od strony bezpieczeństwa ruchu drogowego. Kontrola techniczna pojazdów od strony bezpieczeństwa ruchu drogowego obowiązuje we wszystkich krajach, w których rozwinięty jest ruch drogowy.
Na początku zajmijmy się sprawdzeniem przyczepności kół do podłoża, nazwijmy to sprawdzeniem amortyzatorów. Test ten może być wykonywany różnymi metodami i na różnych urządzeniach. Najbardziej rozpowszechniona jest metoda EUSAMA (badanie przyczepności kół do podłoża metodą drgań wymuszonych, na podstawie analizy nacisku koła na płytę stanowiska). Równie powszechna jest metoda BOGE (badanie zawieszenia – amortyzatorów metodą drgań swobodnych), określana także jako pomiar na podstawie analizy drgań w funkcji czasu. Metoda drgań swobodnych BOGE co prawda więcej mówi o stanie elementów zawieszenia, takich jak amortyzatory czy wahacze itp., ale jednocześnie wymaga, aby dokładnie znać parametry zawieszenia każdego badanego pojazdu, co w warunkach SKP jest w zasadzie niemożliwe.
Natomiast dzięki metodzie drgań wymuszonych EUSAMA dokonuje się analizy nacisku koła na płytę pomiarową podczas wibracji podłoża stanowiska i określa stosunek minimalnego nacisku dynamicznego do nacisku statycznego koła (wskaźnik EUSAMA). Do oceny stanu układu zawieszenia wystarczy odniesienie wyników pomiarów do wymagań ustalonych przez stowarzyszenia EUSAMA. A więc kiedy wjedziemy kołami pojazdu na nieruchome płyty urządzenia, następuje pomiar statycznej siły nacisku koła na płytę i w tym przypadku wartość wskaźnika Eusama wynosi 100%. Po uruchomieniu urządzenia układ napędowy wymusza drgania o stałej amplitudzie i częstotliwości około 24 Hz. Następnie odłączany jest napęd i w momencie, kiedy częstotliwość drgań wynosi 16 Hz, mierzona jest minimalna siła nacisku (dynamicznego) na płytę urządzenia. Gdyby podczas badania nastąpiło oderwanie się koła pojazdu od płyty, czyli nacisk byłby równy zero, to wskaźnik EUSAMA będzie wynosił 0%. Do oceny stanu technicznego układu zawieszenia (amortyzatorów, wahaczy, łożysk, piast, itd.) wystarcza odniesienie wyników pomiaru do wymagań ustalonych przez stowarzyszenia EUSAMA. Wymagania te są sformułowane tak, że nie jest konieczna znajomość wartości granicznych dla poszczególnych marek i typów pojazdów (oczywiście mówimy tu tylko o pojazdach o dmc do 3,5 t.).
Ta metoda pozwala na dokładną ocenę, czy koło przylega do podłoża i nie wymaga podawania wartości fabrycznych, w związku z tym jest bardziej uniwersalna i możliwa do szerokiego stosowania w SKP. Obecnie nasze SKP nie dysponują urządzeniami pozwalającymi na przeprowadzenie kompleksowych badań kontrolnych wszystkich elementów układu zawieszenia. Na dzień dzisiejszy badania przeprowadza się przy pomocy takich urządzeń, jak przedstawiono powyżej, a pozostałe elementy sprawdzamy w zasadzie metodą organoleptyczną. Na całym świecie poszukuje się rozwiązań bardziej skutecznych i doskonałych. Ale nie we wszystkich krajach do tego problemu podchodzi się tak samo. I tak, np. test przyczepności kół do podłoża (sprawdzenie amortyzatorów) w Niemczach jest uważany za zbędny, natomiast we Francji jest obowiązkowy. Automatycznie nasuwa się pytanie dlaczego? Oba kraje stoją ekonomicznie i technicznie na bardzo wysokim poziomie, oba kraje należą do największych producentów samochodów w Europie, a mimo to mają tak zróżnicowany pogląd na kontrolę przyczepności kół do podłoża – kontroli amortyzatorów. Odpowiedź jest bardzo prosta. Jak wszyscy wiemy, w Niemczech jest bardzo rozbudowana sieć autostrad, dróg pierwszej klasy, również sieć dróg krajowych i lokalnych jest w bardzo dobrym stanie.
