DIAGNOZOWANIE UKŁADU JEZDNEGO

Transkrypt

1 DIAGNOZOWANIE UKŁADU JEZDNEGO 1.0. Moliwe uszkodzenia. nadmierne zuycie ogumienia; wzrost oporów toczenia; przyspieszone zuycie łoysk piast kół, sworzni i tulei zwrotnic Zakres diagnozowania. Zakres diagnozowania układu jezdnego obejmuje przede wszystkim sprawdzenie: stanu kół jezdnych i ich ogumienia, kontrol prawidłowego montau kół, ocen wielkoci luzów w łoyskach piast kół, ocen hałaliwoci pracy piast kół, naley okreli stan techniczny opony ( głboko rzeby bienika, liczba, wymiary i rozmieszczenie uszkodze na obwodzie, charakter zuycia bienika) W przypadku nowych kół jezdnych naley: sprawdzi zgodno uytych obrczy i opon z wymaganiami wytwórcy samochodu, sprawdzi prawidłowo wzajemnego ułoenia po zmontowaniu (ułoenie ryski centrujcej opony wzgldem obwodu obrczy), sprawdzi warto cinienia powietrza w ogumieniu, okreli ewentualne bicie obrczy i koła, wyrównoway koła statycznie i dynamicznie Metody diagnozowania. Do oceny stanu technicznego układu jezdnego stosuje si nastpujce metody: organoleptyczne; przyrzdowe; trakcyjne Metody organoleptyczne polegaj na wykonaniu: ogldzin zewntrznych układu jezdnego, ocenie wartoci luzów w poszczególnych parach kinematycznych (w łoyskach piast kół i sworznia zwrotnicy), ocenie hałaliwoci pracy piast kół. a) Zasadnicze cele ogldzin zewntrznych: sprawdzenie kompletnoci układu, sprawdzenie pewnoci połcze, sprawdzenie stanu zewntrznego elementów. Podczas ogldzin kół naley zwróci uwag na: - zgodno uytych opon i obrczy z wymaganiami wytwórcy pojazdu, - prawidłowo wzajemnego ułoenia opon i obrczy po zmontowaniu, - głboko rzeby bienika, - charakter zuycia bienika,

2 - liczb, wymiary i rozmieszczenie uszkodze na obwodach opon, - uszkodzenia i deformacje obrczy i tarcz kół. Dobór właciwych opon do pojazdu jest bardzo istotn spraw dla bezpieczestwa, komfortu i ekonomicznoci eksploatacji. Dlatego na kadej oponie jest trwałe oznakowanie zawierajce informacje umoliwiajce dokonanie wyboru optymalnych opon do pojazdu w przewidywanych warunkach eksploatacji. Oceniajc prawidłowo doboru ogumienia do samochodu, nie wystarczy zwrócenie uwagi na zgodno wymiarow opon. Naley sprawdzi równie konstrukcj opony, nono, zakres prdkoci i rodzaj bienika. Istotna jest take data jej produkcji. Zgodnie z wymaganiami norm midzynarodowych, podstawowe oznakowanie opony powinno zawiera (rys. 4.1.) nastpujce elementy. Indeks nonoci podawany jako kod dwucyfrowy lub trzycyfrowy, okrelajcy dopuszczalne obcienie opony przy maksymalnej prdkoci i cinieniu. Na przykład indeks nonoci 75 oznacza, e opona moe by obciona maksymalnie mas 387 kg. W indeksie nonoci opon do samochodów dostawczych i ciarowych, na przykład 106/104, pierwszy człon dotyczy opony pojedynczej, drugi natomiast opisuje nono opony w kole bliniaczym. Nono opony moe by równie opisana liczb PR (Ply Rating), na przykład 14 PR, okrelajc umown liczb warstw kordu bawełnianego odpowiadajc wytrzymałoci osnowy oznakowanej opony. Okrelenie rozmiaru i konstrukcji opony, na przykład: gdzie:

