Pomiar geometrii ustawienia kół i osi w samochodach ciężarowych

There are no translations available.

Autor: Sławomir Kocznur (e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it )
Miejsce publikacji: "Auto Moto Serwis" - październik 1996 r. nr 10 (37)

Przebywając w wielu bazach samochodów ciężarowych i autobusów prawie zawsze przeraża mnie widok wyposażenia warsztatów naprawczych. Geometrię kół jeszcze często ustawia się za pomocą przysłowiowego kija od miotły i sznurka. W niewielu spotkać można optyczny przyrząd PKo-16 do 24 produkowany przed kilkoma latami przez Precyzję z Bydgoszczy. A już zupełnie sporadycznie natknąć się można na przyrządy nowocześniejsze, które dodatkowo umożliwiają ustawienie tylnych osi kół prostopadle do osi ramy. A przecież prawidłowe ustawienie kół i osi wszystkich pojazdów drogowych, w szczególności samochodów ciężarowych (ze względu na ich dużą masę i osiągane współcześnie prędkości), ma bardzo duży wpływ na bezpieczeństwo wszystkich uczestników ruchu drogowego. Złe ustawienie kół i osi przynosi wymierne straty w postaci zmniejszenia trwałości ogumienia i zwiększonego zużycia paliwa. Jeżeli w samochodzie 3-osiowym jedna z osi tylnych nieprostopadła jest do osi ramy "tylko" o 10', to po przejechaniu trasy 1000 km uzyska się efekt równy przesuwaniu opon bokiem przez prawie 3 km. Holowanie natomiast naczepy z osiami nieprostopadłymi do osi ramy o 1° może spowodować zużycie paliwa większe o ponad 10%.

Fot. 1. GTL Colt

Urządzenia przeznaczone do diagnostyki geometrii kół samochodów ciężarowych, autobusów, naczep i przyczep powinny spełniać podobne warunki jak przyrządy dla samochodów osobowych, które zostały wyszczególnione w artykule zawartym w 7-8 numerze Auto Moto Serwisu. Oczywiście, po uwzględnieniu specyfiki samochodów ciężarowych. Urządzenie takie powinno spełniać dodatkowo następujące warunki:

• umożliwiać zamocowanie zespołów pomiarowych na różnych typach obręczy kół zarówno stalowych, jak i aluminiowych o średnicach z zakresu 14-22,5"
• umożliwiać wykonanie prawidłowego pomiaru dla rozstawu osi kół w zakresie 0 do min. 8000 mm
• gwarantować dopuszczalny nacisk koła na jedną obrotnicę rzędu 5000 kG.

Najlepszym stanowiskiem do pomiaru geometrii kół w samochodach ciężarowych, autobusach, naczepach i przyczepach jest kanał warsztatowy. Nawierzchnia przy kanale musi być twarda, płaska i wypoziomowana. Dla zachowania właściwej dokładności pomiaru dopuszczalny błąd płaskości i wypoziomowania nie powinien przekraczać 1 mm na 1000 mm długości. O ile jest to możliwe kanał powinien być ustawiony w sposób przejazdowy. Ma to szczególne znaczenie przy sprawdzaniu geometrii kół i osi w naczepach i przyczepach. Ponadto droga dojazdowa do kanału musi być prostoliniowa na odpowiednio długim odcinku, aby np. w autobusach przegubowych nastąpiło takie ustawienie pojazdu, przy którym koła znajdujące się za przegubem były w położeniu do jazdy "na wprost".

Na rynku polskim, podobnie jak i w innych krajach, mały jest wybór przyrządów do pomiaru geometrii kół i osi w samochodach ciężarowych. Wielu producentów urządzeń do sprawdzania kół, nawet tych dużych, nie ma w swojej ofercie ani jednego przyrządu przeznaczonego dla samochodów ciężarowych. W naszych warsztatach najbardziej rozpowszechniony jest przyrząd GTL Colt (fot.1) produkowany przez bydgoską Precyzję. Jest to urządzenie laserowo- mikroprocesorowe, które służy do pomiaru samochodów osobowych (czteroczujnikowo), ciężarowych (dwuczujnikowo z wykorzystaniem specjalnych liniałów pomiarowych do kontroli tylnych osi kół względem osi ramy pojazdu), autobusów, przyczep i naczep. W funkcjonowaniu Colta wykorzystano m. in. skupioną wiązkę światła, wysyłaną w postaci precyzyjnego, rozszczepionego dwukierunkowo promienia lasera oraz sygnał elektryczny przekazywany przez specjalistyczne wychyleniowe (grawitacyjne) czujniki opto-elektroniczne. Przyrząd ten łączy w sobie wszystkie zalety jakie niesie za sobą pomiar kątów poziomych na drodze optycznej (zastosowano niskoenergetyczny, bezpieczny laser półprzewodnikowy) oraz elektroniczny pomiar kątów pionowych (realizowany przy użyciu wyżej wymienionych bardzo dokładnych czujników opto-elektronicznych). Te ostatnie, dzięki cyfrowemu przetwarzaniu sygnału, współpracują z odpowiednio oprogramowanym mikroprocesorem. Uzyskiwany z nich sygnał analogowy przetwarzany jest na postać cyfrową czytelną dla mikroprocesora. Wartości pomierzonych kątów pionowych wyświetlane są bezpośrednio na wyświetlaczu diodowym umieszczonym w sposób ergonomiczny w obudowie zespołu pomiarowego. Do kompensacji bicia układu koło-zacisk wykorzystano zarówno promień lasera jak i elektronikę. Odczyt kątów i ustawień poziomych (np. jazdy na wprost, zbieżności) realizowany jest przy użyciu lasera, płaskich ekranów służących do rzutowania promienia oraz skal pierścieniowych. Na podziałkach skal realizowany jest odczyt mierzonych wartości. Na podkreślenie zasługuje fakt, że Colt mierzy zbieżności połówkowe kół przednich. Może on pracować bezprzewodowo z zasilaniem z pakietu baterii akumulatorów lub przewodowo pobierając prąd bezpośrednio z ładowarki akumulatorów.

