WYPOSAŻENIE WARSZTATOWE

URZĄDZENIA DO KONTROLI HAMULCÓW

Ocena skuteczności działania układu hamulcowego może być dokonana pośrednio, w
warunkach stacjonarnych w warsztacie, lub bezpośrednio podczas prób drogowych.
Do badania układu hamulcowego w sposób pośredni, a więc sił hamowania powstających
na kołach samochodu przy kontrolowanym nacisku na pedał hamulca, służą specjalne
urządzenia stanowiskowe nazywane również hamulcomierzami, które można podzielić na
następujące grupy:
● urządzenia rolkowe do badań kinetycznych,
● urządzenia rolkowe do badań quasi-statycznych,
● urządzenia płytowe do badań dynamicznych.
Spośród tych urządzeń powszechne zastosowanie w warsztatach znalazły urządzenia
rolkowe badające hamulce metodą quasi-statyczną. Powszechność używania tych urządzeń
wynika z zalet tej metody badania (patrz tablica). Urządzenia płytowe spotkać można przede
wszystkim w liniach diagnostycznych jako jeden zespół z płytami do badania uślizgu
bocznego.

Przykłady różnych koncepcji stanowiska do kontroli hamulców:
A - stanowisko z rolkami, B - stanowisko z rolkami i podnośnikiem nożycowym, C - stanowisko z
rolkami, płytą do badania uslizgu bocznego, urządzeniem do kontroli amortyzatorów i podnośnikiem
nożycowym

Porównanie urządzenia rolkowego z urządzeniem płytowym do badania hamulców

Urządzenie rolkowe

Urządzenie płytowe

RODZAJ TESTU

Test sztuczny, ponieważ rozkład masy na osie jest
statyczny: około 60% masy przypada na oś przednią, 40%
na oś tylną

Test naturalny, ponieważ rozkład masy jest
dynamiczny: przy maksymalnym opóźnieniu około
80% masy przypada na oś przednią

Podczas testu korektor hamowania większości
samochodów nie działa

Test sprawdza działanie korektora hamowania

Łatwość kontroli nacisku nogi na pedał hamulca

Mniejsza kontrola nad siłą nacisku

POMIAR

Pomiar obejmuje wiele obrotów koła, łatwe jest wykrycie
odkształceń tarcz, owalizacji bębnów

Pomiar obejmuje mniej więcej połowę obrotu koła

Rzeczywisty czas próby wynosi około 3...5 min

Test trwa krócej niż minutę

Prędkość kół odpowiada 5 km/h; przy tej prędkości nie
działa ABS; badanie odbywa się przy innym (większym)
współczynniku tarcia między okładzinami a bębnem niż
przy większych prędkościach

Prędkość jazdy wynosi około 10 km/h. Można w
niektórych urządzeniach stosować wyższe prędkości
do sprawdzenia ABS

Wyniki są łatwo powtarzalne dzięki dobrej kontroli
nacisku na pedał hamulca

Wyniki są trudniejsze do powtórzenia z uwagi na
mniejszą kontrolę momentu i siły nacisku na pedał

Dokładność pomiaru wynosi do 1% zakresu pomiarowego Dokładność pomiaru wynosi do 1% zakresu

pomiarowego

Ograniczona możliwość badania samochodów z
napędem 4 x 4

Możliwość badania samochodów z każdym
napędem 4x4

ŁATWOŚĆ OBSŁUGI

Łatwy wjazd na stanowisko, niezależnie od prędkości

Wjazd ze ściśle określoną prędkością, konieczność
utrzymania równoległości najazdu; krótka droga
rozpędzenia dla badania tylnej osi

Wskaźniki analogowe nie pokazują dokładnego wyniku,
zalecany także wskaźniki cyfrowe

Wyniki mogą być wyświetlone na wiele sposobów;
rozszerzone funkcje wskazań tablicy

INSTALACJA

Roboty budowlane oraz elektryczne (380 V)

