A Mercedes-Benz futómű és a kerékösszetartás: Precíziós beállítás a biztonságért és kényelemért

Az autó futóműve alapvető szerepet játszik a jármű biztonságos haladásában és a vezetési kényelemben. Ez egy meglehetősen összetett szerkezet, amely több alkatrészből áll. Éppen ezért, ha a futómű meghibásodik vagy rosszul van beállítva, annak számos káros következménye lehet.

A futómű meghibásodásának vagy rossz beállításának legszembetűnőbb jelei, ha a kormány félrehúz, vagy a gumiabroncsok rendellenesen kopnak. Ne várja meg, hogy károsodjanak a futómű alkatrészei vagy baleset történjen.

A futómű az autó biztonságos haladásáért felel. Ennek hátránya, hogy a futómű rossz beállítása tönkreteszi a többi alkatrészt. Ha elállítódik a futómű, az fokozott terhelést jelent a felfüggesztés, a kerekek csapágyai, a lengéscsillapító és a gömbfejek számára. Ezáltal hamarabb el fognak kopni, és cserére szorulnak.

A futómű rendszeres ellenőrzésével, illetve a gyári beállítások megtartásával megelőzhető a gumik kopása és a nem kívánt alkatrészcsere.

Mi pontosan a futómű és milyen feladatokat lát el?

A futómű vagy más néven felfüggesztés egy kritikus fontosságú alkatrész, amely kapcsolatot teremt az útfelület és az autó felépítménye között. Ahhoz, hogy biztonságosan és kényelmesen közlekedhessünk, elengedhetetlen a hibátlan állapotú és megfelelően beállított felfüggesztés.

Mercedes 200D differenciálmű hibaelhárítás

A futómű geometria határozza meg a kerekek helyzetét a kocsiszekrényhez képest és ezáltal a gépkocsi menetviselkedését is. Ez alapvető fontosságú a közlekedésbiztonság szempontjából.

A futómű geometria alapfogalmai

Kocsiszekrény hosszanti középsíkja: A kocsiszekrény hosszanti középsíkjának az útfelülettel alkotott merőleges metszésvonala. Felezi az első és a hátsó futómű nyomtávját. Szimmetriavonalnak is nevezhető.
Gépkocsi tényleges haladási iránya: Ez adja meg a gépkocsi tényleges haladási irányát. A hátsó kerekek aktuális beállítási helyzete határozza meg.
Tengelytávolság: Az első és a hátsó kerekek forgástengelyei között mérhető távolság. Ez a konstrukciós geometriai adat is befolyásolja a gépkocsi menetviselkedését. Nagyabb tengelytávolság nagyobb menetkomfortot eredményez és tágasabb lehet az utastér is.
Nyomtáv: A futómű jobb és bal oldali kerekeinek középsíkja közötti távolság.

A kerékösszetartás fogalma és jelentősége

A kerékösszetartás alatt az autó hosszanti szimmetriatengelye és az abroncsok középsíkja által zárt szögeltérést értjük. Kiemelten fontos, hogy a rendszeres és szakszerű futómű beállítás során a gyártó által előírt szögértéket állítsák be. Ellenkező esetben a gumik abnormális kopása és egyéb műszaki probléma jelentkezhet.

Kőfalusi Pál „Futómű rendszerek mechatronikája” című tankönyve, amelyet a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem mérnök tanulói használnak, az alábbi módon definiálja a kerékösszetartás fogalmát:

Kerékösszetartás jelentése: „A kerekenkénti összetartás felülnézetben a gépkocsi hosszanti szimmetriatengelye és a kerék középsíkja által bezárt szögként értelmezhető. Pozitívnak tekintjük, amikor a keréktárcsák pereme elöl egymáshoz közelebb van, mint hátul. Az első kerék hajtású gépkocsiknál általában az első kerekek egymástól széttartanak. (…) Az egymással párhuzamosan beállított kerekek szitálnának és radíroznának, ezzel pedig nehezítenék a kormányzást, valamint a kerekeket egymással összekötő rudazat elemeit mechanikailag folyamatosan és periodikusan terhelnék. Ezeknek a hatásoknak az ellensúlyozására a gyártó által megadott összetartást kell beállítani. Ezzel megnő a visszatérítő nyomaték és a menetstabilitás. A túl nagy összetartás viszont fokozott gumikopást és nagyobb gördülési ellenállást eredményez.”

