WYPOSAŻENIE WARSZTATOWE 

URZĄDZENIA DO GEOMETRII KÓŁ 

 

Istnieje wiele podziałów urządzeń do pomiaru geometrii ustawienia kół i osi pojazdu, na 
przykład ze względu na ich rodzaj (optyczne, optyczno-mechaniczne, optyczno-
elektroniczne, elektroniczne, komputerowe) lub liczbę zespołów pomiarowych 
(dwugłowicowe, czterogłowicowe, czterogłowicowe z 8 czujnikami położenia). Urządzenia 
komputerowe możemy podzielić na takie, w których zespoły pomiarowe są mocowane 
bezpośrednio do kół i takie, które pracują jedynie z reflektorami (nazywanymi głowicami 
refleksyjnymi lub pasywnymi) przy kołach pojazdu.  
Obecnie produkowane przyrządy opierają się na następujących metodach pomiarowych: 

Pomiar bezdotykowy 

Rozwój urządzeń do pomiaru geometrii kół idzie w dwóch kierunkach. Z jednej strony dąży 
się do poprawienia dokładności pomiarów, z drugiej do ułatwienia pracy diagnostów i 
przyspieszenia procesu pomiarowego. Przykładem najmowych i najnowocześniejszych 
rozwiązań w tej dziedzinie są przyrządy „BMW KDS New Generation“ firm Bosch i BMW 
oraz Touchless firmy Beissbarth. 
Pomiar na urządzeniu „BMW KDS New Generation“ odbywa się w trakcie przejazdu 
samochodu między czterema kolumnami mieszczącymi po dwie kamery wideo otoczone 
pierścieniem błyskających diod (rys.). Wcześniej trzeba umieścić na samochodzie 40 
odblaskowych znaczników: po cztery w dowolnych miejscach każdego nadkola, po jednym 
nad punktem środkowym koła oraz po pięć na adapterze mocowanym magnetycznie do 
obręczy kół. Podczas przejazdu samochodu można zmierzyć kąty pochylenia i zbieżność dla 
obu osi jednocześnie, natomiast późniejsze skręcenie przednich kół na obrotnicach pozwala 
wyznaczyć  kąt wyprzedzenia zwrotnicy. W układzie pomiarowym urządzenia zastosowano 
stereoskopową technikę pomiarową 3D, która nie zawiera żadnych elementów 
mechanicznych podlegających zużyciu. Wyniki pomiaru są pokazywane na monitorze 
komputera. 
 

 
 

 
 
 
 
 
Bosch + BMW KDS New Generation 
1 - wózek z komputerem i monitorem,  
2 - znacznik wysokości,  
3 - znaczniki położenia nadwozia,  
4 - adapter ze znacznikami,  
5 - kolumny z kamerami wideo 

 

W rozwiązaniu zaproponowanym przez firmę Beissbarth zastosowano czterema głowicami 
bezdotykowymi, z których każda ma dwie kamery pracujące w podczerwieni (rys. poniżej). 
Kamery określają za pomocą wbudowanych 7200 diod LED precyzyjne położenie i 
ustawienie kół w przestrzeni. Kamery są połączone ze sobą oraz z komputerem, do którego 
przesyłają dane już wstępnie opracowane. Głowice mogą być ustawione przy kanale lub 
przemieszczać się razem z najazdami podnośnika.  
 

 

 

System Touchless Beissbartha pracuje z czterema głowicami bezdotykowymi,  

z których każda ma 1800 diod LED 

 

Pomiar z robotami 

Automatyczne urządzenie do geometrii kół (nazywane 
robotem) składa się z dwóch głowic pomiarowych, 
przesuwających się samoczynnie po szynach 
zainstalowanych z obu stron podnośnika (rys.). Każda z 
głowic jest zaopatrzona w wahliwie umocowane ramiona z 
czujnikami, które w trakcie pomiaru dotykają do barku opony 
w trzech równo oddalonych miejscach. Głowice 
automatycznie rozpoznają  oś koła, regulują wysokość 
położenia swoich ramion i dostawiają się do opony. Rola 
diagnosty ogranicza się do uruchomienia pilotem głowic i 
obrócenia koła kierownicy. Czas całego pomiaru geometrii 
kół trwa około 4 minut. Na rynku oferowane są roboty WAB 
01 firmy Nussbaum oraz Lasatron firmy MAHA. 

