Діагностика системи підвіски автомобіля

На сьогодні станції техогляду та технічного обслуговування автомобілів, а також авторемонтні майстерні не мають обладнання, яке б дозволяло проводити контрольні випробування всіх компонентів системи підвіски. Такі дослідження проводять органолептичними методами. На спеціальних випробувальних стендах можна перевіряти лише елементи гасіння вібрації (особливо амортизатори). Але компанія “Автомеханика” на своєму сайті пропонує для СТО таке обладнання як “Грузовой люфт детектор подвески”, та “Тестер бокового увода колес” https://autom.com.ua/ru/tehosmotr-i-testirovanie/lyuft-detektory-podveski це “Люфт детекторы подвески” які суттєво розширять можливості СТО та нададуть змогу проводити повноцінний техогляд.

На практиці найчастіше використовується перевірка амортизаторів у стані, встановленому в транспортному засобі, завдяки простоті та швидкості вимірювання. Серед двох доступних методів перевірки системи підвіски, тобто методу вільних вібрацій і методу вимушених коливань, останній знайшов спільне застосування для визначення технічного стану підвіски автомобіля.

Виготовляються в даний час прилади для випробування системи підвіски методом вимушеної вібрації виготовляються в стаціонарному або мобільному виконанні (з набігами). Їх можна використовувати для управління підвіскою тільки в легкових автомобілях, легкових автомобілях і фургонах. Діагностика підвісної системи вантажних автомобілів, автобусів, причепів і напівпричепів досі проводиться органолептичними методами.

В даний час для діагностики системи підвіски автомобілів використовуються такі типи приладів:
– прилади для перевірки люфтів,
– прилади для перевірки підвіски (амортизаторів) методом вільних коливань,
– прилади для перевірки підвіски (амортизатори) з методом вимушеної вібрації,
– пристрої для перевірки гідроустановок (стосується гідропневматичної підвісної системи).

Прилади для перевірки гри
При визначенні технічного стану транспортного засобу важливу роль відіграє вміння оцінювати гру в системах і механізмах. Невеликі зазори, видимі лише після дуже ретельного огляду, вважаються прийнятними. Надмірна гра легко помітна, добре помітна на стику елементів, що з’єднуються. Вони часто супроводжуються стуком, і завжди спостерігається затримка руху вузла через необхідність усунути люфт в суглобі. Помітний люфт свідчить про несправності або надмірний, неприпустимий знос одного або кількох елементів в керованих системах і механізмах автомобіля.
Для полегшення їх оцінки в системах підвіски, рульового управління та приводу використовуються спеціальні пристрої, що змушують ривки досліджуваних з’єднань, які називаються детекторами ослаблення або ривками. Вони складаються з двох пластин з приводом гідравлічних або пневматичних циліндрів, на яких розміщені колеса транспортного засобу. Ці пластини здійснюють короткі зміщення (обертання) в різні боки, викликають горизонтальні переміщення колеса та всіх супутніх елементів. Пристрої ривка підтримують діагноста в органолептичному виявленні люфтів у з’єднаннях систем шасі. Результат дослідження значною мірою залежить від професійного досвіду діагноста. Проведення оцінки зазору вимагає знання будови систем підвіски та рульового управління, а в деяких випадках слід використовувати точковий домкрат і важіль.

За цільовим призначенням існують пристрої для форсування ривків коліс:
– в автомобілях з повною масою до 3,5 т (пасажирський варіант),
– в автомобілях з повною масою понад 3,5 т (вантажний варіант),
– універсальні.

За типом приводу використовуються пристрої з гідравлічним або пневматичним приводом. У разі тестування кліренсу в автомобілях з повною масою до 3,5 т найчастіше використовується пневматична робоча потужність, тоді як в універсальних пристроях, призначених для огляду транспортних засобів з повною масою понад 3,5 т, зазвичай використовується пневматична робоча потужність. гідравлічна подача (більша плавність руху, менші габарити елементів).

Гідравлічні ривки складаються з таких основних вузлів:
– колісний диск в зборі (з автономним керуванням),
– блок живлення,
– блок управління,
– блокувальний пристрій педалі гальма.

