Autor: Sławomir Kocznur)
Miejsce publikacji: "Auto Moto Serwis" - czerwiec 2002 r. nr 6 (98)

W numerze 5'02 Auto Moto Serwisu ukazała się pierwsza część artykułu poświęconego komputerowym przyrządom do pomiaru geometrii kół i osi samochodów osobowych i dostawczych. Było to omówienie różnych rozwiązań konstrukcyjnych stosowanych w budowie zespołów pomiarowych i ich znaczenia dla użytkownika. Część druga przedstawia cechy oprogramowania wykorzystywane w przyrządach komputerowych oraz pozostałe wyposażenie wchodzące w skład takich urządzeń.

Integralną częścią przyrządu komputerowego jest zainstalowane w komputerze oprogramowanie. Przed zakupem przyrządu warto poprosić o zademonstrowanie i pełne omówienie możliwości zainstalowanego oprogramowania. Poniżej zostaną omówione elementy programu, na które należy szczególnie zwrócić uwagę. Zazwyczaj urządzenia umożliwiają dokonanie pomiaru geometrii kół i osi pojazdu dwoma sposobami.

Pomiar w pełni automatyczny

Rola diagnosty sprowadza się do wykonywania poleceń wyświetlanych na ekranie monitora. Przez cały program jest on przeprowadzany krok po kroku. Sam pomiar, w cyklu automatycznym, bez wliczania czynności przygotowawczych (tzn. założenie na koła zacisków mocujących, zamocowanie zespołów pomiarowych i przeprowadzenie kompensacji bicia), w zależności od sprawności mechanika, może trwać ok. 2 minut.

Oprogramowanie stosowane zazwyczaj w przyrządach komputerowych sugeruje przeprowadzenie pomiaru automatycznego dwukrotnie. Pierwszy to pomiar wstępny, który ma na celu określenie stanu, w jakim znajduje się badany samochód. Natomiast drugi raz przeprowadza się pomiar automatyczny po regulacjach. Jest to oczywiście pomiar końcowy, będący potwierdzeniem prawidłowo przeprowadzonej regulacji.

Pomiar poszczególnych parametrów w cyklu indywidualnym

Tu sam diagnosta decyduje o tym, które kąty chce mierzyć i w jakiej kolejności.

Fot. 1. Widok ekranu z tzw. szybką diagnostyką

W ramach pomiarów bardzo przydatna bywa tzw. funkcja szybkiej diagnostyki (fot. 1). Umożliwia ona dokonanie odczytu wszystkich parametrów bez kątów uzyskiwanych w sposób dynamiczny, tzn. związany z wykonywaniem skrętów kół. Funkcja ta jest dostępna zaraz po założeniu zespołów pomiarowych na zaciski mocujące. Na jednym ekranie monitora wyświetlane są obok siebie pochylenia i zbieżności (całkowite i połówkowe) wszystkich kół oraz zazwyczaj śladowość lub odchylenie geometrycznej osi jazdy od osi symetrii i przesunięcie kół przednich. Jeżeli został wybrany wzorzec pojazdu, cyfry wskazujące poszczególne parametry są wyświetlane w kolorach świadczących o poprawności danego parametru.

Komfort pracy diagnosty zwiększają także elementy graficzne programu obsługowego. Mogą one znacznie ułatwić proces prowadzenia pomiaru geometrii kół, zwiększając jednocześnie czytelność i zrozumienie wyświetlanych obrazów programu. Do takich elementów graficznych, poza wspomnianą wyżej zmianą kolorów wyświetlanych parametrów w zależności od ich poprawności, należą m.in.:

Fot. 2. Pomiar zbieżności kół tylnych

• wskaźnik liniowy - jest interpretacją graficzną prawidłowej wartości kąta. Zazwyczaj producenci przyrządów umieszczają go pod lub nad polem cyfrowym, z rzeczywistą wartością mierzonego parametru i potem z wartościami wzorcowymi wraz z dopuszczalnymi tolerancjami wymaganymi przez producenta (fot. 2). Dzięki temu wskaźnikowi diagnosta nie musi dokonywać porównania wartości rzeczywistych z wymaganymi przez producenta. Z odległości paru metrów dokładnie może określić, w którym miejscu poła tolerancji w danej chwili znajduje się mierzony kąt. Ma to szczególne znaczenie w czasie regulacji poszczególnych parametrów.
• wskaźnik liniowy różnicy między wartościami kątów lewego i prawego koła dla kątów pochylenia kół (fot. 3) przedniej i tylnej osi oraz dla kątów wyprzedzenia osi sworzni zwrotnic. W sposób graficzny pokazuje on różnicę pomiędzy lewą a prawą stroną samochodu w stosunku do wartości dopuszczalnej przez producenta.
• kontrola wypoziomowania zespołów pomiarowych - jest ona realizowana w odpowiednich punktach programu w czasie pomiarów i regulacji. Zabezpiecza przed pomiarami przy nie wypoziomowanych zespołach pomiarowych (fot. 4).
• wskaźnik skrętu kół - Jest on wykorzystywany przy ustawieniu kół do jazdy na wprost lub przy skręcaniu kół o określony kąt w pomiarach dynamicznych. W prosty sposób umożliwia precyzyjne ustawienie koła w określonym położeniu.