Összegezve a tankönyvi definíciót, a kerékösszetartás az a szögeltérés, amelyet az abroncsok középsíkja és az autó hosszanti szimmetriatengelye zár. Tehát, amennyiben az alábbi ábrán: az A érték kisebb, mint B, összetartásról beszélhetünk, míg, ha A érték nagyobb, mint B, akkor széttartásról.

Háttérképek Mercedes E220-hoz

A kerékösszetartás jele a görög kis delta betű: δ. Mérnöki tankönyvekben gyakran ezzel jelölik az értéket. A kerékösszetartás értékek az autó szervizkönyvében szerepelnek.

További fontos futómű paraméterek

A futómű beállítás során az alábbi paramétereket ellenőrzik és szükség esetén a gyártói előírásoknak megfelelően módosítják:

Kerékdőlés (Camber): Elölnézetben a kerék síkjának dőlése a függőlegeshez képest. Negatív értékű, ha a kerék síkja felül közelebb van a gépkocsi hosszanti szimmetriatengelyéhez. Befolyásolja a kerék oldalvezetését. A pozitív kerékdőlés esetén a kerékre egy tengely irányú erőkomponens hat, amely a kerékanyát tehermentesíti és a csapágyhézagot kiküszöböli. A kerék szitálási hajlama ellen hat, amit a kisebb útegyenetlenségek gerjesztenek olyankor, amikor még nem történik berugózás. Ilyenkor a kerék függőcsap körüli lengéseket végez.
Csapterpesztés (Kingpin inclination): Az elkormányzási tengely (korszerű gépkocsiknál ez a függőcsap iránya) és a gépkocsi hosszanti középsíkja által bezárt szög. Befolyásolja a kormányzáshoz szükséges nyomatékot. Értéke 2-8º közötti. Ennek hatására a kerék elkormányzásakor kissé megemeli a kocsiszekrényt és így visszatérítő erő keletkezik. Ez a kereket egyenes meneti helyzetbe igyekszik visszaállítani. A kerékdőlés és a csapterpesztés összege állandó érték marad.
Kerekek utánfutása (Caster): Az utánfutás mm-ben megadott távolság (n), mely a függőcsap irányának útfelülettel alkotott döféspontja és a kerék felfekvő felületének középpontja között oldalnézetben mérhető. Hozzájárul a kerekek egyenes meneti helyzetbe történő visszaállításához, befolyásolja az elkormányzáshoz szükséges nyomatékot, valamint stabilizálja az egyenes meneti kerékhelyzetet. Nem csak mm-ben hanem szöghelyzetként fokban is megadható (τ). Oldalnézetben a függőcsap középvonala és a függőleges között bezárt szög.
Kormánylegördülési sugár (Scrub Radius): Az elkormányzási tengely (régebbi gépkocsiknál ez a függőcsap iránya) útfelülettel alkotott döféspontja és a kerék felfekvési felületének középpontja között elölnézetben mérhető távolsága. Nagyságát a kerékdőlés és a csapterpesztés beállított értéke határozza meg. Negatív kormánylegördülési sugárról beszélünk, ha az elkormányzási tengely döféspontja a kerék felfekvő felület középpontjától kijjebb esik. A fékerő és a vonóerő ezen a karon keresztül hatást gyakorol a kormányzásra. Fékezés közben eltérő tapadási tényező esetén a kormányzásra stabilizáló nyomatékként hat, megakadályozza a gépkocsi kitörését. A pozitív kormánylegördülési sugár ezzel ellentétes hatást fejt ki. Értékét különösen a nem szervokormányos futóműveknél igyekeznek minél kisebb értéken tartani, hogy mérséklődjön a zavaró erő hatása és minél könnyebb legyen a kormányzás. Ha értéke nulla, akkor szinte ellenállás nélkül lehetne forgatni a kormánykereket.
Nyomtávrudazat (Tie rod system): A gömbcsuklókkal összekötött, trapéz alakú nyomtávrudazat létesít kapcsolatot a bal és jobb oldali első kerekek között. Független kerékfelfüggesztésnél ez osztott kivitelű, több tagból áll. Lehetővé teszi, hogy elkormányzáskor a kanyarodási középpontnak megfelelően a belső íven futó kerék elfordítása nagyobb legyen, mint a külső íven haladóé.

