wskaźnikowej (nie dotyczy to urządzeń zainstalowanych w linii diagnostycznej). Wartość bocznego przesunięcia płyty uzależniona jest od ustawienia kół badanej osi (przede wszystkim od ich zbieżności). Przemieszczenie płyty pomiarowej rejestrowane jest przez elektroniczny układ pomiarowy i po odpowiednim przetworzeniu wyświetlane na urządzeniu wskaźnikowym (wyświetlacz, monitor). Korzystniejsze jest stosowanie urządzenia dwupłytowego, ponieważ płyta kompensacyjna umieszczona przed płytą pomiarową pozwala na rozładowanie naprężeń w układach jezdnym, zawieszenia i kierowniczym. Pozwala to wyeliminować wpływ tych czynników na wynik pomiaru. Na rys.1 przedstawiono schemat rozmieszczenia elementów urządzenia płytowego do oceny ustawienia kół jezdnych na stanowisku kontrolnym i możliwe wychylenia płyty dla zbieżnego (+) i rozbieżnego (–) ustawienia kół.
Urządzenie do oceny ustawienia kół powinno zapewniać pomiar poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej przy jednoczesnym zachowaniu poziomości badanej osi pojazdu. Płyta pomiarowa i płyta kompensacyjna powinny:
- bez obciążenia samoczynnie ustawiać się w położeniu spoczynkowym (centralnym),
- dawać się przesuwać od położenia zerowego po przyłożeniu wymaganej minimalnej siły bocznej (pod obciążeniem pionowym płyty),
- być zabezpieczone antykorozyjnie.
Natomiast jednostka sterująco-wskaźni-kowa powinna spełniać następujące wymagania techniczne:
- zapewniać możliwość ręcznego uruchamiania i sterowania urządzeniem,
- stwarzać możliwość rozpoczęcia pomiaru z miejsca kierowcy pojazdu za pomocą pilota,
- być wyposażona we wskaźniki: poślizgu bocznego koła o zakresie wskazań co najmniej ±9 mm/m (±9 m/km) lub współczynnika prawidłowości ustawienia kół o zakresie wskazań ± 6 mm (±10),
- zatrzymywać wskazania zmierzonych wielkości aż do chwili rozpoczęcia nowego pomiaru,
- być wyposażona w drukarkę wewnętrzną lub w znormalizowane złącze komputerowe do podłączenia drukarki zewnętrznej,
- zapewniać sprawdzenie dokładności układu pomiarowego przesunięcia poprzecznego płyty.
Przed rozpoczęciem pomiaru należy zawsze sprawdzić ciśnienie w ogumieniu i wyregulować je zgodnie z danymi producenta. Podczas przejazdu nie należy przyspieszać, hamować oraz obracać kierownicą. Najlepiej przejechać przez płytę wykorzystując bezwładność lekko rozpędzonego samochodu (prędkość około 10 km/h). Przed wjazdem na stanowisko na ekranie monitora ukazuje się obraz jego gotowości do pracy. Po przejechaniu przez płytę pomiarową na ekranie ukazują się odpowiednie obrazy i komunikaty, w zależności od tego czy ustawienie kół jest zbieżne, czy rozbieżne.
Końcowy wynik pomiaru podawany jest w postaci jednego z następujących parametrów diagnostycznych:
- poślizgu bocznego koła, to jest wartości poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej w mm, odniesionej do długości płyty pomiarowej w m. Wielkość ta, wyrażona w jednostkach miary mm/m lub m/km, określa tendencję koła do zbaczania z wyznaczonego kierunku jazdy pod wpływem siły bocznej;
- wskaźnika prawidłowości ustawienia kół, to jest poślizgu bocznego koła przeliczonego na umowną średnicę tarczy koła w m i wyrażonego w jednostkach miary zbieżności liniowej (mm) lub kątowej (stopnie).
W większości przypadków wynik pomiaru można przedstawić w protokole z badań w sposób graficzny i liczbowy.
