Пояснения

 

Учебное пособие Титаренко Д.Н. «Методика подготовки к проведению измерений»

 

Геометрия шасси и кузова

pkio_20_01

Рис. 01: Современные системы проверки геометрии шасси и кузова, построенные на базе компьютерных измерительных систем, устанавливают параллельно оси симметрии транспортного средства; Источник Vogel

 

 

Если кузов легковой машины получил повреждения в области крепления рычагов подвески или амортизационной стойки шасси, как правило, искажается геометрия шасси транспортного средства.

Только комбинированное измерение геометрии подвески и тщательный обмер кузова может выявить объем полученных кузовом повреждений.

 

Диагностирование повреждений в области “Подвеска моста / геометрия рулевого управления”

 

При повреждении передней части автомобиля часто возникает вопрос, не перекошена ли колона амортизационной стойки шасси? Так как отклонения от первоначальных размеров может составлять несколько миллиметров, даже самый тщательный внешний осмотр не способен выявить такие повреждения. Ясность в этом вопросе может дать быстрый обмер кузова с помощью специальной пространственной системы измерения кузова, но только при наличии данных по кузову исследуемого транспортного средства, либо обмер верхней части кузова с помощью универсальной измерительной системы.

Даже если при обмерах выявлено искривление кузова, диагностирование повреждений еще не завершено.

Кроме нарушения геометрии кузова повреждения могут получить тяги рулевой трапеции, продольные и поперечные тяги, картеры мостов, ступицы колес, штоки поршней в амортизаторных стойках, и другие детали, имеющие прямое отношение к геометрии рулевого управления транспортным средством.

Регулировка углов установки передних колес автомобиля задача не сложная, однако, повреждение рычагов и тяг, а также деталей крепления поворотного кулака управляемых колес, как правило, приводит к изменению положения оси поворота управляемых колес и осей вращения колес по отношению к продольной линии кузова. Для простоты восприятия положение осей относительно кузова автомобиля назовем геометрией подвески. Следует отметить, что достоверность диагностирования может обеспечить только дополнительное измерение расположения осей автомобиля (геометрии подвески). Только комбинация измерений геометрии кузова и геометрии подвески всех колес автомобиля может обеспечить окончательную ясность об истинном объеме повреждений.

Это предписания сохраняют свою актуальность и в том случае, если диагностирование повреждений начинается с измерения расположения осей автомобиля.

Если не соблюдать вышеприведенных рекомендаций, можно получить разворачивание событий в следующей последовательности:

 

  • Произведен качественный ремонт кузова
  • Отремонтированное транспортного средства сдано клиенту
  • Через непродолжительное время клиент предъявляет рекламацию относительно качества ремонта кузова, так как после небольшого пробега автомобиля будет наблюдаться неравномерный износ рисунка протектора передних колес.

 

Часто конец подобной истории завершается следующим: дорогостоящие работы по диагностированию и взаимные упреки по выяснению виновных, как правило, заканчиваются распределением дополнительных затрат между автомеханической мастерской и клиентом (кто может сказать, сколько раз в бортовой камень везся автомобиль после восстановления кузова?). Конец дискуссии происходит уже в отсутствии клиента и касается работников автомеханической мастерской: «Кто должен оплачивать дополнительную работу?»

Во избежание подобных неприятностей необходимо помнить, что одного обмера кузова, даже очень тщательного, недостаточно. Измерение положение осей поворота управляемых колес и осей вращения всех колес, и выявление скрытых дефектов путем стендовых измерений должно занимать подобающее место в общей диагностике повреждений кузова, полученных во время аварий.

 

С чего начнем измерения?

 

Чтобы получить достоверную картину состояния геометрии подвески необходимо произвести измерения множества параметров.

Выбор последовательности измерения может производиться либо оператором, либо выбираться компьютерной программой измерения геометрии подвески, и оператору остается только выполнять предписанные операции.

Вы сможете найти самые важные элементы геометрии подвески в таблице в приведенной ниже таблице.