We Francji sytuacja jest już inna. Sieć autostrad jest nieco mniejsza i za każdy kilometr trzeba płacić, a więc kierowcy często rezygnują z przejazdu autostradą, a jeżdżą drogami o niższym standardzie (nawiasem mówiąc takie sytuacje już zdarzają się w naszym kraju – no cóż pieniądz to pieniądz). Drogi krajowe też nie osiągają poziomu dróg niemieckich, a drogi lokalne można też często porównać do naszych polskich dróg. Dodatkowo należy przypomnieć, że samochody we Francji są średnio 4 lata starsze od samochodów zarejestrowanych w Niemczech. Nic więc dziwnego, że sprawdzenie amortyzatorów jest tam ważnym elementem kontroli technicznej pojazdu. Test ten przeprowadzany jest tam rzetelnie według obowiązujących procedur. Na całym świecie poszukuje się rozwiązań coraz skuteczniejszych i doskonalszych sprawdzania przyczepności kół do podłoża. Przykładem tego jest Belgia. Belgowie nie zadowolili się tyko wprowadzeniem do procedur kontroli pojazdu sprawdzania przyczepności kół do podłoża, ale na postawie badań stwierdzili, że metoda EUSAMA jest niedoskonała bądź mało doskonała, ponieważ nie uwzględnia takich czynników, jak np. sztywność opony określona jako (The minimum phase shift fi) – minimalne przemieszczenie fazy fi. Jest to najmniejsza wartość przemieszczenia fazy fi, określana podczas badania pomiędzy sprężoną i rozprężoną masą dla częstotliwości rezonansowych.
Metoda fazy fi jest rozwinięciem metody EUSAMA, urządzenia w Belgii zostały dostosowane do sprawdzania sztywności opony i metoda ta wraz z kryteriami (fi 40 stopni) weszła w życie począwszy od 1 lipca 2011 r. Nie wykluczone, że i w naszym kraju będzie obowiązywać, jeżeli sprawdzi się w Belgii, a nasz ustawodawca to zaakceptuje. W Polsce średnia wieku samochodu jest wyższa niż w Niemczech czy Francji, a jakość dróg gorsza. A więc wskazane byłoby obowiązkowo sprawdzać przyczepność kół do podłoża w czasie okresowych kontroli technicznych samochodów. Szczególnie, że w kraju mamy rodzimego producenta niezbędnych do takich badań urządzeń. Poniżej przedstawiono linię pomiarową z urządzeniem do sprawdzania przyczepności kół do podłoża firmy Unimetal w Złotowie. Na fot. 1a. przedstawiono ekran z wynikami pomiaru przyczepności kół do podłoża 1 osi. W czasie kontroli pojazdu mierzymy również przyczepność pozostałych kół pojazdu i zawsze możemy obejrzeć to na ekranie urządzenia.
Po przeprowadzeniu wszystkich pomiarów na linii UNILNE 2000 drukujemy protokół, w którym podane są wszystkie zmierzone wartości. Jakże często zdarza się u nas, że tarcza koła lub obręcz ulegnie odkształceniu (deformacji), a opona zostanie uszkodzona na skutek wjazdu w dziurę na drodze lub innego zdarzenia drogowego, szczególnie po zimowych roztopach. Samo to świadczy już o konieczności sprawdzania przyczepności kół do podłoża oraz kontroli układu kierowniczego i geometrii ustawienia kątów kół i osi podczas badań technicznych na naszych stacjach kontroli pojazdów. Instytut Transportu Samochodowego był i jest świadomy tego, jak ważna jest ww. kontrola, dlatego przez wiele lat z polskim ustawodawcą opracowywał i wprowadzał sukcesywnie, w miarę możliwości, procedury i technikę sprawdzania pojazdów od strony bezpieczeństwa pojazdu, a także wyposażenie naszych stacji kontroli pojazdów. A jak wygląda rzeczywistość na naszych stacjach kontroli technicznej dzisiaj, wiemy najlepiej.
Bardzo ważnym czynnikiem mającym wpływ na bezpieczeństwo poruszania się pojazdu, jest prawidłowe ustawienie kątów kół i osi. Prawidłową kontrolę i pomiary można przeprowadzić jedynie przy użyciu przyrządów łączących w jedną całość najnowsze systemy pomiarowe z wyrafinowaną technologią pomiaru wartości kątów ustawienia kół i osi pojazdu. W celu uzyskania właściwego styku koła z nawierzchnią producenci pojazdów podają wartości ustawienia kół i osi pojazdów z dopuszczalnymi odchyłkami, tak dla osi przedniej kierowanej, jak również dla osi tylnej. Powszechnie uważa się, że kąty kół tylnych mogą być regulowane, a więc i mierzone w samochodach z zawieszeniem niezależnym, a regulacja natomiast ma na celu zwiększenie komfortu jazdy i polepszenie prowadzenia pojazdu. Nic bardziej błędnego, z teorii ruchu pojazdów jasno wynika, że tylna oś wyznacza kierunek jazdy pojazdu, natomiast oś przednia kierowana służy do wymuszenia określonego ruchu pojazdu przez jego układ kierowniczy.
