Testy tlmičov

TESTY TLMIČOV

V autoservisoch v celej Európe sa už mnoho desaťročí používajú testery, ktoré pracujú na princípe EUSAMA. Od roku 2009 sa dostávajú do pozornosti testery, ktoré pracujú na princípe THETA.

Testery EUSAMA

Tester pracuje v troch krokoch:

Pohonová jednotka (motor + excenter) priamo bez ďalšieho pružného medzičlánku prenáša kmitavý pohyb na platňu, na ktorej stojí koleso auta.
Motor sa vypne.
Počas dobehu excentra sa meria účinnosť tlmenia.

Efektivita merania:

Problematické zmeranie ľahších áut - koleso neudrží kontakt s platňou, nadskakuje, meranie je skreslené, až nemožné.
Samotná testovacia procedúra nesimuluje podmienky, ktorým sú tlmiace súčiastky podvozkových skupín vystavené počas bežnej jazdy vozidla.
Účinnosť tlmenia sa vyhodnotí ako číslo v percentách.
- Percentuálne číslo treba ešte porovnať s katalógovými informáciami výrobcov tlmičov. Až na základe toho možno o tlmiči povedať, či je dobrý, alebo nie.

Najnovší systém testovania tlmičov - testér na princípe THETA

Tento sysém bol vyvinutý v Nemecku a uvedený do používania v roku 2009.
Tester vie pracovať v rôznych režimoch a jeho využitie je viacúčelové:

Pohonová jednotka (motor + excenter) prenášajú kmitavý pohyb na špeciálnu pružinu. Tá potom prenáša kmitavý pohyb na platňu, na ktorej stojí koleso auta.
Motor sa počas merania nevypne. Naopak, stále ide a jeho otáčky sú počítačom presne riadené a menené podľa autuálnej meracej procedúry.
Čas trvania meracích procedúr riadi počítač.

Efektivita merania:

Zmeranie ľahších áut už nie je problém - koleso udrží kontakt s platňou, nenadskakuje, meranie nie je skreslené.
Samotná testovacia procedúra simuluje dostatočne hodnoverne podmienky, ktorým sú tlmiace súčiastky podvozkových skupín vystavené počas bežnej jazdy vozidla.
Účinnosť tlmenia sa vyhodnotí ako bezrozmerné číslo.
- Bezrozmerné číslo u THETA testerov netreba porovnávať s ničím. Číslo priamo identifikuje stav tlmiča, resp. príslušnej tlmiacej podvozkovej skupiny.

Tester zobrazí každý jeden pohyb vášho tlmiča

Pre jednoduché a presné skúšanie tlmičov odpruženia nápravy - nepriama skúška tlmičov odpruženia podľa princípu théta

Bezpečnostné riziko pri poškodenom tlmení nápravy

Účinky opotrebovania mnohí vodiči podceňujú. Najčastejšie sa prehliada, že aj u skoro nových vozidiel môže byť poškodený jeden, alebo viacero tlmičov nápravy.

Následky poškodeného tlmenia nápravy

Opotrebované alebo poškodené tlmiče nápravy predstavujú značné bezpečnostné riziko. Brzdná dráha sa predlžuje (pozri tabuľku); už pri nízkych rýchlostiach nastáva akvaplaning. Pneumatiky a podvozok sa sa rýchlejšie opotrebujú a optimálny účinok moderných elektronických bezpečnostných systémov ako ABS, ESP alebo ASR sa zhoršuje, pretože všetky tieto systémy si vyžadujú optimálny kontakt kolies s vozovkou. Jazdné vlastnosti vozidla sa zhoršujú predovšetkým pri bočnom vetre a v zákrutách, pričom vozidlo rýchlejšie vybočí, resp. je veľmi náchylné k k nedotáčavosti.

Prečo je tlmenie nápravy tak dôležité pre bezpečnosť jazdy?

V zásade spočíva úloha tlmenia nápravy v tom, že počas jazdy tlmí nárazy a tým vytvára najlepší možný kontakt kolies s vozovkou.