 
 
Automatyczne urządzenie do geometrii kół (nazywane robotem) 
składa się z dwóch głowic pomiarowych, przesuwających się po 
szynach  

 

Pomiar z głowicami pasywnymi 

Przyrządy z głowicami pasywnymi (nazywanymi także przyrządami 3-D) z uwagi na swoje 
zalety (brak wrażliwych głowic pomiarowych i szybkość pomiaru), stają się coraz 
popularniejsze w warsztatach. Nie jest już potrzebne łączenie głowic ze sobą i z jednostką 
sterującą, ponadto brak jest konieczności posiadania wypoziomowanego stanowiska 
kontrolnego. System nie żąda  żadnych kłopotliwych kompensacji bicia obręczy kół z 
unoszeniem pojazdu. Przesuwanie do przodu i do tyłu na odcinku zaledwie 20 cm wystarcza 
do określenia położenia osi obrotu każdego koła, położenia kół względem siebie oraz 
względem osi pojazdu. Kompletna diagnostyka podwozia ukazuje się na ekranie monitora 
już po pięciu minutach od wprowadzenia pojazdu na stanowisko. Taka szybkość pracy 
wynika m.in. stąd,  że tylko w jednym, prowadzonym przez menu, skręceniu kół do oporu 
zostają przejęte wszystkie niezbędne wartości. Dzięki trójwymiarowemu modelowaniu 
podwozia urządzenia 3D są w stanie wyznaczyć wszystkie kąty podwozia. Dokładność 
pomiarowa odpowiada wymaganiom producentów pojazdów.  

 

Zasada działania przyrządu z głowicami pasywnymi 

1 - kamery CCD, 2 - głowica pasywna (refleksyjna), 3 - komputer z monitorem 

 
Urządzenia typu 3D mogą, ze względu na możliwość pomiaru dużych kątów, wyznaczać 
wartości zbieżności, wyprzedzenia sworznia zwrotnicy, wielkości przestawienia kół i osi 
również w pojazdach znacznie uszkodzonych w wypadku. Umieszczone przed pojazdem 
dwa zespoły błyskających diod LED wysyłają sygnały świetlne. W środku każdego zespołu 
diod znajduje się wysokoczuła kamera CCD (charge-coupled-device = sprzężone 
pojemnościowo fotoelementy), przejmująca w tym systemie zadanie głowicy pomiarowej. 
Kamery te odbierają powracające od głowic pasywnych odbicia światła podczerwonego. 
Odbity obraz niesie informację o aktualnej pozycji jaką zajmują  głowice, bowiem w trakcie 
pomiarów, gdy koła obracają się lub są skręcane, one również zmieniają swoją pozycję. 
Rejestracja obrazu następuje w takcie błysków oświetlających tarcze głowic i dzieje się to z 
częstotliwością 8 Hz dla każdej kamery. Kamery przekazują te informacje dalej, do jednostki 
centralnej systemu, który z kolei na podstawie analizy danych o kolejnych pozycjach, jakie 

 

zajmują "obrazy" na głowicach, dokonuje obliczeń wartości parametrów ustawienia kół i osi 
pojazdu. Nazywanie tarcz przy kołach głowicami pasywnymi ma swoje źródło w tym, że nie 
wysyłają żadnych sygnałów - ani drogą elektryczną, radiową, czy świetlną - jedynie odbijają 
światło wysłane przez emitery znajdujące się w pobliżu kamer cyfrowych. 
W porównaniu do tradycyjnych zespołów pomiarowych, głowice pasywne:  
● nie zawierają żadnych układów elektronicznych  
● nie są połączone z jednostką centralną żadnymi przewodami  
● nie wymagają zasilania i nie wysyłają żadnych sygnałów, np. strumienia światła 

laserowego  

● istnieje możliwość wykonania kompensacji bicia obręczy bez unoszenia kół pojazdu  
● nie wymagają oddzielnej kompensacji każdego koła  
● są odporne na upadek  
● nie wymagają żadnej kalibracji  
● nie wymagają dokładnie wypoziomowanego podnośnika; system można montować na 

kanale diagnostycznym lub na dźwigniku diagnostycznym (nożycowym lub 
czterokolumnowym),  

