KURZUS: Járműdiagnosztika II.

MODUL: Elmélet

9. hét: Fékdiagnosztika

| A lecke célja: A görgős fékhatás-mérő próbapad felépítésének és működésének, valamint a rajta elvégzett vizsgálatok ismerete.
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 90 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak: Ráfutólapos fékerő mérés, görgős fékerőmérő próbapad, tapintó görgő, összkerékhajtású járművek,
Tananyag
A gépjármű fékberendezések hatásosságának ellenőrzése mind a hatósági vizsgáló állomások, mind a javító-karbantartó műhelyek egyik legfontosabb feladata. A fékberendezésnek mindig kifogástalan műszaki állapotban kell lennie, ennek hiányában a jármű nem vehet részt a forgalomban!
A fékberendezés diagnosztikai vizsgálata két céllal történhet:
1. | időszakos hatósági műszaki felülvizsgálaton (cél a hatósági e1őírásokban rögzített minősítés szerint a fékműködés ellenőrzése),
2. | szervizmunkák során szükséges állapotvizsgálat végrehajtása.
A diagnosztikai vizsgálat során meg kell győződni a típusra vonatkozó névleges tulajdonságok meglétéről, illetve hibatünet esetén meg kell állapítani a konkrét hibát, a műszaki állapotromlás mértékét. A fékjavítási munkákat (beleértve az alkatrészcserét is), mindig műszeres fékvizsgálatnak kell követnie!
A fékhatásosság ellenőrzésére több módszer is létezik:
1. | Közúti fékvizsgálat: gépjárművek fékezési tulajdonságainak a vizsgálata A gépjárművek fékezési tulajdonságainak a vizsgálata a fékezés valóságos körülményei között végzett közúti vizsgálat, mely a fékút és a lassulás értékelésével történik.
2. | Műhelyfeltételek között végzett fékvizsgálat (fékerő mérés) A műhelycsarnokokban elvégezhető műszeres mérésnek, sok előnye van: biztonságosan minden minősítést zavaró körülményt (időjárás, forgalmi viszonyok, szubjektív megítélési lehetőséget) ki lehet küszöbölni. A műhelyfeltételek között végzett vizsgálatok nem fékezési vizsgálatok, hanem többnyire a kerékfékszerkezet által előállított fékerő mérésén alapulnak.
| a) | Ráfutólapos fékerőmérés A ráfutólapos vagy egyszerűen lap-fékerőmérő mérőeleme a talajszinten elhelyezett, hosszirányban elmozdulni képes (görgőkön nyugvó), és a járműhaladási irányban erőmérő cellához kötött, felületén érdesített mérőlap. A készülék kerekenként egy-egy, tehát négy lapból áll. Méréskor a gépjárművet 10-15 km/h sebességre felgyorsítják, és amikor a kerekek talppontjai a mérőlapokra érnek, a gépjárművet hirtelen lefékezik. Mivel a mérőlap erőmérőre támaszkodik (lehet húzó és nyomó kivitelű), így az a talaj síkjában ébredő, a jármű haladási irányával azonos irányú fékerőt méri.
| b) | Görgős fékerőmérő berendezés Napjainkban a legelterjedtebben használt és a jövőre nézve is meghatározó üzemeltetői fékminősítési módszer a görgőspadi fékerőmérés módszere. A görgős fékerőmérő villamos motorjai az álló gépkocsi kerekeit (egyszerre az egy tengelyen lévőket, de azokat egymástól függetlenül) görgőpárokon keresztül állandó sebességgel forgatják. A hajtott járműkerék kerületi sebessége berendezéstípustól, alkalmazási területtől (személygépjármű vagy haszongépjármű) függően: 2,5-5,5 km/h közötti érték. A vizsgálat lényege az, hogy megállapítsuk a fékműködtető erő, illetve a kivezérelt nyomás függvényében a kerékfékszerkezet (fékező) nyomatékát. Azt, hogy létre tudja-e hozni az előírt (gyári, hatósági) névleges értékeket, olyan jelleggel alakul-e karakterisztikájuk, ahogy a gyártó megkívánja, illetve, hogy az egyes kerékfékszerkezetek tengelyenként, egymáshoz viszonyítva milyen összetartozó értékpárokat adnak.
A görgős fékerőmérő próbapad
A görgős fékpadi vizsgálat során a gépjármű egy tengelyének kerekeivel áll a fékpadra, a fékpad mérőegységei kerekenként önállóak. Az alábbi ábra a berendezés vázlatát mutatja.
