Diagnostyka

Układ zawieszenia, obok układów kierowniczego i hamulcowego, powiązanych z nimi niektórych elementów układu napędowego oraz układu jezdnego, wchodzi w skład podwozia pojazdu samochodowego. 

Podstawowym zadaniem zawieszenia jest utrzymanie jak najlepszego kontaktu samochodu z drogą przy akceptowalnym komforcie dla pasażerów. Zawieszenie izoluje nadwozie od skutków działania sił powstających podczas pokonywania nierówności drogi, zapewnia płynność ruchu i łagodzi wpływ drgań pochodzących od nawierzchni na podróżujących samochodem. Oprócz tego powinno zapewniać nieprzerwany kontakt kół z jezdnią i utrzymywać ich stałe (w pewnych granicach) położenie względem niej. Jest to ważne z punktu widzenia stateczności ruchu (zdolność utrzymywania żądanego kierunku jazdy) pojazdu oraz kierowalności (zdolność szybkiej i dokładnej odpowiedzi na skręt kierownicy).
Celem diagnostyki technicznej jest badanie i ocena stanu obiektu (tj. pojazdu, układu, zespołu, mechanizmu), ustalenie przyczyn zaistniałego stanu, a także przewidywanie rozwoju zmian stanu technicznego w przyszłości. Aby w praktyce osiągnąć tak określony cel, należy mieć lub znać: 

• strukturę badanego obiektu, 
• metody diagnozowania,
• przyrządy (urządzenia) diagnostyczne, 
• algorytmy kontroli stanu i lokalizacji uszkodzeń.

Warunkiem wyjściowym prawidłowego diagnozowania i właściwego obsługiwania pojazdu lub jego układu (również zawieszenia) jest zawsze znajomość jego struktury, to jest: charakterystyki technicznej (budowy i zasady działania, cech konstrukcyjnych) oraz charakterystyki eksploatacyjnej (parametrów diagnostycznych, węzłów regulacyjnych i obsługowych, materiałów eksploatacyjnych itd.). 

Metoda diagnozowania to świadomie zastosowany sposób postępowania służący do osiągnięcia określonego celu. Efektywne metody opierają się na parametrach opisujących sygnały diagnostyczne, których źródłem są zachodzące procesy (robocze, towarzyszące, inne). Wyróżnia się dwie fazy badania i oceny stanu technicznego pojazdu lub jego układu: kontrolę stanu i lokalizację uszkodzeń. Zadaniem podstawowym w procesie diagnozowania pojazdu (układu) jest określenie stanu obiektu w całości, bez rozróżniania stanu jego elementów. Celem badania jest wówczas stwierdzenie, czy obiekt jako całość nadaje się do użytku. Takie badanie nazywa się kontrolą stanu pojazdu lub jego układu. Uzyskanie negatywnego wyniku kontroli oznacza, że pojazd (układ) znajduje się w stanie niezdatności. W takim przypadku pojazd lub jego układ powinien być skierowany do drugiego etapu badań, to jest określenia stanu elementów celem ich regulacji, naprawy lub wymiany. Ten rodzaj badania nazywa się lokalizacją uszkodzeń. 
Przyrządy (urządzenia) diagnostyczne powinny charakteryzować się następującymi cechami: prostym i optymalnym algorytmem funkcjonowania, automatycznym opracowywaniem diagnozy, jednoznacznością i czytelnością przedstawiania diagnozy, możliwością kontroli i (lub) lokalizacji uszkodzeń, prostotą obsługiwania oraz niskimi kosztami.
Do wykonywania kontroli stanu obiektu i lokalizacji ewentualnych uszkodzeń wykorzystuje się algorytmy, które są uporządkowanymi, minimalnymi zbiorami sprawdzeń diagnostycznych (sprawdzenie to pomiar i ustalenie wartości parametru diagnostycznego).