Pomiar z głowicami 8-czujnikowymi 

Przyrządy optyczno-elektroniczne powinny mieć na wyposażeniu cztery zespoły pomiarowe 
z 8 czujnikami położenia. Tylko system 8-czujnikowy pozwala zmierzyć zarówno 
podstawowe kąty ustawienia kół, jak i dokonać pomiaru przesunięcia kół, przesunięcia 
bocznego osi tylnej, różnicy rozstawu kół, nierównoległości osi kół, czyli określić wzajemne 
położenie przedniej i tylnej osi jezdnej. Niektóre przyrządy komputerowe wyposażone w 8 
czujników położenia umożliwiają otrzymanie pełnego obrazu wzajemnego usytuowania 
elementów zawieszenia pojazdu. Tym samym możliwa jest np. ocena poprawności 
wykonanej naprawy powypadkowej.   
Istnieją różne rozwiązania konstrukcyjne czujników kątów: 

• laserowo-mechaniczne: kąty poziome (zbieżności kół, przesunięcie kół osi przedniej i 

odchylenie geometrycznej osi jazdy od osi symetrii) są mierzone na drodze optycznej z 
wykorzystaniem laserów półprzewodnikowych rzutującego plamkę na ekran, a kąty 
pionowe (kąty pochylenia kół oraz kąty wyprzedzenia i pochylenia osi sworzni zwrotnic) 
w sposób mechaniczny (z poziomicą i pokrętłem) 

•  elektroniczne: do pomiaru kątów poziomych elektroniczne są czujniki sprzężone ze 

sobą przy pomocy elastycznych cięgien (linek pomiarowych), a do kątów pionowych 
stosuje się wychyleniowe (grawitacyjnie) czujniki optoelektroniczne. 

•  kamery CCD (charge-coupled-device = sprzężone pojemnościowo fotoelementy). 

W rozwiązaniu z kamerami CCD stosuje się zespoły głowice pomiarowe, z których każdy 
jest zaopatrzony w dwie kamery CCD i oraz cztery źródła promieniowania podczerwonego. 
Tylne zespoły pomiarowe są zewnętrznie takie same jak przednie, a samochód w czasie 
pomiarów jest otaczany wiązkami promieniowania podczerwonego ze wszystkich stron. 
Jedna kamera CCD jest umieszczona w obudowie głównej zespołu, a druga - w jego 
wysięgniku (rysunek na następnej stronie). Każda kamera odbiorcza jest przemiennie 
oświetlana z dwóch nadajników podczerwieni. Wymaga to skośnego ustawienia paska 
fotoelementów w kamerach w stosunku do obu nadajników podczerwieni (o kąt 45”). Jeden 
nadajnik wewnątrz kamery oświetla z góry pasek fotoelementów.  

 

 

System 8-czujnikowy składa się z czujników do pomiarów kątów w płaszczyźnie poziomej (A – H) 
oraz z czujników do pomiarów w płaszczyźnie pionowej (kąty pochylenia i wyprzedzenia). Osiem 
czujników tworzy zamknięte pole pomiarowe 360°. 

 
W głowicach firmy Beissbarth ten nadajnik jest zamontowany wahliwie i służy do pomiaru 
kątów pochylenia koła oraz położenia sworznia zwrotnicy (rysunek poniżej). W głowicach 
firmy Hunter kąty te są określane położeniem płynu elektrolitycznego na płytce miedzianej. 
Ruch płynu na płytce powoduje zmianę pojemności elektrycznej i na tej podstawie są 
wyliczane kąty. Drugi promień pada na ten sam pasek fotoelementów z kierunku poziomego 
z przeciwległej głowicy pomiarowej i służy do wyznaczania zbieżności. Pasek fotoelementów 
jest podzielony na leżące koło siebie segmenty. Z intensywności oświetlenia różnych 
segmentów można obliczyć odchylenie strumienia światła i tym samym odpowiedni kąt. Im 
większy jest podział fotoelementów, tym uzyskuje się dokładniejszy pomiar. Bardzo wysoka 
dokładność pomiaru jest również osiągnięta dzięki zastosowaniu soczewki, która redukuje 
punktowy strumień  światła do jednej „kreski”, oraz układowi elektronicznemu w kamerze, 
który rozpoznaje najjaśniejsze strefy „kreski”. 
 