3 a - szeroko przekroju opony podawana w calach lub mm; b - wskanik przekroju opony wyraany w procentach; wskanik ten okrela stosunek wysokoci do szerokoci przekroju opony; jest na ogół pomijany w oznakowaniu opony, gdy jego warto jest równa około 80%; c - kod konstrukcji opony: R - opona radialna, D lub bez oznaczenia - opona diagonalna, B - opona diagonalna z opasaniem; d - rednica osadzenia opony na obrczy podawana w calach (niekiedy w mm). Symbol prdkoci podawany jest jako kod jednoliterowy, okrelajcy maksymaln prdko, przy której opona moe by eksploatowana. Na przykład symbol L oznacza maksymaln prdko eksploatacji opony 120 km/h, S km/h, H km/h, V km/h. Okrelenie charakterystyki opony: Tubeless - opona bezdtkowa, Tube Type - opona dtkowa, Regroovable - opona przeznaczona do pogłbiania rzeby bienika, Radial - dodatkowe oznaczenie opony radialnej, Ali Steel lub Monopły - opona całostalowa jednowarstwowa. Dodatkowe oznaczenia i napisy to: symbol rzeby bienika, znak homologacji, nazwa handlowa, nazwa producenta, miejsce umieszczenia wskanika TWI, kierunek obrotów opony i inne oznakowania (np. opis budowy osnowy i opasania, wartoci dopuszczalnego obcienia i cinienia eksploatacji, kod daty produkcji itp.). W Polskich Normach przewidziano nastpujce najwaniejsze rodzaje rzeb bienika i ich symbole; D -drogowa, T - terenowa, U - uniwersalna, S - specjalna, ANP - prowadzca, AN - napdowa oraz AM - nona. Kod daty produkcji (numer opony) zawiera kolejny tydzie roku produkcji i ostatni cyfr roku produkcji. Na przykład 253 oznacza, e opon wyprodukowano w 25 tygodniu 1993 roku. Producenci opon podaj w katalogach wykazy obrczy zalecanych i dopuszczalnych dla kadego rozmiaru opony. Eksploatacja opony na innej obrczy jest niedopuszczalna i moe by niebezpieczna dla uytkownika. Znormalizowane oznaczenia obrczy składaj si z liczby, litery, znaku łczcego i kolejnej liczby, na przykład 4.00 B x 13. Pierwsza liczba (4.00) oznacza szeroko obrczy wyraon w calach. Litera okrela rodzaj profilu (typ obrzea). Znak x" oznacza obrcz wgłbion, a znak -" obrcz płask. Ostatnia liczba (13) okrela rednic obrczy w calach. W niektórych przypadkach wystpuj na obrczy dodatkowe oznaczenia (np. oznaczenia obrczy dla opon bezdtkowych: H, H2, FH, FH2, CH). Liczby wchodzce w skład oznaczenia wymiarowego opon i obrczy okrelaj ich wymiary w sposób przybliony. Dokładne wymiary opon i obrczy oraz wartoci dopuszczalnych obcie i maksymalnych prdkoci opon, odpowiadajce poszczególnym oznaczeniom, s podawane w normach i katalogach fabrycznych. Oprócz umiejtnoci scharakteryzowania opony i obrczy na podstawie ich oznakowania diagnosta powinien umie oceni charakter zuycia ogumienia, gdy na tej podstawie mona wnioskowa o stanie technicznym układu jezdnego, zawieszenia i układu kierowniczego. Nierównomierne zuycie bienika wskazuje na wystpowanie nastpujcych nieprawidłowoci w układzie jezdnym lub kierowniczym (rys. 2.): za niskie cinienie powietrza w ogumieniu (a);

