VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ ODBOR ČÁSTÍ A MECHANISMŮ STROJŮ
Ing. Ivan Mazůrek, CSc. BEZDEMONTÁŽNÍ DIAGNOSTIKA AUTOMOBILOVÝCH ZÁVĚSŮ KOL TEZE HABILITAČNÍ PRÁCE
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO 2000
ISBN 80–214–1592–4 2000 Ivan Mazůrek
2
Obsah
1. Úvod.................................................................................................... 5 2. Bezdemontážní diagnostika tlumení závěsu ................................... 6 2.1.
Tester rezonanční adhezní ............................................................ 7
2.2.
Tester impulsní dokmitový........................................................... 8
2.3.
Tester rezonanční amplitudový .................................................. 10
3. Závěr ................................................................................................. 14 4. Literatura......................................................................................... 16 SUMMARY ................................................................................................ 17
3
1. Úvod Bezpečnost silniční automobilové dopravy je určována jak architekturou celého dopravního systému, tak pasivní bezpečností dopravních prostředků. Neméně důležitá je ale i aktivní bezpečnost automobilů, která je dána nejen funkční dokonalostí jejich konstrukce, ale i odolností složitého mechanismu vozidla vůči vlivům opotřebení a nedostatečné údržby. S ohledem na význam technického stavu podvozku automobilu pro bezpečnost silničního provozu je zcela legitimní požadavek na jeho pravidelnou kontrolu a údržbu. Kromě statické kontroly je nutno také ověřovat funkci celého složitého mechanismu závěsu kola. Stěžejním prvkem závěsu, vyžadujícím pravidelnou kontrolu, z důvodu limitované životnosti, je tlumič odpružení. Tlumič odpružení je důležitým funkčním prvkem vozidlových podvozků, který se na automobilech objevuje v různých konstrukčních podobách již od jeho prvních dětských krůčků. Opotřebovaný tlumič například výrazně prodlužuje brzdnou dráhu vozidla, způsobuje podstatně rychlejší opotřebení ostatních skupin podvozku atd. Přes tuto všeobecnou povědomost jsou tlumiče odpružení z hlediska kontroly a diagnostiky technického stavu poměrně opomíjeným komponentem motorového vozidla. V průběhu užívání vozidla dochází vlivem trvalého a značného namáhání tlumičů k jejich opotřebení a následné ztrátě funkčních vlastností. Řidič si však na tuto postupnou změnu technického stavu podvozku poměrně snadno přivyká a objektivně zhoršené jízdní vlastnosti ho mohou nepříjemně překvapit až při řešení případné kritické dopravní situace. Diagnostická metoda, která zavčas odhalí zhoršený technický stav tlumiče, je tedy výrazným přínosem pro bezpečnost provozu. Záměrem habilitační práce není rozvíjet teoretické metody hodnocení jízdních vlastností vozidel, které jsou dobře a rozsáhle zpracovány v dostupné literatuře. Zaměřil jsem se zejména na aplikaci těchto poznatků do oblasti konstrukce a programového vybavení bezdemontážních testerů automobilových tlumičů odpružení. Za cíl práce jsem si vytkl vytvoření teoretického aparátu a konstrukčního návrhu testeru s takovou zkušební metodikou, která by splňovala veškeré požadavky na moderní diagnostický systém. Metodika nesmí být omezena jako u jiných podobných systémů na testy tlumičů odpružení na jinak bezchybných nápravách. Systém by tedy měl dávat uspokojivé výsledky i při souběhu několika vážných závad na nápravě vozidla. Důležitým momentem je i volba vhodného kritéria pro posuzování stavu nápravy a zajištění mezní hodnoty tohoto kritéria pro každou variantu testovaného automobilu.
