Rola urządzeń diagnostycznych przy obsłudze i naprawach pojazdów samochodowych. (cz.I)
Tendencje obowiązujące we współczesnych konstrukcjach pojazdów samochodowych zakładają ciągłą poprawę ich osiągów, przy jednoczesnym zmniejszaniu kosztów produkcji. Efektem tego typu działań są produkowane pojazdy, które charakteryzują się znacznym nasileniem oddziaływań czynników cieplnych, mechanicznych i chemicznych, co wiąże się z intensywnym procesem starzenia i zużycia.
W trakcie eksploatacji pojazdów samochodowych ich stan techniczny ulega ciągłemu pogorszeniu wywołującemu w efekcie rożnego rodzaju uszkodzenia poszczególnych elementów, mechanizmów i całych podzespołów, w związku z tym konieczna jest ich bieżąca obsługa od badań technicznych po naprawy.
Stan techniczny pojazdu samochodowego lub jego poszczególnych mechanizmów i podzespołów ocenić można metodami bezpośrednimi, po demontażu i wykonaniu pomiarów zużycia jego części lub metodami pośrednimi bez demontażu. W tym przypadku stopień zużycia lub uszkodzenia określa się na podstawie skutków, jaki te zjawiska wywołują. W procesie eksploatacji pojazdu najczęściej stosuje się ocenę stanu technicznego metodami pośrednimi. Wynika to przede wszystkim ze znacznego w ostatnim czasie rozwoju technik pomiarowych, a zwłaszcza coraz szerszego zastosowania systemów elektronicznych. Doprowadziło to również do znacznego zautomatyzowania czynności kontrolnych.
Ponieważ pojazdy samochodowe i ich główne układy i podzespoły są złożonymi obiektami diagnostycznymi, przy stawianiu diagnozy o aktualnym stanie technicznym z jednoczesnym minimalnym nakładem pracy konieczne jest stosowanie różnorodnych, a zarazem możliwie najlepszych testów diagnostycznych z wykorzystaniem rozmaitych parametrów diagnostycznych i charakterystyk.
Określenie stanu technicznego pojazdów, ich mechanizmów, czy podzespołów realizowane poprzez prowadzenie czynności diagnostycznych, polegających na porównaniu zebranych sygnałów (symptomów) diagnostycznych z wartościami nominalnymi wykorzystywane jest nie tylko przy kwalifikacji pojazdu do naprawy, lecz również w trakcie badań technicznych, a także po wykonaniu naprawy, w celu sprawdzenia poprawności jej wykonania. Obiektem badań diagnostycznych może być zarówno cały pojazd, jak i jego układ (układ kierowniczy), zespół (silnik, skrzynia biegów), mechanizm (rozrządu), para elementów współpracujących (wał korbowy i łożyska).
Konstrukcje współczesnych pojazdów samochodowych wymagają obecnie użycia odpowiedniego przyrządu diagnostycznego niemal przy każdej czynności obsługowej, a z pewnością przy każdej naprawczej. Zasada ta obowiązuje zarówno przy najprostszych czynnościach naprawczych związanych wyłącznie z wymianą elementu, czy podzespołu, jak również i skomplikowanych naprawach dotyczących całych mechanizmów. Dzięki dostępnym osiągnięciom techniki warsztatowej możliwe jest wykorzystanie bardzo szerokiej gamy przyrządów i urządzeń diagnostycznych i kontrolno-pomiarowych.
Jednym z najlepszych przykładów konieczności zapewnienia stałej okresowej obsługi technicznej i kontroli z wykorzystaniem urządzeń diagnostycznych jest pomiar i sprawdzenie poprawności wartości parametrów ustawienia kół i osi pojazdów. Układ ten i aktualny jego stan techniczny ma bardzo istotny wpływ na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Zapewnienie w trakcie eksploatacji pojazdu zalecanych przez producenta pojazdu parametrów geometrii ustawienia kół pojazdu gwarantuje ich stabilizację, stateczność i kierowalność samochodu, zmniejszenie zużycia opon, elementów układu kierowniczego oraz zużycia paliwa. Wiadomo, że nadane przez producenta pojazdu parametry nie będą miały w trakcie eksploatacji nominalnych wartości i będą one oczywiście nieco odbiegać od wartości fabrycznych, lecz muszą mieścić się w dopuszczalnych dla poszczególnych wielkości wartościach odchyłek.
Kontrola parametrów geometrii ustawienia kół i osi pojazdów i ewentualna ich regulacja konieczna jest nie tylko po wszelkich naprawach układu zawieszenia, czy układu kierowniczego, lecz także w trakcie normalnej eksploatacji pojazdu. Wynika to z nieuniknionej zmiany wartości parametrów układu kierowniczego, wynikającej z częściowej utraty sprężystości elementów zawieszenia (powstających w układzie kierowniczym i zawieszenia luzów).
Właściwie funkcjonujący układ kierowniczy nadaje optymalne ustawienie kół i osi sworzni zwrotnic, Przy właściwie ustawionym (wyregulowanym) układzie kierowniczym samochód samoczynnie utrzymuje kierunek podczas jazdy na wprost, zapewnia toczenie się bez poślizgu kół kierowanych na zakręcie oraz powoduje powracanie kół kierowanych do pozycji środkowej odpowiadającej jeździe na wprost przy wychodzeniu z zakrętu.
