Diagnostyka

Diagnostyka współczesnych pojazdów samochodowych obejmuje serię specjalnych pomiarów przeprowadzanych najczęściej wówczas, gdy pojazd utraci zdolność eksploatacyjną lub gdy wymagane jest poświadczenie zdatności technicznej pojazdu dla władz administracyjnych.

Z tego punktu widzenia diagnostykę samochodów można podzielić na diagnostykę w systemie eksploatacji i na diagnostykę układów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo. Połączenie obu tych diagnostyk na jednym stanowisku to diagnostyka kompleksowa samochodu. Znaczną część stanowiska do kompleksowej diagnostyki pojazdu zajmują zespoły do pomiaru parametrów układu napędowego. Przykładem takiego stanowiska jest hamownia podwoziowa. Ze względu na sposób odbioru mocy hamownie podwoziowe dzieli się na:

- obciążeniowe (z hamulcami),
- bezwładnościowe (bezhamulcowe),
- obciążeniowo-bezwładnościowe.

W hamowniach podwoziowych obciążeniowych napęd z kół samochodu przekazywany jest przez rolki jezdne do hamulca. Stosowane są hamulce hydrauliczne, elektrowirowe, elektryczne i powietrzne. Pomiary na tego typu stanowiskach w pewnym zakresie przypominają pomiary na hamowniach silnikowych, z tą różnicą, że wyniki dotyczą pracy całego układu napędowego i mierzone są na kołach. Stąd też ważne jest takie opracowanie testów pomiarowych, aby uzyskać rozdzielenie diagnozy dotyczącej silnika i diagnozy dotyczącej układu przeniesienia napędu (sprzęgła, skrzyni biegów, wału napędowego, mostu i kół jezdnych).
Początkowo w stacjach kontroli i obsługi pojazdów oraz w warsztatach samochodowych stosowano krajowe hamownie podwoziowe z hamulcami hydraulicznymi. Obecnie dostępne są również nowoczesne hamownie podwoziowe z hamulcami elektrowirowymi oraz bezwładnościowe, wytwarzane przez producentów polskich (Godula Moto Sport, V-tech Dynamometers) i zagranicznych (np. Cartec, Maha, Ryme, Vamag).
Ze względu na rodzaj badanych pojazdów wyróżniamy hamownie podwoziowe do badania:
- pojazdów jednośladowych (motocykli),
- pojazdów typu ATV (czterokołowce, quady),
- samochodów osobowych i dostawczych,
- samochodów ciężarowych i autobusów.

W dalszej części przedstawiono wybrane rozwiązania hamowni podwoziowych różnych wytwórców: hamownie motocyklowe i do pojazdów typu ATV, a także hamownie samochodowe obciążeniowe z hamulcem hydraulicznym i elektrowirowym oraz bezwładnościowe.

Hamownie podwoziowe motocyklowe

Przykładami hamowni motocyklowych obciążeniowych (hamulec elektrowirowy) są stanowiska LPS 500 firmy Cartec oraz LPS 3000 (z zestawem rolek R 50) firmy Maha.
Podczas badań na hamowni LPS 500 przednie koło motocykla jest mocowane za pośrednictwem uchwytu zaciskanego siłownikiem pneumatycznym. Uchwyt ten (zależnie od rozstawu kół motocykla) można przesuwać tak, aby tylne koło ustawić na rolkach. Hamownia pozwala na pomiar mocy silników o wartości do 160 kW. Rolki stykające się z tylnym kołem motocykla umożliwiają jazdę z prędkością do 300 km/h. Hamownia umożliwia pomiar następujących parametrów:
- maksymalnej mocy silnika i na kole motocykla,
- maksymalnego momentu obrotowego silnika i na kole motocykla,
- siły obwodowej występującej na styku opony i rolek hamowni,
- prędkości jazdy motocykla,
- prędkości obrotowej silnika,
- temperatury oleju silnikowego.