Для пристроїв з пневматичним приводом, що живляться від мережі стисненого повітря, та для пристроїв з гідравлічним приводом, встановлених на підйомниках, немає окремого блоку живлення – використовується система живлення ліфта.

У детекторах люфтів важливо контролювати ривки та відповідну координацію їх руху. Кожна плита в зборі має примусити наступні переміщення дорожнього колеса.
– крутильний рух не менше 150 і переміщення в поперечному напрямку по відношенню до поздовжньої осі станції – для пристроїв ривка колеса у транспортних засобах з ДМК до 3,5 т,
– переміщення в поздовжньому та поперечному напрямках відносно поздовжньої осі станції – для пристроїв відтворення коліс для транспортних засобів з ДМК понад 3,5 т.

Деякі виробники пропонують детектори зазору зі збільшеною комбінацією рухів пластин. Наприклад, гідравлічний подрібнювач Sosnowski SRS 3.5xy змушує колеса рухатися в поздовжньому, поперечному та крутильному напрямках по відношенню до поздовжньої осі станції (всього 9 можливих рухів плити). Це дозволяє більш повно моделювати навантаження, що виникають під час руху, і полегшує оцінку люфтів у з’єднаннях. Кожен вузол ривка пластини повинен забезпечувати необхідне значення пускового зусилля для ривка колеса.

Крім того, блок управління ривку пристрою повинен відповідати таким вимогам:
– забезпечувати переміщення кожної ривкаючої пластини окремо і одночасно для обох пластин (при одночасному русі в одному напрямку рух обох пластин має бути протилежним),
– передбачити можливість ручного керування пристроєм таким чином, щоб під час роботи оператор мав можливість одночасно спостерігати за компонентами ходової частини.

Управління рухом пластин здійснюється за допомогою дротяного або бездротового пульта, вбудованого в корпус ручної лампи (галогенної, світлодіодної), яка також використовується для освітлення керованих вузлів. Пристрої ривка коліс дозволяють органолептично контролювати люфт у таких елементах (вузлах) систем ходової частини автомобіля:
– підшипниках маточини,
– пальцях поворотного кулака,
– рульових тягах,
– коромислах і реактивних тягах,
– стабілізаторах,
– шарнірах.

Аналіз технічних даних відривних пристроїв від різних виробники показують, що основні технічні параметри тестерів для перевірки люфту є порівнянними (наприклад, допустима вісь тиску, сила, що змушує пластини рухатися, хід ривків пластин тощо).
Такі сповіщувачі встановлюються в поглибленнях набігових пластин ножничного підйомника або чотириколонного підйомника або в підлозі станції, по краях оглядового каналу. Пристрої для ривків керма автомобіля випускають різні виробники, наприклад: Bosch, Car-Lift, Cartec, Cemb, Fudim-Polmo, Hofmann, Josam, Maha, Unimetal.

У наступних розділах описані ривки виробництва Юніметал: з пневмоприводом СЗ-3,5 (пасажирська версія) і з гідроприводом СЗ-16 (універсальна версія).
Універсальний пристрій з гідравлічним приводом СЗ-16 для примусового ривка коліс в автомобілях з повною масою до 3,5 т дозволяє контролювати люфт в системах підвіски, рульового управління та приводу. Використання гідравлічного джерела живлення забезпечує необхідну надійність експлуатації та високу плавність переміщення ривкових (обгінних) плит.

Пристрій складається з: двох ривкових пластин, гідроагрегату з розподільником , блоку керування та світлодіодної лампи з кнопками керування. Пандусні плити встановлюються в жолобах фундаменту і кріпляться на напрямних, що забезпечують свободу переміщення в поздовжньому і поперечному напрямках. Переміщення пластини відбувається за допомогою одного з чотирьох приводів односторонньої дії, які живляться від джерела живлення з вбудованою системою електромагнітних клапанів.
Для забезпечення універсальності станції введено два діапазони стрибків пандусів (± 30 мм і ± 50 мм). Зусилля, що змушує плити рухатися, становить 30 кН, максимальне навантаження на вісь – 180 кН, а робочий тиск – 15,2 МПа.

