Третье измерение.

     Развитие по спирали – идея старая и во многих случаях очень правильная. Вот, например, эволюция стендов для контроля углов установки колес вполне «спиральная». От примитивных оптических стендов с неуловимыми «зайчиками» к точным, стабильным и удобным лазерным и инфракрасным системам. А затем – по спирали - снова к оптическим стендам. Но уже трехмерным.
Beissbarth-1956 Beissbarth-1967 projektus 5 Beissbarth-1972 p800

      Прежде чем углубиться в какие-либо дебри, стоит попробовать определить маршрут. То есть те критерии, по которым мы  собираемся проследить эволюцию «сход-развала». Прежде всего, это, видимо,  полнота, скорость и точность получения информации. Затем – техническая сложность работы с оборудованием и требования к персоналу.  И, наконец, степень влияния «человеческого» и прочих нештатных факторов на результат.

  В путь

     Не будем обсуждать «оптику» первого поколения. По определению современный сервис ее не должен иметь на вооружении. Однако именно она – точка отсчета по полноте получаемого результата,  поскольку с приходом компьютера число параметров резко увеличилось. Прежде измерялись и регулировались лишь два из них – развал и схождение, давшие имя оборудованию. Для достаточно примитивных схем подвесок этого хватало. К тому же задняя ось часто исключалась из рассмотрения. Ну, стоит ли рассматривать «тележку» с целиковой балкой?
   Включение в процесс обмера объективных элементов – электронных датчиков и компьютера, а так же полноценной обновляемой базы по парку автомобилей полностью изменило картину. Прежде всего, снизилась вероятность ошибок. А  к двум измеряемым параметрам прибавилось значительное число вычисляемых. Они теоретически присутствовали и раньше, но только очень усердный и настойчивый мастер мог заинтересоваться непростым алгоритмом их вычисления от руки. Изумленный клиент, столкнувшись впервые на регулировке с электронными стендами, увидел в распечатке почти ругательные слова:
- кастор;
- продольный наклон шкворня;
- поперечный наклон оси поворота.
Замечательно то, что вычисления производил компьютер, а его знание математики и аккуратность при расчетах  заслуживают более высокой оценки, чем знания и аккуратность мастера. Да и скорость, знаете ли…

   Откуда берутся ошибки

      Компьютер – это не слово, это почти заклинание. Если он не ошибается и не устает, то мастер, наверное, может порой расслабиться. Увы, технология работы с электронным стендом очень тонкая и требует досконального соблюдения всех, специально для этого случая написанных правил. В ней нет бесполезных этапов и несущественных мелочей. Например, совсем не годится поставить автомобиль «на ручник». Необходимо очень аккуратно зафиксировать педаль тормоза специальной распоркой. Это не очень удобно, и многие мастера считают, что точность и без распорки будет в пределах допуска.
 И тут самое время сказать несколько слов о принципах работы стендов.
     По сути своей электронные системы формируют измерение относительно одной плоскости, потому и считаются двухмерными. «Условная плоскость» - критерий деления стендов на две большие подгруппы: калибруемые на калибровочной рамке, установленной строго горизонтально и калибруемые на рабочем месте путем определения и «запоминания» величины отклонения реального положения от истинно горизонтального. Во втором случае выявленные крены учитываются после измерения параметров и вносятся как поправки в вычисляемый итоговый результат -  как по развалу, так и по схождению.
     Первая «тонкость» в работе традиционных стендов – обеспечение соответствия реального положения плоскости ее идеальному, теоретическому, положению. Практически это означает, что при монтаже и эксплуатации горизонталь должна оставаться, извините, горизонтальной. Отклонения будут создавать и накапливать ошибки – как при измерении, так и при расчете дополнительных параметров. Ошибки будут усугубляться при недостаточно аккуратной работе с калибратором и таким образом   еще до измерения «человеческий фактор» уже  скажет свое слово.
     Стоит добавить: этот фактор останется значимым и в процессе измерения. Пример с фиксацией педали тормоза тому подтверждение.
    Еще один способ внести погрешность – не проводить процедуру компенсации для задней оси. Между тем, положение спиц руля привязывается к положению заднего моста. Вот так и выходят со стенда автомобили с «окривевшими» рулевыми колесами.
     Вторая тонкость существует лишь для некоторых марок автомобилей, среди которых №1, безусловно, Mercedes. И касается она не измеряемых, а вычисляемых параметров. Для подавляющего числа производителей характерно требование проведения измерений для вычисления продольного угла наклона оси поворота – кастора – при угле поворота рулевого колеса в 10 градусов. Mercedes требует измерений при 20 градусах, поскольку это позволяет заметно увеличить точность. Это связано, в том числе и с особенностями подвески автомобилей этой марки.
    Подавляющее большинство стендов,  до 90% используемых на сервисах и представленных на рынке России, позволяет проводить промеры при повороте колеса в диапазоне чуть более 10 градусов. Для решения неприятной проблемы к таким стендам приходится докупать электронные «тарелки». Отсчет поворота проводится по ним.  Дается команда о повороте руля и за ноль принимается положение тарелки на момент начала поворота.
Оставшиеся примерно 10% стендов – это, в основном, Hofmann, John Bean  и SUN. Для них предел измерений – 25 градусов. Можно так же упомянуть топовые модели Beissbarth, имеющие предел в 20 градусов.
     Добавим еще одну проблему из того же ряда. Проверка состояния трапеции проводится при повороте «внутреннего» колеса на 20 градусов. Внешнее в таком положении «проходит» по большему радиусу, однако снять данные корректно можно лишь при наличии предела измерений в 20-25 градусов или электронных тарелок.
Для стендов 3D перечисленные проблемы с поворотом руля отсутствуют, поскольку диапазон более чем достаточен.

