Közúti gépjárművek országúti

viselkedésének vizsgálatai

1. BEVEZETÉS

Járműveknek és alkatrészeiknek kereskedelmi forgalomba kerüléséhez ugyanúgy át kell esniük egy minősítési eljáráson, mint bármely más terméknek. Ennek az eljárásnak egyik része a minősitő vizsgálat. Magyarországon eddig jellemzően a hazai előírásokban voltak megfogalmazva a forgalomba helyezés feltételeként megkövetelt vizsgálatok, azok jellege és menete.

Ma, az Európai Únióhoz való csatlakozás jegyében, a korábban igényelt ENSZ Európai Gazdasági Bizottságának előírásai helyett már az ún. Európai Uniós irányelvek képezik a meghatározó követelményeket. Az alapvető direktívák honosítása fokozatosan bevezetésre került és csatlakozás idején már a teljes típusjóváhagyás elvégezhető azon előírások alapján, mint az Európai Unió bármely országában. Külön öröm részünkre az, hogy a 92/53/EGK irányelvvel módosított 70/156/EGK irányelv 14. cikkére, a 2002/24/EK irányelv 14. cikkére és a 2003/37/EK irányelv 21. cikkére hivatkozva a Vizsgálati Főosztály minősítő és típusjóváhagyó tevékenysége az Európai Bizottság Vállalkozás Vezérigazgatóság Gépjármű Osztálya részére, mint magyar szakintézmény illetve vizsgálóállomás be lett jelentve. Ez azt jelenti, hogy az AUTÓKUT Vizsgálati Főosztálya a Csatlakozási Szerződés értelmében 2004. május 1-től jogosult közúti jármű - haszongépjármű, személygépjármű, motorkerékpár, traktorok - műszaki szakterületen EU típusjóváhagyást és minősítő vizsgálatokat végezni.

Az alábbiakban Társaságunk Vizsgálati Főosztálya (mint akkreditált vizsgáló laboratórium) által végzett ilyen jellegű vizsgálatok közül a járművek országúti viselkedésének vizsgálatait mutatom be részletesebben.

2. FÉKEZÉSI JELLEMZŐK VIZSGÁLATA

A fékezési jellemzők vizsgálata méréstechnikailag négy nagyobb csoportra bontható: Mivel jellemzően autóbuszokkal és más nehézjárművekkel foglalkozunk, az esetek többségében légfékrendszerrel találkozunk, így a vizsgálatokat is légfékes jármű esetére mutatom be.

a. Állóhelyi vizsgálatok

Az állóhelyi vizsgálatok során három jellemzőt vizsgálunk. Mérjük a levegőrendszer feltöltési idejét, amelynél meg van szabva, hogy a kompresszornak mennyi idő alatt kell feltöltenie a fékrendszer feltöltés szempontjából legkedvezőtlenebbül elhelyezett tartályát a maximális nyomás 65 illetve 100%-ára. Ez a tartály az esetek többségében a kézifék-rendszer levegőtartálya szokott lenni.

A másik jellemző a kézifék működtetéseinek száma a kézifék befogásáig. Ezt rugóerőtárolós kézifék esetében rendszerint úgy végezzük el, hogy a kéziféket annyiszor húzzuk be és engedjük ki, amíg a kézifék levegőtartályában lévő nyomás már nem elegendő ahhoz, hogy szétnyissa a fékbetéteket a rugó ellenében. Itt meg van szabva, hogy a kéziféknek minimum hány működtetést kell kibírnia befogás nélkül és ekkor maximum mekkora nyomás lehet a levegőtartályban.

A harmadik jellemző a fékkésedelem. Ennek a vizsgálatakor a pedálműködtetési idő függvényében vizsgáljuk a fékmunkahengerekben a féknyomás felfutását, azaz a maximális nyomás 75%-ának kialakulásához szükséges időt. A vizsgálathoz nyomásadókat építünk be a fékmunkhengerekbe és egy olyan pedálkapcsolót szerelünk fel a fékpedálra, amely jelet ad a pedál működtetésének kezdetekor, és a maximális féknyomáshoz tartozó pedálálláskor. Az előírás értelmében a 0,2 s-os pedálműködtetési időhöz tartozó fékkésedelmet kell meghatározni a felvett függvényből.