O ile stosunkowo łatwo możemy sprawdzać w naszych stacjach przyczepność kół do podłoża, to kontrola układu kierowniczego najczęściej ogranicza się do przejazdu przez deskę do ogólnej oceny ustawienia kół, co nie do końca mówi o geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu. Można powiedzieć lepszy rydz niż nic. Nie mniej jednak dla dobrego kontaktu koła z podłożem prawidłowe ustawienie kątów kół i osi pojazdu ma nie mniejsze znaczenie jak przyczepność kół do podłoża w zasadzie jest jednym z elementów składowych tego parametru. Na dzień dzisiejszy większość naszych stacji kontroli pojazdów wyposażona jest w technicznie przestarzałe urządzenia do kontroli geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu, które leżą często bezużytecznie w stacji. Dlaczego? Bo ich zastosowanie do pomiaru łączy się z dużym nakładem pracy i pochłania wiele czasu. Badanie takie (pomiar) trwa długo, a za tym efektywność finansowa pojazdu zmniejsza się, a jednocześnie rentowność takiej stacji może się pogorszyć. A więc decyzja: urządzenie zostawiamy w kącie, a bezpieczeństwo ruchu drogowego i nasze życie wieszamy na haku czy też kołku? W ten sposób cel stacji kontroli pojazdów i ich obowiązek troszkę mijają się z celem.
Trzeba zauważyć, że od wielu lat istnieją urządzenia, za pomocą których kontrola geometrii ustawienia kątów kół i osi nie jest już żmudnym „marnotrawstwem” czasu, ale jest szybka i efektywna, ma wiele walorów pozwalających np. na pomiar powypadkowych przesunięć osi pojazdu czy odchylenia geometrycznej osi jazdy od osi pojazdu. Wyniki pomiarów mogą by zapisane w bazie danych urządzenia lub przedłożone na wydruku protokołu z przeprowadzonego badania.
Obecnie nowością w pomiarach ustawienia kątów kół i osi pojazdu jest obrazowanie trójwymiarowe, potocznie określane jako 3D. Urządzenia pracujące w tej technologii mają bardzo ciekawy system kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie pojazdu maks o 45 stopni, bez potrzeby jego unoszenia. Znane nam są już od kilku lat urządzenia pracujące w tej technologii, np. firmy John Bean czy HUNTER.
Taka metoda pomiaru bardzo się rozpowszechnia. Ma ona swoje zalety, ale ma również i wady. Na przykład, zwykle kolumna bądź kolumny z kamerami na stanowisku pomiarowym są umiejscowione w osi pojazdu przed pojazdem. Stanowisko takie nie może być stanowiskiem przejezdnym, co w warunkach SKP jest dużym utrudnieniem. Nowoczesne urządzenia ułatwiają pracę, a jednocześnie podnoszą poziom techniczny stacji kontroli pojazdów, również w oczach klienta. Takich urządzeń jest w kraju dosyć dużo, np. HUTER 3D, John Bean 3D czy pokazane na fot. 2 urządzenie HPA model C 1000. W wielu SKP urządzenia te instalowane są na osobnym stanowisku pomiarowym, aby stanowisko podstawowe było przejezdne, oczywiście trzeba mieć tyle wolnego miejsca w SKP. Natomiast są już na naszym rynku inne urządzenia, niepracujące w technologii 3D, które też posiadają takie opcje wykonania kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie. Przykładowo, urządzenie firmy LAUNCH X-631 ma certyfikat zgodności Instytutu Transportu Samochodowego Nr Z/15/065/10, i choć nie pracuje w technologii 3D, to sposób kompensacji bicia tarczy koła jest tak samo krótki i skuteczny jak w urządzeniach o technologii 3D. Natomiast urządzenia te są wolne od problemu kolumny bądź kolumn stojących przed pojazdem i mogą swobodnie być stosowane w SKP na stanowiskach przejezdnych.