5
2. Bezdemontážní diagnostika tlumení závěsu Složitost řešení této problematiky spočívá v nutnosti užití komplexního, vícedisciplinárního přístupu. V první etapě je třeba zvolit optimální míru zjednodušení mechanického a matematického modelu systému testeru a zkoušeného vozidla. Dále je nutno stanovit měřenou veličinu a vhodný typ snímače. Po převodu této veličiny na elektrický signál je nezbytné zajistit jeho filtraci a následnou digitalizaci. Dalším krokem je analýza získaných dat spojená s vyčíslením kritéria (veličiny) zvoleného jako míry kvality tlumení testované polonápravy. Ani tento výsledek však není konečný, protože pro korektní řešení problému je potřebné zajistit názornou a působivou prezentaci výsledku měření na obrazovce řídícího počítače a jeho případnou archivaci do datového souboru. Jako naprosto samozřejmý se jeví požadavek na tisk zkušebního protokolu. S přihlédnutím k nedostatku dostupné literatury v tomto oboru bylo nezbytné nejdříve provést rozdělení diagnostické techniky do jednoznačně definovaných kategorií dle konstrukčního uspořádání, měřené diagnostické veličiny a systému hodnocení kvality technického stavu závěsu. Vysoká časová náročnost demontáže a montáže tlumiče spolu s vysokými nároky na produktivitu opravárenské činnosti upřednostňují tzv. bezdemontážní testy celého pružícího a tlumícího systému. Nespornou výhodou těchto metod je vysoký komfort a rychlost zkoušky. Skutečnost, že není testován jen hydraulický systém tlumiče, ale celý závěs kola, se ovšem může stát nevýhodou při logické snaze o lokalizaci příčiny nevyhovujícího stavu nápravy. V servisní praxi se používá široká škála pasivních i aktivních (dle toho, zda mají či nemají vlastní pohon) bezdemontážních testerů tlumičů odpružení. V současnosti používané bezdemontážní testery podvozků je možné rozdělit podle toho, jaké využívají způsoby rozkmitání sledované hmoty vozidla a jaká veličina je zvolena pro snímání kmitů: • systém rezonanční adhezní • systém rezonanční amplitudový • systém impulsní dokmitový Neméně důležité je rozdělení diagnostické techniky dle způsobu hodnocení dosažených výsledků. U všech výše uvedených systémech můžeme hovořit o dvou kategoriích vyjádření výsledné diagnózy: • hodnocení srovnávací databázové • hodnocení bezpečnostní (EUSAMA) V průběhu několika let jsem provedl návrh, realizaci a provozní zkoušky celé řady bezdemontážních testerů zmíněných kategorií, které jsou popsány v habilitační práci. Nedílnou součástí této výzkumně vývojové činnosti bylo odladění vyhodnocovacích algoritmů. Dořešení této široké problematiky do stadia, ve kterém je v habilitační práci předloženo, se podařilo pouze díky zcela neformální spolupráci s malým, ale nadšeným studentským kolektivem.
6
2.1. Tester rezonanční adhezní Největšího rozšíření dnes dosahují v servisní praxi rezonanční adhezní testery. Jejich obliba je dána zejména tím, že mezinárodní sdružení výrobců tlumičů EUSAMA zavedlo jednotné zkušební podmínky. Cílem bylo sjednotit testovací metodiku při posuzování technického stavu tlumičů odpružení na této kategorií testerů. Svisle kmitající plošina aktivního testeru, na které spočívá měřené kolo, simuluje nerovnosti vozovky a současně registruje přítlačnou sílu tohoto kola k plošině (obr. 1, 4). Výsledkem zkoušky je potom nejmenší hodnota přítlaku kola k plošině v průběhu testu (obr. 5).