Az összetartás és a kerékdőlés értékei egy adott futóműnél egymással összhangban kell legyenek. Pozitív kerékdőléshez pozitív összetartás tartozik. Menet közben a futóművek ki-, illetve berugózáskor és a terhelésváltozás hatására a kerekekre különböző erők hatnak. Ezért változnak az összetartás és a kerékdőlés értékei.

Miért fontos a professzionális kerékösszetartás beállítás?

A kerékösszetartás beállítást, ahogy a futómű egyéb szerelési feladatait is, kizárólag autószervizben lehet elvégezni, otthoni körülmények között nem biztonságos. A szakszerű kerékösszetartás beállítás legfontosabb előnyei a következők:

Csökkenti az abroncsok idő előtti, abnormális kopását. Ezzel pedig jelentősen fokozható a gumi élettartama. A csökkentett amortizáció egyszerre óvja meg pénztárcáját és a környezetet.
A gyártói előírásoknak megfelelően beállított kerékösszetartás fokozza a vezetési élményt, javítja a kormányozhatóságot és úttartást.
Növelheti a közlekedésbiztonságot és csökkentheti a balesetek kockázatát.
Végül pedig fokozza az autóban utazók komfortszintjét.

Futómű beállítás kifeszített zsinórral

Mikor van szükség futómű beállításra?

Amennyiben a kerékösszetartás eltér a gyártói előírásoktól, fokozott gumi amortizációra számíthatunk. A kerékösszetartás hibájára utaló jelek lehetnek a következők:

Chiptuning a Mercedes E 270 CDI-hez

A kormány jobbra vagy balra húz vezetés közben.
Magasabb sebességnél jelentősen romlik az úttartás és a kormányozhatóság.
Kanyarban jelentkező alulkormányozottság.
A futófelület külső része fokozottan kopott, fűrészfogas kopás.

Amennyiben a fenti jelek bármelyikét tapasztalja, forduljon autószerelőhöz mihamarabb, így elkerülhető számos további műszaki hiba.

A kerékszéttartás a kerékösszetartás inverze, vagyis a kerekek hátsó végei vannak egymáshoz közelebb. A helytelen beállítás következtében a futófelület belső része fokozottan amortizálódni kezd. Idővel megjelenhetnek a jellegzetes fűrészfogas kopás nyomai és csökkenhet a kormányozhatóság, amely fokozottan jelentkezik kanyarodás közben.

A futómű beállítás gyakoriságát számos szempont befolyásolhatja. Ilyen faktor lehet a vezetési stílus, az autó típusa, az átlagos menettávolság vagy az út körülmények. Általánosan kijelenthető, hogy évente érdemes profi futómű beállításra vinni autóját.

Futómű beállítás Mercedes-Benz autókhoz

Szervizünkben foglalhat időpontot teljes futómű szervizre, futómű beállításra vagy a kapcsolódó alkatrészek javítására, cseréjére! A szerviz során felmérjük a teljes futóművet, majd Mercedesre szabott protokoll szerint végighaladunk a lehetséges meghibásodási pontokon.