b. Fékezési jellemzők országúti vizsgálata hibátlan fékrendszer esetén

Az országúti vizsgálatoknál az előírás két lehetőséget ad a jellemzők nagy részének vizsgálatakor. Vagy a kialakult átlagos lassulást, vagy a pedálműködtetés kezdetétől a fékutat kell mérni. Mi a fékutat szoktuk mérni, mert ezt tartjuk reálisabbnak, illetve az "élethez" legközelebb állónak, azonkívűl az sem elhanyagolható, hogy ez a jellemző közvetlenül, nagy pontossággal mérhető. A vizsgálatokat a jármű üres és terhelt állapotában is elvégezzük. Hibátlan fékrendszerrel megmérjük a fékutat oldott tengelykapcsolóval egy meghatározott sebességről fékezve (ez autóbuszok esetében 60 km/h), illetve zárt tengelykapcsolóval a maximális sebesség 30%-ától 80%-ig 10%-os lépcsőkben, valamint megmérjük a kézifékkel elérhető legnagyobb lassulást, amiből a számítható az a legnagyobb lejtőszög, amin a kézifék képes megtartani a járművet.

Ha a jármű nem rendelkezik ABS-sel, az egyik legfontosabb a fékerő kiosztás vizsgálata, más néven az adhéziós diagram felvétele. Ilyenkor felvesszük tengelyenként a féknyomás függvényében a kialakult átlagos lassulásokat és a lefékezettség függvényében ábrázoljuk azok tapadási tényező igényét. A diagramból leolvasható, hogy melyik tengely hajlamosabb a blokkolásra, illetve: mekkora lefékezettség esetén következik be a blokkolás. Az előírás értelmében az első tengely jelleggörbéjének mindig a hátsó tengelyé felett kell lennie, vagy mindkét tengely jelleggörbéjének az adott határgörbék között kell maradnia.

A fékrendszert legjobban igénybevevő vizsgálat - amelyet rendszerint legutoljára szoktunk elvégezni az aznapi mérések közül -, a fékhatás csökkenése a fékek melegedésének hatására. Ennek egyik fajtája az ismételt fékezések után megmaradó meleg fékhatás, amely autóbusz esetében 60s-os ciklusokban történő 20 fékezésből áll, amit a jármű maximális sebességének 80%-áról, de maximum 60 km/h-s sebességről végzünk el a kezdeti sebesség feléig fékezve, majd a lehető leggyorsabban visszagyorsítva a kezdeti sebességre. A másik vizsgálat a tartós lassítófék, más néven retarder vizsgálata. Távolsági autóbuszok esetében a retardernek minden esetben tudnia kell az előírt lassulást a jármű terhelt állapotában, különben a jármű az előírásoknak nem felel meg. Városi autóbuszok esetében, ha az előírt lassulást nem éri el a motor és a retarder együttes fékező ereje, akkor a hiányzó fékerőt a fékpedállal bevive a rendszerbe, 6 km-en keresztül kell melegíteni a fékeket, és utána megmérni a melegen megmaradó fékhatást. A vizsgálat a hosszú lejtőn való fékezést utánozza.

c. A blokkolásgátló berendezés vizsgálata

Az előző pontban tárgyalt fékerőkiosztás optimalizálására törekedve a járműveken először fékerőhatárolót, majd statikus illetve dinamikus fékerőszabályzókat alkalmaztak, amelyek vagy a hátsó tengely fékerő karakterisztikáját törték meg lefelé, vagy az első tengelyét felfelé. Autóbuszokon leginkább az a fajtájuk terjedt el, amelyik a terhelési állapot függvényében állított be egy bizonyos fékerő karakterisztikát. Ezek a szerkezetek azonban nem képesek minden terhelési állapotban és útviszony esetére garantálni az optimális fékerőkiosztást, a legrövidebb fékutat és a jármű stabilitását. Éppen ezért fejlesztették ki a blokkolásgátló berendezést, ami mindezeket biztosítja. Persze az ABS mellett sok esetben megtartják még a fékerőszabályzót, mivel így finomabbá, érzékenyebbé lehet tenni a szabályzást.

Az ABS berendezés vizsgálata során meg kell határozni annak hatásfokát, levegőfogyasztását, hogyan "reagálja le" az útfelület minőségének változását, valamint a jármű iránytartását, ha annak egyik oldala síkos -kis tapadási tényezőjű-, míg a másik oldala jó tapadású (száraz, jó minőségű) útfelületen halad. A hatásfokot meg kell határozni a jármű üres és terhelt állapotában alacsony és nagy tapadású útfelületen is. Ehhez először megmérjük az adott útfelületen elérhető legnagyobb lassulást, majd az ABS-t kikapcsolva, egyszerre csak egy tengellyel fékezve megmérjük a blokkolás nélkül elérhető legnagyobb lassulást. A legnagyobb lassulásokat több mérés átlaga adja. Az egy tengellyel elért lassulásokból, valamint az adott tengely dinamikus tengelyterheléséből kiszámítjuk az útfelület tapadási tényezőjét és ebből, valamint a jármű tömegéből meghatározzuk az elméletileg elérhető legnagyobb lassulást. A mért és a számított lassulások hányadosa adja meg az ABS hatásfokát. Ez a mai járművek és optimális kontrukció esetében legtöbbször megközelíti a 100%-ot, de más esetekben sem igen szokott 90%-nél kisebb lenni.