1
2
3
4
5
Obr. 1. Rezonanční adhezní tester TriTec Diagnostic Systém (1-tenzometry, 2-kyvný rám, 3-excentr, 4-elektromotor, 5-setrvačník)
Reakce na některé významné nedostatky této poměrně nákladné kategorie testerů mne vedly k novému pohledu na komplexní diagnostickou metodu automobilového podvozku. Aspekty, které v dosud používaných systémech pouze znehodnocovaly test tlumiče odpružení (vůle na nápravě, vadná pružná lůžka motoru atd.) jsem prvoplánově zařadil do vyhodnocovaných parametrů. Podstatou nového diagnostického přístupu je rozšíření vlastního řídícího programu testeru o výpočtový aparát určený k lokalizaci příčiny nestandardní odezvy závěsu kola na budící rozkmit. Několikaletým vývojem vznikl TriTec Diagnostic System, jehož vyhodnocovací algoritmus pracuje ve třech základních úrovních: 1. V základní funkci splňuje podmínky posuzování celkového stavu nápravy dle směrnice EUSAMA. Na této úrovni tedy nevyžaduje žádnou databázi. 2. Nad tuto vrstvu jsou instalovány základní pomůcky pro kmitočtovou analýzy pohybu neodpružené hmoty a provedení automatického i interaktivního posouzení jednotlivých typů závad na nápravě (obr. 6). 7
3. Třetí úroveň tvoří otevřený vývojový systém, spočívající v možnosti doplnit vyhodnocovací proces tzv. toleranční šablonou pro každý konkrétní model testovaného vozu (obr. 7). Tato šablona potom umožní zdokonalit proces vyhodnocení v expertní systém diagnostikující detailně a adresně jednotlivé problémy kontrolovaného podvozku. Obecně lze o této kategorii testerů konstatovat, že jejich předností je použití naprosto srozumitelného kritéria, které má zjevnou analogii v chování vozu na vozovce. Testovací podmínky jsou malým zdvihem a kmitočtem velmi blízké skutečným provozním podmínkám, za kterých je ověření funkce podvozku nejužitečnější. Navíc mají testery poměrně jednoduchý vnitřní mechanismus, který lze snadno navrhnout pro podpovrchové provedení. Popsaná mezinárodně uznávaná metodika EUSAMA má ale také některé systémové nedostatky. Výsledek měření je podstatně závislý na okamžité hmotnosti vozidla, respektive jejímu podílu na měřeném kole. I rozdíl objemu paliva v nádrži může způsobit značně rozdílné výsledky. Podobný problém nastává u neodborně opravených následcích havárie, kdy zkřížená karoserie způsobuje rozdílné statické přítlaky na obou stranách nápravy. Je proto nutno zajistit stejnou hmotnost a její stejné rozložení při jakýchkoliv porovnávacích testech na daném modelu vozidla. Významnou veličinou značně ovlivňujícím závěr testu je také okamžitá radiální tuhost pneumatiky, je tedy nezbytné mít pod kontrolou předepsaný i skutečný tlak v pneumatikách. Neoddiskutovatelnou skutečností zůstává fakt, že takto naměřené zlepšení či zhoršení adheze odpovídá skutečným jízdním podmínkám v konkrétním technickém stavu.
2.2. Tester impulsní dokmitový V kategorii pasivních dokmitových testerů byl navržen a v prototypu postaven tester nazvaný pracovně TriStar Shock Tester. Jedná se o jednoduchý mobilní tester s manuální excitací odpružené hmoty, určený pro rychlé ověření tlumení závěsů kol osobních automobilů. Vyhodnocován je měrný útlum odpružené hmoty, s vysokým komfortem zpracování získaných výsledků. Odporový snímač polohy prostřednictvím ramene vloženého do výřezu blatníku snímá svislé kmity ručně rozhoupaného vozidla (obr. 2, 10). Signál ze snímače je přiveden do game portu osobního počítače, který jej prostřednictvím speciálního programu zpracuje a následně vyhodnotí měrný útlum celkové odpružené hmoty. Zvolená originální koncepce řešení má výhodu v tom, že nevyžaduje žádné speciální elektronické obvody. Tester se podařilo prosadit do sériové výroby a dle našich informací je v Evropě podobný systém vyráběn pouze jediným dalším výrobcem.