Tak więc zastosowanie takiego urządzenia w SKP na linii przejazdowej jest możliwe, nie ogranicza stanowiska i w sumie niewiele wydłuża całkowity czas badania pojazdu, a możemy mieć pełny obraz stanu technicznego badanego pojazdu od strony bezpieczeństwa ruchu drogowego. Fotografia 4a pokazuje sposób kompensacji bicia tarczy koła stosowany w urządzeniu firmy LAUNCH mod. X‑631 przez przetoczenie. Czynność bardzo prosta i niewymagająca wiele czasu. Kiedy przetoczymy pojazd o 45 stopni obrotu koła do tyłu i powrócimy do pozycji wyjściowej, mamy wykonaną kompensację bicia tarczy koła, (czterech kół jednocześnie). Po wykonaniu takiej kompensacji otrzymujemy natychmiast wyniki pomiarów zbieżności i pochylenia wszystkich kół (fot. 4b). Taki pomiar jest bardzo szybki i mówi bardzo dużo o pojeździe, jego trzymaniu się jezdni oraz kierowalności, co ma bardzo duży wpływ na bezpieczeństwo jazdy. Oczywiście z całego pomiaru otrzymujemy cyfrowy wynik pomiaru wszystkich parametrów z porównaniem do wartości wymaganych, które są w bazie urządzenia.
Wskazane byłoby rozpatrzyć, czy nie należy wprowadzić obowiązkowego pomiaru geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdów o dmc do 3,5 t. Pojazdy o dmc powyżej 3,5 t (pojazdy ciężarowe posiadające ramę) w obecnej chwili należałoby pominąć, ponieważ pomiary geometrii ustawienia kątów kół i osi w tych pojazdach są bardzo pracochłonne. Pomiary w oparciu o oś symetrii ramy wykonuje się osobno dla każdej osi. Tak więc w przypadku pojazdu 5-osiowego należy wykonać pięć pomiarów. Chociaż niektóre urządzenia do pomiarów geometrii ustawienia kątów kół i osi tych pojazdów też umożliwiają wykonanie kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie, to jednak czas pomiaru jest wielokrotnie dłuższy niż w pojazdach o dmc do 3,5 t, kiedy niewielkie przetoczenia pojazdu daje wyniki pomiaru wszystkich kół jednocześnie.
Poruszyliśmy tu bardzo istotny problem przyczepności kół do podłoża (jezdni). W największym stopniu od stanu amortyzatorów czy ustawienia kątów kół i osi pojazdu zależy przyczepność kół do podłoża. Ale na przyczepność kół do podłoża ma również wpływ stanu ogumienia, jego jakość i wiele jeszcze innych czynników, które należy uwzględnić i sprawdzić w SKP. Jak istotny jest to problem, to niech świadczy fakt, że obecnie w Wielkiej Brytanii jako system pomiarowy przyczepności kół do podłoża, montowane są w jezdni urządzenia (czujniki), które wykonują pomiar wysokości bieżnika opony w czasie przejazdu samochodu-pojazdu. Pomiar wykazuje stan bieżnika, nadmierne zużycie jak również nierównomierność zużycia bieżnika, co wskazuje na niewłaściwą przyczepność kół do podłoża lub nieprawidłowe ustawienie kątów kół i osi pojazdu. Po połączeniu z kamerą system ten może być wykorzystywany przez policję lub inne służby do karania za jazdę na „łysych” oponach czy z zużytym zawieszeniem pojazdu. Obecnie urządzenia te produkowane są w Anglii i w Niemczech. Ten system pomiaru jest nowością i na pewno w niedługim czasie się rozwinie i będzie stosowany nie tylko w Anglii, ale także w innych krajach Europy.
Na koniec przytoczymy krótką historyjkę, kiedy w SKP pojawił się pojazd, który teoretycznie był sprawny technicznie, kąty kół, przyczepność kół do jezdni, układ hamulcowy, oświetlenie, ogumienie w bardzo dobrym stanie technicznym – wszystko było zadawalające. Miał natomiast opony kierunkowe założone odwrotnie do kierunku jazdy (do tyłu), a w takim przypadku stosowanie opon kierunkowych mija się z celem. I co tu mówić o przyczepności kół do podłoża, kontroli geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu oraz bezpieczeństwie, kiedy ludzie użytkujący samochody nie myślą. Ale przedstawiony system pomiaru w czasie jazdy może być na to lekarstwem.
mgr inż. Andrzej Damm
Instytut Transportu Samochodowego
mgr inż. Leszek Waśniewski
Launch Europa
Stanisław Antoni Bogus
Instytut Transportu Samochodowego
W Unii Europejskiej przykłada się olbrzymią wagę do badań technicznych pojazdów samochodów. Technika motoryzacyjna rozwija się bardzo szybko pod wieloma względami. Tak od strony technicznej, mechanicznej jak również od strony stosowania elektroniki w pojazdach, co ma olbrzymi wpływ na bezpieczeństwo poruszania się pojazdów. Dlatego we wszystkich krajach europejskich, także i u nas, do kontroli stanu technicznego pojazdu od strony bezpieczeństwa powołane są stacje kontroli pojazdów (SKP).