Azoknál a járműveknél, ahol a futómű alkatrészek kopottak, biztonságos közlekedésre nem alkalmasak, nem áll módunkban a beállítást elvégezni. Ez esetben az alkatrészekre és azok cseréjére árajánlatot adunk.

A Bosch FWA-4455 S1 futómű ellenőrző és -állító berendezés a CCD-kameráknak köszönhetően gyors mérést tesz lehetővé. A futómű javítási munkálatait követően természetesen a futómű beállítást is elvégezzük. Kizárólag akkor adjuk át a járművet, ha mindent rendben találunk.

Szervizünk hozzáfér a hivatalos Mercedes-Benz digitális szervizfüzet programhoz (DSB), így Mercedese elektronikus szervizkönyvében vezetjük az elvégzett szolgáltatásokat, látjuk autója korábbi szerviztörténetét.

A gépkocsi tényleges haladási irányát a hátsó kerekek összetartásának szögfelezője határozza meg. Ha ez nem esik egybe a kocsiszekrény hossztengelyével egyenesen haladva állandó ellenkormányzás szükséges. A megengedhető eltérés ± 15’. Ez egyszerű módon négy mérőfejes futómű vizsgáló berendezéssel mérhető ki. Ha a rossz beállítás miatt szükségessé válik a korrekció, először a hátsó futómű ferde helyzetét kell megszüntetni és utána állítható be az első futómű.

A futómű beállítási adatai menet közben az ébredő erők hatására folyamatosan változnak. A kerékfelfüggesztésnél a lengőkarokkal meghatározott kinematikai jellemzők ki-, illetve berugózáskor folyamatosan változnak. Menet közben a kerekeken különböző folyamatosan változó nagyságú erők lépnek fel, mint például vonóerő, fékező erő, oldalvezető erő, dinamikus kerékterhelés, gördülési ellenállás. Ezek hatására a kerekeket vezető elemek illesztési hézagainál elmozdulások jönnek létre és a szilentblokkok (gumiperselyek) deformálódnak. A két előbb összefoglalt hatás váltja ki az elaszto-kinematikának nevezett jelenséget. A gyártók arra törekednek, hogy a futómű beállítási adatai a menet közben fellépő erők hatására úgy változzanak, hogy a gépkocsi dinamikai viselkedése minél kedvezőbben alakuljon. A futóműnél menet közben bekövetkező kinematikai, eleszto-kinematikai változások csak olyanok lehetnek, hogy a gépkocsi alulkormányzottá váljon. A kerekenként különböző nagyságú hosszanti és függőleges irányú erők megbillentik a kocsiszekrényhez rugalmasan felerősített futómű testet, illetve lengőkart.

Futómű mérési módszerek és technológiák

A futóművek ellenőrzésére és beállítására különböző eszközök és rendszerek állnak rendelkezésre, melyek folyamatosan fejlődnek a precizitás és hatékonyság növelése érdekében.