 

Устройства для производства измерений геометрии подвески

 

Основой для технически правильного проведения измерений является подъемная платформа для проверки углов установки колес, опорные поверхности которых должны находиться в строго горизонтальном положении на каждой высоте подъема. Предписания по нивелированию платформы допускает разницу высот в 1 мм между двумя точками опоры передних колес и 2 мм между точками опоры передних к задних колес. Это предписание не распространяется на средства измерения геометрии подвески, использующих так называемую 3D-технологию компьютерного измерения (трехмерного измерения), которое позволяет определить положение осей поворота управляемых колес и осей вращения всех колес транспортного средства посредством постоянного наблюдения за их положением в пространстве.

На подъемных платформах, используемых для проведения измерений геометрии подвески, устанавливаются поворотные платформы, на которые должны опираться передние колеса, и смещающиеся платформы, на которые должны опираться задние колеса.

Поворотные платформы позволяют произвести полный поворот управляемых колес, который потребуется для проведения ряда измерений. Смещающиеся платформы предусмотрены для производства измерений на транспортных средствах с регулируемыми углами установки колес задней оси. Устройство смещающихся платформ позволяет получить их незначительный угловой разворот до +/-10 угловых градуса.

Компьютерная система измерений геометрии подвески снабжена четырьмя датчиками (сенсорными головками), которые крепятся с помощью специальных держателей на диски четырех колес автомобиля.

pkio_20_02

Рис. 02: Ножничный подъемник для проведения измерений геометрии подвески и кузова при использовании трехмерной технологии измерений не требует нивелировки стенда для установки транспортного средства; Источник: Vogel

 

Для проведения необходимых измерений разработаны различные технологии. Современные компьютерные системы измерений в большинстве случаев работают с комплектом измерительных головок без их связи с помощью кабельных линий. В основу измерений заложен оптико-механический или электронно-механический принцип.

Компьютер с монитором и принтером находится в передвижной стойке (см. рис 01), или на автомобиле скорой технической помощи.

 

Быстрые испытания не являются никаким колдовством

 

В этом виде деятельности точность измерений должна сопровождаться быстротой их проведения. Необходимая точность закладывается во время подготовительного периода к проведению измерений.

Профессионал знает, какие варианты в применении колес и шин допустимы, и он никогда не приступит к измерениям, если, например, на одной оси автомобиля установлены летние шины, а на другой оси – шины с зимним рисунком протектора.

Кроме того, существует ряд условий, которые необходимо выполнить перед началом проверки геометрии подвески. Это значит, что необходимо исполнение предписаний производителя транспортного средства, которые являются условиями предварительного приведения автомобиля в кондиционное состояние (предварительные условия испытаний).

Примеры проверок технического состояния:

  • Проверка соответствия типоразмеров шин и дисков предписаниям
  • Безупречное состояние колесных дисков и шин
  • Подвеска колес и рулевой привод не имеют признаков недопустимого износа
  • Подшипники колес не имеют повышенных зазоров
  • Втулки демпфирующих элементов не имеют вмятин или пористости
  • Нет очевидных следов поломок в шасси (последствий аварий)

 

Примеры приведения в кондиционное состояние:

 

  • Необходимо обеспечить предписанное давление воздуха в шине в расчете на полную нагрузку
  • Резервуар для топлива должен быть наполнен наполовину или полностью в зависимости от рекомендаций изготовителя
  • Транспортное средство должно быть приведено в положении обмера согласно рекомендациям производителя, например, на автомобиле BMW рекомендуется уложить на передние сиденья груз по 68 кг и в багажник необходимо уложить груз 40 кг.
  • После укладки груза рекомендуется придать вертикальные упругие колебания подвеске каждого из колес, при этом не должны приводиться в действие тормозные механизмы, так как они могут оказать влияние на положение колес относительно кузова автомобиля.
  • Далее следует установить рулевое положение в положение, соответствующее прямолинейному движению.
  • Устанавливают шасси на предписанную высоту измерения (при помощи натяжного приспособления)
  • Тормозной механизм стояночной тормозной системы привести в действие, или блокируют рабочую тормозную систему с помощью тормозного натяжного приспособления.

 

После выполнения всех предварительных условий измерений, монтируют быстросъемные устройства крепления измерительных головок.

Теперь следует провести корректировку биения колесных ободьев.