8
Měřící program lze nastavit tak, že změření jednoho automobilu nepřesáhne dobu 5 minut s nepatrnými nároky na energii. Pro zajištění názornosti hodnocení je odhadnutý útlum odpružené hmoty přepočten na měrný přítlak dle směrnice EUSAMA (obr. 8). Po ukončení testu mohou být naměřené hodnoty spolu se základními údaji o vozidle a zákazníkovi uloženy do archivu k pozdějšímu porovnávání. Pokud je připojena tiskárna, lze vytisknout podrobný zkušební protokol pro zákazníka. Celý tester lze v demontovaném stavu umístit do transportního kufříku (obr. 10). 1
4
2
3
F
F
1 – řídící počítač 2 – oporový snímač se spouštěcím tlačítko 3 – raménko snímače 4 – spojovací
Obr. 2. Přenosný diagnostický sytém TriStar Shock Tester Výhodou všech pasívních testerů této kategorie jsou malé rozměry a vysoká mobilita. Logickým důsledkem je nízká spotřeba elektrické energie. Postup měření bývá velmi jednoduchý, ale ne zcela bezproblémový. Tlumič je na vozidle testován v poněkud pro jízdu netypických podmínkách, při poměrně velkém zdvihu a malém kmitočtu. Tyto zkušební podmínky se spíše blíží metodice pro zkoušky vyjmutých tlumičů (zdvih 100 mm při kmitočtu 100 cyklů/min). Je nutno se ještě zmínit o otázce věrohodnosti diagnózy této kategorie testerů. Protože je měření prováděno na poměrně nízkém vlastním kmitočtu odpružené hmoty, je při limitovaných (a rychle se zmenšujících) zdvizích tlumič zatížen pouze velmi malou silou. Zvýšené třecí odpory způsobené nejčastěji znečištěnou či zkorodovanou pístnicí tlumiče mohou podstatně zkreslit výsledek testu. Dalším podstatným problémem výše uvedené vyhodnocovací metodiky je, že selhává u silně tlumených náprav některých automobilů (pickup), které není možné ručně rozhoupat. Navíc se většina závěsů kol osobních automobilů při poměrně značných budících zdvizích nechová jako lineární systém (obr. 9). Budící zdvih potom ovlivňuje výsledky testu a je nutno mít z těchto důvodů přehled o jeho velikosti.
9
2.3. Tester rezonanční amplitudový Ve třídě aktivních rezonančních testerů s amplitudovým vyhodnocením jsem navrhl již v dřívějším období sadu TriSet pro computerizaci u nás velmi rozšířeného testeru BOGE (případně AFIT-BOGE), který zprostředkovaně vyhodnocuje tlumení neodpružené hmoty vozidla. Nevýhodou původního zařízení byl mechanický systém vyhodnocení, který tvořilo složité a nepraktické zapisovací zařízení na kruhový štítek, a zejména to, že díky složitějšímu mechanickému modelu (obr. 11) nebyl vyhodnocovaný největší rozkmit rezonanční křivky závislý pouze na kvalitě tlumení a bylo proto nutné používat tabulky předepsaných hodnot pro různé typy automobilů. Kromě řešení již zmíněných nevýhod, bylo také mým cílem umožnit archivaci výsledků a výpis měřícího protokolu na tiskárně. Úprava stávajícího zařízení spočívá v instalaci snímačů zrychlení na bázi IO ADXL 05 na ramena testeru.