Az ABS levegőfogyasztását csak a jármű terhelt állapotában kell megmérni. Ilyenkor megszűntetjük a kompresszor töltését, lekapcsoljuk a segédberendezések (vezetőülés rugózása, ajtók, stb.) működését tápláló segédlevegő-tartályokat, hogy a fékrendszer ne kapjon pótlevegőt a levegőrendszer más részeiről. Síkos útfelületen 60 km/h-nál nagyobb sebességről adott időtartamig fékezünk, majd a maradó levegőmennyiséggel megmérjük az elérhető fékutat.

Az ABS reagálásának ellenőrzésére két vizsgálat van. Kis és nagy sebességről úgy kell fékezni, hogy egyik esetben a síkos útszakasz előtt kezdjük a fékezést, majd a síkos felületre érve megnézzük, hogy az ABS milyen gyorsan engedi el a megcsúszó kerekeket. A másik esetben a síkos szakaszon kezdünk el fékezni, majd megfigyeljük, hogy a nagy tapadású felületre lecsúszva milyen gyorsan alakul ki a megfelelően nagy lassulás. Ezeknél a méréseknél nincs meghatározott paraméter, itt a mérést végző szubjektív véleménye is fontos: ő mennyire tartja gyorsnak a rendszer reagálását.

d. A fékrendszer meghibásodásának hatása a fékezési jellemzőkre

A meghibásodások hatásainak vizsgálatakor előidézzük a fékrendszerben jellemzően előforduló valamint az előírás által meghatározott hibákat és így mérjük a maradó fékhatást. A vizsgálat során szakadást idézünk elő az egyes fékkörökben, a kompresszor töltővezetékében, vizsgáljuk a féknyomás nagymértékű csökkenésének, valamint az ABS meghibásodásának hatását.

3. KORMÁNYZÁSI JELLEMZŐK VIZSGÁLATA

A kormányzási jellemző vizsgálatakor két esetre kell a mérést elvégezni, a szervórendszer működőképes és hibás állapotában. A méréshez leszereljük a jármű eredeti kormánykerekét és felteszünk a helyére egy mérőkormányt, amelynek a tengelyén egy nyúlásmérő bélyeg és egy többmenetes potencióméter van. Ezekkel mérjük az kormányelfordulási szöget, valamint a kormány tengelyén fellépő nyomatékot, amiből az eredeti kormánykerék átmérőjének ismeretében származtatjuk a kormány elforgatásához szükséges kézierőt. Hibátlan és hibás szervórendszer esetére az előírásokban meg van határozva, hogy mekkora fordulókörhöz (12 illetve 20 m) mekkora kézierő tartozhat maximum, illetve mennyi idő alatt kell tudni elforgatni a kormányt ahhoz, hogy a kívánt fordulókört elérjük.

A szervórendszer meghibásodását kétféleképpen szoktuk előidézni. Vagy leszereljük a szervószivattyút hajtó ékszíjat, ezzel megszűntetve a kormánygép táplálását, vagy az arra legalkalmasabb ponton rövidre zárjuk a szervórendszer hidraulikacsöveit, így a szivattyú csak önmagában keringeti az olajat.

A méréshez tartozik még a fordulási jellemzők mérése is. Megmérjük jobbra és balra is a külső és belső fordulóköröket, valamint a farsöprést a kormánykerék azon állásában, amikor a szervórendszer hidraulikusan lehatárol. Ezekután az ismert külső fordulókörből, a mért kormányelfordulás szögéből és a jármű geometriai méreteiből (tengelytáv, mellső kinyúlás) kiszámoljuk a 12 illetve 20 m-hez tartozó kormányszögeket és ezeknél a szögeknél megnézzük a kormányon mért, szükséges erőt, illetve szöghöz tartozó elforgatási időt.

4. GUMIHASÍTÁSI (TEMPO 100) VIZSGÁLAT

Gyakran előfordul, hogy olyan előírások szerinti vizsgálatot végzünk, amely Magyarországon nem kötelező tulajdonság meglétét írja elő. Az egyik ilyen -s kétségtelenül a leglátványosabb- az ún. TEMPO 100 gumihasítási vizsgálat. Erre azért lehet szükség, hogy Németországban és még más európai országban az autóbusz az autópályákon 100 km/h-s sebességgel haladhasson.