Zadaniem każdej stacji kontroli pojazdów jest dokonanie przeglądu technicznego pojazdu w celu zweryfikowania ewentualnych usterek, wpływających na bezpieczeństwo w ruchu drogowym. Jak doskonale wiemy, przepisy regulujące badania techniczne pojazdów są zróżnicowane w krajach Wspólnoty Europejskiej, ponieważ nie ma jeszcze w Europie ujednoliconej procedury badań technicznych. Faktem jest, że takie podstawowe badania techniczne, jak: sprawdzenie hamulców, świateł czy luzów w układzie kierowniczym są nieodzowne i w każdym kraju obowiązkowe. Jednak bardziej szczegółowe badania techniczne traktowane są różnie. Poniżej zajmiemy się bliżej dwoma pomiarami:
A – pomiarem przyczepności kół do podłoża, tzw. test amortyzatorów.
B – pomiarem geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu.
Na początku zajmijmy się sprawdzeniem przyczepności kół do podłoża, nazwijmy to sprawdzeniem amortyzatorów. Test ten może być wykonywany różnymi metodami i na różnych urządzeniach. Najbardziej rozpowszechniona jest metoda EUSAMA (badanie przyczepności kół do podłoża metodą drgań wymuszonych, na podstawie analizy nacisku koła na płytę stanowiska). Równie powszechna jest metoda BOGE (badanie zawieszenia – amortyzatorów metodą drgań swobodnych), określana także jako pomiar na podstawie analizy drgań w funkcji czasu. Metoda drgań swobodnych BOGE co prawda więcej mówi o stanie elementów zawieszenia, takich jak amortyzatory czy wahacze itp., ale jednocześnie wymaga, aby dokładnie znać parametry zawieszenia każdego badanego pojazdu, co w warunkach SKP jest w zasadzie niemożliwe.
Natomiast dzięki metodzie drgań wymuszonych EUSAMA dokonuje się analizy nacisku koła na płytę pomiarową podczas wibracji podłoża stanowiska i określa stosunek minimalnego nacisku dynamicznego do nacisku statycznego koła (wskaźnik EUSAMA). Do oceny stanu układu zawieszenia wystarczy odniesienie wyników pomiarów do wymagań ustalonych przez stowarzyszenia EUSAMA. A więc kiedy wjedziemy kołami pojazdu na nieruchome płyty urządzenia, następuje pomiar statycznej siły nacisku koła na płytę i w tym przypadku wartość wskaźnika Eusama wynosi 100%. Po uruchomieniu urządzenia układ napędowy wymusza drgania o stałej amplitudzie i częstotliwości około 24 Hz. Następnie odłączany jest napęd i w momencie, kiedy częstotliwość drgań wynosi 16 Hz, mierzona jest minimalna siła nacisku (dynamicznego) na płytę urządzenia. Gdyby podczas badania nastąpiło oderwanie się koła pojazdu od płyty, czyli nacisk byłby równy zero, to wskaźnik EUSAMA będzie wynosił 0%. Do oceny stanu technicznego układu zawieszenia (amortyzatorów, wahaczy, łożysk, piast, itd.) wystarcza odniesienie wyników pomiaru do wymagań ustalonych przez stowarzyszenia EUSAMA. Wymagania te są sformułowane tak, że nie jest konieczna znajomość wartości granicznych dla poszczególnych marek i typów pojazdów (oczywiście mówimy tu tylko o pojazdach o dmc do 3,5 t.).