Zadania i elementy składowe zawieszenia
Zawieszeniem samochodu (rys. 1) nazywa się zespół elementów łączących koła jezdne (osie, mosty napędowe) z ramą lub nadwoziem samonośnym. Zadaniem zawieszenia jest łagodzenie wstrząsów wywołanych nierównościami drogi, po której porusza się pojazd, w celu:

• zapewnienia maksymalnego komfortu jazdy przewożonym osobom,
• ochrony ładunków przed nadmiernymi wstrząsami i szkodliwymi drganiami,
• zwiększenia trwałości mechanizmów samochodu.

rys. 1. Zawieszenie samochodu osobowego Renault Laguna II: przód – niezależne, typu pseudo-McPherson, z dolnymi wahaczami trójkątnymi i stabilizatorem poprzecznym; tył – półniezależne, pojedyncze wahacze wleczone zespolone z poprzeczną belką skrętną, amortyzatory i niewspółosiowe z nimi sprężyny beczułkowe oraz stabilizator poprzeczny prętowy (źródło: Renault)

Układ zawieszenia spełnia w samochodzie bardzo ważną rolę w przekazywaniu sił między ramą lub nadwoziem samonośnym i kołami toczącymi się po nawierzchni drogi. Z tego powodu istnieje wiele rodzajów zawieszeń posiadających bardzo różne własności, decydujące w wielu przypadkach nie tylko o płynności ruchu, lecz również o bezpieczeństwie podczas jazdy. 
Pod względem konstrukcyjnym układ zawieszenia pojazdu samochodowego składa się z kilku grup zespołów:

• elementów sprężystych,
• elementów tłumiących,
• elementów prowadzących,
• ograniczników skoku.

Elementy sprężyste umieszczone są pomiędzy kołami i ramą lub nadwoziem samonośnym. Odznaczają się dużą odkształcalnością sprężystą. Pośredniczą w przekazywaniu wszystkich sił pionowych między kołami a ramą (nadwoziem samonośnym), umożliwiając i jednocześnie utrudniając ich wzajemne przemieszczanie. Przeciwstawiają się wychyleniom kół z położenia statycznej równowagi i wymuszają ich powrót do tego położenia w miarę zaniku zewnętrznego obciążenia dynamicznego. Zespół elementów sprężystych wpływa na charakter drgań kół jezdnych i nadwozia pojazdu.
Amortyzatory są elementami tłumiącymi drgania resorowanej masy samochodu. Powodują osłabianie wstrząsów oraz tłumią drgania przez pochłanianie i wytracanie energii obciążeń wywołujących te drgania.
Zespół elementów prowadzących łączy koła jezdne z ramą lub nadwoziem samonośnym i wyznacza kinematykę przemieszczania się kół. Za pośrednictwem tych elementów na ramę lub nadwozie samonośne przenoszone są wszystkie siły wzdłużne i poprzeczne, działające na koła jezdne pojazdu.
Ograniczniki skoku – rozróżnia się ograniczniki skoku dobicia (ściskania) i odbicia (rozciągania). Ograniczniki skoku odbicia ograniczają ruch kół w dół w przypadku miękkich i średnio twardych zawieszeń. Najczęściej poduszki tych ograniczników znajdują się w amortyzatorach lub kolumnach prowadzących. Ograniczniki skoku dobicia ograniczają ugięcia zawieszenia (na małej drodze przejmują duże siły). Elastyczne poduszki ograniczników mogą być umieszczane zarówno w amortyzatorze, wewnątrz sprężyny śrubowej, jak i montowane na obudowie mostu. 
Połączenie kół jezdnych (osi, mostów napędowych) z ramą lub nadwoziem samonośnym za pomocą elementów sprężystych powoduje, że wszystkie masy pojazdu można podzielić na:

• masy resorowane, których ruch jest stosunkowo łagodny na skutek izolującego działania zawieszenia (np. rama, silnik, nadwozie samonośne, kabina kierowcy), 
• masy nieresorowane, na które bezpośrednio oddziałują wstrząsy wywołane nierównościami nawierzchni drogi (np. koła jezdne, bębny hamulcowe, osie, mosty napędowe itd.).