Pri iba odpruženom vozidle by kolesá kmitali voči ťažkej karosérii a zdvíhali by sa v závislosti od povrchu vozovky.

Dôsledok: Kolesá by boli čiastočne vo vzduchu a kontakt medzi pneumatikou a vozovkou by bol zrušený.

Pri vozidle s príliš silne tlmenou nápravou
by sa naproti tomu nárazy z vozovky prenášali na posádku a náklad.

Dôsledok“ Kvôli nárazom by sa vozidlo stalo nepohodlné okrem toho by nastalo predčasné opotrebenie karosérie a komponentov nápravy.

Potrebné tlmenie nápravy je teda kompromis medzi jazdným komfortom (odpruženie) a jazdnými vlastnosťami (odstránenie kmitania pruženia) pre lepší kontakt s vozovkou.

Požiadavky a funkčný princíp tlmenia nápravy

Požiadavky na tlmenie nápravy sú vysoké: Pre komfortnú jazdu je potrebné čo najmenšie tlmenie; pre bezpečné jazdu tak veľké tlmenie, ako je treba. Cieľom je vyvážená rovnováha medzi komfortom a bezpečnosťou.

Účinok nepoškodených tlmičov nápravy vo vzťahu...

...k bezpečnosti jazdy

Žiadne skákanie kolies už na normálnej vozovke
Žiadne vybočenie vozidla pri brzdení
Žiadny šmyk v dôsledku nedostatočného držania stopy pri jazde v zákrute

...ku komfortu jazdy

Žiadne dlhé opakované kmitanie nadstavby vozidla
Žiadne rozkmitanie vozidla pri po sebe nasledujúcich nerovnostiach vozovky
Žiadne zdvíhanie čela vozidla pri zrýchlení, resp. žiadne silné poklesnutie čela vozidla pri brzdení

Spôsob činnosti tlmiča kmitania

Pri prejazde nerovnosti sa pôsobiaci náraz zachytí perovaním. Perovanie zabraní, aby odpružená hmota M2 = nadstavba vozidla + náklad prišla do kontaktu s neodpruženou hmotou M1 = náprava + kolesá. Po stlačení majú pružiny snahu odpruženú hmotu odtláčať od neodpruženej hmoty. Tlmiče nárazov utlmia takto vznikajúce kmitanie z nápravy a nadstavby.

Tlmenie nápravy ako tlmenie kmitov

Utlmenie výchylky kmitania (= amplitúda, rozkmit) zapríčiní tlmenie nápravy; brzdí kmitavý pohyb kolesa v obidvoch smeroch. Na to vyvíja proti(tlmiace)-sily, ktoré

sú najväčšie, keď sa koleso pohybuje najrýchlejšie
- pri prechode cez jeho pôvodnú kľudovú polohu.
sú nulové, keď koleso obráti svoj kmitavý pohyb
- v bodoch obratu sa nemusí brzdiť.
závisia od príslušnej rýchlosti kmitania
- v najjednoduchšom prípade sú proporcionálne

Tlmiaca sila je vždy nasmerovaná proti pohybu. Táto brzdiaca protisila je porovnateľná s tou, ktorú pociťuje ruka pri prechode vodou:

pomaly: → minimálna protisila
rýchlo: → veľká protisila

Pri kmitaní sa dosahujú o to vyššie rýchlosti, čím väčšia je frekvencia kmitania (vyššia frekvencia = častejšie prechádzanie medzi bodmi obratu) a/alebo čím väčšie sú amplitúdy (väčšie amplitúdy = dlhšie dráhy oscilátora za ten istý čas).

Meranie tlmenia nápravy

Pri meraní tlmenia nápravy ide o to, aby sa posúdila účinnosť v závislosti medzi tlmením na jednej strane ako aj hmotnosťou vozidla a konštantou pruženia na druhej strane.

Ak sa vozidlo posudzuje podľa jednoduchej schémy, vznikne sústava pozostávajúca z nadstavby vozidla, pružín vozidla, tlmičov nárazov, uložení, ako aj náprav a kolies. To aj vysvetľuje, prečo nemožno preskúšať tlmiče nárazov ako jednotlivé prvky v zabudovanom stave. Je preto dôležité, merať tlmenie nápravy v celkovej koncepcii a posúdiť, ako konštruktér už pri vývoji vozidla dimenzoval tlmenie náprav.