3 1
4
2
Obr. 3. Tester tlumičů AFIT BOGE upravený sadou TriSet (1-vačkový mechanismus, 2-tlačná pružina, 3-snímač zrychlení, 4-opěrná plošina)
Závažný je u této kategorie testerů častý nesoulad mezi výsledkem testu a hodnocením tlumičů provedených jízdní zkouškou se zkušeným řidičem. Důvodem těchto rozporů jsou rozdíly ve zkušebních podmínkách tlumiče na testeru a reálných situacích při jeho posuzování na vozidle. Vlastní kmitočet zatížené plošiny testeru leží většinou v oblasti 5÷6 Hz a kolo kmitá s poměrně velkým zdvihem (až 100 mm). V provozu jsou však hodnoceny jízdní vlastnosti na poměrně kvalitní vozovce při zdvihu kola pouze několik milimetrů a na podstatně vyšším kmitočtu, odpovídajícímu rezonanční frekvenci neodpružené hmoty (10÷20 Hz). Při tomto režimu se silové zatížení tlumiče podstatně neliší, ale malý zdvih klade při vyšším kmitočtu podstatně větší nároky na hydraulický systém.
10
Obr.4. TriTec Diagnostic Systém – mechanická část Obr.5. Průběh přítlačné síly kola ke zkušební plošině při průchodu rezonancí s
vyznačenou mezní přípustnou hladinou 50% (zadní náprava automobilu Š 120 L
Obr.6. Ukázka metody odhadu základních parametrů dynamického systému
11
1000 900
Amplituda rychlosti (mm/s)
800 700 600 500 400 300 200 100 0 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Kmitočet (Hz)
Obr. 7. Naměřené a statisticky vyhodnocené charakteristiky zadního závěsu Š 791
90.00 80.00 70.00
REP [%]
60.00 50.00 40.00 30.00
20.00 10.00 0.00 0.00
0.10 Př-P
0.20 Př-Z
0.30 Kla-P
0.40
Kla-Z
Zad-P
0.50 Zad-Z
0.60
0.70
Obr. 8. Průběhy přepočtových křivek z útlumu na EUSAMA pro uvedené koncepce
12
0.80
Měrný útlum br [-]
0.00 60
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
čas (s)
reduk. amplituda (mm)
40 20 0
-20 -40 -60 výkmit
rychlost
zrychlení
3.derivace
.
Obr. 9. Záznam dokmitávání karoserie s vypočtenými průběhy rychlosti a zrychlení
Obr.10. Přenosný diagnostický systém TriStar Shock Tester
Obr. 11. Mechanický rezonanční model amplitudového testeru 13
3. Závěr Na základě zkušeností získaných v průběhu vývoje, konstrukce a zkušebního provozu jednotlivých prototypů zkušebních zařízení a trvalým kontaktem s autoopravárenskou praxí v tomto oboru shrnuji v habilitační práci základní požadavky na optimální konstrukci a funkci bezdemontážního testeru podvozků a jeho zkušební metodiku: 1. Při posuzování užitné hodnoty bezdemontážních testerů automobilových podvozků se jeví jako nezbytné oddělení dvou, často neslučitelných hledisek. Prvním je posuzování kvality útlumu (nebo komplexněji technického stavu) závěsu z hlediska bezpečnosti a obecných konstrukčních doporučení. Každý moderně navrhovaný typ testeru musí být schopen podat základní diagnostickou informaci (nejčastěji EUSAMA) pro zcela libovolnou značku automobilu bez návaznosti na jakoukoliv porovnávací databázi. 2. Druhým hlediskem je kvantitativní posuzování relativní ztráty tlumicích vlastností nápravy jako důsledek opotřebení původních tlumičů odpružení. V této činnosti se již většinou nelze obejít bez srovnávacích údajů pro jednotlivé modely. Kromě možnosti dodání této databáze „na klíč“ při zakoupení testeru a jejího pravidelného doplňování, je korektní umožnit také vhodnou skladbou řídícího programu sestavovat tuto databázi i přímo provozovatelem testeru. 