Płytki wykop, zasilanie 220 V

Maksymalny pobór mocy około 6000 W

Maksymalny pobór mocy około 50 W

Urządzenia rolkowe

W warunkach warsztatowych hamulce kontroluje się na rolkach metodą quasi-statyczną. Za
pomocą tej metody można nie tylko określić skuteczność hamulców, ale i wykryć
nieprawidłowości w pracy układu hamulcowego.
Zasada pracy quasi-statycznego urządzenia sprowadza się do pomiaru siły stycznej do rolki
napędzającej z niewielką prędkością obrotową hamowane koło pojazdu. Niezależnie od
producenta i typu urządzeń rolkowych do pomiaru sił hamowania ich budowa i ogólne
zasady działania są podobne. Głównym elementem urządzenia są dwie pary rolek
napędowych, na które najeżdża samochód, kolejno przednimi i tylnymi kołami.

Wyposażenie stanowiska do badania hamulców
1 wyłącznik główny
2. przycisk “Automatyka”
3. wskaźnik
4. lampka “ Automatyka”
5. lampka “Różnica sił hamowania”
6. odbiornik podczerwieni
7. kolumna sterownicza
8. zespół rolek
20. pas ostrzegawczy
21. linie kierunku jazdy
22. badana oś

Każda z par rolek napędza niezależnie od siebie jedno koło samochodu. Jedna z rolek (8,
rysunek na następnej stronie) jest napędzana silnikiem elektrycznym (5). W niektórych
rozwiązaniach rolka ta przekazuje napęd na drugą przez łańcuch. Silnik elektryczny jest
zawieszony wahliwie na łożyskach i wyposażony w ramię reakcyjne, działające na układ
pomiarowy. W starszych rozwiązaniach był to hydrauliczny siłomierz (6), w nowszych
konstrukcjach urządzeń stosuje się elektryczny układ pomiarowy z czujnikami
tensometrycznymi lub indukcyjnymi. Po naciśnięciu pedału hamulca powstaje w miejscu
styku opony z rolką siła hamowania, która wywołuje odpowiednio proporcjonalny moment
reakcji na ramieniu silnika elektrycznego. Siła oddziaływania ramienia powoduje powstanie
ciśnienia w układzie pomiarowym, ugięcie sprężyn lub odkształcenia tensometru, zależnie
od rodzaju układu pomiarowego. W przypadku układu hydraulicznego wzrost ciśnienia jest
odczytywany bezpośrednio na manometrze wyskalowanym w jednostkach siły hamowania.
W innych układach pomiarowych następuje przetworzenie odkształcenia mechanicznego na
sygnał elektryczny, który - po wzmocnieniu i obróbce - jest przekazywany do urządzenia
rejestrującego.

Schemat urządzenia rolkowego do badania hamulców z hydraulicznym układem pomiarowym
1 - rolka pomocnicza, 2 - rolka sygnalizująca poślizg badanego koła, 3 - rolka napędowa, 4 - łańcuch,
5 - silnik elektryczny z reduktorem, 6 - siłomierz hydrauliczny, 7 - lampka sygnalizująca poślizg
badanego koła, 8 - wskaźnik siły hamowania, 9 - wskaźnik siły nacisku na pedał hamulca, 10 -
miernik nacisku na pedał hamulca, 11 - badane koło

Urządzenia rolkowe sterowane mikroprocesorem pozwalają określić ponadto
nierównomierność siły występującej na danym kole, różnicę między siłami hamowania kół
jednej osi, skuteczność hamowania (procentowo) po włączeniu układu głównego lub
hamulca awaryjnego oraz zalecenia dotyczące przeprowadzenia naprawy i usunięcia
występujących niedomagań. Tego rodzaju informacje ujęte w wydrukowanym przez
urządzenie protokole mogą dotyczyć między innymi nadmiernego bicia promieniowego
bębnów hamulcowych lub bicia osiowego tarczy hamulcowej, jak też nieprawidłowej
charakterystyki sprężyn ściskających szczęki.

