Open full article - Trendy ve vzdělávání

Trendy ve vzdělávání 2014
Technika a didaktika technických předmětů
DIAGNOZOWANIE UKŁADU ZAWIESZENIA ORAZ TYPOWE USTERKI
WYKRYWANE PODCZAS OKRESOWYCH BADAŃ TECHNICZNYCH
MIOTŁA Piotr – GŁÓD Sylwester, PL
Streszczenie
Amortyzatory wchodzą w skład elementów tłumiących układu zawieszenia pojazdu. Niezdatność
amortyzatorów decyduje o zachowaniu się pojazdu w czasie jazdy, powoduje zmniejszenie
bezpieczeństwa (mniejsza przyczepność kół do drogi, wydłużenie drogi hamowania) oraz wpływa
na trwałość pojazdu. Dokładniejsze rozpoznanie niezdatnego amortyzatora jest możliwe dopiero na
stanowiskach kontrolnych. W diagnostyce wykonywanej w stacjach kontroli i obsługi pojazdów
najczęściej stosuje się badanie amortyzatorów w stanie zamontowanym w pojeździe, z uwagi na
łatwość i szybkość wykonania pomiaru. Metoda drgań wymuszonych znalazła powszechne
zastosowanie do określania stanu technicznego układu zawieszenia samochodów osobowych,
osobowo-terenowych i dostawczych. Urządzenia do badania zawieszenia w pełni wykazują swoją
przydatność w stacjach kontroli i obsługi pojazdów oraz w warsztatach samochodowych. Aktualnie
produkowane urządzenia do badania układu zawieszenia (amortyzatorów) wykonywane są w wersji
stacjonarnej lub mobilnej (z rampami najazdowymi). Mogą być stosowane tylko do kontroli
w samochodach osobowych i dostawczych. Diagnozowanie zawieszenia samochodów ciężarowych
i autobusów nadal jest wykonywane metodami organoleptycznymi.
Słowa kluczowe: dydaktyka, amortyzatory, sprawdzanie.
DIAGNOSING OF THE SUSPENSION SYSTEM AND THE TYPICAL DEFECTS
DETECTABLE DURING PARTICULAR TECHNICAL INSPECTIONS
Abstract
The shock absorbers are included in the dumping elements of the vehicle’s suspension system.
Incapacity of the shock absorbers decides about the vehicle’s movement during driving time, causes
safety decrease (less wheel adhesion to road, extension braking distance) and it has influence on
vehicle’s stability. More accurate diagnosis unusable shock absorbers is possible only in the
inspection stations. In the diagnostic testing which is executed in the inspection stations and the
vehicle servicing the most frequently practice the examination of the shock absorbers in condition
mounted in vehicle, from the note for easiness and speed of taking measurements. The damped blast
method found general application to describe the technical condition of the automobile, the field
and the delivery truck suspension system. The devices for researching the suspension system
completely show their usefulness in the inspection stations and the vehicle servicing and in the
garages. Nowadays, producing devices for researching the suspension system (the shock absorbers)
are made in stationary or mobile version (with overrunning ramp). They can be used only for
controlling in automobiles or the delivery trucks. Diagnosing of the suspension system in the lorries
or the buses is still used with the orgaleptic method.
Key words: didactics, shock absorbers, check.
Wprowadzenie
Prawidłowe diagnozowanie ma bardzo duże znaczenie dydaktyczne dla uczniów szkół technicznych
na każdym etapie kształcenia. Dlatego też w publikacji omówiona została przykładowa
metodologia diagnozowania układu zawieszenia. Polega ona na: ocenie stanu technicznego oraz
sprawdzeniu elementów sprężystych.
103
Trendy ve vzdělávání 2014
Technika a didaktika technických předmětů
Metody diagnozowania
1.W celu określenia stanu technicznego układu zawieszenia należy :
− ocenić luzy występujące w połączeniach (przeguby, sworznie, łożyskowanie),
− ocenić stan i sztywność elementów sprężystych zawieszenia,
− sprawdzić stan i stopień tłumienia elementów tłumiących (amortyzatorów),
− ocenić opory tarcia związane z ruchem zawieszenia.