3. Analýzou negativního vlivu některých zkušebních podmínek na výsledek testu v předchozích kapitolách jsem dospěl ke kategorickému požadavku na trvalou kontrolu korektnosti zkušebních podmínek a názornou signalizaci jejich nedodržení. Jako velmi důležitá se jeví promyšlená zkušební metodika z hlediska zajištění srovnatelné teploty tlumičového oleje při všech testech. 4. Pro zajištění souladu mezi jízdním hodnocením kvality závěsů a bezdemontážním testem, který je zákazníky velmi citlivě vnímán, je nutno se co nejvíce přiblížit zkušebními podmínkami podmínkám provozním. Zejména u aktivních testerů se jeví jako důležitá otázka stanovení velikosti budícího zdvihu a jeho kmitočtu. 5. Jako naprostá samozřejmost je předpokládána počítačem řízená funkce celého diagnostického úkonu, doplněná o možnost archivace naměřených výsledků a tisku podrobného protokolu o výsledcích testu. 6. Pro menší autoservisy, které však pokrývají značný podíl autoopravárenské činnosti na autoparku ve špatném technickém stavu, není řešením nákladné komplexní pracoviště, ale vyžadují mobilní a méně investičně náročný tester, který v případě nečinnosti nezabírá pracovní plochu. 7. V této kategorii autoopraven zatím není příliš oblíben model testovacího zařízení vybavený počítačem, i když je na druhé straně velmi ceněna schopnost vypsat automaticky protokol o měření. Možným řešením je využití bohaté nabídky poměrně levných průmyslových mikropočítačů, i když za cenu snížení komfortu zpracování výsledků. 14
8. Velmi vítána je naprostá nezávislost zařízení na pravidelné kalibraci měřícího systému, případně volba takového technického řešení, které umožní jednoduchou autokalibraci. Budoucnost bezdemontážní diagnostiky tlumičů (podvozků) vidím v současně době v rozvoji dvou systémů. Adhezní rezonanční testery skrývají velký potenciál v možnosti snímat kmitočtové charakteristiky náprav. Vyspělá a relativně levná výpočetní technika dovoluje, jako zcela reálnou, představu expertního systému, posuzujícího při pravidelných kontrolách odchylky kmitočtové charakteristiky závěsu od normálu a okamžitou detekci příčin těchto změn. Tyto systémy budou součástí komplexních automatických diagnostických pracovišť ve větších autoopravárenských centrech. Velká poptávka je pochopitelně i po levnější kategorii testerů tlumičů, kterou mohou vyplnit testery impulsní dokmitové (zejména s ručním buzením). S ohledem na dlouhé záruční lhůty poskytované zahraničními výrobci na tlumiče odpružení a často špatnou kvalitu našich vozovek vzniká velké množství reklamačních řízení. I malé autoservisy se snaží objektivizovat reklamované závady před jejich postoupením dealerům. Za předpokladu optimalizace konstrukce těchto testerů jak z hlediska výrobních nákladů, tak kvality vyhodnocovacího procesu, zdají se být impulsní dokmitové testery vhodným řešením právě pro adresné posuzování funkce tlumiče odpružení.