Zespoły rolek są wyposażone w dodatkowe rolki stykowe, tak zwane trzecie rolki (10, rys.
powyżej oraz 1 i 2, rys. na następnej stronie), które napędzane od kół samochodu mają za
zadanie sygnalizowanie na kolumnie sterowniczej chwili wystąpienia poślizgu koła. Kiedy na
zespół rolek wjeżdża pojazd, jest wywierany nacisk na rolki stykowe przez co
przemieszczają się one w dół. Ruch ten powoduje automatyczne włączenie silników
napędowych zespołów rolek (3 i 4). Kiedy oś opuszcza zespół rolek, to rolki stykowe
przemieszczają się w górę. Silniki napędowe zostają automatycznie wyłączone. Wysoki
współczynnik tarcia rolek stykowych jest w stanie nawet przy niewielkim obciążeniu osi
przenieść siły hamowania. Jeżeli siła hamowania jest większa niż siła tarcia między kołem i
rolkami, to koło zaczyna się ślizgać (blokować). Dlatego nie jest dalej mierzona siła
hamowania, lecz tylko opór poślizgu miedzy kołem a rolkami. Taki wynik jest
bezwartościowy dla badania hamulców. Automatyczne wyłączanie podczas poślizgu
uniemożliwia wykonanie błędnego pomiaru oraz zapobiega uszkodzeniom ogumienia. Dzięki
pomiarowi obrotów przez rolki stykowe jest śledzona wielkość poślizgu. Jeżeli przekroczona
zostanie dopuszczalna wartość poślizgu (z reguły 15-20%), wyłączą się silniki napędowe.

Schemat urządzenia rolkowego
do badania hamulców z
elektrycznym układem
pomiarowym i z czujnikiem
tensometrycznym
1- wskaźnik, 2 - wzmacniacz
serwomechanizmu, 3 - zasilacz
i wzmacniacz, 4 - płytka zginana
z czujnikiem tensometrycznym,
5 - ramię reakcyjne, 6 - silnik z
reduktorem, 7 - łańcuch, 8 - rolki
napędowe, 9 - zderzaki

Sterowanie urządzeniem rolkowym
Sterowanie całym urządzeniem może odbywać się z miejsca kierowcy, przewodowo lub
bezprzewodowo. Odczyt sił hamowania odbywa się, w zależności od typu urządzenia, na
wskaźnikach analogowych lub cyfrowych. Na kolumnie sterowniczej jest umieszczany
dodatkowy wskaźnik procentowej różnicy sił hamowania między lewym i prawym kołem.
Urządzenia rolkowe wykorzystywane do urzędowych badań technicznych muszą być
wyposażone w miernik nacisku na pedał hamulca, wykorzystujący działanie układu
hydraulicznego lub elektrycznego. W nowych rozwiązaniach stosuje się mierniki całkowicie
bezprzewodowe.

Przykłady rozwiązania wskaźników pomiarowych: bez wskaźnika cyfrowego (z lewej) i ze
wskaźnikiem cyfrowym typu LCD (z prawej). Wskaźnik cyfrowy jest potrzebny wtedy, gdy oprócz sił
hamowania mają być pokazywane dalsze informacje, określane przez wyposażenie dodatkowe
stanowiska; jak ciśnienia hamowania, określane za pomocą fal radiowych lub czujnikiem kablowym,
siły nacisku na pedał określane za pomocą miernika, naciski osi określane wagą, jak również uślizg
boczny i przyczepność do podłoża.

