Do pomiaru geometrii
w samochodach ciężarowych
i osobowych

Munster 9004 3D Hibrid to urządzenie, dzięki któremu można dokonać pomiaru geometrii zawieszenia zarówno w pojazdach użytkowych jak i samochodach osobowych. Może być ono stosowane na stanowiskach przejazdowych (także w Stacjach Kontroli Pojazdów), dostępne jest również w wersji mobilnej.

Tradycyjnie przyrządy do pomiaru geometrii zawieszenia dzieliły się, ze względu na kategorię pojazdów do obsługi których były przeznaczone, na odpowiednie do samochodów osobowych i dostawczych oraz specjalizowane do samochodów ciężarowych, autobusów, naczep i przyczep. Dotyczyło to urządzeń generacji I o konstrukcji mechanicznej i optycznej oraz generacji II z elektronicznymi głowicami mocowanymi do uchwytów kół. Podział taki utrzymał się początkowo także dla generacji III, czyli technologii 3D wykorzystującej przetwarzanie obrazu z kamer wideo.

Przełom w Polsce nastąpił w bieżącym roku, kiedy to jeden model urządzenia dopuszczono do stosowania w Okręgowych Stacjach Kontroli Pojazdów do badania pojazdów wszystkich kategorii. Stało się tak, gdy Instytut Transportu Samochodowego wydał Certyfikat Zgodności nr nr Z/15/001/20  uprawniający do wykorzystywania przyrządu Munster 9004 3D Hibrid firmy Werther do wykonywania urzędowych badań technicznych pojazdów o dmc do i powyżej 3.5 tony. Wcześniej, bo od przynajmniej 5 lat, dostępne były urządzenia Munster 9004 3D Truck, które sprawdziły się  w polskich warsztatach naprawiających samochody ciężarowe, przyczepy  i autobusy. Również te urządzenia uzyskały w tym roku Certyfikat Zgodności ITS.

Przewagi technologii 3D

Pomiar geometrii kół i osi pojazdów można bardzo usprawnić wprowadzając technologie przetwarzania obrazu z kamer wideo obserwujących znaczniki mocowane do kół. Jednocześnie technologia 3D wyeliminowała szereg niedogodności urządzeń poprzednich generacji. Brak jest elektroniki mocowanej do kół, nie pojawia się problem zasłaniania wiązki podczerwieni przez spoilery, nie występują kłopoty z rozładowanym akumulatorem czy brakiem komunikacji. Pozbyto się ponadto dużej liczby niewygodnych przymiarów i uchwytów. W efekcie pomiary są bardzo szybkie a wszystkie wielkości mierzone automatycznie i rejestrowane przez sprzęt komputerowy. Do tego zdecydowanie zmniejszyło się ryzyko błędów z winy personelu obsługującego urządzenie.

Zasada działania urządzeń wykorzystujących technologię 3D oparta jest na przetwarzaniu obrazu wideo z 4 kamer wysokiej rozdzielczości. Algorytm komputerowy rozpoznaje położenie tarcz z markerami w przestrzeni trójwymiarowej. Tarcze te są sztywno powiązane z obręczami kół za pomocą uchwytów szybkomocujących.

Przetwarzanie obrazu z kamer jest bardzo zawansowane – a zarazem wiarygodne. Obecne oprogramowanie urządzeń Munster precyzyjnie rozpoznaje tarczę i jej położenie bez utraty dokładności, również w przypadkach gdy nawet 20% jej powierzchni jest uszkodzona, zasłonięta czy zabrudzona. Ta właściwość sprzętu firmy Werther predysponuje go do stosowania w warunkach warsztatowych.

Kilka elementów

Urządzenie pracujące w technologii 3D składa się z następujących elementów:

• 

  jednostki sterującej opartej na sprzęcie komputerowym umieszczonej w solidnej obudowie odpornej na typowe uderzenia. Oprogramowanie zawiera bazę danych regulacyjnych oraz pozwala na wydruk i archiwizację wyników;
• dwóch kolumn z kamerami. Połączenie kamer odbywa się przewodowo lub bezprzewodowo za pośrednictwem internetu. Rozstawienie kolumn w odległości 4–5,5 metra pozwala na tworzenie wygodnych stanowisk przejazdowych;
• zestawu tarcz refleksyjnych (z precyzyjnie nadrukowanymi markerami i zabezpieczonych przed działaniem paliw i olejów) oraz uchwytów do kół;
• sondy z tarczą refleksyjną do wyznaczania osi symetrii pojazdu;,
• obrotnic kół skrętnych, na które można wjeżdżać bezpośrednio. W przypadku dwóch osi skrętnych potrzebne są 4 obrotnice;
• blokady kierownicy i blokady pedału hamulca;
• opcjonalnie monitorów 50” ułatwiających odczyty z dużych odległości.