Standardowo stanowisko LPS 500 jest wyposażone w ręczny pulpit sterujący z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym. Dodatkowo może być wyposażone w program dla komputera PC (umożliwiający sterowanie, prezentację i archiwizację wyników pomiarów), zespół do pomiaru ciśnienia atmosferycznego i temperatury, dmuchawę oraz inne elementy.
Znanym producentem hamowni podwoziowych jest firma Maha, która wytwarza również hamownie obciążeniowe do badania motocykli LPS 3000/R50. Hamownia umożliwia m.in. pomiar mocy silnika i na kole napędowym, momentu obrotowego silnika, drogi wybiegu (oporów układu przeniesienia napędu), prędkości jazdy. Po podłączeniu analizatora spalin możliwe jest jednoczesne badanie składu spalin (rozszerzenie zakresu stosowania). Hamownia jest wyposażona w pneumatyczne mocowanie koła przedniego. Stanowisko hamowni dostępne jest zarówno w odmianie naposadzkowej (rys. 1), jak i podposadzkowej. Urządzenie może stanowić element składowy linii diagnostycznej. W ofercie tego producenta występują również hamownie podwoziowe LPS 25 i MFP 250 do kontroli motocykli, małych pojazdów 3- i 4-kołowych (quady).
W kraju dostępne są także hamownie motocyklowe bezwładnościowe oferowane przez innych wytwórców, np. HPM-B3 firmy Godula Moto Sport.

Hamownie podwoziowe z hamulcami hydraulicznymi
Hamownie podwoziowe obciążeniowe z hamulcami hydraulicznymi przedstawiono na przykładzie rozwiązań krajowych, to jest stanowisk do badania samochodów osobowych HPWO-160 oraz do badania pojazdów ciężarowych HPWC-300.
Plan sytuacyjny pomieszczenia hamowni podwoziowej HPWO-160 z zaznaczeniem podstawowych wymiarów i rozmieszczenia zasadniczych elementów składowych przedstawiono na rys. 2. Na planie sytuacyjnym uwidoczniono: układ jezdny (1), układ pomiarowo-wskaźnikowy (2), uchwyt zdalnego sterowania (3), dmuchawę (4), podstawki pod koła nienapędzane (5), wyciąg spalin (6), doprowadzenie (7) i odprowadzenie (8) wody oraz doprowadzenie sprężonego powietrza (9). W celu ułatwienia badań oraz zabezpieczenia działania hamowni podwoziowej niezbędne jest wyposażenie pomieszczenia hamowni w różnorodne instalacje i urządzenia. Do najważniejszych zalicza się: instalację wodną, instalację sprężonego powietrza, indywidualny wyciąg spalin zakładany na końcówkę rury wydechowej pojazdu, instalację wentylacyjną, zasilanie elektryczne, kanał przeglądowy i podnośnik kanałowy.
Wymienione hamownie podwoziowe przeznaczone są do kompleksowego badania stanu technicznego samochodów (osobowych, ciężarowych) i umożliwiają wykonanie:
- pomiaru mocy na kołach jezdnych pojazdu,
- pomiaru zużycia paliwa w warunkach zbliżonych do rzeczywistych,
- ogólnej oceny stanu technicznego układu przeniesienia napędu na podstawie wartości drogi wybiegu,
- oceny prawidłowości działania prędkościomierza i licznika kilometrów,
- diagnozowania silnika pojazdu pod obciążeniem za pomocą odrębnych przyrządów i zestawów diagnostycznych.
Hamownia podwoziowa składa się z dwóch podstawowych układów, to jest układu jezdnego (zespołu dynamometrycznego) i układu pomiarowo-wskaźnikowego. Ponadto zastosowano wyposażenie pomocnicze obejmujące: dmuchawę do chłodzenia silnika badanego samochodu, podstawki blokujące pod koła, dźwignię do skalowania wraz z obciążnikami, przewody i złączki do pomiaru zużycia paliwa.
Jednym z zespołów układu jezdnego jest rama, w której wnętrzu zabudowane są pozostałe elementy tego układu. Kolejnym zespołem są rolki jezdne hamowane i podpierające. Między rolkami jezdnymi znajduje się belka osadzona na dwóch pneumatycznych dźwignikach i połączona z linkami do blokowania rolek. Hamulec hydrauliczny połączony jest współosiowo za pomocą sprzęgła z rolkami jezdnymi hamowanymi. Osadzony jest na łożyskach kulkowych i przez ramię przekazuje moment obrotowy na czujnik dynamometryczny. Mierzone wielkości mechaniczne po przetworzeniu na impulsy elektryczne przekazywane są na odpowiednio wyskalowane wskaźniki umieszczone w obudowie z układem pomiarowo-wskaźnikowym.
Układ pomiarowo-wskaźnikowy zawiera następujące zespoły:
- obudowę osadzoną na przesuwnym podwoziu,
- mierniki pomiaru mocy i prędkości,
- przyrząd do pomiaru zużycia paliwa,
- licznik pomiaru drogi i licznik różnicowy,
- elementy sterowania i regulacji: uchwyt zdalnego sterowania, lampki kontrolne, przełączniki klawiszowe itp.