Niektóre z urządzeń mają elektrodynamiczne hamowanie rolek podczas wyjeżdżania
pojazdu ze stanowiska. Hamowanie elektrodynamiczne polega na podawaniu napięcia
stałego na uzwojenia stojanów silników napędowych. W warsztatach o dużej częstości
badań zaleca się stosować urządzenia z automatycznym włączaniem napędu po wjeździe
na rolki i automatycznym wyłączaniem po zjeździe z rolek.
Badanie napędów 4x4
Z uwagi na dużą liczbę zarejestrowanych u nas pojazdów z napędem 4x4, wskazana jest
opcja urządzenia umożliwiająca odwrócenie kierunku obrotu jednego zespołu napędowego
rolek (pozwoli to na badania hamulców w pojazdach z nierozłączalnym napędem na
wszystkie koła). W wyniku odwrócenia kierunku napędzania jednego koła osi i stopniowej
regulacji prędkości obrotowej koła doprowadza się do zatrzymania wału napędowego. Unika
się dzięki temu przekazywania siły hamowania na drugą oś (brak mocy krążącej), co
mogłoby spowodować uszkodzenie międzyosiowego sprzęgła wiskozowego. Do badania
nierozłącznych napędów 4x4 powinno się dysponować dwuosiowym urządzeniem
rolkowymi, urządzeniem z opcją odwracania kierunku obrotów jednej pary rolek lub
mobilnymi rolkami wolnobieżnymi, które podkłada się pod koła niebadanej osi.
W związku z wprowadzaniem na rynek pojazdów z permanentnym napędem 4x4
sterowanym elektronicznie, producenci urządzeń rolkowych przygotowali ostatnio nowe
rozwiązania do badania hamulców w takich pojazdach. Przykładem są rolki firmy MAHA z
systemem pomiarowym Speed Control Mode (SCM). W systemie tym obroty obu kół jednej
osi na rolkach są synchronizowane kątowo, przy czym rolki nie obracają się już w kierunkach
przeciwnych. Prędkość obrotowa rolek jest tak określana, aby była niższa od zadanej w
sterowniku pojazdu prędkości włączenia napędu drugiej osi lub progu aktywacji
mechanicznego sprzęgła wiskozowego.

Urządzenie rolkowe
EUROSYSTEM firmy MAHA
przystosowane do badania
hamulców w samochodach z
napędem na wszystkie koła

Materiał rolek
W konstrukcji urządzenia rolkowego szczególnie ważny jest rodzaj materiału pokrywającego
rolki. Warunki pomiaru wymagają bowiem zachowania dużego współczynnika tarcia między
rolkami a oponami badanego pojazdu. Wymaga się, aby wynosił on przy suchych rolkach co
najmniej 0,8 i przy mokrych 0,6. Materiał rolek powinien zapewniać oszczędne zużycie opon
i w jednakowym stopniu odpowiadać każdemu profilowi bieżnika. Są różne rodzaje okładzin
rolek, które w mniejszym lub większym stopniu spełniają te wymagania. Rolki pokryte
tworzywem sztucznym, często z domieszką korundu, powodują mniejsze niszczenie opon i
zachowują wysoki współczynnik przyczepności również w stanie zawilgocenia.
Urządzenia rolkowe do urzędowych badań technicznych
W zależności od rodzaju badanych pojazdów urządzenia rolkowe dzieli się na:
- urządzenia do badania hamulców pojazdów o dmc do 3,5 t (prędkość testowa ok.5 km/h),
- urządzenia do badania hamulców pojazdów o dmc powyżej 3,5 t (prędkość testowa ok. 2,5
km/h),
- urządzenia do badania hamulców pojazdów o dmc do 3,5 t oraz powyżej 3,5 t (tzw.
urządzenia uniwersalne – dwie prędkości z możliwością ich przełączania),
- urządzenia do badania hamulców motocykli (najczęściej funkcję tę pełnią urządzenia
standardowe z wyposażeniem dodatkowym – tzw. przystawką do badania motocykli)

Waga pod zespołem rolek do określenia ciężaru danej
osi. Odpowiednie wyniki są później uwzględniane w
obliczeniach skuteczności hamowania (w %), jak
również w opóźnieniu hamowania (w m/s²)