Wartości graniczne kryteriów oceny prawidłowości ustawienia kół ustala producent urządzenia kontrolnego i określane są one wyłącznie dla osi przedniej. Pomiar osi tylnej nie podlega ocenie i ma znaczenie informacyjne. Niżej przykładowo przedstawiono sposób wyliczania wartości granicznych wskaźnika prawidłowości ustawienia kół dla urządzenia płytowego UNO-2A, które wchodzi w skład osobowej linii diagnostycznej firmy Unimetal. Dla pojazdów o dopuszczalnej masie całkowitej do 3,5 t wartości graniczne wskaźnika prawidłowości ustawienia kół W należy wyznaczyć w następujący sposób:
- górna wartość graniczna wskaźnika Wmax powinna być równa:
Wmax = Zmax + 1,0 [mm]
gdzie: Zmax – górna wartość zbieżności podana przez producenta pojazdu,
- dolna wartość graniczna wskaźnika Wmin powinna wynosić:
Wmin = Zmin – 1,0 [mm]
gdzie: Zmin – dolna wartość zbieżności podana przez producenta pojazdu;
Przykładowo dla jednego z modeli samochodu osobowego Volkswagen Golf graniczne wartości zbieżności podawane w dokumentacji technicznej producenta oraz w innych dostępnych publikacjach (Autodata) wynoszą: Zmin = – 3,0 mm, Zmax = – 0,5 mm. Wobec tego graniczne wartości wskaźnika ustawienia kół W będą następujące:
Wmin = Zmin – 1,0 = – 3,0 – 1,0 = – 4,0 mm
Wmax = Zmax + 1,0 = – 0,5 + 1,0 = 0,5 mm
Jeżeli otrzymana wartość wskaźnika ustawienia kół (np. W = – 2,5 mm) zawiera się w granicach przyjętych kryteriów, to ustawienie kół należy uznać za prawidłowe. Gdyby wartość tego wskaźnika wykraczała poza ustalone granice tolerancji (np. W = + 1,5 mm), to ustawienie kół jest nieprawidłowe i samochód nie powinien być dopuszczony do ruchu. Ocena końcowa ustawienia kół jezdnych pojazdu jest pozytywna, jeżeli wynik pomiaru mieści się między wartościami granicznymi kryteriów oceny prawidłowości ustawienia. W przypadku otrzymania negatywnego wyniku pomiaru należy przeprowadzić analizę przebiegu otrzymanego wykresu (rys. 2) poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej w celu określenia prawdopodobnej przyczyny takiej sytuacji (patrz tabela).
W przypadkach wymienionych w pkt. 3-5 należy powtórzyć pomiar i zwrócić szczególną uwagę na poprawne jego wykonanie, aby wyeliminować wymienione nieprawidłowości. W razie powtórnego otrzymania negatywnych wyników pomiaru oraz w przypadkach wymienionych w pkt. 1-2, parametry ustawienia kół jezdnych należy dokładnie sprawdzić za pomocą urządzeń specjalistycznych. Urządzenie umożliwia również kontrolę ustawienia kół osi tylnej, jednak ze względu na brak kryteriów oceny prawidłowości ustawienia tych kół, wynik pomiaru należy traktować informacyjnie. Urządzenia do oceny wstępnej ustawienia kół jezdnych znajdują się w ofercie większości firm produkujących wyposażenie do diagnozowania pojazdów samochodowych.
Na zakończenie można powiedzieć, że stosowanie urządzeń płytowych do wstępnej kontroli ustawienia kół, dla których określono kryteria oceny wyników pomiaru, jest w pełni uzasadnione podczas badań technicznych pojazdów. Natomiast nie można oceniać na podstawie tych pomiarów prawidłowości ustawienia zbieżności kół. Należy wyraźnie stwierdzić, że jeżeli na urządzeniu do wstępnej oceny ustawienia kół stwierdzi się występowanie nadmiernego poślizgu bocznego koła, to w pełni uzasadnione jest wykonanie w warunkach statycznych bardziej precyzyjnych pomiarów parametrów związanych z ustawieniem kół i osi jezdnych (całkowitej i połówkowej zbieżności kół, kąta pochylenia koła, kąta pochylenia i kąta wyprzedzenia sworznia zwrotnicy, kąta nierównoległości osi, kąta przesunięcia osi jezdnych i innych) oraz przeprowadzenie niezbędnych regulacji lub napraw.
dr inż. Kazimierz Sitek
Literatura artykułu dostępna w redakcji.
Usytuowanie elementów linii diagnostycznych na stanowisku kontrolnym
Wytwórcy linii diagnostycznych proponują różne możliwości ustawienia urządzeń pomiarowych na stanowisku kontrolnym stacji kontroli pojazdów. W przypadku linii osobowych stosuje się następujące warianty rozmieszczenia urządzeń na stanowisku kontrolnym:
- w posadzce stanowiska we wnękach fundamentowych,
- w rampie najazdowej ustawionej na posadzce stanowiska,
- na obrzeżach kanału przeglądowego.