Luzy w układzie zawieszenia ocenia się w trakcie oględzin zewnętrznych samochodu. Podczas
tej czynności ocenia się również stan zamocowania elementów zawieszenia i sprawdza jego
kompletność. Wykrywanie luzów ułatwiają urządzenia do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi
pojazdu. Na wstępie należy sprawdzić czy zawieszenie jest skompletowane zgodnie z dokumentacją
techniczną pojazdu. Ocenić prawidłowość montażu elementów sprężystych, prowadzących
i tłumiących drgania. Ocena luzów w połączeniach elementów układu zawieszenia jest czynnością
niezbyt skomplikowaną. Szybką kontrolę luzów w elementach układu zawieszenia, układu jezdnego
i układu kierowniczego ułatwiają urządzenia do wymuszania szarpnięć kołami jezdnymi pojazdu.
Badanie polega na obserwacji sprawdzanych połączeń elementów i organoleptycznej ocenie luzu
podczas wymuszania szarpnięć kół jezdnych ustawionych na płytach najazdowych urządzenia.
Sprawdzanie elementów sprężystych. W resorach piórowych należy z uwagą obejrzeć obie
boczne powierzchnie każdego resoru i sprawdzić czy pióra nie są pęknięte. Następnie trzeba
obejrzeć powierzchnię piór w miejscach przylegania piór krótszych. W przypadku stwierdzenia
zużycia tych powierzchni na głębokość powyżej 0,5 mm resor należy zakwalifikować do wymiany.
Następnie sprawdza się obejmy piór i strzemiona mocujące resor do osi (mostu napędowego) oraz
elementy mocujące resor do ramy (nadwozia) samochodu. Wyraźnie widoczne luzy i uszkodzenia
mechaniczne są niedopuszczalne. W resorach sprężynowych sprawdzić należy zwoje sprężyn oraz
śruby mocujące sprężyny do wahaczy, osi lub elementów nadwozia. Luzy i pęknięcia są
niedopuszczalne. Jeżeli elementami sprężystymi są drążki skrętne, oględzinom podlegają ich
powierzchnie oraz piasty. Niedopuszczalne są pęknięcia, zużycie piast, luzy w piastach, znaczne
skorodowanie. Starannym oględzinom należy poddać stabilizatory, zwracać uwagę na ich
zamocowanie do osi pojazdu i nadwozia. Niedopuszczalne jest jakiekolwiek mechaniczne
uszkodzenie drążka stabilizatora (skrzywienie, pęknięcie), jak również luzy i zużycie połączeń z
nadwoziem i osią. Niedopuszczalne jest również osłabienie elementów sprężystych powodujące
nadmierne uginanie się ich przy gwałtownym, maksymalnym obciążeniu. Aby stwierdzić, czy taki
przypadek nie występuje, należy kilkakrotnie z dużą siłą obciążyć pojazd po stronie
kontrolowanego resoru tak, aby każde kolejne obciążenie przypadało na odchylenie w dół
sprawdzanego resoru. Jeżeli po 4 lub 5 takich wahaniach ich amplituda nie wzrasta i nie wyczuwa
się osiągnięcia oporu, pracę resoru można uważać za prawidłową. Powyższa czynność ze względu
na sposób wykonywania może być przeprowadzana tylko w samochodach osobowych.
Sprawdzanie amortyzatorów
Oględzinom należy poddać przede wszystkim elementy mocujące amortyzatory do ramy
(nadwozia) i osi pojazdu oraz obudowy amortyzatorów. Niedopuszczalne są luzy w elementach
mocujących amortyzator, zgięcia, pęknięcia obudowy, wycieki. W przypadku amortyzatorów
dźwigniowych trzeba zwrócić uwagę na ewentualne wycieki z gniazd osi dźwigni w obudowie
amortyzatora, w przypadku amortyzatorów teleskopowych - na wycieki wzdłuż obudowy.