Urządzenia do badania pojazdów o dmc powyżej 3,5t. oraz urządzenia uniwersalne są
dodatkowo wyposażane w:
● mierniki ciśnień w siłownikach pneumatycznych układów hamulcowych (nie wymagane w

urządzeniach do badania wyłącznie pojazdów o dmc do3,5t.), które występują w
wersjach:

- przewodowej - wystarczy jeden miernik,
- radiowej – potrzebny jeden miernik na każdą oś pojazdu.
● wagi służące do wyznaczenia rzeczywistego wskaźnika skuteczności hamowania

(procedura taka nie jest przewidziana w polskich przepisach dot. badania pojazdów). Wag
tych nie należy mylić z legalizowaną wagą samochodową.

● symulator obciążenia.

Uwaga: Urządzenia do kontroli działania hamulców pojazdów o dmc powyżej 3,5 tony nie
muszą być wyposażone w miernik siły nacisku na pedał hamulca. Jeżeli jednak mamy do
czynienia z urządzeniem uniwersalnym, musi ono posiadać zarówno miernik siły nacisku na
pedał, jak również miernik(i) ciśnienia w pneumatycznych układach hamulcowych.
Przykłady wyposażenia dodatkowego dla urządzeń rolkowych pokazano na rysunkach.

Urządzenie do podnoszenia kompletnego zespołu rolek powyżej posadzki. Przydatne w przypadku
pojazdów z osiami tylnymi typu tandem, kiedy podczas badania hamulców nie może na rolki zostać
przeniesiona odpowiednia siła hamowania, ponieważ bliźniacza oś z tyłu stoi na posadzce i
przejmuje część siły hamowania. Podniesienie badanej osi ponad posadzkę pozwala wytworzyć
nacisk osi, co umożliwia wykonanie badania. Ponadto można symulować różne stany obciążenia osi

Symulator obciążenia (nazywany urządzeniem ściągającym) do symulacji różnych wariantów
obciążenia osi. Oś zostaje połączona pasami z siłownikiem hydraulicznym, zamontowanym w
kanale. Podczas badania hamulców siłownik ciągnie oś do dołu i zwiększa w ten sposób nacisk na
czujniki wagi, które rozpoznają to jako dodatkowe obciążenie osi. Urządzenie ściągające jest
stosowane, aby zasymulować efekt obciążenia ładunkiem i sprawdzić skuteczność hamowania
pustego pojazdu także w stanie załadowanym.

Urządzenia płytowe do badania hamulców
Badanie pojazdu na urządzeniu płytowym jest procesem dynamicznym, odpowiadającym
rzeczywistym warunkom jazdy. Ocena skuteczności działania hamulców odbywa się
podczas próby rzeczywistego hamowania pojazdu z określonej prędkości. Stosuje się
stanowiska skradające się z dwóch lub czterech zespołów pomiarowych. Każda płyta
pomiarowa ma oddzielny układ pomiarowy. Metoda dynamiczna polega na tym, że
pojazdem wjeżdża się z prędkością 5-10 km/h na płyty najazdowe. Kierowca powinien
zahamować pojazd w chwili, gdy kola jezdne znajdą się na płytach pomiarowych. Wartość
przemieszczenia płyt jest proporcjonalna do siły hamowania. Przemieszczenia mierzy się za
pomocą czujników tensometrycznych, a komputer przeprowadza obróbkę danych. Wadą
metody jest trudność zapewnienia powtarzalności badań, to jest początkowej prędkości
hamowania i siły nacisku na pedał hamulca. Duży wpływ na dokładność badań wywiera
masa płyty pomiarowej (bezwładność płyty).

Schemat urządzenia płytowego do badania hamulców w wersji czteropłytowej
1 - płyta najazdowa, 2 - czujniki siły, 3 - bieżnie rolkowe, 4 - zespół wskaźników, 5 - sprężyny

Fazy badania hamulców obu osi pojazdu na urządzeniu czteropłytowym