Контроль просвіту здійснюється після того, як колеса транспортного засобу зіштовхнулися з ковзаючими ривками, змушуючи ходове колесо рухатися в поздовжньому та поперечному напрямках, з одночасним спостереженням за перевіреними елементами підвіски, рульового управління та ходової, освітленими сильним промінням Світлодіодне світло від контрольної лампи. У хід огляду входять заходи, пов’язані з позиціонуванням транспортного засобу, роботами над пристроєм та завершенням робіт. Пристрій може використовуватися як індивідуальна станція огляду транспортних засобів або включатися в діагностичну лінію. Він пристосований для розміщення з лівого та правого боку оглядового каналу, і ним обслуговує одна людина підготовленого діагноста.

Пневматичний детектор люфтів СЗ-3,5 від Unimetal дає змогу форсувати ривки опорними колесами транспортного засобу з допустимою загальною масою до 3,5 тонн. Структурна схема сповіщувача відтворення СЗ-3.5

Він складається з таких елементів): двох комплектів ривкових пластин (права і ліва платформа), шафи керування та контрольної лампи та пристрій для блокування натиснутої педалі гальма. Режучий вузол складається з:
– корпусу платформи,
– ривка (робочої) пластини,
– проміжної рами з висувними вставками,
– комплекту пневмоприводів з важільною системою,
– пневмоустановки,
– електромонтаж.

Корпус платформи кріпиться до фундаменту станції. Рифлені пластини ковзно встановлені на підшипникових напрямних і з’єднані системою важелів з штоками пневмоциліндрів таким чином, що дозволяє отримати поперечні і крутильні переміщення. Покриття пластин покрито спеціальним покриттям високої твердості і високого коефіцієнта тертя.
Живлення пневмоустановки приладу здійснюється запірною арматурою від мережі стисненого повітря з тиском 0,6 ÷ 0,8 МПа. До золотникових клапанів подається стиснене повітря, які по черзі ведуть його в ту чи іншу камеру циліндра, викликаючи переміщення штока поршня і рухомих пластин. У пневмоелементах використовуються якісні ущільнення та ефективні глушники шуму.

Електроустановка приладу підключається до блоку живлення 230/24/12 В, що знаходиться в блоку управління. Для керування золотниковими клапанами використовується напруга 24 В, а на контрольну лампу — 12 В. У шафі управління розташовані елементи системи живлення: трансформатори, реле та запобіжники. Про включення живлення сигналізує контрольна лампа на стінці блоку керування.
Легкий, міцний і ергономічний контрольний ліхтар використовується для управління ривками і є його невід’ємною частиною. Він підключений до блоку управління. Корпус має вбудовані кнопки управління і світлодіодний ліхтарик. Контрольна лампа забезпечує ручне керування пристроєм та одночасне спостереження оператором за компонентами ходової частини. Контролер забезпечує бічне або крутильне переміщення відривної пластини, кожного блоку окремо або обох пластин одночасно. При одночасному русі в поперечному напрямку напрями двох плит протилежні, при крутильному русі обидві пластини повернені вправо.
Управління лампою можна розділити на два етапи:
– вибір приводу ривка (лівий, правий, двосторонній),
– активація робочих рухів (бічних або крутильних).

Після натискання кнопки на контрольній лампочці, яка вмикає лампочку, стає можливим спостерігати за елементами підвіски, рульового управління та приводу під час оцінки клиренсу. Підготовка пристрою до роботи включає перевірку герметичності з’єднань пневмосистеми та справності роботи кнопок контрольної лампи. Експлуатація приладу дуже проста, адаптована під ручні можливості діагноста.

Обладнання для перевірки вільних вібрацій
Амплітудні характеристики коливань кузова на його підвісці (так звані вільні вібрації) можна отримати такими способами:
– різко опускаючи перевірену вісь автомобіля,
– нахиляючи кузов від положення рівноваги. положення в результаті прогину пружних елементів,
– на стенді для випробування гальм, що дозволяє використовувати низькочастотний вхід під час гальмування.