4 za wysokie cinienie powietrza w ogumieniu (b); za mały kt pochylenia koła (c); za duy kt pochylenia koła (d); za mała zbieno kół (e); niewywaenie statyczne koła (f) niewywaenie dynamiczne lub statyczne koła, nieprawidłowa zbieno (g). Rys. 2. Charakterystyczne przykłady zuycia bienika opony. b) Sprawdzenie luzów w poszczególnych parach kinematycznych Naley podnie badany pojazd, uchwyci koło oburcz u góry i u dołu opony i próbowa je poruszy poprzecznie do pojazdu: ruchy zwrotnicy wzgldem główki belki osi przedniej wskazuj na wystpowanie nadmiernego luzu w łoyskach sworznia zwrotnicy; ruchy wahaczy wzgldem belki osi przedniej lub łcznika wahaczy wiadcz o istnieniu nadmiernych luzów w zawieszeniu; ruchy bbna wzgldem tarczy hamulcowej wiadcz o istnieniu nadmiernych luzów w łoyskach piasty koła. Luzy w łoyskach piast przednich kół mona równie oceni na podstawie oporu przy obracaniu kół. Jeeli warto luzu jest właciwa, to uniesione koło obrócone rk (jednorazowy impuls) powinno wykona 8-10 obrotów. Do ułatwienia oceny luzów w łoyskach piast kół i mechanizmie zwrotniczym wykorzystuje si specjalne urzdzenia wymuszajce szarpanie badanych połcze. Urzdzenia te, nazywane detektorami luzów lub szarpakami, składaj si z dwóch napdzanych siłownikami hydraulicznymi lub pneumatycznymi płyt, na których s stawiane koła pojazdu. Płyty te wykonuj krótkie przemieszczenia (obroty) w rónych kierunkach, powodujc poziome ruchy koła i wszystkich elementów z nim zwizanych. Przyrzd jest zazwyczaj wyposaony w rczn lamp halogenow, która ma przyciski do sterowania ruchami płyt. Urzdzenie montuje si na podnoniku lub w podłodze stanowiska. c) Ocena hałaliwoci pracy piast kół. Wystpienie słyszalnego hałasu przy obracaniu koła jezdnego wskazuje na uszkodzenie łoysk piasty lub piercienia uszczelniajcego. Wprawione w ruch koło jezdne powinno obraca si swobodnie bez zaci.

5 Metody przyrzdowe sprawdzania stanu technicznego układu jezdnego sprowadzaj si do oceny bicia promieniowego i osiowego opony (obrczy), oceny niewywaenia i ewentualnego wywaania kół. a) Sprawdzenie promieniowego i bocznego bicia opon Bicie promieniowe polega na okreleniu ewentualnych odchyłek od kształtu kołowego kompletnego koła mierzonych na oponie i obrczy Bicie boczne (osiowe) polega na okreleniu ewentualnego odchylenia boku koła mierzonego na oponie i obrczy od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu. Bicie opony przekraczajce dopuszczalne wartoci wskazuje na wady opony, wady jej montau lub zdeformowanie obrczy koła. Bicie opony moe by te spowodowane zawulkanizowanymi uszkodzeniami ogumienia. Bicie koła przekraczajce dopuszczalne wartoci wskazuje na wady opony, wady jej montau lub zdeformowanie obrczy koła. Bicie opony moe by te spowodowane zawulkanizowanymi uszkodzeniami ogumienia. Czynnoci te wykonuje si za pomoc rysika zamocowanego na podstawce lub przyrzdem z czujnikiem zegarowym. Na rysunku 4.3 przedstawiono schemat pomiaru bicia koła jezdnego. b) Ocena niewywaenia kół jezdnych Rozrónia si niewywaenie: statyczne, wystpuje, gdy rodek cikoci koła nie ley na osi jego obrotu, dynamiczne, ma miejsce, gdy rodek cikoci koła ley na osi obrotu, lecz nie ley w płaszczynie symetrii koła. Przyczyny niewywaenia kół jezdnych: błdy wykonawcze (nierównomierne rozłoenie masy z powodu odchyle od wartoci nominalnych); niejednorodno materiału (niejednakowa gsto w rónych miejscach); nierównomierne zuycie współpracujcych czci w czasie eksploatacji (np. gniazd nakrtek tarcz kół);