Fot. 3. Regulacja pochylenia kół przednich

Najnowocześniejsze przyrządy komputerowe są wyposażone w algorytmy pomiarowe, które nawet przy korzystaniu z obrotnic mechanicznych umożliwiają pomiary kątów wyprzedzenia i pochylenia osi sworzni zwrotnic, bez konieczności dokonywania odczytów ze skal obrotnic.

Fot. 4. Kontrola wypoziomowania zespołów pomiarowych

Inną istotną cechą nowoczesnych przyrządów komputerowych jest jednoczesne wyświetlanie na jednym ekranie monitora, w czasie pomiarów lub regulacji, paru wartości kół od siebie zależnych. Na przykład zmiana kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy powoduje często zmianę zbieżności połówkowej i/lub kąta pochyle­ nia tego koła. Dlatego w czasie regulacji kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy koła lewego pokazywane są również dla tego koła kąty pochylenia koła i zbieżności połówkowej. Oczywiście przez cały czas regulacji na bieżąco można obserwować zachodzące zmiany wartości poszczególnych kątów.

Pomiar kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy przeprowadza się w sposób różnicowy. Nie zagłębiając się w teorię tego pomiaru, przypomnę, że koła należy najpierw skręcić o określony kąt (zazwyczaj 0 10° lub 20°) w jedną stronę. W tym położeniu program pobiera z czujników informacje o wskazaniach, po czym skręca się koła w drugą stronę. W tym nowym położeniu znów są zbierane informacje o wskazaniach z czujników. Różnica wskazań z obu położeń jest podstawiana do odpowiedniego algorytmu, po wyliczeniu którego program przedstawia nam gotowy wynik. Istotne dla diagnosty jest, aby również w czasie regulacji mógł na bieżąco obserwować zmiany wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy. To ostatnie udogodnienie mają wyłącznie urządzenia komputerowe i to nie wszystkie. Należy przy tym zdawać sobie sprawę, że zmiany wartości kąta wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy w czasie regulacji są podawane z pewnym przybliżeniem i po regulacji należy dokonać pomiaru "poprzez skręty", w celu potwierdzenia prawidłowego wyregulowania tego parametru.

Ważną zaletą przyrządów komputerowych jest posiadanie bazy wzorcowej pojazdów, dzięki której następuje automatyczne porównanie wartości mierzonego parametru, zalecanej przez producenta samochodu, z wartością rzeczywistą - aktualnie zmierzoną. Oczywiście porównanie następuje wyłącznie po wybraniu z bazy wzorcowej konkretnego modelu samochodu. Dla użytkownika istotne jest, czy baza wzorcowa jest w cenie podstawowej przyrządu oraz jak często i w jakiej cenie można ją aktualizować. Również istotne jest, czy do bazy wzorcowej użytkownik może dopisywać samodzielnie nowe pojazdy.

Inną zaletą urządzenia komputerowego jest możliwość prowadzenia bazy klientów / wykonanych usług. Dzięki temu po dokonaniu pomiaru i regulacji stan geometrii kół i osi pojazdu może pozostać w pamięci komputera. Przy ponownej wizycie diagnosta może dokonać porównania obecnego stanu z tym, jaki był, gdy samochód opuszczał warsztat podczas poprzedniej wizyty. Ma to poza tym szczególne znaczenie w przypadku reklamowania naszych usług, umożliwia bowiem w bezsporny sposób udowodnić rzetelność wykonanych prac.

Przed podjęciem decyzji o zakupie przyrządu należy także dokładnie zapoznać się z wykazem wyposażenia podstawowego, by po nabyciu urządzenia nie okazało się, że aby mieć w ogóle możliwość dokonania pomiaru należy, poza ceną podstawową, zapłacić jeszcze znaczne kwoty za wyposażenie dodatkowe. Warto również pamiętać, analizując wykaz wyposażenia, że nawet, jeżeli w obecnej chwili coś nie jest potrzebne do świadczenia usług, to w tak dynamicznie zmieniającym się rynku motoryzacyjnym już za rok lub dwa może być to niezbędne w pracy. Dlatego warto zawczasu mieć orientację, co producent oferuje do wybranego przyrządu jako wyposażenie dodatkowe oraz oczywiście, jakie koszty trzeba ponieść przy doposażeniu urządzenia.