У першому випадку колеса набігають на клиноподібні стійки, з яких колеса вільно падають і викликають коливання кузова на підвіску, фіксовані вимірювальним приладом. Висота падіння підбирається так, щоб не було удару об обмежувачі. Стан амортизаторів оцінюють за кількістю та амплітудою вібрацій. Отримані результати порівнюють з відповідними еталонними діаграмами. У цьому методі важко отримати однакові початкові значення амплітуди.
Для цього методу також можна використовувати пристрій для розблокування люків (наприклад, FWT 2000 від Cartec), тобто підставку, пандус або раму (залежно від конструктивного рішення). Автомобіль заїжджає на платформи передніми або задніми колесами. Після виходу з автомобіля реєструються зникаючі вільні коливання, що характеризують амортизацію підвіски (амортизаторів).
Другий метод вимірювання, що полягає в нахилі тіла з положення рівноваги, використовувався в тестерах SDT 2000 / U і Big Red фірми M-Tronic. Це портативні пристрої невеликих габаритів, оснащені власним джерелом живлення. Їх використання не вимагає спеціально підготовленого положення. Тестер (ультразвуковий датчик), прикріплений до тіла, вловлює сигнали, відбиті від передавача сигналів, розміщеного на землі, і передає їх на мікропроцесор для обробки. Управління інструментом здійснюється за допомогою кнопок, розташованих на його передній стінці. Під час огляду немає необхідності вносити критерії оцінки стану підвіски випробуваного автомобіля в пам’ять пристрою. Ці дані були введені в програмне забезпечення тестера. Враховувалися три типи характеристик амортизації підвіски, які зустрічаються на практиці: нормальна, спортивний і м’який. Після вибору типу підвіски ми отримаємо результат вимірювання у вигляді відповідних символів з додатковою інформацією. Значення окремих графічних символів таке:
– знак у вигляді стовпа означає, що вимоги до цієї категорії підвісу виконані (висота стовпа вказує на якість гасіння вібрації),
– знак у вигляді попереджувального трикутника свідчить про те, що вимоги до даного тип підвіски не дотримано,
– знак СТОП означає, що мінімальні вимоги безпеки водіння для будь-якої з категорій підвіски не виконуються.

Для визначення гасіння коливань кузова не потрібно калібрувати вимірювальний прилад (результат вимірювання не залежить від сили натискання на крило під час відхилення кузова). Застосовуване програмне забезпечення також дозволяє вибрати функцію з меню, яка дозволяє виміряти власні граничні значення діагностичних параметрів (критеріїв оцінки стану підвіски) і зберегти їх у вигляді шаблону для подальших вимірювань.
Перевірений автомобіль слід поставити на рівну землю. Тестер слід прикріпити до крила над випробовуваним колесом за допомогою присосок. Потім ультразвуковий передавач кладуть на підлогу біля колеса і підключають до приладу за допомогою кабелю. Після завершення підготовчих заходів слід коротко і сильно натиснути на крило, що призведе до прогинання підвіски. Ультразвукові датчики в нижній частині приладу записують сигнали, відбиті від передавача. Внутрішній мікропроцесор тестера обчислює дані, необхідні для оцінки стану підвіски автомобіля. Потім пристрій встановлюється на наступні колеса і виконує ті ж дії. На рідкокристалічному дисплеї приладу отримують реальний хід вільних коливань кузова, а також чисельну та словесну оцінку ефективності амортизаторів. Тестер також оснащений термопринтером. Роздруківка надає – у текстовій та графічній формі – оцінку технічного стану амортизаторів. Отримано одну з трьох можливих відомостей про ефективність їх функціонування. Зразковий роздрук результатів вимірювання амортизатора приладом Big Red.

Компанія Heka пропонує третій метод перевірки підвіски (амортизаторів) методом вільної вібрації – на пластинчастих приладах Універс А2 і А4 для перевірки гальм і підвіски. Ефективність амортизації окремих амортизаторів перевіряється після повного гальмування автомобіля на стенді, коли виникає максимальний прогин підвіски як реакція на зусилля гальмування, а потім прогин зникає до досягнення рівноважного стану. Використання низькочастотного входу в процесі гальмування для амортизаторів не знайшло широкого поширення через низьку точність і низьку повторюваність отриманих результатів (це підтверджують випробування, проведені методами моделювання).