6 wadliwe ułoenie opony w obrczy koła (np. po naprawie ogumienia). Objawy i skutki niewywaenia: drgania kół, szczególnie przy wikszych prdkociach jazdy; plackowate zuywanie si czoła bienika ogumienia Metody trakcyjne. Jazda próbna i obserwacja zachowania si pojazdu na drodze ma znaczenie uzupełniajce przy okrelaniu stanu technicznego układu jezdnego. Wystpienie drga i hałasu wiadczy o nadmiernych luzach midzy elementami układu jezdnego lub o niewywaeniu kół. W przypadku skrzywienia osi przedniej w płaszczynie poziomej samochód ma skłonno do skrcania, a prowadzenie pojazdu jest utrudnione Przyrzdy diagnostyczne Do oceny stanu technicznego układu jezdnego stosuje si nastpujce przyrzdy i urzdzenia: a) przyrzdy do wykrywania luzów. Sprawdzanie luzów w elementach układu jezdnego, umoliwiaj urzdzenia do wymuszania szarpni kołami jezdnymi pojazdu. S to urzdzenia płytowe, montowane w podłodze lub na podnoniku, napdzane siłownikami hydraulicznymi lub pneumatycznymi, zdalnie sterowane specjalnymi przyciskami umieszczonymi w rcznej lampie halogenowej. b) przyrzdy do pomiaru bicia opony (obrczy); Rys. 3. Przyrzd do pomiaru bicia opony obrczy: 1 podstawa, 2 trzpie, 3 wspornik, 4,6 wkrty ustalajce, 6 - ogranicznik, 7 - czujnik zegarowy, 8 listwa pomiarowa Przed kontrol wywaenia kół naley sprawdzi promieniowe i boczne bicie opon. Do pomiaru bicia stosuje si czujniki zegarowe mocowane w podstawkach lub specjalne przyrzdy (rys. 3.). W celu zmierzenia bicia naley koło podnie, a do opony dosun rolk przyrzdu. Przy pomiarze bicia promieniowego rolka powinna by dostawiona do czoła opony w płaszczynie przechodzcej przez o symetrii, a przy pomiarze bicia bocznego do boku opony w płaszczynie poziomej przechodzcej przez o koła. Obracajc koło rk naley zaobserwowa maksymalne i minimalne wychylenia wskazówki czujnika. Rónica tych wychyle jest wartoci bicia opony.

7 c) przystawki napdowe do wykrywania niewywaenia kół. Rys. 4. Rozwizania konstrukcyjne przystawek napdowych do wykrywania niewywaenia kół jezdnych nienapdzanych: a) firmy HPA; b) firmy SCHENCK (wyposaenie dodatkowe wywaarki dostawnej typu RAW Niewywaenie kół przednich mona wykry za pomoc przystawek napdowych przedstawionych na rys.4. W tym celu naley unie przód samochodu i przystawi do rodka czoła bienika lub boku opony rolk napdow przyrzdu obracajc si z maksymaln prdkoci. Po odsuniciu przystawki, w przypadku niewywaenia koła samochodu, mona zaobserwowa drgania tego koła oraz całego nadwozia. Niewywaenie kół tylnych (napdowych) mona wykry po podniesieniu tyłu samochodu. Jeeli koła s niewywaone, to przy wikszych prdkociach wystpi ich drgania przenoszce si na nadwozie. d) wywaarki do kół jezdnych. Podział wywaarek Ze wzgldu na sposób wywaenia: stacjonarne (do kół zdjtych z pojazdu); Budow i zasad działania wywaarki elektronicznej opisano na przykładzie wywaarki stacjonarnej WK-18. Wywaarka słuy do dynamicznego wyrównowaania kot o rednicy obrczy ", szerokoci obrczy " i masie do 30 kg. Ogólny widok wywaarki przedstawiono na rysunku 4.11, a zasad jej działania na rysunku Wywaarka składa si z nastpujcych zasadniczych układów: - mechanicznego - przetwarzajcego siły odrodkowe od mas niewyrównowaonych na drgania podpór sprystych w płaszczynie poziomej, - elektrycznego - przetwarzajcego przemieszczenia podpór na proporcjonalny sygnał elektryczny, - elektronicznego - okrelajcego warto i połoenie masy niewyrównowaonej w płaszczyznach wewntrznej i zewntrznej kota, - napdowego - wprawiajcego w ruch obrotowy wał z zamontowanym kołem jezdnym, - bbna z podziałk ktow, osadzonego na wale i słucego do ustalenia miejsca niewyrównowaenia na obwodzie koła, - elementów sterujcych, sygnalizacyjnych i nastawiajcych,