Sprawdzanie działania amortyzatorów bez przyrządów (w samochodach osobowych) polega na
gwałtownym obciążeniu kontrolowanego amortyzatora zamontowanego w pojeździe i obserwacji
jego działania. Obciążenie wywołuje się przez mocne i gwałtowne naciśnięcie na błotnik (zderzak),
a po uzyskaniu maksymalnego ugięcia resorów należy je nagle usunąć. Jeżeli amortyzator działa
sprawnie, nadwozie po wykonaniu 1 lub 2 wahnięć powinno wrócić do pozycji początkowej.
Sprawdzanie elementów prowadzących koła i ograniczających ugięcie zawieszenia
104
Trendy ve vzdělávání 2014
Technika a didaktika technických předmětů
2.Oględziny wahaczy mają na celu stwierdzenie czy nie posiadają one dyskwalifikujących
uszkodzeń mechanicznych (pęknięć, skrzywień). Zauważalne luzy świadcząc nadmiernym zużyciu
sworzni, tulei wahaczy i są niedopuszczalne. Podczas oględzin drążków reakcyjnych należy
sprawdzić ich zamocowanie do nadwozia i mostu napędowego, zwracać uwagę na luzy w
połączeniach sworzniowych oraz zabezpieczenie nakrętek. Sprawdzenie elementów
ograniczających skok zawieszenia polega na ocenie ich zamocowania, stanu zderzaków gumowych,
linek zabezpieczających mosty. Uszkodzenia elementów gumowych, pęknięcia linek, kwalifikują te
części do wymiany.
Ocena stanu technicznego układu zawieszenia (przede wszystkim amortyzatorów) metodami
przyrządowymi jest bardziej złożona. Stosowane w praktyce przyrządowe metody oceny stanu
technicznego amortyzatorów zależą od tego czy jest on wymontowany z samochodu, czy też jest
zamontowany w samochodzie.
Określenie stanu technicznego amortyzatora wymontowanego z pojazdu
Najdokładniej stan techniczny amortyzatora można określić po wymontowaniu go z
samochodu. Na stanowisku badawczym z mechanizmem korbowym o regulowanej prędkości
obrotowej i skoku otrzymuje się wykres pracy amortyzatora hydraulicznego. Układ piszący
rejestruje zmianę siły tłumiącej P w funkcji przemieszczenia tłoka amortyzatora S lub zmianę siły
tłumiącej P w funkcji prędkości ruchu tłoka amortyzatora V (charakterystyka prędkościowa).
Powszechnie stosowane są amplitudowe wskaźniki oceny stanu amortyzatorów. Dobre cechy
diagnostyczne wykazuje moc tłumienia, którą uzyskuje się przez całkowanie wykresów
otrzymanych podczas badań. Po porównaniu wykresu pracy amortyzatora badanego z wykresem
wzorcowym można wykryć podstawowe niesprawności amortyzatorów, jak na przykład
uszkodzenie zaworu, nieszczelność, brak oleju, odkształcenia. Takie pomiary są wykonywane u
producenta lub w zakładzie naprawy amortyzatorów.
3.Badanie stanu technicznego amortyzatorów zamontowanych w pojeździe. Amortyzatory, jako
elementy odpowiedzialne za prawidłowe tłumienie drgań nadwozia, badane są na stacjach kontroli
i stacjach obsługi pojazdów metodami bezdemontażowymi. Podstawową wadą tych metod jest brak
informacji o rodzaju powstającego uszkodzenia i stopniu jego zaawansowania w trakcie
eksploatacji samochodu, Często występującymi usterkami amortyzatorów są wycieki płynu i ubytki
uszczelnienia tłoczków. Uszkodzenia te są trudne do diagnozowania pod względem ilościowym. W
przypadku amortyzatorów zamontowanych w samochodzie do ich oceny mogą być stosowane dwie
metody:
1. metoda drgań swobodnych (wymuszenie impulsowe),
2. metoda drgań wymuszonych (wymuszenie sinusoidalne).