Mérési eszközök típusai

Statikus mérésre alkalmas műszerek: Álló gépkocsi kerekeire felszerelt (többnyire optikai) eszközökkel hajtható végre a mérés.
Dinamikus gyorsellenőrző berendezések: A gépkocsi áthajt a mérőlapon, melynek lapja oldal irányban az első kerék geometriai beállítottságától függően elmozdul.
Hagyományos futómű vizsgálók:
- Libellás eszközök: Mérőcsavarok skálájáról olvashatók le az értékek. Régebben gyártott olcsóbb kivitelű mérőeszközök.
- Optikai berendezések: A régebbi vetítős változatoknál a megfelelő távolságban felállított táblákról voltak leolvashatók a mért értékek. A fényforrás lehet halogén izzó, vagy lézer sugár is. Továbbfejlesztett konstrukcióknál a fénysugarat belső ingás felfüggesztésű tükör vetíti a skálával ellátott opálüveg ernyőre, ahol a mért adatok leolvashatók. Így a korábbi eszközöknél használatos vetítőtáblák szükségtelenné válnak.
- Gumi zsinóros változat: A rugalmas zsinórt a mérőfejek között feszítenek ki. Először 1998-ban alkalmazták ezt a mérési elvet.
Kamerás rendszerek: A drága optikai mérőfejek helyett gépkocsi kerekeire, csak a könnyű és kevésbé érzékeny táblákat szerelnek fel a szokásos felfogató készülékkel. A táblákon a gyártótól függően kör, négyzetes, háromszög alakú, vagy hatszögletes rajzolatot helyeznek el. A mérőhely elé telepített berendezés tartalmazza a megvilágító egységet, és a kamerát, valamint a kiértékelő számítógépet. A szabályos alakzatokon a kerék helyzetétől függő torzulásokat észlel a kamera.
Modern számítógépes futómű mérőrendszerek: A legújabb számítógépes változatok sok tekintetben megkönnyítik, hatékonyabbá teszik a munkavégzést. A mérőfejbe szerelt elektronikus érzékelők lehetővé teszik, hogy a mérés eredményeit színes képernyőn jelenítsék meg, ahol láthatók a gyári alapadatok is. A képernyőn látható a gyárilag megadott tűrésmező is, mellyel a mért érték összevethető. Vannak olyan típusok melyeknél már az összehasonlítást is a számítógép végzi. Nagyobb eltérés esetén a mérési eredmény piros színűre vált. Legnagyobb előnyük, hogy a mérő személy szubjektivitása kiküszöbölhetővé válik. A számítógépes változat lehetővé teszi például az aknában egy kiegészítő monitor elhelyezését, így beállítás közben a gépkocsi alatt is láthatók a mért értékek. További előny, hogy ismeretlen típusok esetén, ha szükséges ábrák segítségével szemléltetik a beállítás lehetőségeit. Több futómű paraméter mérésére alkalmasak, négy mérőfejjel látták el őket és adatbankkal is rendelkeznek. Ezeknél a forgózsámolyokat is elektronikus szögmérővel látják el, melyek megkönnyítik a pontos elkormányzási szögérték beállítását. Tartozékként megtalálhatók a mérőfejek gyors és egyszerű felfogatását lehetővé tevő típus specifikus kiegészítők is, illetve könnyűfém keréktárcsákhoz alkalmas felfogató eszközök.

Két- és négy mérőfejes rendszerek

Két mérőfejes rendszer: Egyszerre két kerékre lehet felszerelni mérőfejet felfogató készülék segítségével. Az első kerekek geometriai adatainak ellenőrzése után ezek átszerelhetők a hátsó kerekekre is.
Négy mérőfejes rendszer: Mind a négy kerékre egyidejűleg felszerelhető mérőfej. A két mérőfejes műszereket váltották fel ezek az igényesebb típusok, melyek előnye az összetettebb vizsgálatok egyszerűbb elvégzésének lehetősége. Megállapítható például a hátsó futómű elsőhöz képesti oldal irányú eltolódása és a ferde állása, mely a gépkocsi egyenes menetében a kocsiszekrény helyzetét határozza meg.

Mercedes-Benz futómű rendszerek - példák az innovációra

A Mercedes-Benz modelljei folyamatosan a legmodernebb futómű technológiákat alkalmazzák a kiváló menetstabilitás és kényelem érdekében.

Az új E-osztály (W213) szériában acélrugókkal érkezik. Ehhez három futómű áll rendelkezésre szelektív lengéscsillapítással:

komfort futómű
kényelmes futómű sportosabb karakterrel, 15 milliméteres ültetéssel
sportos futómű adaptív lengéscsillapítással és 15 milliméteres ültetéssel, amely a klasszikus sport felfüggesztést helyettesíti.

