Błędne założenia techniczne w rozporządzeniu
Metodyka badań technicznych pojazdów na terenie Polski została szczegółowo opisana w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 16.12.2003 r. “w sprawie zakresu i sposobu przeprowadzania badań technicznych pojazdów oraz wzorów dokumentów stosowanych przy tych badaniach” wraz z późniejszymi zmianami. Ten kilkudziesięciostronicowy dokument precyzyjnie określa, jakie czynności powinien przeprowadzić diagnosta, oceniając przydatność pojazdu do ruchu. W wielu przypadkach podaje on także w sposób bezpośredni (wartości liczbowe, parametry) lub pośredni (odniesienie do danych fabrycznych, metod obliczeniowych, innych rozporządzeń itp.) kryteria stanowiące podstawę tej oceny. Niestety, tajemnicą poliszynela jest fakt, iż dokument ten (mimo licznych zmian i modyfikacji) zawiera istotne błędy. Jednym z poważniejszych problemów jest brak uwzględnienia realiów działania stacji kontroli pojazdów – chyba każdy doświadczony diagnosta potwierdzi, że badanie prowadzone ściśle według podanej w przedmiotowym rozporządzeniu procedury musiałoby trwać (w najlepszym przypadku) ponad godzinę, chociaż nie znajduje to odzwierciedlenia w cenniku badań technicznych (również ustalanym odgórnie). Co gorsza, istnieje obawa, że zbytnie uszczegółowienie metodyki może mieć niekiedy skutki odwrotne od zamierzonych i grozić odwróceniem uwagi diagnosty od spraw najistotniejszych. To jednak nie wszystko! Istnieją sytuacje, kiedy literalne traktowanie rozporządzenia prowadzić może do błędnej oceny stanu technicznego pojazdu! Być może brzmi to dramatycznie, jednak nietrudno o przykład. Dla przeanalizowania tego problemu konieczna jest podstawowa znajomość zasad obliczeń skuteczności hamulców oraz interpolacji siły hamowania, podanych w Załączniku nr 2 omawianego tu rozporządzenia. Zgodnie z tymi zasadami, wskaźnik skuteczności hamowania definiuje się następująco:
Interpretacja powyższej definicji jest bardzo prosta – zgodnie ze wzorem 1 wskaźnik skuteczności hamowania informuje, jaki procent dopuszczalnego (nie rzeczywistego) ciężaru pojazdu stanowi jego siła hamowania (np. pojazd o dopuszczalnym ciężarze 20 kN, dla uzyskania wskaźnika skuteczności hamowania wynoszącego 50 proc. potrzebuje siły hamowania o wartości 10 kN). Pojawia się tu jednak problem, podczas pomiaru sił hamowania (np. na urządzeniu rolkowym) pedał hamulca obsługiwany jest przez człowieka, siedzącego za kierownicą pojazdu. Dlatego wynik pomiaru w ogromnym stopniu zależy od tego, jak silnie naciśnie on na pedał. Dla zunifikowania wyników postanowiono wprowadzić dodatkowe metody obliczeniowe. Podczas pomiaru (dot. samochodów z hydraulicznymi układami hamulcowymi) stosowany jest specjalny przyrząd, mierzący i rejestrujący siłę nacisku na pedał hamulca. Jeśli okaże się, że siła hamowania jest za niska (wskaźnik skuteczności nie osiąga wartości wymaganej dla danego rodzaju pojazdu), a jednocześnie siła nacisku na pedał była niższa od dopuszczalnej (również określonej w przepisach), określić należy tzw. obliczeniową wartość siły hamowania, mnożąc zmierzone siły hamowania poszczególnych osi przez stosunek maksymalnego dopuszczalnego nacisku na pedał do nacisku rzeczywiście wywartego podczas pomiaru dla danej osi.
Oznacza to przyjęcie założenia o liniowej zależności siły hamowania od siły nacisku na pedał (nieco dyskusyjne, lecz możliwe do zaakceptowania) i określenie obliczeniowej siły hamowania danej osi jako siły, która wystąpiłaby na tej osi, gdyby pedał hamulca wciśnięty był dokładnie z siłą dopuszczalną (np. 50 daN dla samochodu osobowego). Interpretacja powyższej definicji przedstawiona została na rysunku 1 – linia czerwona obrazuje rzeczywisty przebieg siły hamowania, linia zielona przebieg interpolowany. Jak widać, w tym przykładzie maksymalna zmierzona siła hamowania wyniosła około 5,5 kN (przy nacisku na pedał ok. 36 daN), podczas gdy siła obliczeniowa osiągnęła wartość ok. 7,5 kN. Otrzymaną zgodnie ze wzorem 2 wartość siły obliczeniowej podstawia się następnie do wzoru 1 (w miejsce sumy sił zmierzonych), wyznaczając w ten sposób tzw. obliczeniowy wskaźnik skuteczności hamowania (z ), który stanowi podstawę ostatecznej oceny.
Powyższa metoda ma jeszcze jedną zaletę (oprócz zniwelowania wpływu różnic w nacisku na pedał) – rozwiązuje problem oceny skuteczności hamowania w przypadku, kiedy poślizg opony na rolkach występuje przed osiągnięciem wymaganej wartości siły hamowania (np. z powodu niskiego obciążenia osi).