Ta metoda pozwala na dokładną ocenę, czy koło przylega do podłoża i nie wymaga podawania wartości fabrycznych, w związku z tym jest bardziej uniwersalna i możliwa do szerokiego stosowania w SKP. Obecnie nasze SKP nie dysponują urządzeniami pozwalającymi na przeprowadzenie kompleksowych badań kontrolnych wszystkich elementów układu zawieszenia. Na dzień dzisiejszy badania przeprowadza się przy pomocy takich urządzeń, jak przedstawiono powyżej, a pozostałe elementy sprawdzamy w zasadzie metodą organoleptyczną. Na całym świecie poszukuje się rozwiązań bardziej skutecznych i doskonałych. Ale nie we wszystkich krajach do tego problemu podchodzi się tak samo. I tak, np. test przyczepności kół do podłoża (sprawdzenie amortyzatorów) w Niemczach jest uważany za zbędny, natomiast we Francji jest obowiązkowy. Automatycznie nasuwa się pytanie dlaczego? Oba kraje stoją ekonomicznie i technicznie na bardzo wysokim poziomie, oba kraje należą do największych producentów samochodów w Europie, a mimo to mają tak zróżnicowany pogląd na kontrolę przyczepności kół do podłoża – kontroli amortyzatorów. Odpowiedź jest bardzo prosta. Jak wszyscy wiemy, w Niemczech jest bardzo rozbudowana sieć autostrad, dróg pierwszej klasy, również sieć dróg krajowych i lokalnych jest w bardzo dobrym stanie. We Francji sytuacja jest już inna. Sieć autostrad jest nieco mniejsza i za każdy kilometr trzeba płacić, a więc kierowcy często rezygnują z przejazdu autostradą, a jeżdżą drogami o niższym standardzie (nawiasem mówiąc takie sytuacje już zdarzają się w naszym kraju – no cóż pieniądz to pieniądz). Drogi krajowe też nie osiągają poziomu dróg niemieckich, a drogi lokalne można też często porównać do naszych polskich dróg. Dodatkowo należy przypomnieć, że samochody we Francji są średnio 4 lata starsze od samochodów zarejestrowanych w Niemczech. Nic więc dziwnego, że sprawdzenie amortyzatorów jest tam ważnym elementem kontroli technicznej pojazdu. Test ten przeprowadzany jest tam rzetelnie według obowiązujących procedur. Na całym świecie poszukuje się rozwiązań coraz skuteczniejszych i doskonalszych sprawdzania przyczepności kół do podłoża. Przykładem tego jest Belgia. Belgowie nie zadowolili się tyko wprowadzeniem do procedur kontroli pojazdu sprawdzania przyczepności kół do podłoża, ale na postawie badań stwierdzili, że metoda EUSAMA jest niedoskonała bądź mało doskonała, ponieważ nie uwzględnia takich czynników, jak np. sztywność opony określona jako (The minimum phase shift fi) – minimalne przemieszczenie fazy fi. Jest to najmniejsza wartość przemieszczenia fazy fi, określana podczas badania pomiędzy sprężoną i rozprężoną masą dla częstotliwości rezonansowych.Metoda fazy fi jest rozwinięciem metody EUSAMA, urządzenia w Belgii zostały dostosowane do sprawdzania sztywności opony i metoda ta wraz z kryteriami (fi 40 stopni) weszła w życie począwszy od 1 lipca 2011 r. Nie wykluczone, że i w naszym kraju będzie obowiązywać, jeżeli sprawdzi się w Belgii, a nasz ustawodawca to zaakceptuje. W Polsce średnia wieku samochodu jest wyższa niż w Niemczech czy Francji, a jakość dróg gorsza. A więc wskazane byłoby obowiązkowo sprawdzać przyczepność kół do podłoża w czasie okresowych kontroli technicznych samochodów. Szczególnie, że w kraju mamy rodzimego producenta niezbędnych do takich badań urządzeń. Poniżej przedstawiono linię pomiarową z urządzeniem do sprawdzania przyczepności kół do podłoża firmy Unimetal w Złotowie. Na fot. 1a. przedstawiono ekran z wynikami pomiaru przyczepności kół do podłoża 1 osi. W czasie kontroli pojazdu mierzymy również przyczepność pozostałych kół pojazdu i zawsze możemy obejrzeć to na ekranie urządzenia.
Po przeprowadzeniu wszystkich pomiarów na linii UNILNE 2000 drukujemy protokół, w którym podane są wszystkie zmierzone wartości. Jakże często zdarza się u nas, że tarcza koła lub obręcz ulegnie odkształceniu (deformacji), a opona zostanie uszkodzona na skutek wjazdu w dziurę na drodze lub innego zdarzenia drogowego, szczególnie po zimowych roztopach. Samo to świadczy już o konieczności sprawdzania przyczepności kół do podłoża oraz kontroli układu kierowniczego i geometrii ustawienia kątów kół i osi podczas badań technicznych na naszych stacjach kontroli pojazdów. Instytut Transportu Samochodowego był i jest świadomy tego, jak ważna jest ww. kontrola, dlatego przez wiele lat z polskim ustawodawcą opracowywał i wprowadzał sukcesywnie, w miarę możliwości, procedury i technikę sprawdzania pojazdów od strony bezpieczeństwa pojazdu, a także wyposażenie naszych stacji kontroli pojazdów. A jak wygląda rzeczywistość na naszych stacjach kontroli technicznej dzisiaj, wiemy najlepiej.