Görgős fékerőmérő próbapad (1. Baloldali görgőegység, 2. Jobboldali görgőegység, 3. Első görgő, 4. Hátsó (emelt) görgő, 5. Hajtómotorok, 6. Tapintó görgő, 7. Lánchajtás, 8. Reakció-érzékelő mérőcellák, 9. Kijelző műszerek (számítógép), 10. Pedálerő adó
Görgős fékerőmérő próbapad
A görgőpár alkotja a görgőágyat, ebben helyezkedik el a járműkerék. Fontos szerepet játszik a tapintógörgő, melyet rugó szorít a kerékhez. Az egymással lánchajtással összekapcsolt görgőket, ezen keresztül a járműkereket, villamos motor hajtja.
A villamos hajtómotor billenőágyazású, karon keresztül erőmérő cellára támaszkodik. A fordulatszámcsökkentő, nyomatéknövelő hajtómű.
A próbapad mechanikai szerkezetei, a kerék és a fékszerkezet együttesen hozza létre a fékezőnyomatékot. Ezzel tart dinamikus egyensúlyt a villamos motor hajtónyomatéka. A hajtás nyomatékát a fékerőmérő berendezés billenő ágyazású motorján, vagy motor-hajtómű egységén ébredő reakciónyomaték mérésével állapítjuk meg. Ennek módszere leggyakrabban a billenő ágyazású hajtóegységre szerelt kar végén történő erőmérés. Az itt mért erő könnyen átszámítható fékerő értékre.
A görgőegységre a járművel mindig a megadott irányban kell ráállni, mert a görgő forgásiránya meghatározott. Amennyiben a görgők tengelyei nem azonos távolságra vannak a talaj síkjától, hanem az egyik magasabban fekszik, úgy a ráállási irány ezzel már meghatározott: az emelt görgőnek kell a menetirány szerint hátul elhelyezkednie.
A görgők felülete, a felület geometriai kialakítása (bordázat), vagy bevonat (pl. műanyagba ágyazott műkorundszemcsék) révén általában nagyobb tapadási tényezőjű, mint a szokásos országúti érték.
A tapadási tényezőt padon átvihető fékerő növelése érdekében kell növelni, hiszen pl. nedves gumiabroncs, ill. görgőfelület kapcsolat esetén sem hiúsulhat meg a vizsgálat.
A görgők között helyezkedik el a tapintógörgő, melynek több funkciója is van:
Automatikus mérésindításnál a tapintó érzékeli a kerék görgőágyba érkezését, és ezután indítja a hajtó villanymotorokat. A tapintó görgő méri a kerékfordulatszámot, észleli a keréklassulást is (tehát nem a megállás - blokkolás - pillanatát). Egy előre beállított szlip értéknél, a kerék blokkolása előtt, az elektronika a tapintógörgő jele alapján lekapcsolja hajtómotorokat, megkímélve ezzel a gumiabroncsok futófelületét a rendellenes kopástól. Egyes fékerőmérő padokon a tapintó görgő a mérés befejezése után, hidraulika hengerek segítségével kiemeli a kereket a görgőágyból, megkönnyítve ezzel a gépkocsinak a fékpad elhagyását.
Összekerékhajtású gépjárműveknél a görgőspadi vizsgálat nem egyszerű, hiszen a meghajtott kerekek a talajon álló kerekeket is forgatni akarják.
Az adott jármű összekerékhajtási rendszerének ismeretében elvégezhetők a fékvizsgálatok.
Az éppen nem vizsgált B vagy C tengely megemelése nem javasolt, mert ilyenkor a híd megbillenése következtében a fékerőszabályzó működésbe léphet.
Léteznek olyan próbapadok, melyek görgői az egy tengelyen lévő kerekeket egyidőben, ellenkező irányban forgatják. Ebben az esetben a mérést kerekenként önállóan, de időben egymás után végezzük.
Fékberendezések vizsgálata görgős fékhatás-mérő próbapadon (a fékek minősítése)
A gépjárművek fékminősítése a fékszerkezet hatásosságára, ezen belül a gépjármű lefékezettségére, az egy tengelyen lévő fékszerkezetek azonos működtető erőnél kialakuló erőeltérésére és a fékerő ingadozásra ír elő követelményeket.
A közúti járművek hatósági vizsgálata során előírt egységes fékvizsgálati technológia szerint az alábbi méréseket kell elvégezni:
1. | Üzemi fék Tengelyenként az állandó pedálerő, illetve légfék esetén az állandó kivezérelt nyomás mellett végzett mérés eredményei alapján az alábbi értékeket minősítjük:
a jobb és baloldali fékerők százalékos eltérését, a jobb és baloldali kerékfékerő ingadozást, és a mért fékerőt az előírt minimális fékerő százalékában.