   Третье измерение точности

    Сначала надо оговорить столь легко нами использованные понятия «оптический» и 3D. Оптическим стенд можно назвать очень условно. Просто потому, что исходную информацию для расчета он получает в виде снимка с видеокамеры, фиксирующей положение световозвращающих мишеней, закрепленных на колесах. Зная их размер, система обсчитывает и расстояния и углы в зависимости от  изменения формы точки от круга до узкого наклонного эллипса.
     В сегменте, и весьма элитном, у нас на рынке присутствуют два понятия - 3D и «Мульти D». 3D – это стенды, производимые на базе технологии SnapOn – бренды Hofmann SnapOn и, до недавнего времени, SUN.
«Мульти D» - обозначение, применяемое к стендам под маркой Hunter. Возникновение такого названия содержит и последствия грамотного и быстрого патентования со стороны SnapOn, и специфику технологии. Дело в том, что Hunter все же нуждается в фиксации горизонтали. К слову, отличаются даже сами мишени: они квадратные и без обязательной разметки под установку (верх-низ) у 3D и шестиугольные «соты» в версии «Мульти D». Последние необходимо ориентировать специальным образом. Однако подробности  – чуть позже. Пока  же речь пойдет о возможностях «чистого» принципа 3D.
     Объемная картина автомобиля, создаваемая в технологии 3D,  никак не привязана к плоскости. При калибровке и настройке определяется лишь взаимное расположение камер и проходит идентификация мишеней: правое переднее колесо, правое заднее, …
    Автомобиль может располагаться в пространстве совершенно произвольно – при кренах в 45 градусов и более, это не помешает вести измерения. Впрочем, здравый смысл подсказывает, что преодоление неких критических значений крена сформирует очень серьезные ошибки уже за счет выборки зазоров в подвеске и перераспределения нагрузок, искажающих в результате углы установки колес. Но измерение остается возможным и сохранит внутреннюю точность.
    Единственный этап, где место для ошибки остается – это так называемая «программа компенсации биения». Впрочем, она проводится и на классических электронных стендах. Программа позволяет определить реальное положение «точки отсчета», привязаться к плоскости ступицы колеса. Исключаются все системные биения,  замеченные компьютером  при провороте колеса. Их могут создать и собственно биение диска или проблема с покрышкой, и неточность или повреждение мишени, и неощутимая при движении кривизна приводного вала. Обычно для компенсации выбираются три точки, по которым строится плоскость ступицы.
    Компенсация в технологии 3D проводится при прокатывании автомобиля вперед-назад. При этом точки на мишенях сложным образом меняют форму, демонстрируя «системную» кривизну. Обычно достаточно прокатить автомобиль буквально на 20 см. Все ошибки в 3D измерении – это итог непроведения компенсации, нефиксации руля, педали тормоза.

   Третье измерение скорости

    Измерения на стендах 3D производятся куда быстрее. Не требуется поднимать всю ось, отдельно по колесам, для проведения компенсации. Процесс примитивен: повесили головки, вошли в программу, прокатили автомобиль – и  все параметры, кроме вычисляемых, готовы.
   Далее процедура остается совершенно такой же, как на классических стендах – за вычетом работы с электронными тарелками: руль поворачивается направо и налево.
   В обязательном порядке следует отметить такую особенность стендов 3D, как их практическую «неубиваемость».  Даже если поверхность тарелки буде исцарапана и повреждена, что почти невероятно, стенд останется работоспособным. Это можно сравнить с тем, как остается вполне исправным автомобиль с трещиной на лобовом стекле. Повреждения могут достигать 30% -  и  только после этого их, наконец, можно станет принимать во внимание. Это соображение имеет прямое отношение к скорости работы со стендом. В том смысле, что он всегда готов к действию и не простаивает в ремонте.
   Заметим, что стенды 3D, конечно же, несколько дороже других. Но с учетом их сверхвысокой надежности,  высокая цена, как правило, оказывается даже более выгодной, поскольку вы экономите на ремонте.

3D – уже не завтрашний день…

Развитие технологий идет постоянно, и сегодня на горизонте появилось новое поколение систем. Это стенды, работающие по полностью бесконтактному методу. Правда, пока они лишь в проекте.
Первой пробой сил можно считать разработку Bosch, показанную  во Франкфурте. Измерение геометрии подвески происходит фактически «на ходу». Мишени –  они по-прежнему есть, хотя и крепятся с большими допусками по точности. Пока система существует в режиме почти тестовом. Однако многие независимые специалисты озадачены вопросом, не нашедшим ответа со стороны производителя:
- Хорошо, система видит автомобиль трехмерным и работает прямо на полу, она очень быстрая и простая. Однако все разговоры и демонстрации проходят по измерению параметров. А как быть с их настройкой? На полу ее не провести, так что все снова возвращается к уже описанной процедуре работы «стандартных» стендов 3D?
  

http://www.avtoservice.info/