8 - obudowy i wyposaenia (tarcze do mocowania kół, uchwyt samocentrujcy, szczypce do zakładania i zdejmowania ciarków, ciarki korekcyjne itp.). Zasada działania wywaarki. Niewyrównowaona masa w obracajcym si kole jezdnym wywołuje sił odrodkow, prostopadł do osi obrotu i proporcjonaln do wartoci tego niewyrównowaenia. Ta sita odrodkowa wywołuje reakcje w łoyskach wału wywaarki. Reakcje przenosz si na elementy spryste podpierajce łoyska, powodujc ich ugicia (drgania). Drgania te zostaj przetworzone w czujnikach magnetoindukcyjnych na sygnały elektryczne. Układ elektroniczny przetwarza sygnały z czujników i w efekcie wskaniki pokazuj parametry niewyrównowaenia dla obu płaszczyzn koła. Parametry niewyrównowaenia mierzone s dla kadej płaszczyzny oddzielnie w jednym cyklu pomiarowym. Układy pamiciowe zachowuj uzyskane wskazania po wyłczeniu napdu wywaarki. Do pomiarów niewyrównowaenia kół tego samego typu nastawy wywaarki pozostaj bez zmian. Ponowne włczenie napdu wywaarki powoduje kasowanie wartoci zmierzonych w poprzednim pomiarze. Wykonywane czynnoci: - Po podniesieniu samochodu wymontowa koło. Cinienie powietrza w oponie powinno by zgodne z cinieniem okrelonym w instrukcji fabrycznej. - Zamocowa koło na wywaarce stosujc odpowiedni tarcz centrujc - Usun z bienika opony brud i zakleszczone kamienie. Usun poprzednio umieszczone na tarczy koła ciarki. - Na tablicy wywaarki wybra odpowiednie nastawy dla badanego koła - Włczy silnik wywaarki - Po ustaleniu si wskaza dla jednej płaszczyzny korekcji koła przełczy układ elektroniczny na pomiar niewywaenia w drugiej płaszczynie. - Wyłczy napd wywaarki z jednoczesnym włczeniem hamulca.

9 - Na podstawie wskaza dobra wielko ciarka i miejsce jego umocowania na tarczy koła. - po zamocowaniu ciarków powtórzy pomiar, sprawdzajc prawidłowo wyrównowaenia koła. Zalet wywaarek stacjonarnych jest dua dokładno pomiarów. Do wad nale; niemono uwzgldnienia niewywaenia bbna hamulcowego i piasty koła oraz niewłaciwego centrowania koła w samochodzie, wiksza pracochłonno pomiarów, wyszy koszt wywaarek. Narzdzie do demontau-montau opon. Monta opony odbywa si w płaszczynie prostopadłej do podłogi. Felga z opon zamontowana jest na wałku montaownicy podobnie jak przy wywaaniu. Opona jest odklejana od felgi za pomoc obrotowego wałka dociskajcego zamontowanego na pneumatycznym wysigniku, po wprawieniu koła w ruch obrotowy. dostawne (do kół zamontowanych na pojedzie).