Az engedély kiadásának alapvető feltéle az, hogy az autóbusz megfeleljen a vonatkozó általános nemzetközi (ECE vagy EEC) előírásoknak, valamint a németországi KRESZ (StVZO) e témakörre vonatkozó előírásainak. A legfontosabb szempontok:

Egy speciális országúti vizsgálat, amely során 100 km/h-nál valamivel nagyobb sebesség mellett "durrdefektet" kell előidézni a jármű valamelyik első kerekén. Ezt többféleképpen meg lehet oldani - ismerünk például olyan megoldást is, hogy megbontják a sárvédőnél a belső borítást és a kívánt sebességnél "egyszerűen" kilövik a gumit. Az AUTÓKUT-ban egy kevésbbé "romantikus" megoldást dolgoztunk ki: egy hasítókeretet szerelünk fel a bal első kerék mellé. Ezen egy rugóacélból kialakított kés van, amit a kívánt pillanatban egy pneumatikus munkahenger fordít be a kerékhez és így hasítja ki a gumiabroncs oldalfalát. Fontos, hogy a kés helyzete jól legyen beállítva, mert különben csak elgyűri a kerékabroncs azt vagy csak szép lassan elszáll a levegő... Ennek pontos beállítása érdekében tőrténik egy allóhelyi "hasítás" is. Ekkor elegséges egy használt gumiabroncs is, amelyen ez az előkísérlet elvégezhető.

A vezetőnek a durranás pillanatában kell fékeznie, és minimális kormánykorrekcióval benne kell tartania a járművet egy bábukkal kirakott, az autóbusznál mindössze 1 m-rel szélesebb sávban. A fékezés során a jármű egyik pontja sem boríthat fel egyetlen bábut sem, és a fékútja sem haladhatja meg az előírt mértéket. A fékút abban az esetben, ha a hasítást pont 100 km/h-s sebességnél történik 150 m, amit persze korrigálni kell, ha az előbb említett sebesség magasabb. A vizsgálat során több külső megfigyelőt és esetenként videókamerát alkalmazunk annak eldöntésére, hogy az esetlegesen eldőlő bábut a jármű vagy csak annak menetszele borította fel. Természetesen a vizsgálat eredményességenek feltételei között szerepel a gumiabroncs sikeres kirobbantása is...

Újabban már Magyarországon  való közelekedésre is lehet jogosultságot szerezni az ún. emeltsebességű haladásra. Ez a sebesség prkatikusan szintén 100 km/óra. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a TEMPO 100 és a hazai előírás alapján megszerzett jogosultság bármennyire is hasonló, de nem azonos !

5. STABILÍTÁSI VIZSGÁLATOK

A felsorolt vizsgálatok között okvetlenül említést érdemel a járművek országúti stabilítási vizsgálata. Ez a vizsgálat azt van hivatva ellenőrizni, hogy  a jármű szélsőségesnek nevezhető forgalmi viszonyok között pld. hirtelen kormánymozdulatok hatására, hogyan reagál.  A  különböző előírások pontosan meghatározzák azt, hogy  az ilyen jellegű vizsgálatokat a jármű tömegétől és méreteitől függően milyen vizsgálati feltételek mellett (előre kijelölt pálya, idő, sebesség, stb.) kell elvégezni.
Miután a vizsgálat rejt némi kockázatot magában, mert a várható eseményt (pl. billenési határszög) ugyan számítással meg lehet becsüulni, ám a futómű felfüggesztés elemeinek, azok egymásra hatásának számíthatósága azért véges és ezért célszerűen a járművet felbillenés ellen biztosítani kell. Erre a célra ún. mankókereket használunk.

6. ÖSSZEFOGLALÁS

A bemutatott országúti vizsgálatokon kívül természetesen még sok más paraméter ellenőrzése is megtörténik, amelyeken egy járműnek át kell esnie, mielőtt a Központi Közlekedési Felügyelet  kiadja a forgalomba helyezéshez szükséges "papírokat". Így vizsgálat tárgya a külső és belső kialakítás, különböző külső és belső szerelvények működése, kialakítása, beszerelésének minősége, a jármű szerkezete, merevsége, a motor fogyasztása, a környezetvédelmi jellemzők (zaj, emisszió, stb.) és még nagyon sok minden más tulajdonsága, amelyek vizsgálati kötelezettségét különböző előírások pontosan és gondosan taglalják.

 / Haász Attila /