Metoda drgań swobodnych polega ogólnie na spowodowaniu ruchu nadwozia (wymuszenie
impulsowe) oraz obserwacji jego zanikających drgań i należy do prostszych sposobów badania
amortyzatorów. O stanie technicznym amortyzatora decyduje liczba i amplituda drgań, W
nowszych odmianach tej metody mierzy się siłę nacisku koła na podłoże. Charakterystyki
swobodnych drgań tłumionych można uzyskać następującymi sposobami:
− opuścić samochód z pewnej wysokości na koła (z podstawek),
− zastosować zapadnię,
− wymusić ruch nadwozia w dół przez ugięcie elementów sprężystych,
− na stanowisku płytowym wykorzystać wymuszenie niskoczęstotliwościowe występujące
w czasie hamowania.
Pierwszy sposób polega na najechaniu kołami danej osi na podstawki, z których koła spadną
swobodnie i wzbudzą drgania nadwozia, możliwe do zarejestrowania przez urządzenie pomiarowe.
105
Trendy ve vzdělávání 2014
Technika a didaktika technických předmětů
Podsumowanie
Oględziny zewnętrzne układu zawieszenia obejmują sprawdzenie ukompletowania
prawidłowości montażu oraz stanu technicznego elementów sprężystych i tłumiących drgania
(amortyzatorów). Stopień zużycia amortyzatorów- zawieszenia ma
znaczący wpływa na
bezpieczeństwo jazdy i sprawia że ocena stanu technicznego zawieszenia ma duże znaczenie dla
właściwej eksploatacji samochodu.
Literatura
1. GOŁĘBIEWSKI, S., STANISŁAWSKI, J. Badania kontrolne samochodów. WKŁ, Warszawa
1982.
2. HEBDA, M., NIZIŃSKI, S., PELC, H.: Podstawy diagnostyki pojazdów mechanicznych.
WKŁ,Warszawa 1984
3. NOGA, H. Istota i pogranicza dydaktyki i techniki, Oficyna Wydawnicza Impuls, Kraków
2007.
4. PTAK, P., PRAUZNER, T., Zastosowanie programów komputerowych w dydaktyce
przedmiotów technicznych. [w:] Journal of Technology and Information Education, nr 1/2011;
ISSN 1803-537X (print), ISSN 1803-6805 (on-line)
5. PRAUZNER, T. Information Technology in Contemporary Education – Individuals’
Researche, [w:] American Journal of Educational Research, 2013, Vol. 1, No. 10.
6. PRAUZNER, T., Zastosowanie programów symulacyjnych w nauczaniu przedmiotów
technicznych, [w:] Prace Naukowe AJD, Edukacja Techniczna i Informatyczna red. J. Wilsz,
Tom I, Wydawnictwo Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie, Częstochowa 2006.
7. STRICKER, L. Znaczenie diagnostyki samochodowej dla bezpieczeństwa jazdy. Auto Expert, nr
10 1998.
8. WIŚNIEWSKI, K. Komputerowa linia diagnostyczna. Auto Moto Serwis nr 1 i 2, 1996.
Lektorovali: dr. hab. Henryk Noga, prof. UP, Mgr. Luděk Kvapil, Ph.D.
Contact Address:
Piotr Miotła, mgr inż.
Tarnowskie Centrum Kształcenia Praktycznego
33-110 Tarnów ul. Szujskiego 13
E-mail: [email protected]
Sylwester Głód, mgr
Tarnowskie Centrum Kształcenia Praktycznego
33-110 Tarnów ul. Szujskiego 13
E-mail: [email protected]
106