Корректировка возможного биения ободьев колес предотвратит возможную ошибку измерений, которая может произойти при креплении быстросъемных приспособлений измерительных головок. Электронная компенсация биения колесных ободьев позволяет избежать трудоемкого регулирования положения измерительной головки. Компенсация биения ободьев будет учтена электронным прибором расчета (компьютером) при измерениях углов установки колес и геометрии подвески. Чтобы произвести коррекцию биения колесных ободьев, колесо с закрепленной на нем измерительной головкой нужно приподнять на такую высоту, при которой возможно свободное вращение колеса.

Теперь нужно отпустить фиксатор измерительной головки с датчиком угла поворота в быстросъемном приспособлении, чтобы измерительная головка могла свободно вращаться на оси быстросъемного приспособления. Затем соответствующее колесо трижды поворачивают примерно на треть оборота. При каждом повороте колеса датчик угла поворота фиксирует отклонения плоскости измерения. На дисплее измерительной головки угол поворота отображается однозначно зажиганием лампочки. Нажатием клавиши подтверждения необходимо ввести зафиксированное датчиком отклонение плоскости измерения в компьютер.

Коррекция биения колесных ободьев имеет преимущество, что при последующем угловом развороте колеса, например, опускание оси на опорную поверхность, не потребуется дополнительная наладка перед проведением изменений.

 

Следующий очень важный шаг – это выбор верных контрольных данных. Быстрый подбор контрольных данных позволяет получить компьютеризированная система измерений геометрии подвески. Это производится либо введением данных по типу транспортного средства посредством обычной клавиатуры в компьютер измерительного устройства, либо посредством считывания “штрихового кода” из руководства по контролю и регулировке параметров ходовой части (пояснение: штриховой код = набор черт различной ширины, которые сканируются посредством лазерного луча). Затем следует процедура проведения целого комплекса измерений, последовательность которых определяется компьютерной программой. Оператор должен выполнять операции, которые предписываются программой измерений.

На дисплее появляются вполне понятные символы, которые сопровождают каждый проверочный шаг. Все результаты измерений, а также контрольные параметры и отклонения от них можно увидеть на мониторе измерительной системы.

Все результаты измерений вносятся в протокол, который можно распечатать для подтверждения выполненной работы.

 

Некоторые особенности измерений положения задней оси

 

У некоторых моделей автомобилей (например, Audi, VW, MMC Smart и ряда подобных конструкций) положение задней оси автомобиля оказывает существенное влияние на увод автомобиля из занимаемой полосы при прямолинейном движении. Углы установки колес задней оси по отношению к продольной оси автомобиля определяют направление так называемого «вектора тяги».

Однако никаких контрольных данных относительно допустимого отклонения вектора тяги производителем транспортного средства не указываются.

pkio_20_03

Рис. 03: Определение вектора тяги расчетным методом. Источник: Vogel

 

Большинство измерительных систем автоматически определяют направление вектора тяги путем вычисления среднего арифметического значения углов схождения левого и правого колеса задней оси. Для упомянутых выше автомобилей такой метод вычислений неприемлем, так как он может привести к ошибочной оценке результатов измерений.

Особенности измерений для этих транспортных средств определяются, как правило, производителями автомобилей и быстро доводятся до сведения автомеханических мастерских.

Появившиеся в последние годы системы адаптивного круиз контроля, которым конструкторы и производители автомобилей прочат широкое применение в ближайшие десятилетие, особенно требовательны к положению вектора тяги относительно оси симметрии кузова.

Об этом подробно будет рассказано в Учебном пособии «ACC: юстировка сенсоров и самодиагностика».

 

Примечание:

Основой для получения достоверных результатов измерений является наличие подъемной платформы, которая обеспечивает точность горизонтального положения автомобиля на любой высоте подъема. Это требование не распространяется на измерительные системы, использующие 3D-технологию (построение пространственной модели).

Особенности подготовки автомобиля к измерениям, особенности установки автомобиля в базовую позицию перед проведением измерений необходимо изымать из периодически обновляемых сведений, представляемых производителем транспортных средств.