2. | Izomerővel működtetett rögzítő fék esetén Tengelyenként a legnagyobb, illetőleg megcsúszás esetén a megcsúszás előtt mért legnagyobb fékerők értékei alapján az alábbi értékeket minősítjük:
a jobb és baloldali fékerők százalékos eltérését, valamint amennyiben a megcsúszás nem érhető el, akkor a mért fékerőt az előírt minimális fékerő százalékában.
3. | Rugóerőtárolós rögzítő fék esetén Tengelyenként az állandó kivezérelt nyomás mellett végzett mérés eredményei alapján az alábbi értékeket minősítjük:
a jobb és baloldali fékerők százalékos eltérését, valamint a mért fékerőt az előírt minimális fékerő százalékában.
Alapfogalmak
A kerékfékszerkezetet a működtető erő (pedálerő vagy kivezérelt nyomás) függvényében kifejtett fékerő, fékerő karakterisztika jellemzi. Ezt a típusfüggő alsó fékerő határgörbével hasonlítjuk össze.
Fékerő karakterisztika és határgörbe
A fékvizsgálat során a ténylegesen mért fékerő-karakterisztikát az adott típus fékerő határgörbéjével összevetjük. A jó minősítés követelménye, hogy a mért értékek a határgörbe felett helyezkedjen el.
A minősítő fékvizsgálat technológiája:
Fékvizsgálati technológia
1. | A vizsgálat során felvesszük a fékkarakterisztikát a határérték szlip értékig (1'-2' szakasz, a fenti ábrán)
2. | Határérték szlipről akkor beszélünk, ha a mért tengely valamelyik kerekének kerületi sebessége a görgő kerületi sebességének (V) 80%-ára csökken (2 pont).
3. | A fenti esetben kerekenként kialakuló fékerőt maximális fékerőknek (FMAX) nevezzük. A határérték szlip elérésekor lelépünk a fékpedálról.
4. | A hatályos előírás szerint az értékeléshez a karakterisztika egy pontját emeljük ki, és ezen a névleges ponton, állandó értéken tartott működtető erővel végzett mérésnél állapítjuk meg a minősítéshez szüksége fékerőt.
5. | A vizsgálat névleges pontját (4) a névleges működtető erő (PN) jelöli ki, amely a maximális fékerő 70%-ához tartozó működtető erő (külön a tengely jobb és baloldali kerekeire meghatározva, és ezek közöl a nagyobbikat választva.
6. | Tengely-fékerő fogalma:
| a) | üzemi fék esetén: F = Fjátl+Fbátl;
| b) | izomerővel működtetett rögzítő fék esetén: F = FjAMAX + FbAMAX;
| c) | rugóerőtárolós rögzítő fék esetén: F = Fjátl+Fbátl.
7. | A gépjármű tengelyenkénti fékhatásosságának a minősítése a névleges (PN) működtető erőnél nyert fékerő (Fátl) és a határgörbe PN értékénél adódó határértékének egybevetése alapján történik. A mért fékerőnek nagyobbnak, vagy egyenlőnek kell lennie, mint a határérték fékerő.
A kerékfékerő eltérés
A jobb- és baloldali átlagos fékerők százalékos eltérését a névleges pontban, az alábbi összefüggés alapján kell kiszámítani:
E= F j á t l − F b á t l F j á t l ⋅100 [ % ] , amennyiben F j á t l > F b á t l
E= F b á t l − F j á t l F b á t l ⋅100 [ % ] , amennyiben F b á t l > F j á t l .
A kerékfékszerkezet erőingadozása
A fékerő ingadozást, az alábbi ábrának megfelelően, állandó működtető erő mellett végzett vezérelt mérés során, egy kerékfordulat alatt mért és számított korrigált fékerők segítségével kell kiszámítani.
Fékerő ingadozás
A fékerő ingadozás kiszámításának képlete:
O j = F j max⁡ − F j min⁡ F j á t l ⋅100 [ % ] és
O b = F b max⁡ − F b min⁡ F b á t l ⋅100 [ % ] .
A fékvizsgálat végrehajtási technológiája
1. | A gépkocsi előkészítése:
a gumiabroncs nyomásának ellenőrzése és a névleges érték beállítása, hidraulikus fékek levegősödésének ellenőrzése (adott esetben légtelenítés), a fékfolyadék forráspontjának megállapítása.
2. | A gépkocsi első kerekeivel beállás a görgőágyba (merőlegesen).
sebességváltót üres állásban, kézifék kiengedve, a motor alapjáraton üzemel, ha szervofékes a gépjármű, a pedálerő adót a fékpedálra helyezve, ill. légfékes járműveknél a kivezérelt nyomás pneumatikus vezetékét bekötve a mérendő tengely vizsgálócsatlakozójához.