W dwóch pierwszych przypadkach logicznym uzupełnieniem linii diagnostycznej jest podnośnik całopojazdowy, najczęściej nożycowy lub kolumnowy, który służy do przeprowadzania czynności diagnostyczno-regulacyjnych. Umożliwiają to obrotnice (mechaniczne, elektroniczne) do sprawdzania kontrolnych i maksymalnych kątów skrętu kół kierowanych oraz urządzenie do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi, wbudowane w płyty najazdowe podnośnika. Niektóre rodzaje podnośników są wyposażone w układ poziomowania płyt najazdowych oraz płyty przesuwne tylnej osi, co pozwala wykorzystać podnośnik do kontroli geometrii ustawienia kół jezdnych. Jeżeli urządzenia kontrolne linii są umieszczone na obrzeżach kanału przeglądowego (fot.1), to podnośnik nie występuje, a obrotnice i detektor luzów wbudowane są w posadzkę stanowiska. W razie zastosowania ramp najazdowych linię diagnostyczną można ustawić na dowolnej utwardzonej powierzchni, gdyż poszczególne moduły rampy są najczęściej wyposażone w układy poziomujące.
Na fot. 2 przykładowo przedstawiono osobową linię diagnostyczną Eurosystem firmy Maha z urządzeniami pomiarowo- -kontrolnymi umieszczonymi w rampie najazdowej i podnośnikiem nożycowym (we wnękach płyt najazdowych podnośnika umieszczono obrotnice i zespoły szarpiące detektora luzów). Wybór między kanałem przeglądowym a podnośnikiem diagnostycznym ma wpływ na wielkość powierzchni i kubaturę pomieszczenia, a także na koszty inwestycyjne. Z opublikowanych analiz wynika, że koszt wykonania stanowiska kontrolnego z zastosowaniem kanału przeglądowego jest większy o ok. 10-20% w porównaniu z wykorzystaniem podnośnika całopojazdowego, który zapewnia przy tym szybszą, bezpieczniejszą oraz wygodniejszą kontrolę pojazdu. Z kolei stanowiska kanałowe, przeznaczone do badania pojazdów o dopuszczalnej masie całkowitej (dmc) do 3,5 t, umożliwiają badanie przyczep samochodowych, co w przypadku podnośników diagnostycznych jest praktycznie niemożliwe. Jeżeli na stanowisku kontrolnym będą prowadzone pomiary ustawienia kół i osi, to wygodniej jest wykonywać czynności z tym związane na podnośniku. Natomiast urządzenia pomiarowo-kontrolne układów podwozia linii uniwersalnych rozmieszcza się wyłącznie na obrzeżach kanału przeglądowego. Stosuje się wówczas dzielone wykonanie urządzeń pomiarowych podwozia. Urządzenia do diagnozowania układów podwozia pojazdu wbudowuje się w posadzkę. Stanowiska kontrolne muszą być przelotowe.
W przypadku uniwersalnych linii diagnostycznych należy zdawać sobie sprawę z tego, że samochody osobowe będą badane na długim stanowisku kanałowym, na urządzeniach przeznaczonych przede wszystkim do kontroli samochodów ciężarowych. Takie uwarunkowania wymagają znacznie większej staranności i uwagi zarówno pod względem możliwości uszkodzenia badanego samochodu, jak i bezpieczeństwa wykonywanych badań. Należy wówczas przestrzegać zasady, aby podczas badania wymagającego ustawienia osi pojazdu na aktualnie wykorzystywanym urządzeniu, osie pozostałe nie obciążały innych urządzeń linii diagnostycznej. Istotne jest również to, aby badanie układów podwozia na urządzeniach kontrolnych poprzedzało oględziny zewnętrzne. Analiza wyników badań uzyskanych za pomocą urządzeń pozwala dokładniej określić zakres oraz stopień szczegółowości kontroli organoleptycznej.
Na liniach uniwersalnych występują następujące możliwości usytuowania urządzenia do kontroli skuteczności tłumienia drgań zawieszenia pojazdu:
- między urządzeniem do oceny ustawienia kół jezdnych a urządzeniem rolkowym do kontroli działania hamulców,
- na początku linii diagnostycznej (przed urządzeniem do wstępnej oceny ustawienia kół jezdnych pojazdu),
- w końcowej części linii diagnostycznej (za urządzeniem do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi pojazdu).