 

 

Учебное пособие Оборудование для сервисного обслуживания ходовой части автомобилей. Автор Титаренко Д

 

Для производства измерений углов установки колес применяется самое разнообразное оборудование: от простейшего (отвес и телескопическая линейка), до сложнейших компьютерных стендов с восмью измерительными головками, связанных инфракрасным лучом. Проверку геометрии ходовой может проверяться с помощью специальных мишеней, установленных на колеса, и инфракрасных стационарных излучателей, установленных на измерительном стенде. В основе измерений заложен один и тот же принцип. Разница лишь в точности и скорости измерений.

В этой главе мы рассмотрим лишь некоторые из большого обилия выпускаемых стендов. Автор не намерен рекламировать или сравнивать достоинства и недостатки тех или других. Это удел дилеров и рекламных изданий. Нам необходимо познакомиться с принципом измерений. В начале истории сервисного обслуживания автомобилей геометрию ходовой проверяли и регулировали с помощью отвесов и уровней, которыми обычно пользовались строители. Автомобили были неприхотливыми, да и точность измерений невысокая.

Строители внедрили более совершенные приборы для измерения расстояний и углов. Ну а что же автомобилисты? Тоже не отставали.

pkio_20_04

Рис. 04: Телескопическая линейка, предназначенная для измерения схождения колес

 

Вначале придумали телескопическую линейку, с помощью которой можно было с довольно высокой точностью измерить расстояние между колесами спереди и позади оси, а разница между этими расстояниями считалась схождением колес.

pkio_20_05

Рис. 05: Схождение колес может быть выражено в виде разницы линейных размеров – расстояний между противолежащими точками ободьев колес, измеренных спереди и сзади контролируемой оси

 

В технической литературе вы можете встретить значение схождения, как, выраженное в миллиметрах, так и в угловых единицах измерений.

pkio_20_06

Рис. 06: Простейшее приспособление, которое позволяло производить измерения углов установки колес с помощью отвеса и линейки

 

Отвес, с помощью которого измерялся угол наклона колеса, поменяли на усовершенствованный уровень, прикрепляемый для измерения к колесу автомобиля.

pkio_20_07

Рис. 07: Прибор для измерения угла развала колеса, в основу которого положен жидкостной уровень

 

Измерения давали удовлетворительные по тем временам результаты. Впрочем, даже для современного отечественного автомобиля семейства ВАЗ допуски тоже очень широкие, и указаны для измерения с помощью линейки и отвеса:

Схождение передних колес под нагрузкой –  320 кгс, 0±1мм

Развал передних колес под нагрузкой 320 кгс, – 0±30′ град

То же при замере между ободом и вертикалью, – 0±3мм

Продольный угол наклона оси поворота колеса под нагрузкой 320 кгс – 1°30’±30′

 

Допуск ±30’ является обычным для всех транспортных средств технологическим допуском, величина которого продиктована условиями конвейерной сборки, после которой возможен допуск в обращение (в торговую сеть) без дополнительной регулировки углов установки колес. Однако в процессе контроля и регулировки следует точно соблюдать рекомендации изготовителя транспортного средства, и понимать, что ±3мм, не означает, что можно устанавливать на одном колесе отрицательный, а на другом – положительный развал. Кроме того, как-то следует учитывать естественный износ шин?

 

На смену линейке и уровню пришло более серьёзное оптическое оборудование.

pkio_20_08

Рис. 08: Оптический стенд-визир

 

Вначале оптический стенд, кстати, неимоверно трудно настраиваемый, был предназначен только для измерений угла развала и угла схождения передних управляемых колес автомобиля.

pkio_20_09

Рис. 09: Отражатели, устанавливаются на колеса задней и передней оси, и служат для определения углов установки колес и взаимного положения осей автомобиля

 

К колесу с помощью специального регулируемого держателя прикрепляли зеркальце. Напротив колеса устанавливали станок, испускающий тонкий световой луч. Луч отражался от зеркальца, закрепленного на колесе и, отраженный направляющим зеркалом (см. позицию 2 рис. 08) попадал в оптический визир (4). Установив рулевое колесо в положение «прямо», можно было определить по шкале, отображенной в визире, схождение и развал колеса, но требовалась определенная сноровка в настройке оптических элементов, занимавшая немало времени.