3. | Teljes kifékezés álló próbapad mellett: Pmax meghatározása
4. | Próbapad elindítás: a névleges görgő kerületi sebesség (vg) és a kerékforgatási ellenállás meghatározása (az ábrán az 1 és az 1' pontok). A művelet időtartama: 1 kerékfordulat.
5. | A működtető erő vezérelt, fokozatos növelése, a szlipgörgő által jelzett értékig (2-es pont). PN érték meghatározása.
6. | Működtető erő megszüntetése, visszatérés a kiinduló pontba (1', illetve vele azonos 3-as pont)
7. | Vezérelt mérés a kijelölt névleges működtető erő tűrésmezőben való tartása mellett (4-es pont). A művelet időtartama: 1˝ kerékfordulat. A mérés után F% és értékelésének kijelzése.
8 | A gépjármű további tengelyeinél a méréssorozatot értelemszerűen meg kell ismételni.
9. | A rögzítőfék minősítése.
A fékerőingadozást, a fékerőeltérést, közvetlenül a szliphatár elérése előtt kell megállapítani. Az egy tengelyen lévő kerekek fékerő-eltérésnek a teljes fékezési tartományban nem szabad túllépnie a megengedett 20% értéket.
Fékerő eltérés első kerekeknél maximálisan 20% lehet, a hátsóknál pedig 30.

| Önellenőrző kérdések
1.Melyik nem fékvizsgálatra alkalmas módszer?
| Közúti fékvizsgálat.
| Görgős járműfékpad.
| Ráfutólapos fékvizsgálat
| Görgős fékerőmérő próbapad.
2. Mi a jellemző a görgős fékerőmérő próbapadra?
| A fékpad mérőegységei kerekenként önállóak.
| A fékpad mérőegységei tengelyenként önállóak.
| A fékpad mérőegységei tengelyenként csatoltak.
3. Mi nem a tapintógörgő feladata?
| Automatikus mérésindításnál a tapintó érzékeli a kerék görgőágyba érkezését, és ezután indítja a hajtó villanymotorokat.
| A gumiabroncs kopási állapotának letapogatása.
| Előre beállított szlip értéknél, a kerék blokkolása előtt, az elektronika a tapintógörgő jele alapján lekapcsolja hajtómotorokat.
| Egyes fékerőmérő padokon a tapintó görgő a mérés befejezése után, hidraulika hengerek segítségével kiemeli a kereket a görgőágyból.
4. Mire vonatkoznak a fékvizsgálatok?
| Hidraulikus fékekre.
| Üzemi fékekre.
| Üzemi fékekre, rögzítő fékekre (izomerővel működő, rugóerőtárolós).
| Légfékekre.
5. Mire vonatkozik az alsó fékerő határgörbe?
| A jármű összes fékhatására.
| Egy adott járműtípus egy tengelyére vagy egy tengely kerékfékszerkezetére.
| A jármű üzemi fékére, a teljes jármű esetében.
6. Mi a görgős padi mérés jó minősítésének követelménye?
| A mért értékek a határgörbe alatt helyezkedjen el.
| A mért értékek a határgörbén helyezkedjen el.
| A mért értékek a határgörbe felett helyezkedjen el.
7. Milyen mértékig vesszük fel a fékkarakterisztikákat?
| Blokkolásig.
| Félig nyomott fékpedál helyzetig.
| A határérték szlip értékig (Határérték szlipről akkor beszélünk, ha a mért tengely valamelyik kerekének kerületi sebessége a görgő kerületi sebességének (V) 80%-ára csökken).
8. Mit jelent a kerékfékerő eltérés?
| A jobb- és baloldali átlagos fékerők százalékos eltérését.
| Az adott fékerő százalékos eltérését a határértéktől.
| Az első és hátsó tengelyek fékerőinek százalékos eltérését.
9. Miből számítható ki a kerékfékszerkezet erőingadozása?
| Az összes keréken mért fékerő érték eltéréseiből.
| Az azonos tengelyen mért kerékfékerő függvényekből.
| Állandó működtető erő mellett végzett vezérelt mérés során, egy kerékfordulat alatt mért és számított korrigált fékerőkből.
10. Mekkora lehet a fékerőeltérés megengedett értéke?
| Első kerekeknél maximálisan 20%, a hátsóknál pedig 30%.
| Első és hátsó kerekeknél egyaránt maximálisan 30%.
| Első kerekeknél maximálisan 30%, a hátsóknál pedig 20%.