Ponieważ producenci, czy też przedstawiciele producenta oferują urządzenia z różnym wyposażeniem podstawowym, dlatego w dalszej części artykułu skupię się na samych częściach składowych przyrządu, bez klasyfikowania ich, czy są lub powinny być w wyposażeniu podstawowym, czy też dodatkowym. Elementem podnoszącym wiarygodność warsztatu w oczach klienta jest wręczenie mu wydruku z wynikami pomiaru przed i po regulacji, które są porównywane z danymi wzorcowymi producenta. Istnieje wprawdzie w tym przypadku niebezpieczeństwo, że niektórym właścicielom pojazdów trzeba będzie poświęcić dodatkowy czas na wytłumaczenie, dlaczego niektórych parametrów nie można już poprawić, ale jest to już temat na inny artykuł. Innym elementem przyrządu ułatwiającym pracę jest pilot (nadajnik zdalnego sterowania), dzięki któremu mechanik nie musi ciągle podchodzić do jednostki centralnej, żeby zmienić realizowaną funkcję.

W przypadku zacisków mocujących istotne są następujące parametry:

• średnica mocowania zacisków na obręczach kół musi mieścić się w przedziale od 12" (starsze modele Fiata 126p, Tico) do minimum 18", a najlepiej 20"; zwłaszcza maksymalny zakres jest obecnie istotny, ze względu na tendencję produkowania samochodów z coraz większymi kołami, nie wspominając o samochodach po tuningu
• możliwość zamocowania zacisków na wszystkich typach obręczy kół; ma to szczególne znaczenie przy obręczach wykonanych ze stopów metali lekkich, które mają przeróżne kształty, a ich brzegi bardzo dokładnie dolegają do opony

Omawiając zaciski mocujące należy również przybliżyć tzw. zaciski szybkomocujące. W sprzedaży można je spotkać generalnie w dwóch odmianach: jako uniwersalne (fot. 5) - do wszystkich typów obręczy kół i jako specjalne - do określonych typów samochodów.

Dużym plusem zacisków szybkomocujących uniwersalnych jest łatwość ich zamocowania na wszystkich typach obręczy kół bez względu na kształt. Wynika to z innego sposobu mocowania, w którym zacisk jest dociskany do obręczy przez napięcie ramion zaciskających na profilu bieżnika opony. Należy tu również zauważyć, że nie można tych zacisków stosować jako nie wymagających przeprowadzania kompensacji bicia układu koło-zacisk. Mimo że są one wykonane w sposób bardzo dokładny i sztywny, to nic nie wiadomo 0 obręczy, na jaką zakładany jest dany zacisk. Nawet, jeżeli jest to obręcz wykonana z tzw. stopów lekkich, to bez dokonania odpowiednich pomiarów niemożliwe jest stwierdzenie, że nie wykazuje ona bicia.

Fot. 5. Zespół pomiarowy na zacisku szybkomocującym - uniwersalnym

Zupełnie inaczej wygląda sprawa z zaciskami szybkomocującymi specjalnymi. Elementy bazowe tych zacisków są dostosowane do konkretnego typu samochodów, przechodzą przez otwory w obręczy koła i bazują bezpośrednio na technologicznych otworach ustalających, wykonanych w piaście koła, a więc w miejscach położonych blisko osi koła, które nie wykazują bicia. Dzięki zaciskom szybkomocującym specjalnym można przeprowadzać pomiary bez wykonywania operacji kompensacji bicia koła. Należy jedynie żałować, że tak mało producentów samochodów umożliwia zastosowanie takich zacisków (ze względu na brak otworów ustalających). Poza tym firmy, które wykonują otwory ustalające, robią to w sposób nieujednolicony. Z tego względu zaciski szybkomocujące specjalne stosują wyłącznie ASO tych marek samochodów, które mają otwory ustalające.