Standardowo wystarcza konfiguracja do jednoczesnego pomiaru kątów kół dwóch osi. Kolejne osie są mierzone i regulowane po przełożeniu tarcz z uchwytami. Dostępne są jednak również zestawy mierzące jednocześnie 3, 4, 6, 8 osi

Szybko i pewnie

Metoda 3D pomiaru geometrii kół i ustawienia osi pojazdów należy do najszybszych i najobiektywniejszych. Do tego ryzyko uszkodzenia urządzenia zostało bardzo ograniczone, gdyż brak jakichkolwiek elementów elektronicznych mocowanych do kół, zaś kamery są łączone bezpośrednio z komputerem za pośrednictwem internetu. Jednocześnie metoda ta zmniejsza do minimum błędy powodowane przez czynnik ludzki, takie jak niedbałość czy brak kwalifikacji personelu.

Mierzone wielkości

Przy użyciu urządzenia Munster 9004 3D Hibrid można zmierzyć 32 parametry, a mianowicie:

• 

  zbieżność koła lewego i prawego osi przedniej i tylnej,
• zbieżność całkowitą osi przedniej i tylnej,
• kąt pochylenia koła lewego i prawego osi przedniej i tylnej,
• kąt wyprzedzenia osi zwrotnicy koła lewego i prawego osi przedniej,
• kąt pochylenia osi zwrotnicy koła lewego i prawego osi przedniej,
• różnicę kątów skrętu kół przednich przy skręcie w lewo i w prawo,
• maksymalny kąt skrętu wewnętrzny i zewnętrzny koła lewego i prawego osi przedniej,
• nierównoległość osi kół jezdnych,
• śladowość kół jezdnych,
• różnicę kątów pochylenia kół przednich i tylnych,
• różnicę kątów wyprzedzenia osi zwrotnicy kół przednich,
• różnicę kątów pochylenia osi zwrotnicy kół przednich,
• kąt zawarty koła lewego i prawego osi przedniej,
• kąt skoszenia osi tylnych w układzie tandem,
• sumę kątów wyprzedzenia osi zwrotnicy kół przednich,
• kąt centrowania,
• kąt Ackermana koła lewego i prawego osi przedniej,
• przesunięcie kół przednich i tylnych na osi,
• rozstaw osi kół z lewej i prawej strony,
• rozstaw kół przednich i tylnych,
• różnicę rozstawu kół przednich i tylnych

Trzy wersje

Badania przyrządu Munster 9004 3D przeprowadzone przez Instytut Transportu Samochodowego, zakończone w marcu 2020, potwierdziły możliwość stosowania tego urządzenia do badań samochodów ciężarowych, ciągników siodłowych, naczep i autobusów oraz maszyn roboczych o rozstawie osi do 18 m. Wersja Hibrid dodatkowo obsługuje samochody osobowe i dostawcze. Tym samym gama specjalizowanych urządzeń do pomiaru i regulacji geometrii kół powiększyła się o instrument, który ma potwierdzone właściwości metrologiczne i jednocześnie zapewnia możliwość szybkiego, bezinwazyjnego badania z minimalnym ryzykiem popełnienia błędu przez człowieka.

Dodać należy, że dostępna jest wersja mobilna przyrządu pozwalająca na przestawianie kolumn w bezpieczne miejsce, na czas gdy pomiary nie są wykonywane. Można także całość przemieścić na inne stanowisko naprawcze lub nawet wykonać pomiary w warunkach polowych. Technologia mobilnego uniwersalnego urządzenia do geometrii 3D urzeczywistnia więc oczekiwania wielu specjalistów branży motoryzacyjnej borykających się z ograniczeniami dotychczasowych konstrukcji.

Marek Jankowski,
Werther International Polska Sp. z o.o.