Ze względu na technologię prowadzenia badań urządzenie to umieszcza się najczęściej między testerem płytowym do oceny ustawienia kół jezdnych pojazdu a urządzeniem rolkowym do badania hamulców (fot. 3). Takie usytuowanie może jednak utrudnić kontrolę większych pojazdów na stanowiskach o ograniczonej długości (poniżej 27 m). W takim przypadku urządzenie do badania zawieszenia można zamontować w początkowej części linii diagnostycznej (fot. 4) lub w jej części końcowej obok stanowiska do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi. Dla większości pojazdów ciężarowych stworzy to możliwość badania sił hamowania osi ustawionej na urządzeniu rolkowym bez obciążania sąsiednią osią urządzenia szarpiącego. Należy wówczas zwracać uwagę, aby podczas badania samochodów ciężarowych na urządzeniu szarpiącym nie obciążać urządzenia do kontroli układu zawieszenia. Na fot. 5 przedstawiono uniwersalną linię diagnostyczną Certus Race Line 13/18, oferowaną przez firmę WSOP z urządzeniem do badania zawieszenia umieszczonym na końcu stanowiska kontrolnego (za urządzeniem szarpiącym).
Wybór ustawienia urządzeń linii diagnostycznej na stanowisku kontrolnym wpływa na: koszty eksploatacji obiektu, trwałość urządzeń pomiarowych, czas prowadzenia badań oraz wiarygodność otrzymanych wyników pomiarów na poszczególnych urządzeniach.
Urządzenia do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych pojazdu
Na bezpieczeństwo jazdy pojazdów samochodowych w istotny sposób wpływa ustawienie kół i osi jezdnych. Dlatego należy okresowo kontrolować parametry diagnostyczne związane z ustawieniem kół i osi jezdnych pojazdów. W ostatnim okresie można zauważyć zróżnicowanie w metodach badania prawidłowości ustawienia kół jezdnych pojazdu w zależności od zasadniczego celu badań. Zróżnicowanie metod pociąga za sobą odmienność stosowanych urządzeń pomiarowych. Ze względu na warunki kontroli urządzenia można podzielić na dwie grupy:
- przyrządy do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych podczas ruchu (w warunkach dynamicznych) – kontrola wstępna,
- urządzenia do oceny prawidłowości ustawienia kół jezdnych w warunkach statycznych (kontrola szczegółowa).
Pierwsza grupa to przyrządy stosunkowo proste, o bardzo krótkim czasie pomiaru, pozwalające na przybliżoną ocenę prawidłowości ustawienia kół jezdnych, bez precyzowania, który z parametrów diagnostycznych jest przyczyną niewłaściwego zachowania pojazdu podczas ruchu. Druga grupa to urządzenia precyzyjne, przeznaczone do badań układów jezdnego i kierowniczego w warunkach statycznych, umożliwiające pomiary poszczególnych parametrów diagnostycznych z dużą dokładnością.
Zasada działania pierwszej grupy tych przyrządów polega na wstępnej ocenie prawidłowości ustawienia kół jezdnych na podstawie pomiarów poprzecznych przemieszczeń (poślizgów) lub sił występujących między toczącym się kołem i przesuwną powierzchnią (płytą, rolką). Urządzenia tego rodzaju mogą być wykonywane w wersjach przenośnej lub stanowiskowej.
Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się urządzenia:
- do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc do 3,5 t,
- do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc powyżej 3,5 t,
- uniwersalne do oceny ustawienia kół pojazdów o dmc zarówno do 3,5 t, jak i powyżej 3,5 t.
W praktyce były stosowane trzy podstawowe odmiany konstrukcyjne tych przyrządów:
- płyta najazdowa pojedyncza (pod jedno koło) z równomiernym przesuwem bocznym (obecnie to rozwiązanie stosowane jest najczęściej),
- płyta najazdowa pojedyncza ze skrętnym (obrotowym) przesuwem elementu ruchomego,
- płyta najazdowa podwójna (pod obydwa koła pojazdu) ze sprzężonym przesuwem bocznym dwóch elementów ruchomych dla prawego i lewego koła.