15
4. Literatura 1. AFIT-BOGE SHOCKTESTER, Betriebsanleitung, Soproni 1980 2. Bedroš J., Beránek K.: Diagnostika silničních motorových vozidel, NADAS, Praha 1985 3. Buzzi L.: "On car" vehicle suspension testing system, CEMB S.p.a., Mandello del Lario, Italy 1984 4. Chen H.F., Coovert O.A., Günther O.A.: Suspension testing on the new-type suspension parameter measurement device, SAE SP-909, Warrendale, GB 1992 5. Co je to EUSAMA - princip / metoda, Autoservis 8/1996 6. Dossing O.: Zkoušení mechanických soustav, Brüel & Kjaer, Naerum 1988 7. Dossing O.: Zkoušení konstrukcí, Brüel & Kjaer, Naerum 1989 8. Eusama - Recommendations for a performance test specification of an "on car" vehicle suspension testing system, TS-02-76 9. Kreidl M.: Diagnostické systémy, ČVUT Praha 1995 10. Mazůrek I.: Zařízení pro bezdemontážní zkoušky tlumičů pérování BOGETriTest, návod k obsluze, Brno 1994 11. Mazůrek I.: Zařízení pro bezdemontážní zkoušky tlumičů pérování TriStar Shock Tester, návod k obsluze, Brno 1994 12. Mazůrek I.: Bezdemontážní zkoušky tlumičů pérování, AUTOSERVIS 10/1994 13. Mazůrek I.: Modernizace testeru automobilových tlumičů, Sborník mezinárodní konference kateder ČMS, Brno 1995 14. Mazůrek I.: Jak dál v diagnostice automobilových podvozků ?, Autoservis 3/1997 15. Mazůrek I., Karaivanov M., Svoboda P.: TriTec Diagnostic System - nový přístup k diagnostice automobilových podvozků, In: TD 2000 - DIAGON 97, Zlín 1997 16. Mazůrek I., Dočkal A.: Tailing non-removal shock absorbers testing, In: Sborník mez. konference kateder ČMS, Bratislava 1997 17. Monolithic Accelerometer With Signal Conditioning ADXL50, Analog Devices, 1993 18. M-Tronic SDT-2000/U, Návod k použití testeru, 1996 19. Popis vynálezu k patentu 244801, ÚPVO Praha 1987 20. Protokol o měření M 6/96, Tenneco Monroe, Hodkovice nad Mohelkou 1996 21. Protokol o měření M 7/96, Tenneco Monroe, Hodkovice nad Mohelkou 1996 22. Reimpell J.: Fahrwerktechnik 1,2,3, Würzburg 1976 23. Sedláček M.: Zpracování signálů v měřící technice, ČVUT Praha 1993 24. Stossdämpferprüfung in eingebautem Zustand, In: Krafthand, BRD 1989 25. Vlk F.: Teorie dopravních prostředků, VUT Brno 1990
16
Summary In my work I summarize the basic optimum construction and function requirements for on car vehicle suspension testers and their test methodology obtained during the design and test operation of several prototypes and by the permanent contact with car repair shops: 1. For an appreciation of the on car vehicle suspension testers utility value it appears like necessary to separate two often-incompatible points of view. First is evaluation of a damping efficiency (or better technical conditions) of axle from the point of view of safety and common constructional recommendations. Whatever modern tester must be able to give fundamental diagnostic information (most often EUSAMA) for quite arbitrary automobile mark without any comparative database. 2. The second aspect is a quantitative evaluation of relative axle damping quality loss by implication of an original shock-absorber wear. In this field it is mostly impossible to do without comparative data for individual models. Beside the possibility of delivery these database at tester purchase and periodic file addition, it is correct to allow also assembling this database directly by the tester keeper due to control program structure. 3. Pursuant to analysis of some test conditions negative influence on the test results in previous chapters I come to a categorical request for permanent verification of test conditions precision and clear alarm at their nonperformance. Well-considered test methodology is very important from point of view of shock absorber oil comparable temperatures location at testing. 4. It is necessary to have the test conditions very similar the working conditions for good correspondence between driving properties and on car test appreciation of shock absorber. Servicemen very carefully watch this situation. Determination of excitation stroke size and its frequency is also important question, especially for the active testers. 5. Computer aided function of all diagnostic operations is supposed absolutely self-evident, analogous to possibility of measuring data archiving and detailed test result protocol printing. 6. For smaller service stations, which have considerable part of car repair activities on bad technical conditions carriage stock, the expensive complex workbench is not a suitable solution. They ask the mobile and cheap tester, which in case of inactivity do not occupy working place. 7. The tester with computer is not too popular in this category of motorcar repair shops although the ability to offer automatically the measuring protocol is very fancied. The usage of a wide scale of relatively cheap industrial microcomputers is possible answer at the expense of the result processing comfort loss. 8. Highly welcome is also absolute independence of the equipment upon the periodic calibration of measuring system eventually technical solution, which allow simple automatic calibration. 17
At present I see the future of on car diagnostic of shock absorbers (vehicle suspension) in the evolution of two systems. The adhesive resonance testers have a big potential in possibility of axle frequency characteristic acquisition. Forward and relatively cheap computer techniques allow quite real image of expert system, which can evaluate deviation of suspension frequency characteristic at periodic checking and offer instantaneous detection of reasons for these changes. These systems will be part of the complex automatic diagnostic workplaces in larger motorcar repair centres. Big demand is naturally also for cheap category of shock-absorber testers, which the impulse tailing testers (especially with manual excitation) can perform. With reference to long warranty periods offered by the foreign shock absorber manufacturer and bad quality of our road there is many complaint procedures. Even the small service stations try to consider troubles under complaint before their reference to a vendor. Providing construction optimalization of these testers as from point of view of production costs as quality evaluation process, the impulse tailing testers seem suitable solution just for direct shock-absorber condition evaluation.