Kontrolowane w trakcie pomiaru parametrów geometrii ustawienia kół i osi pojazdów są następujące wartości:
- zbieżność połówkowa kół przednich,
- zbieżność całkowita kół przednich,
- zbieżność całkowita kół tylnych,
- kąty pochylenia kół przednich i tylnych,
- kąty nieprostopadłości osi kół do osi symetrii ramy,
- kąty nierównoległości osi kół,
- boczne przestawienie kół względem osi symetrii ramy,
- kąty wyprzedzenia osi sworzni zwrotnic,
- kąty pochylenia osi sworzni zwrotnic,
- różnice kątów skrętu kół przy skręcie 200,
- maksymalne kąty skrętu kół.
Sprawdzenie poprawności ustawienia układu kierowniczego może być wykonane dwoma metodami:
- w warunkach dynamicznych, podczas ruchu pojazdu – jest to wyłącznie kontrola wstępna,
- w warunkach statycznych – jest to kontrola dokładna.
Kontrola ustawienia układu kierowniczego podczas ruchu pojazdu zdecydowanie lepiej uwzględnia rzeczywiste warunki pracy układu kierowniczego. Polega na ocenie ustawienia kół pojazdu na podstawie wartości sił bocznych lub przemieszczeń (poślizgów) pojawiających się pomiędzy toczącym się kołem i przesuwną powierzchnią (płytą lub rolką) urządzenia kontrolnego. Zaletą tej metody jest bardzo krótki czas pomiarów (czas przejazdu przez płyty). Metoda ta służy wyłącznie do wykonania kontroli wstępnej ustawienia kół.
Wyłącznie metoda statyczna pomiaru geometrii ustawienia kół i osi pojazdów jest w stanie zagwarantować miarodajne wyniki dotyczące aktualnych wielkości poszczególnych parametrów. Do wykonania procesu kontroli geometrii kół z wykorzystaniem tej metody konieczne jest przygotowanie odpowiedniego stanowiska diagnostycznego, spełniającego określone warunki (zapewniającego odpowiednią płaskość i zachowanie poziomu wszystkich punktów podparcia kół). Warunki te spełnia odpowiednio przygotowana wokół kanału przeglądowego tzw. ława pomiarowa lub diagnostyczny podnośnika najazdowy czterokolumnowy lub nożycowy.
Najczęściej stosowanym dotychczas stanowiskiem do kontroli i pomiaru geometrii ustawienia kół i osi pojazdów był kanał przeglądowy. Tego typu stanowisko wyposażone musi być w przesuwny podnośnik do podnoszenia osi pojazdu w trakcie wykonywania czynności kompensacji, metodą tradycyjną. Stanowisko musi być przygotowane w taki sposób, aby wszystkie cztery koła pojazdu znajdowały się dokładnie na tej samej wysokości. Przednie koła muszą być umieszczone na obrotnicach, a tylne na odpowiednich płytach przesuwnych (rozprężnych), zapewniających właściwe ułożenie się kół tylnej osi. Przy pomiarze i kontroli geometrii kół pojazdów istnieje możliwość przygotowania ławy pomiarowej z płaskim podłożem oraz z wykonanymi wgłębieniami. W przypadku zastosowania płaskiego podłoża ławy pomiarowej obrotnice i płyty przesuwne ułożone są na płaskiej powierzchni stanowiska, a wjazd na nie umożliwiają odpowiednie, dokręcane najazdy. W przypadku wykorzystania zagłębień obrotnice i płyty rozprężne umieszczane są w nich w taki sposób, aby ich górna płaszczyzna, na których w trakcie pomiaru znajdują się koła pojazdu, była na równym poziomie z powierzchnią ławy pomiarowej. Ze względu na różne rozstawy kół i osi pojazdów zagłębienia w posadzce muszą zapewniać możliwość przemieszczania obrotnic w kierunku poprzecznym, a płyt rozprężnych pod tylne koła w kierunku poprzecznym oraz wzdłużnym do kierunku najeżdżania pojazdem.
Drugim rodzajem stanowiska kontrolno-pomiarowego przy sprawdzaniu parametrów geometrii ustawienia kół i osi pojazdów jest wykorzystanie podnośnika najazdowego. Podnośnik musi mieć dostosowane do grupy obsługiwanych pojazdów wymiary pomostów najazdowych oraz odpowiednią nośność. Ponadto wyposażony musi być w dodatkowy, przesuwany wzdłuż pomostów podnośnik do podnoszenia osi pojazdu lub dodatkowe nożyce do unoszenia całego pojazdu przy wykonywaniu czynności kompensacji bicia obręczy koła metodą tradycyjną. Tak, jak stanowisko kanałowe, podnośnik również posiadać musi obrotnice i płyty rozprężne umieszczone w odpowiednio przygotowanych zagłębieniach pomostów lub nakładane na pomosty wraz z zestawem najazdów.