Współczesne testery do oceny wstępnej ustawienia kół jezdnych pojazdu są najczęściej stanowiskami płytowymi. Umożliwiają one wykonanie badania w warunkach dynamicznych, w czasie ruchu pojazdu z prędkością ok. 10 km/h. Składają się z jednej płyty najazdowej/pomiarowej (fot. 6) lub niekiedy dwóch płyt, kompensacyjnej i pomiarowej, mogących przesuwać się w kierunku prostopadłym do osi podłużnej stanowiska kontrolnego oraz osobnej jednostki sterująco-wskaźnikowej (nie dotyczy to urządzeń zainstalowanych w linii diagnostycznej). Wartość bocznego przesunięcia płyty uzależniona jest od ustawienia kół badanej osi (przede wszystkim od ich zbieżności). Przemieszczenie płyty pomiarowej rejestrowane jest przez elektroniczny układ pomiarowy i po odpowiednim przetworzeniu wyświetlane na urządzeniu wskaźnikowym (wyświetlacz, monitor). Korzystniejsze jest stosowanie urządzenia dwupłytowego, ponieważ płyta kompensacyjna umieszczona przed płytą pomiarową pozwala na rozładowanie naprężeń w układach jezdnym, zawieszenia i kierowniczym. Pozwala to wyeliminować wpływ tych czynników na wynik pomiaru. Na rys.1 przedstawiono schemat rozmieszczenia elementów urządzenia płytowego do oceny ustawienia kół jezdnych na stanowisku kontrolnym i możliwe wychylenia płyty dla zbieżnego (+) i rozbieżnego (–) ustawienia kół.
Urządzenie do oceny ustawienia kół powinno zapewniać pomiar poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej przy jednoczesnym zachowaniu poziomości badanej osi pojazdu. Płyta pomiarowa i płyta kompensacyjna powinny:
- bez obciążenia samoczynnie ustawiać się w położeniu spoczynkowym (centralnym),
- dawać się przesuwać od położenia zerowego po przyłożeniu wymaganej minimalnej siły bocznej (pod obciążeniem pionowym płyty),
- być zabezpieczone antykorozyjnie.
Natomiast jednostka sterująco-wskaźni-kowa powinna spełniać następujące wymagania techniczne:- zapewniać możliwość ręcznego uruchamiania i sterowania urządzeniem,
- stwarzać możliwość rozpoczęcia pomiaru z miejsca kierowcy pojazdu za pomocą pilota,
- być wyposażona we wskaźniki: poślizgu bocznego koła o zakresie wskazań co najmniej ±9 mm/m (±9 m/km) lub współczynnika prawidłowości ustawienia kół o zakresie wskazań ± 6 mm (±10),
- zatrzymywać wskazania zmierzonych wielkości aż do chwili rozpoczęcia nowego pomiaru,
- być wyposażona w drukarkę wewnętrzną lub w znormalizowane złącze komputerowe do podłączenia drukarki zewnętrznej,
- zapewniać sprawdzenie dokładności układu pomiarowego przesunięcia poprzecznego płyty.
Przed rozpoczęciem pomiaru należy zawsze sprawdzić ciśnienie w ogumieniu i wyregulować je zgodnie z danymi producenta. Podczas przejazdu nie należy przyspieszać, hamować oraz obracać kierownicą. Najlepiej przejechać przez płytę wykorzystując bezwładność lekko rozpędzonego samochodu (prędkość około 10 km/h). Przed wjazdem na stanowisko na ekranie monitora ukazuje się obraz jego gotowości do pracy. Po przejechaniu przez płytę pomiarową na ekranie ukazują się odpowiednie obrazy i komunikaty, w zależności od tego czy ustawienie kół jest zbieżne, czy rozbieżne.
Końcowy wynik pomiaru podawany jest w postaci jednego z następujących parametrów diagnostycznych:
- poślizgu bocznego koła, to jest wartości poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej w mm, odniesionej do długości płyty pomiarowej w m. Wielkość ta, wyrażona w jednostkach miary mm/m lub m/km, określa tendencję koła do zbaczania z wyznaczonego kierunku jazdy pod wpływem siły bocznej;
- wskaźnika prawidłowości ustawienia kół, to jest poślizgu bocznego koła przeliczonego na umowną średnicę tarczy koła w m i wyrażonego w jednostkach miary zbieżności liniowej (mm) lub kątowej (stopnie).
W większości przypadków wynik pomiaru można przedstawić w protokole z badań w sposób graficzny i liczbowy.