Fot. 2. Zespół pomiarowy nowego przyrządu Precyzji

Innym przyrządem do pomiaru geometrii kół i osi samochodów ciężarowych jest całkowicie optyczne (laserowe) urządzenie Josam laser AM firmy Josam. Przyrząd ten, niestety, nie mierzy zbieżności połówkowej kół przednich.

Również dla samochodów ciężarowych i autobusów przeznaczony jest przyrząd Serii 111 firmy Hunter. Jest to przyrząd komputerowy, czteroczujnikowy.

Na październikowych targach motoryzacyjnych w Katowicach odbędzie się pierwszy publiczny pokaz nowego urządzenia (fot. 2), przeznaczonego dla samochodów ciężarowych (dwu- i wieloosiowych), autobusów (w tym również przegubowych), naczep i przyczep, wyprodukowanego przez Precyzję z Bydgoszczy. W obecnej chwili (koniec sierpnia) nieznana jest jeszcze nazwa tego nowego przyrządu, choć jest on intensywnie testowany na różnych stacjach diagnostycznych. Mierzy on pojazdy posiadające obręcze kół w zakresie średnic od 14" do 24". Nowy przyrząd pozwala na pomiar następujących parametrów informujących o stanie geometrii kół pojazdu:

• zbieżności połówkowej kół przednich,
• zbieżności całkowitej kół przednich i tylnych,
• kątów pochylenia kół przednich i tylnych,
• kątów nierównoległości osi kół,
• kątów nieprostopadłości osi kół do osi symetrii ramy,
• bocznego przestawienia kół względem osi symetrii ramy,
• kątów wyprzedzenia osi sworzni zwrotnic,
• kątów pochylenia osi sworzni zwrotnic,
• różnicy kątów skrętu kół przy skręcie o 20°.

Fot. 3. Pomiar tylnej osi ciągnika przy użyciu liniałów pomiarowych

Do pomiaru kątów pionowych wykorzystano specjalistyczne wychyleniowe (grawitacyjne) czujniki opto-elektroniczne. Natomiast pomiar zbieżności połówkowej realizowany jest przez specjalistyczne czujniki o podwyższonych dokładnościach pomiarowych, które są ze sobą sprzężone przy pomocy elastycznych cięgien. Ustawienia kół do jazdy na wprost oraz pomiar położenia osi tylnych wykonywany jest przy pomocy niskoenergetycznego lasera półprzewodnikowego i specjalnych liniałów pomiarowych (fot. 3). Posłużenie się wiązką światła laserowego umożliwia pomiar nawet przy bardzo intensywnym nasłonecznieniu. Liniały pomiarowe służą do bazowania na ramie pojazdu podczas pomiaru geometrii kół. Do pomiarów wykorzystuje się zawsze dwa liniały pomiarowe, zawieszając je w określonych miejscach ramy, w zależności od rodzaju pojazdu oraz od tego, które z kół mają być mierzone. Przyrząd wyposażony jest m. in. także w zawiesie do naczepy, które umożliwia bazowanie liniału pomiarowego na czopie naczepy oraz w zawiesie do przyczepy, które zapewnia mocowanie i jednoznaczne bazowanie na uchu pociągowym przyczepy. Do ustawienia zespołów pomiarowych w poziomie wykorzystywana jest tzw. elektroniczna poziomnica. Poza tym zespoły pomiarowe wyposażone są w wyświetlacze ciekłokrystaliczne, na których wyświetlana jest nazwa mierzonego kąta i jego wartość. Przyrząd pamięta wartości zmierzonych kątów aktualnie badanego pojazdu. Pomiar kątów wyprzedzenia i pochylenia osi sworzni zwrotnic realizowany jest jednocześnie przy jednorazowym skręcie kół w lewo i w prawo. Zespoły pomiarowe zasilane są bateriami niklowo-kadmowymi nowej generacji (bez efektu pamięciowego). Doładowywanie baterii akumulatorów odbywa się w pełni automatycznie, po odłożeniu zespołów pomiarowych na stanowiska odkładcze wózka. Istnieje oczywiście możliwość pracy przewodowej. Kompensację bicia układu koło-zacisk przeprowadza się w sposób mechaniczny, przy wykorzystaniu specjalnego zacisku. Osoby, które znają kompensację mechaniczną z przyrządów typu PKo, zdziwią się jak prosto i szybko realizowana ona jest w nowym przyrządzie. W ciągu jednego obrotu koła, w trzech jego położeniach, za pomocą dwóch śrub regulacyjnych, można dokładnie skompensować bicie. W testach osoby, które po raz pierwszy przeprowadzały kompensację mechaniczną, radziły sobie z nią bez żadnego problemu.

Artykuł ten jest piątym z cyklu poświęconego geometrii kół samochodowych. Mam nadzieję, że przybliżył on niełatwą problematykę geometrii ustawienia kół, przynajmniej części czytelnikom Auto Moto Serwisu, tym bardziej, że temat ten rzadko gości na łamach pism fachowych. Dobrze by się stało, gdyby przedstawiciele producentów samochodów zaprezentowali na łamach AMS specyficzne elementy technologii pomiarów dla poszczególnych marek samochodów.