 

Позже потребовались более совершенные оптические стенды, способные провести измерения углов наклона оси поворота управляемого колеса, как в продольном, так и в поперечном направлении. Кроме того, немаловажным условием нормальной эксплуатации транспортного средства является точность установки осей транспортного средства по отношению к его продольной плоскости. Этот параметр потребовал применения стендов с четырьмя измерительными устройствами – по одному на каждое из колес.

pkio_20_10

Рис. 10: Оптический стенд, состоящий из системы излучателей и зеркал, позволял производить измерения углов установки колес, углов, отвечающих за стабилизацию, и позиционирование осей относительно кузова

pkio_20_11

Рис. 11: Самым большим недостатком оптического стенда является большое пространство, требуемое для его установки

 

Прибор давал довольно высокую точность измерений, но при установке зеркальца Наиболее ответственным моментом являлась установка зеркальца строго параллельно плоскости вращения колеса, лишь тогда можно было рассчитывать на приемлемые результаты измерений. Положение зеркальца регулировалось следующим способом. Перед станком устанавливался экран с отверстием для прохождения луча. Автомобиль приподнимали так, чтобы колесо имело возможность свободного вращения. При вращении колеса отраженный луч описывал окружность на экране. Регулируя положение зеркальца винтами, установленными на держателе, добивались наименьшей величины диаметра описываемой окружности. Затем автомобиль опускали на землю и проверяли углы установки колес.

Вместо оптического визира в некоторых моделях стендов использовались вертикальная и горизонтальная шкала, установленная на стене или специальном щите, устанавливаемом перед автомобилем. Отраженный от зеркальца луч отмечал угол развала и угол схождения колеса.

Внедрение электроники позволило значительно упростить не только процедуру подготовки к измерениям, но и сделали эти измерения быстрыми и точными. Вначале появились стенды с механической связью между измерительными устройствами – сенсорами (от латинского «sensus» – восприятие, чувство, ощущение). В автомобильной электрике и электронике сенсорами называются чувствительные датчики.

pkio_20_12

Рис. 12: Сенсорная головка с механической связью. Сенсоры соединялись между собой эластичным шнуром, который, воздействуя на измеритель, позволял определить угловое положение противоположной измерительной головки. Формируемый сигнал поступал в вычислительное устройство (компьютер) для его обработки

 

Электроника вычисляет величину этого отклонения и отображает поступающие на процессор электрические сигналы в удобную для восприятия форму, которая воспроизводится на печатающем устройстве (принтере) или на мониторе. Если стенд комплектуется компьютером, то с помощью функции «Помощь» можно получить всю необходимую информацию.

pkio_20_13

Рис. 13: Примерное отображение на мониторе информации, позволяющей механику быстро определить, чем и как производится регулировка параметров

 

Следующим шагом в развитии техники измерений углов установки колес стало появление стендов, способных производить измерения «по кругу».

pkio_20_14

Рис. 14: Варианты измерительных стендов с 6 и 8 измерительными сенсорными головками

 

Для измерения углов установки колес применяют шесть или восемь датчиков, установленных на измерительных головках. Эластичные шнуры, соединяющие сенсоры, отклоняют чувствительные измерительные устройства от нулевого положения.

Необходимость измерений по кругу возникла в связи с широким внедрением эффекта подруливания задними колесами, внедрением адаптивного круиз-контроля и многого другого. Но основное назначение измерений по кругу, выяснить соответствие вектора тяги продольной оси автомобиля.

pkio_20_15

Рис. 15: Восемь чувствительных сенсора позволяют уловить малейшие отклонения геометрии кузова

pkio_20_16

Рис 16: Линия тяги – понятие характерное не только для автомобилей с приводом на задние колеса, но и для любого 2-3 и 4-осного транспортного средства

 

Если линия тяги не совпадает с продольной линией симметрии кузова, автомобиль неуклонно будет «тянуть в сторону».

Более поздние версии стендов снабжались измерительными головками с инфракрасной или лазерной связью между сенсорами, и радиосвязью с вычислительным комплексом.

pkio_20_17

Рис. 17: Измерительные головки, установленные на колесе, как правило, оснащены инфракрасными излучателями и приемниками-преобразователями сигналов

pkio_20_18

Рис. 18: Связь между датчиками и вычислительным устройством может происходить посредством многожильных кабелей, или посредством радиосвязи

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о