Opisane zasady przeniesiono również na badania pojazdów ciężarowych, wyposażonych w pneumatyczne układy hamulcowe. Tu jednak nie mierzy się siły nacisku na pedał, tylko ciśnienie w siłownikach pneumatycznych układów hamulcowych. Wzór 2 znajduje zastosowanie także w tym przypadku, jednak zmierzony nacisk na pedał hamulca zastąpiono zmierzonym ciśnieniem w siłowniku, a dopuszczalny nacisk na pedał hamulca tzw. ciśnieniem obliczeniowym (zwanym też regulowanym), będącym maksymalnym ciśnieniem, które teoretycznie dotrzeć może do siłowników przy pełnym otwarciu zaworu sterującego (do określenia na podstawie danych pojazdu). Wynika to z faktu, iż założeniem konstrukcyjnym zaworu pedału hamulca pneumatycznego jest proporcjonalność ciśnienia na wyjściu do siły nacisku na pedał. Jak dotychczas wydaje się to całkowicie logiczne. Na rysunku 2 przedstawiono taki właśnie przykład – zmierzona siła hamowania osiągnęła ok. 11 kN (przy ciśnieniu 4,5 bara) a siła obliczeniowa to niemal 16 kN (przy dość typowej wartości ciśnienia obliczeniowego, tj. 6,5 bara). Tu szczególnie uwypukla się zaleta, pozwalająca na ocenę hamulców pojazdu nieobciążonego (wczesny poślizg kół, mała siła hamowania), ponieważ w pojazdach ciężarowych różnica pomiędzy masą własną a dopuszczalną masą całkowitą jest bardzo wysoka. Rozważmy jednak inny przykład – załóżmy, iż badany pojazd posiada uszkodzoną sprężarkę, częściowo zatkane przewody pneumatyczne lub inne uszkodzenie (niewidoczne na zewnątrz), które znacząco ogranicza ciśnienie docierające go siłowników układu hamulcowego (np. do 4 barów). Jeśli zgodnie z danymi technicznymi pojazdu ciśnienie obliczeniowe wynosi 8 barów, każdą ze zmierzonych sił musimy pomnożyć przez stosunek 8/4 (czyli 2!). Wnioski mogą przerażać – pojazd nie osiąga wymaganej skuteczności hamowania z powodu zbyt małego ciśnienia w układzie (pomimo pedału hamulca wciśniętego z maksymalną siłą) a wyniki obliczeń podwajają (!) wartości sił hamowania, pozwalając na uznanie wyniku za pozytywny!
Ryzyko jest tym większe, iż niemal wszystkie współczesne urządzenia dokonują obliczeń automatycznie (zgodnie z przepisami) i zazwyczaj podają wynik oceny końcowej w formie “pozytywny” lub “negatywny”. Ocena ta, jak pokazano powyżej, może być bardzo myląca! Nic nie zastąpi tu zdrowego rozsądku i doświadczenia diagnosty! Pokusić można się o stwierdzenie, że diagności niekorzystający z mierników ciśnienia w pneumatycznych układach hamulcowych (urządzenia nie mają wówczas możliwości określenia skuteczności obliczeniowej i opierają swoją ocenę wyłącznie o zmierzone siły hamowania) przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa ruchu drogowego, mimo iż postępują wbrew przepisom.
Istnieje pełne i skuteczne rozwiązanie problemu: przeprowadzanie badań hamulców pojazdów ciężarowych przy obciążeniu zbliżonym do maksymalnego. Wyeliminowany zostanie wówczas problem wczesnego poślizgu kół, niepotrzebna stanie się jakakolwiek interpolacja, znikną problematyczne założenia liniowości pomiędzy ciśnieniem a siłą hamowania, a ocena stanie się naprawdę rzetelną. To jednak generuje liczne trudności organizacyjne – czy obowiązek ten zrzucić na użytkowników pojazdów (konieczność przyjazdu na badanie obciążonym pojazdem), czy też na stacje kontroli (zapewnienie ładunków zastępczych)? Każde z rozwiązań spotka się z protestami zainteresowanych stron. Jest też trzecia droga – wyposażenie stacji w urządzenia zwane symulatorami obciążenia, które poprzez siłowniki hydrauliczne przymocowane do dna lub ścian kanału przeglądowego i pasy zaczepione np. o ramę pojazdu wytworzyć mogą siłę bardzo wiernie odwzorowującą faktyczny ładunek (w sposób płynnie regulowany). Tu jednak przeszkoda jest oczywista. Takie rozwiązania to dodatkowe koszty sprzętu! Może jednak warto byłoby je rozważyć, dając stacjom naprawdę rozsądny czas na przystosowanie się do wymagań? Doświadczenia związane z wprowadzaniem czytników OBDII/EOBD i mierników przeźroczystości szyb nie pomogą tu z pewnością w uspokojeniu nastrojów i nie stworzą tła do rzetelnej, merytorycznej dyskusji, warto chyba jednak zastanowić się nad przedstawionymi tu argumentami. Wszyscy poruszamy się po drogach i w “konfrontacji” z rozpędzoną ciężarówką nie mamy większych szans.
Łukasz Dzierżawa
Komentarze (0)