18
Ing. Ivan Mazůrek, CSc. přednáší a pracuje na Ústavu konstruování VUT FSI v Brně. Narodil se dne 14. 1. 1950 v Brně. V roce 1973 ukončil vysokoškolské studium na Strojní fakultě VUT Brno. Po absolvování vojenské služby nastoupil v Hutním projektu Brno, kde se podílel na projektování tratí hutní druhovýroby pro VTŽ Chomutov. V roce 1975 přešel jako konstruktér zkušebních zařízení na katedru ČMS Strojní fakulty VUT Brno. Od svého nástupu se zapojil i do pedagogické a výzkumné činnosti zejména v oblasti vytváření programových prostředků pro vyhodnocování zkušebních experimentů. V letech 1979–1981 absolvoval úspěšně postgraduální studium v oboru „Numerické výpočetní metody" přednášené v tehdejší Laboratoři počítacích strojů VUT Brno. V roce 1981 přestoupil do funkce odborného asistenta, ve které pracuje dodnes. V roce 1984 byl pověřen vybudováním a vedením laboratoře pro zkoušky agregátů. Během několika let se podařilo uvést do provozu moderní, plně automatizované zkušební pracoviště na solidní úrovni, které umožnilo navázat spolupráci s automobilovým průmyslem při ověřování převodových skupin nově vyvíjených typů osobních automobilů. Pro potřeby automobilového a petrochemického průmyslu jsou v laboratořích prováděny nejrůznější zakázkové zkoušky a expertízy v oborech diagnostika technického stavu strojů, měření hluku a chvění, sledování tribologických vlastností a účinnosti převodových skříní. Začátkem roku 1990 obhájil disertační práci s názvem „Metodika hodnocení zkoušek opotřebení převodových skříní“. Přednáší předmět „Části strojů a mechanismů“, pro odbor počítačového konstruování vytvořil osnovu a komplexně zajišťuje výuku předmětů „Měření a analýza signálu“, „Průmyslový experiment“ a „Technická diagnostika“. Od školního roku 1995/96 vede pravidelně jako školitel dva až tři studenty v rámci diplomních projektů. Odborné zaměření těchto prací je do oblasti snižování hlukové emise převodových agregátů a bezdemontážní diagnostiky automobilových podvozků. Ve vědecké činnosti byl od roku 1994 spoluřešitelem výzkumného grantu "Expertní systém pro tribodiagnostiku" přijatého GAČR, řešitelem fakultního grantu „Řídící a regulační systém pro elektrohydraulické zatěžovací zařízení" a spoluřešitelem celoškolského grantu „Využití fázového obrazu při analýze pohonových soustav". V letech 1995–1998 získal jako řešitel grant od GAČR na téma „Expertní systém pro podporu vibrační diagnostiky strojů" a pro léta 1999–2001 získal podporu GAČR pro projekt nazvaný „Ekologická optimalizace mechanické převodovky“. Je autorem 28 oponovaných výzkumných zpráv, 22 expertních zpráv, 24 odborných článků a autorem nebo spoluautorem dvou učebních textů.
19