10 Wykonywane czynnoci: - podnie samochód (przód lub tył) na wysoko [cm i postawi go na sztywnych podporach, - wykona widoczny znak umowny na obwodzie koła, np. kred lub za pomoc plastra, - ustawi wywaark w pozycji równoległej do płaszczyzny koła tak, aby o lampy błyskowej przechodziła przez rodek kota, prostopadle do podłoa, - pod zawieszeniem koła umieci czujnik drga tak, by głowica czujnika przylegała do podatnego na drgania elementu zawieszenia, - dosun koło napdowe wywaarki do opony kota i mocno docisn, - włczy wywaark i przycisk wyzwolenia błysków, - obserwowa wskanik i połoenie znaku na oponie koła, - zatrzyma koło i zamocowa ciarek korekcyjny, - zanotowa wyniki, - zrealizowa (wg instrukcji) wywaanie dynamiczne, - zanotowa wyniki. Zaletami wywaarek dostawnych s: mniejsza pracochłonno pomiarów, uwzgldnienie niewywaenia bbna i piasty koła, mniejszy koszt wywaarek. Zasadnicz wad jest brak moliwoci dokładnego ustalenia wielkoci masy wywaajcej. Ze wzgldu na zakres zastosowania: do kół samochodów osobowych (rednica obrczy do16"); do kół samochodów ciarowych (rednica obrczy do 25"); Ze wzgldu na rozwizania konstrukcyjne układu pomiarowego: mechaniczne, optyczne, elektryczne, elektroniczne, komputerowe. Stacjonarne wywaarki komputerowe Najnowsz generacj wywaarek elektronicznych stanowi wywaarki komputerowe. W tych wywaarkach układy pomiarowe z wahliwym ułoyskowaniem wału i czujnikami magnetoindukcyjnymi zostały zastpione układami z łoyskami stałymi i czujnikami piezoelektrycznymi. Zastosowano mikroprocesorowe sterowanie procesem pomiarowym, z zapisywaniem w pamici danych dotyczcych niewyrównowaenia. Nowoczesne układy pomiarowe umoliwiły obnienie prdkoci obrotowej wału wywaarek z wartoci obr/min do obr/min, co skróciło czas rozbiegu koła, pomiaru i wyhamowania. Znane s układy pomiarowe wywaarek, pozwalajce rejestrowa niewyrównowaenie przy jeszcze mniejszych prdkociach obrotowych, to jest obr/min. Pozwala to na eliminacj napdu elektrycznego wału i zastosowanie napdu rcznego, co wykorzystano w niektórych wersjach wywaarek. Nowoczesne stacjonarne wywaarki komputerowe charakteryzuj si midzy innymi: - moliwoci pomiaru niewyrównowaenia jednoczenie dla obu płaszczyzn koła (wewntrznej i zewntrznej); - wysok dokładnoci pomiaru niewyrównowaenia regulowan dwustopniowo lub trzystopniowo (do 1 g - wyrównowaenie dokładne, do 5 g - rednio dokładne, do 10 g - zgrubne) i dokładnoci wskaza miejsca niewyrównowaenia dochodzc do 1,5 ;

11 - nisk prdkoci obrotow wału wywaarki, co dato w efekcie skrócenie czasu rozpdzania koła, czasu pomiaru (do 3 s) i czasu wyhamowania oraz zwikszenie trwałoci wywaarki; - moliwoci zatrzymania koła po wyhamowaniu w takim połoeniu, aby miejsce niewyrównowaenia znalazło si u góry; - moliwoci wyrównowaania kół z tarczami ze stopów lekkich i rónym systemie mocowania ciarków; - zastosowaniem rcznego napdu wału wywaarki ; w wywaarkach z napdem rcznym nie instaluje si osłony koła (nie potrzeba jej zamyka i otwiera); wyróniaj si take mniejsz mas i wymiarami. Bardziej nowoczesne wywaarki umoliwiaj dodatkowo nastpujce funkcje. Wykonanie programu kalibracji. Kalibracja jest procesem pomiarowym realizowanym dla upewnienia si, e wskazania wywaarki s prawidłowe. W celu wykonania kalibracji na wał wywaarki naley załoy koło wzorcowe lub normalne koło z ciarkiem o okrelonej masie. Znane s rozwizania konstrukcyjne wywaarek, które umoliwiaj take kalibracj uchwytu mocujcego i nastawnika wymiarów koła. Realizacj programu optymalizacji dynamicznej. Optymalizacja dynamiczna (wagowa) sprowadza si do takiego przesunicia opony na obwodzie obrczy, aby niewyrównowaenia wystpujce w tych elementach rekompensowały si wzajemnie. Program optymalizacji dynamicznej realizowany jest w przypadku, gdy niewyrównowaenie badanego koła przekracza 30 g.