Skúšobná metóda (Rezonančná metóda testovacím systémom THETA)

Kolesá nápravy pri nej stoja na horizontálne uložených skúšobných platniach testera MSD 3000, ktorými možno pri skúške pohybovať nahor a nadol.
S priebehom skúšky sa začnú platne pohybovať a v dôsledku ich pohybov sa kolesá spolu s príslušnými hmotami nápravy dostanú do vynútených kmitov proti omnoho väčšej hmote vozidla, ktorú možno s priblížením považovať za nečinnú. Takzvaná budiaca frekvencia sa pritom riadi na frekvenciu 10 Hz, predtým ako sa kontinuálne znova riadi naspäť na temer 0 Hz. Systém teraz dokmitáva proti nečinnej nadstavbe vozidla. Pri dokmitávaní sa frekvencia kmitov trvale znižuje a prebehne pritom aj oblasť rezonančnej frekvencie hmôt zavesených na pružinách vozidla a tlmičoch nárazov. Energia uložená počas budenia v kmitavej sústave poháňa hmoty pri priblížení sa k oblasti rezonancie k stále väčším výchylkám kmitania; maximum sa dosiahne pri rezonančnej frekvencii – pozri nasledujúci obrázok.

Rýchlosti vznikajúce v oblasti rezonancie zodpovedajú rýchlostiam dosahovaným pri bežnej jazde po vozovke, preto sa rezonančná metóda veľmi približuje priemerným jazdným podmienkam. Výchylky kmitania sa zachytávajú pomocou pohybu skúšobnej platne sledujúcej koleso, elektronicky zaznamenávajú a vyhodnocujú.
Maximálna rezonančná amplitúda, ktorej veľkosť je aj rozhodujúco určená tlmením nápravy, sa meria a porovnáva sa s časovým priebehom utlmenia kmitania.

Fyzikálne posúdenie tlmenia nápravy

Stupeň tlmenia alebo miera tlmenia (bezrozmerná hodnota) D. Čím je D nižšie, tým komfortnejšie je tlmenie.

Jednotlivé znázornenie nameraných hodnôt pre prehľadné posúdenie

Graficky zobrazený každý kmit tlmiča. Ľavého - červeným a pravého - modrým spolu. Pre zistenie rovnomernosti práce oboch tlmičov. Graf nám znázorňuje, že nepracujú rovnomerne. Namerané hodnoty 0,05 - 0,09 sú v červenom poli a znázorňujú, že tlmiče sú v zlom stave.

Digitálne a grafické znázornenie nameraných hodnôt softvérom EUROSYSTEM

Graficky zobrazený každý kmit tlmiča ľavého aj pravého spolu. Pre zistenie rovnomernosti práce oboch tlmičov. Na displejoch sú znázornené hodnoty v zelenom poli 0,23 - 0,25 čiže 60% - 70% stav tlmičov.

Výrazné zobrazenie na príklade chybného tlmenia nápravy

Graficky zobrazený každý kmit tlmiča. Ľavého - červeným, pravého modrým. Na displejoch sú znázornené tlmiče v zlom stave - červené pole 0,05 a 0,09. Táto tabuľka je viditeľná okamžite po teste tlmičov.

Výsledný protokol o teste tlmičov JE MOŽNÉ AJ VYTLAČIŤ
Hodnoty znázornené na displejoch:
červené pole: v zlom stave
žlté pole: na hranici použitelnosti
zelené pole: v dobrom stave
Tlmiče na kolesách od 0,21 do 0,25 t.j. 50% - 70% stav

Výsledný protokol o teste tlmičov - BEZCHYBNÝ STAV
Tlmiče sú ako nové.

Tento princíp merania je uznávaný ako nanajvýš presný a bol už veľakrát potvrdený rozsiahlymi hromadnými overovaniami a porovnávacími testami.