 

 
 
 
 
 
Budowa zespołu pomiarowego z systemem kamer CCD  
1 - zespół pomiarowy, 2 - wychodzący promień podczerwieni,  
3 - wchodzący promień podczerwieni z drugiego zespołu 
pomiarowego, 4 - soczewka, 5 - sygnał zbieżności, 6 - pasek 
fotoelementów, 7 - sygnał pochylenia koła, 8 - wahadło zintegrowane 
z nadajnikiem podczerwieni  

 

 

Transmisja danych 

Ważną cechą przyrządów do pomiaru geometrii jest sposób komunikowania zespołów 
pomiarowych się między sobą, jak również z jednostką centralną, w której znajduje się 
komputer. Obecnie są trzy rozwiązania:  
- za pomocą przewodów 
- z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego lub  
- za pomocą fal radiowych.  
Każde z tych rozwiązań ma swoje plusy i minusy. Generalnie należy zwrócić uwagę, aby: 

•  przy stosowaniu przewodów były one odpowiedniej długości, wynikającej z warunków 

stanowiska pomiarowego 

• w urządzeniach z transmisją promieniowaniem podczerwonym jest ważna odporność 

kamer na zakłócenia wywołane przez zewnętrzne źródła światła, w tym promieniowanie 
słoneczne (dotyczy zwłaszcza stanowisk diagnostycznych silnie nasłonecznionych); 
ponadto dopuszczalna fabrycznie odległość pomiędzy zespołami pomiarowymi musi 
umożliwiać pomiary samochodów o większym rozstawie osi (np. dostawczych)  

• przyrząd, w którym komunikacja odbywa się drogą radiową, musi mieć potwierdzenie 

zgodności danych technicznych i parametrów interfejsu radiowego z wymaganiami 
dotyczącymi urządzeń radiowych, wymagane przez polskie prawo telekomunikacyjne. 

 

  

Przykład zespołu pomiarowego z 
kamerami CCD 
1 - obudowa z tworzywa sztucznego  
2 - klawiatura foliowa, 3 - kamera CCD  
4 - mechanizm łączenia z zaciskiem  
5 - gumowy ochraniacz

 

 

  

Bezprzewodowe połączenie zespołów 

pomiarowych z komputerem znacznie 

poprawia komfort obsługi przyrządu

 

Zasilanie zespołów pomiarowych 

Istotną sprawą jest sposób zasilania zespołów pomiarowych. Możliwe są dwa sposoby: 
zasilanie przewodowe lub bezprzewodowe z wykorzystaniem akumulatorów. Przy zasilaniu 
przewodowym należy zwrócić uwagę na długości przewodów pod kątem stanowiska, na 
którym dany przyrząd ma być  użytkowany. Natomiast w przypadku zasilania 
bezprzewodowego należy przyjrzeć się sposobowi ładowania akumulatorów, które powinno 
automatyczne, tzn. proces ładowania nadzoruje przyrząd, bez świadomości mechanika 
posługującego się danym urządzeniem. Stąd niektóre urządzenia, po odłożeniu zespołów 
pomiarowych na specjalnie przystosowane stanowiska „dokujące”, automatycznie 
sprawdzają stan naładowania akumulatorów, po czym rozpoczynają ich doładowywanie. 
Zespoły pomiarowe zasilane w sposób bezprzewodowy powinny być wyposażone 
w elementy  sygnalizujące rozładowanie akumulatorów na kilkanaście minut przed ich 
wyłączeniem się, aby w tym czasie było można przejść na awaryjne zasilanie przewodowe 
lub zakończyć pomiar. Akumulatory powinny umożliwiać minimum 6-godzinną pracę 
zespołów pomiarowych bez potrzeby ich doładowywania. 

Mierzone parametry i wyposażenie 

Przyrząd stosowany w warsztatach powinien wskazywać następujące wielkości: 
a)   zbieżność całkowitą kół jezdnych  
b)   kąt pochylenia koła jezdnego 
c)   kąt pochylenia osi zwrotnicy  
d)   kąt wyprzedzenia osi zwrotnicy  
e)   maksymalny kąt skrętu kół osi kierowanej  
f)    różnica kątów skrętu kół osi kierowanej  
g)   śladowość kół poszczególnych osi  
h)   nierównoległość osi 
Przyrząd powinien składać się co najmniej z: 
-   zespołów pomiarowych  
-   obrotnic pod koła kierowane 
-   płyt wyrównawczych pod koła osi niekierowanych, jeśli metoda pomiaru tego wymaga 
-   blokady pedału hamulca 
-   blokady koła kierownicy. 
 

 

 
Przykład blokady hamulca, stanowiącego wyposażenie przyrządów do badania geometrii kół