Bardzo ważnym czynnikiem mającym wpływ na bezpieczeństwo poruszania się pojazdu, jest prawidłowe ustawienie kątów kół i osi. Prawidłową kontrolę i pomiary można przeprowadzić jedynie przy użyciu przyrządów łączących w jedną całość najnowsze systemy pomiarowe z wyrafinowaną technologią pomiaru wartości kątów ustawienia kół i osi pojazdu. W celu uzyskania właściwego styku koła z nawierzchnią producenci pojazdów podają wartości ustawienia kół i osi pojazdów z dopuszczalnymi odchyłkami, tak dla osi przedniej kierowanej, jak również dla osi tylnej. Powszechnie uważa się, że kąty kół tylnych mogą być regulowane, a więc i mierzone w samochodach z zawieszeniem niezależnym, a regulacja natomiast ma na celu zwiększenie komfortu jazdy i polepszenie prowadzenia pojazdu. Nic bardziej błędnego, z teorii ruchu pojazdów jasno wynika, że tylna oś wyznacza kierunek jazdy pojazdu, natomiast oś przednia kierowana służy do wymuszenia określonego ruchu pojazdu przez jego układ kierowniczy.
O ile stosunkowo łatwo możemy sprawdzać w naszych stacjach przyczepność kół do podłoża, to kontrola układu kierowniczego najczęściej ogranicza się do przejazdu przez deskę do ogólnej oceny ustawienia kół, co nie do końca mówi o geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu. Można powiedzieć lepszy rydz niż nic. Nie mniej jednak dla dobrego kontaktu koła z podłożem prawidłowe ustawienie kątów kół i osi pojazdu ma nie mniejsze znaczenie jak przyczepność kół do podłoża w zasadzie jest jednym z elementów składowych tego parametru. Na dzień dzisiejszy większość naszych stacji kontroli pojazdów wyposażona jest w technicznie przestarzałe urządzenia do kontroli geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu, które leżą często bezużytecznie w stacji. Dlaczego? Bo ich zastosowanie do pomiaru łączy się z dużym nakładem pracy i pochłania wiele czasu. Badanie takie (pomiar) trwa długo, a za tym efektywność finansowa pojazdu zmniejsza się, a jednocześnie rentowność takiej stacji może się pogorszyć. A więc decyzja: urządzenie zostawiamy w kącie, a bezpieczeństwo ruchu drogowego i nasze życie wieszamy na haku czy też kołku? W ten sposób cel stacji kontroli pojazdów i ich obowiązek troszkę mijają się z celem.
Trzeba zauważyć, że od wielu lat istnieją urządzenia, za pomocą których kontrola geometrii ustawienia kątów kół i osi nie jest już żmudnym „marnotrawstwem” czasu, ale jest szybka i efektywna, ma wiele walorów pozwalających np. na pomiar powypadkowych przesunięć osi pojazdu czy odchylenia geometrycznej osi jazdy od osi pojazdu. Wyniki pomiarów mogą by zapisane w bazie danych urządzenia lub przedłożone na wydruku protokołu z przeprowadzonego badania.
Obecnie nowością w pomiarach ustawienia kątów kół i osi pojazdu jest obrazowanie trójwymiarowe, potocznie określane jako 3D. Urządzenia pracujące w tej technologii mają bardzo ciekawy system kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie pojazdu maks o 45 stopni, bez potrzeby jego unoszenia. Znane nam są już od kilku lat urządzenia pracujące w tej technologii, np. firmy John Bean czy HUNTER.
Taka metoda pomiaru bardzo się rozpowszechnia. Ma ona swoje zalety, ale ma również i wady. Na przykład, zwykle kolumna bądź kolumny z kamerami na stanowisku pomiarowym są umiejscowione w osi pojazdu przed pojazdem. Stanowisko takie nie może być stanowiskiem przejezdnym, co w warunkach SKP jest dużym utrudnieniem. Nowoczesne urządzenia ułatwiają pracę, a jednocześnie podnoszą poziom techniczny stacji kontroli pojazdów, również w oczach klienta. Takich urządzeń jest w kraju dosyć dużo, np. HUTER 3D, John Bean 3D czy pokazane na fot. 2 urządzenie HPA model C 1000. W wielu SKP urządzenia te instalowane są na osobnym stanowisku pomiarowym, aby stanowisko podstawowe było przejezdne, oczywiście trzeba mieć tyle wolnego miejsca w SKP. Natomiast są już na naszym rynku inne urządzenia, niepracujące w technologii 3D, które też posiadają takie opcje wykonania kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie. Przykładowo, urządzenie firmy LAUNCH X-631 ma certyfikat zgodności Instytutu Transportu Samochodowego Nr Z/15/065/10, i choć nie pracuje w technologii 3D, to sposób kompensacji bicia tarczy koła jest tak samo krótki i skuteczny jak w urządzeniach o technologii 3D. Natomiast urządzenia te są wolne od problemu kolumny bądź kolumn stojących przed pojazdem i mogą swobodnie być stosowane w SKP na stanowiskach przejezdnych.Tak więc zastosowanie takiego urządzenia w SKP na linii przejazdowej jest możliwe, nie ogranicza stanowiska i w sumie niewiele wydłuża całkowity czas badania pojazdu, a możemy mieć pełny obraz stanu technicznego badanego pojazdu od strony bezpieczeństwa ruchu drogowego. Fotografia 4a pokazuje sposób kompensacji bicia tarczy koła stosowany w urządzeniu firmy LAUNCH mod. X‑631 przez przetoczenie. Czynność bardzo prosta i niewymagająca wiele czasu. Kiedy przetoczymy pojazd o 45 stopni obrotu koła do tyłu i powrócimy do pozycji wyjściowej, mamy wykonaną kompensację bicia tarczy koła, (czterech kół jednocześnie). Po wykonaniu takiej kompensacji otrzymujemy natychmiast wyniki pomiarów zbieżności i pochylenia wszystkich kół (fot. 4b). Taki pomiar jest bardzo szybki i mówi bardzo dużo o pojeździe, jego trzymaniu się jezdni oraz kierowalności, co ma bardzo duży wpływ na bezpieczeństwo jazdy. Oczywiście z całego pomiaru otrzymujemy cyfrowy wynik pomiaru wszystkich parametrów z porównaniem do wartości wymaganych, które są w bazie urządzenia.