A modell felszerelhető többkamrás légrugózással is. A rendszer előnyei: a hátsó rugók három, és az első rugók két különböző méretű kamrája lehetővé teszi a három fokozatban történő szabályozását annak, hogy mennyire feszesen reagáljon a futómű. Ennek köszönhetően az utasok puha rugózást élvezhetnek alapvetően, és a magas fokú menetstabilitás biztonságos érzetét kapják a sebesség növekedésével. Automatikusan állítja az autó magasságát a sebességtől függően, és például csökkenti az üzemanyag-fogyasztást autópályán a szabad magasság csökkentésével. Rossz úton vagy felhajtásoknál a szintmagasság-állítóval gombnyomásra megnövelhető a magasság. A többkamrás légrugózáshoz folyamatosan működő, elektronikusan vezérelt lengéscsillapítás jár, amely az egyes kerekek csillapítását egymástól függetlenül automatikusan állítja be az aktuális vezetési helyzetnek és az útviszonyoknak megfelelően. Ez jól jön például hirtelen elkerülő manővereknél vagy rossz úton való közlekedésnél.

Active Body Control (ABC) rendszer

Az ABC rendszerben a vezérlőegység a járműben elhelyezett érzékelők segítségével érzékeli a test mozgását, és hidraulikus szervomechanizmusok segítségével szabályozza az aktív felfüggesztés működését. A lengéscsillapítók hidraulikus nyomását nagynyomású radiális dugattyús hidraulikus szivattyú biztosítja. Összesen 13 érzékelő folyamatosan figyeli a karosszéria mozgását és a jármű helyzetét, és tíz ezredmásodpercenként új adatokat szolgáltat az ABC vezérlőegységnek.

Négy szintérzékelő, mindegyik keréken egy, a jármű menetszintjét méri, három gyorsulásmérő a karosszéria függőleges gyorsulását, egy gyorsulásérzékelő a hosszanti, egy pedig a keresztirányú testgyorsulást méri. Egy nyomásérzékelő figyeli az egyes hidraulikus hengerek hidraulikus nyomását. Míg az ABC vezérlőegység adatokat fogad és dolgoz fel, négy hidraulikus szervót működtet, amelyek mindegyike egy sorban van felszerelve minden kerék mellett egy rugós támaszon. A szervo-vezérelt felfüggesztés szinte azonnal ellenerőt generál a jármű dőlése, merülése és térdelése ellen a különböző vezetési manőverek során.

A jármű karosszériája és a kerék között egy felfüggesztés, amely acél tekercsrugóból és lengéscsillapítóból áll, amelyeket párhuzamosan kötnek össze, valamint egy hidraulikusan vezérelt működtető henger. Ezek az alkatrészek hajlamosak a meghibásodásra, és veszélyesek, ha meghibásodnak. A rendszer állítható magasságú felfüggesztéssel is rendelkezik, amely ebben az esetben akár 60 mm-rel csökkenti a járművet 160 és 11 km / h sebesség között az aerodinamika, az üzemanyag-fogyasztás és a kezelhetőség javítása érdekében.

A futóműbeállítás fontossága nem csak a vezetési élményben mérhető (nem kell ellentartani a kormányt), de közlekedésbiztonsági kérdés is. A nem megfelelő beállítások mellett az abroncsok nem tapadnak megfelelően az úttesthez, megnő a féktáv, így kevésbé biztonságos a vezetés is! A futóműállítás célja, hogy a kerekek helyzetét és a kormányzás geometriáját gyári értékekre állítsa vissza. Nagyon sok szerviz a kisebb beruházás érdekében megoldja egy "olcsóbb" készülékkel / felszereltséggel, viszont ezen megoldásokkal nem a teljes futóművet és nem feltétlenül a gyári értékre állítja vissza.

tags: #mercedes #benz #elso #futomu #kerek #osszetartas