Wartości graniczne kryteriów oceny prawidłowości ustawienia kół ustala producent urządzenia kontrolnego i określane są one wyłącznie dla osi przedniej. Pomiar osi tylnej nie podlega ocenie i ma znaczenie informacyjne. Niżej przykładowo przedstawiono sposób wyliczania wartości granicznych wskaźnika prawidłowości ustawienia kół dla urządzenia płytowego UNO-2A, które wchodzi w skład osobowej linii diagnostycznej firmy Unimetal. Dla pojazdów o dopuszczalnej masie całkowitej do 3,5 t wartości graniczne wskaźnika prawidłowości ustawienia kół W należy wyznaczyć w następujący sposób:
- górna wartość graniczna wskaźnika Wmax powinna być równa:
Wmax = Zmax + 1,0 [mm]
gdzie: Zmax – górna wartość zbieżności podana przez producenta pojazdu,
- dolna wartość graniczna wskaźnika Wmin powinna wynosić:
Wmin = Zmin – 1,0 [mm]
gdzie: Zmin – dolna wartość zbieżności podana przez producenta pojazdu;
Przykładowo dla jednego z modeli samochodu osobowego Volkswagen Golf graniczne wartości zbieżności podawane w dokumentacji technicznej producenta oraz w innych dostępnych publikacjach (Autodata) wynoszą: Zmin = – 3,0 mm, Zmax = – 0,5 mm. Wobec tego graniczne wartości wskaźnika ustawienia kół W będą następujące:
Wmin = Zmin – 1,0 = – 3,0 – 1,0 = – 4,0 mm
Wmax = Zmax + 1,0 = – 0,5 + 1,0 = 0,5 mm
Jeżeli otrzymana wartość wskaźnika ustawienia kół (np. W = – 2,5 mm) zawiera się w granicach przyjętych kryteriów, to ustawienie kół należy uznać za prawidłowe. Gdyby wartość tego wskaźnika wykraczała poza ustalone granice tolerancji (np. W = + 1,5 mm), to ustawienie kół jest nieprawidłowe i samochód nie powinien być dopuszczony do ruchu. Ocena końcowa ustawienia kół jezdnych pojazdu jest pozytywna, jeżeli wynik pomiaru mieści się między wartościami granicznymi kryteriów oceny prawidłowości ustawienia. W przypadku otrzymania negatywnego wyniku pomiaru należy przeprowadzić analizę przebiegu otrzymanego wykresu (rys. 2) poprzecznego przesunięcia płyty pomiarowej w celu określenia prawdopodobnej przyczyny takiej sytuacji (patrz tabela).
W przypadkach wymienionych w pkt. 3-5 należy powtórzyć pomiar i zwrócić szczególną uwagę na poprawne jego wykonanie, aby wyeliminować wymienione nieprawidłowości. W razie powtórnego otrzymania negatywnych wyników pomiaru oraz w przypadkach wymienionych w pkt. 1-2, parametry ustawienia kół jezdnych należy dokładnie sprawdzić za pomocą urządzeń specjalistycznych. Urządzenie umożliwia również kontrolę ustawienia kół osi tylnej, jednak ze względu na brak kryteriów oceny prawidłowości ustawienia tych kół, wynik pomiaru należy traktować informacyjnie. Urządzenia do oceny wstępnej ustawienia kół jezdnych znajdują się w ofercie większości firm produkujących wyposażenie do diagnozowania pojazdów samochodowych.
Na zakończenie można powiedzieć, że stosowanie urządzeń płytowych do wstępnej kontroli ustawienia kół, dla których określono kryteria oceny wyników pomiaru, jest w pełni uzasadnione podczas badań technicznych pojazdów. Natomiast nie można oceniać na podstawie tych pomiarów prawidłowości ustawienia zbieżności kół. Należy wyraźnie stwierdzić, że jeżeli na urządzeniu do wstępnej oceny ustawienia kół stwierdzi się występowanie nadmiernego poślizgu bocznego koła, to w pełni uzasadnione jest wykonanie w warunkach statycznych bardziej precyzyjnych pomiarów parametrów związanych z ustawieniem kół i osi jezdnych (całkowitej i połówkowej zbieżności kół, kąta pochylenia koła, kąta pochylenia i kąta wyprzedzenia sworznia zwrotnicy, kąta nierównoległości osi, kąta przesunięcia osi jezdnych i innych) oraz przeprowadzenie niezbędnych regulacji lub napraw.
dr inż. Kazimierz Sitek
Literatura artykułu dostępna w redakcji.
Komentarze (0)