W skład każdego przyrządu do pomiaru geometrii kół i osi wchodzą także obrotnice, ułatwiające wykonanie skrętów kół w czasie pomiarów. Z urządzeniami komputerowymi mogą współpracować zarówno obrotnice mechaniczne, jak i elektroniczne. Przy wyborze obrotnic należy zwrócić uwagę przede wszystkim na stanowisko diagnostyczne, na jakim będzie użytkowany wyrób. Do rozpatrzenia są dwa zagadnienia:

• wymiary gabarytowe, zwłaszcza jeżeli w stanowisku (kanałowym lub podnośniku diagnostycznym) wykonane są zagłębienia pod obrotnice
• zalecany sposób ustawiania lub wjeżdżania samochodem na obrotnice i zjeżdżania z nich; może to być powiązane z trwałym zamocowaniem obrotnic na stanowisku oraz dodatkowym zakupem specjalnych najazdów

Jeżeli chodzi o cechy użytkowe, to obrotnice elektroniczne, w stosunku do mechanicznych, umożliwiają bezpośredni pomiar maksymalnych kątów skrętów kói oraz różnicy skrętów kół. W przypadku obrotnic mechanicznych diagnosta musi powyższe parametry odczytać ze skal i wprowadzić ręcznie z klawiatury do komputera. Poza tym pomiary kątów wyprzedzenia i pochylenia sworzni zwrotnic są wykonywane na skrętach kół 0 20°, a nie jak w mechanicznych - na 10°. Ma to zupełnie pomijalny wpływ na dokładności pomiarowe tych kątów.

Istotną sprawą przy wyborze obrotnic mechanicznych, o którą warto dowiedzieć się przed zakupem, jest czy w czasie pomiarów kątów sworzni zwrotnic są wykonywane skręty nadzorowane przez program komputerowy, co ułatwia mechanikowi pracę. W przeciwnym razie musi on odczytywać wskazania ze skal obrotnic i ręcznie wprowadzać je do pamięci komputera. Jest to szczególnie uciążliwe, gdy trzeba wykonać skręty względem prawej obrotnicy, której mechanik, stojąc przy kole kierownicy, nie widzi. Ma to znaczenie przy obsłudze jednoosobowej.

W czasie pomiarów samochód powinien być ustawiony w poziomie. Aby zniwelować wpływ wysokości obrotnic, pod tylne koła samochodu ustawia się płyty wyrównawcze zwane także płytami rolkowymi, które dodatkowo umożliwiają naturalne ułożenie się kół tylnych w czasie realizowanego pomiaru, po dokonanej kompensacji bicia, tj. po opuszczeniu samochodu.

Niektóre podnośniki diagnostyczne mają je już w swoim wyposażeniu. W takim przypadku nie ma potrzeby kupowania ich z przyrządem do pomiaru geometrii kół. Producenci przyrządów oferują obecnie trzy typy płyt wyrównawczych:

• zwykle, które spełniają powyżej opisane zadania
• długie, które poza opisanymi powyżej zadaniami, dzięki swojej długości są dostosowane do pracy, bez potrzeby ich przemieszczania, przy pomiarach samochodów o nawet skrajnie różnych rozstawach osi kół
• przesuwno-skrętne, które dodatkowo umożliwiają swobodny skręt koła podczas regulacji zbieżności kół tylnych zawieszonych niezależnie

Pozostałe elementy, stanowiące wyposażenie urządzeń do pomiaru geometrii kół i osi samochodów, takie jak rozpórka pedału hamulca, czy blokada kierownicy, są powszechnie znane i nie wymagają specjalnego omówienia. Przy zakupie warto natomiast nabyć przedłużacze do mocowania zespołów pomiarowych. Są one elementami pomocniczymi, pośredniczącymi w mocowaniu zespołów pomiarowych na zaciskach. Stosuje się je tylko podczas pomiarów zbieżności połówkowych kół przednich realizowanych dla takich pojazdów, dla których utrudniony jest pomiar ze względu na zamontowane spoilery.

Powyższy tekst, z oczywistych względów, nie porusza wszystkich problemów związanych z komputerowymi przyrządami do pomiaru geometrii kół i osi samochodów. Niemniej pozwala, choć częściowo, zorientować się w możliwych rozwiązaniach technicznych, co ułatwia przeprowadzenie rozmowy z przedstawicielami producenta. W artykule pominięto temat cen i warunków serwisowania, pozostawiając je do samodzielnego rozpoznania. Należy jeszcze dodać, że dodatkowym czynnikiem wpływającym na wybór przyrządu może być posiadanie przez niego certyfikatu zgodności wydanego przez Instytut Transportu Samochodowego. Jest on wymagany wprawdzie dla urządzeń, które pracują w urzędowych stacjach kontroli pojazdów, niemniej przyrządy, które go posiadają można bezpiecznie eksploatować w myśl polskich przepisów. Poza tym, przejście kosztownej i skomplikowanej drogi certyfikacyjnej świadczy o kondycji finansowej firmy oraz o poważnym podejściu do polskiego rynku.