Wskazane byłoby rozpatrzyć, czy nie należy wprowadzić obowiązkowego pomiaru geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdów o dmc do 3,5 t. Pojazdy o dmc powyżej 3,5 t (pojazdy ciężarowe posiadające ramę) w obecnej chwili należałoby pominąć, ponieważ pomiary geometrii ustawienia kątów kół i osi w tych pojazdach są bardzo pracochłonne. Pomiary w oparciu o oś symetrii ramy wykonuje się osobno dla każdej osi. Tak więc w przypadku pojazdu 5-osiowego należy wykonać pięć pomiarów. Chociaż niektóre urządzenia do pomiarów geometrii ustawienia kątów kół i osi tych pojazdów też umożliwiają wykonanie kompensacji bicia tarczy koła przez przetoczenie, to jednak czas pomiaru jest wielokrotnie dłuższy niż w pojazdach o dmc do 3,5 t, kiedy niewielkie przetoczenia pojazdu daje wyniki pomiaru wszystkich kół jednocześnie.
Poruszyliśmy tu bardzo istotny problem przyczepności kół do podłoża (jezdni). W największym stopniu od stanu amortyzatorów czy ustawienia kątów kół i osi pojazdu zależy przyczepność kół do podłoża. Ale na przyczepność kół do podłoża ma również wpływ stanu ogumienia, jego jakość i wiele jeszcze innych czynników, które należy uwzględnić i sprawdzić w SKP. Jak istotny jest to problem, to niech świadczy fakt, że obecnie w Wielkiej Brytanii jako system pomiarowy przyczepności kół do podłoża, montowane są w jezdni urządzenia (czujniki), które wykonują pomiar wysokości bieżnika opony w czasie przejazdu samochodu-pojazdu. Pomiar wykazuje stan bieżnika, nadmierne zużycie jak również nierównomierność zużycia bieżnika, co wskazuje na niewłaściwą przyczepność kół do podłoża lub nieprawidłowe ustawienie kątów kół i osi pojazdu. Po połączeniu z kamerą system ten może być wykorzystywany przez policję lub inne służby do karania za jazdę na „łysych” oponach czy z zużytym zawieszeniem pojazdu. Obecnie urządzenia te produkowane są w Anglii i w Niemczech. Ten system pomiaru jest nowością i na pewno w niedługim czasie się rozwinie i będzie stosowany nie tylko w Anglii, ale także w innych krajach Europy.
Na koniec przytoczymy krótką historyjkę, kiedy w SKP pojawił się pojazd, który teoretycznie był sprawny technicznie, kąty kół, przyczepność kół do jezdni, układ hamulcowy, oświetlenie, ogumienie w bardzo dobrym stanie technicznym – wszystko było zadawalające. Miał natomiast opony kierunkowe założone odwrotnie do kierunku jazdy (do tyłu), a w takim przypadku stosowanie opon kierunkowych mija się z celem. I co tu mówić o przyczepności kół do podłoża, kontroli geometrii ustawienia kątów kół i osi pojazdu oraz bezpieczeństwie, kiedy ludzie użytkujący samochody nie myślą. Ale przedstawiony system pomiaru w czasie jazdy może być na to lekarstwem.
mgr inż. Andrzej Damm
Instytut Transportu Samochodowego
mgr inż. Leszek Waśniewski
Launch Europa
Stanisław Antoni Bogus
Instytut Transportu Samochodowego
Komentarze (1)