ĐORĐE ŠILIĆ

ISPITIVANJE MOTORNIH VOZILA

VELEUČILIŠTE VELIKA GORICA

Uredništvo:

Renata Peternel, Vjekoslav Stojković,

Sanja Kalambura, Alen Stranjik

Autor:

prof. dr. sc. Đorđe Šilić, dipl. ing.

Recenzenti:

prof., dr. sc. Dinko Mikulić, dipl. ing.

viši pred., mr.sc. Sven Čerlek, dipl. ing.

Lektorica:

mr.sc. Smiljka Janaček – Kučinić, prof.

Glavni urednik:

prof., mr.sc. Ivan Toth

Nakladnik:

Veleučilište Velika Gorica

Naklada:

300 primjeraka

Grafi čko uređenje i tisak:

Kolumna d.o.o.

CIP zapis dostupan u računalnom katalogu Nacionalne i sveučilišne

knjižnice u Zagrebu pod brojem 744904

ISBN 978-953-7716-11-0

Copyright © Veleučilište Velika Gorica

Umnožavanje ove knjige nije dopušteno ni u cjelini ni u dijelovima bez prethodnog pisanog dopuštenja nakladnika

Đorđe Šilić

ISPITIVANJE

MOTORNIH VOZILA

Velika Gorica, 2010.

5

PREDGOVOR

Rezultati stupnja razvitka i dostignuća u znanosti i tehnici neposredno su do-

prinijeli i razvoju motornih vozila. Pritom je iznimnu važnost imao veliki gospo-

darski potencijal angažiran i u proizvodnji i u uporabi motornih vozila, te njihov

ekonomski učinak. Ukupnost je razvoja utjecala na široku primjenu suvremenih

tehnologija u svim fazama životnog ciklusa motornog vozila – od razvoja, preko

proizvodnje i uporabe, do sanacije – pa tako i u području teorije i ispitivanja

motornih vozila.

Sadržaj knjige Ispitivanje motornih vozila prilagođen je materiji koja obuhvaća

istoimeni predmet na studiju Održavanje motornih vozila Veleučilišta u Velikoj

Gorici, kao nastavna literatura za praćenje predavanja i vježbi koji se slušaju u

četvrtom semestru – nakon što su studenti apsolvirali gradivo obrađeno kroz

predmete Motori s unutarnjim izgaranjem i Motorna vozila. Uvjeren sam da će

ova knjiga biti korisna ne samo studentima strojarskih visokih škola i fakulteta,

već će poslužiti i kao prikladna literatura u praksi – kao priručnik. Knjiga daje

sažeti prikaz suvremenih metoda ispitivanja motornih vozila, te opisuje osnovna

svojstva uređaja i opreme koja se pritom koristi. Dva su bitna čimbenika utjeca-

la na pisanje knjige – prvi je nedostatak stručne literature sukladne nastavnom

programu predmeta, a drugi potreba dizanja razine znanja u poznavanju suvre-

menih stručnih rješenja u ispitivanju motornih vozila.

Primjena novih tehnologija u ispitivanju motornih vozila, odnosno njihovih sa-

stavnica, vrlo je izražena, pa se zaposleni na organizaciji održavanja voznih par-

kova, u servisima, odnosno svi koji se u svom redovitom poslu bave ispitivanjem

i provjerom ispravnosti motornih vozila moraju brzo prilagođavati novim zahtje-

vima struke. Sve to može biti lakše i sigurnije uz poznavanje opće teorije ispiti-

vanja motornih vozila, postojećih zakonskih obveza, ali i konstrukcije i principa

rada uređaja koji se koriste u poslovima ispitivanja.

Materija ispitivanja motornih vozila objašnjena je na ilustrativan i stručan način.

U pisanju je korištena brojna literatura, tablice podataka i prikladne ilustracije.

Kratke osnove teorije ispitivanja motornih vozila potkrijepljene su odgovaraju-

ćim izborom tehničkih podataka i preporukama.

Knjiga je podijeljena na tri dijela.

U prvom dijelu, uz kraći uvod o osnovnim principima mjerenja i sustavu mjernih

jednica, dan je temeljni prikaz mjerenja mehaničkih veličina elektičnim putem.

Pritom su u poglavlju o senzorima – tehničkim elementima (elektronike, strojar-

stva itd.) – prikazani poglavito oni koji se koriste kao sastavnice mjernih lanaca

u poslovima ispitivanja različitih performansi i karakteristika motornih vozila.

Međutim, senzori koji imaju identičnu konstrukciju i vrlo sličnu funkciju, ali bit-

6

no drukčiju misiju, koji se pojavljuju kao sastavnice suvremenih automobila da

ih učine sigurnijim, udobnijim, ekonomičnijim i konfornijim, pa i pouzdanijim –

gradivo su drugih predmeta Veleučilišta Velika Gorica.

U drugom dijelu priručnika, nakon osnovne teorije i uobičajene klasifi kacije ispi-

tivanja cijelog automobila, dan je prikaz ispitivanja njegovih glavnih sastavnica,

motora i prijenosa snage (transmisije), te najčešća eksploatacijska ispitivanja –

ispitivanja parametara stabilnosti, buke, vibracija, udobnosti i kočenja.

U trećem dijelu knjige, u obliku sedam različitih priloga, prikazani su primjeri

obavljenih ispitivanja i izračuni koje studenti obrađuju kroz vježbe tijekom na-

stave.

Zahvaljujem recenzentima knjige na korisnim savjetima, koje sam u potpunosti

prihvatio da bi se dobila bolja knjiga. Zahvaljujem i voditeljstvu instituta Centra

za vozila Hrvatske – u Velikoj Gorici, na dobivenim podacima i rezultatima obav-

ljenih ispitivanja motornih vozila u okviru njihove uobičajene redovite djelat-

nosti. Zahvaljujem suradnicima Veleučilišta Velika Gorica na pomoći pri pisanju

priručnika. Posebno zahvaljujem dekanu Veleučilišta Velika Gorica mr. sc. Ivanu

Tothu na poticaju i prijedlogu izrade ove knjige.

Autor

7

SADRŽAJ

Predgovor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1. UVOD U OSNOVE TEORIJE MJERENJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1. Zadaća mjerenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2. Mjerne veličine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.3. Metode mjerenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4. Mjerni uređaj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.5. Karakteristika mjernog uređaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.6. Izbor mjernih uređaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.7. Greške pri mjerenju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.8. Mjerne jedinice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.8.1. Dogovor o metru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.8.2. Međunarodni ured za utege i mjere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.8.3. Međunarodni sustav jedinica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.8.4. Međunarodni sustav jedinica u Republici Hrvatskoj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.8.4.1. Osnovne jedinice SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.8.4.2. Izvedene jedinice s posebnim nazivima i znakovima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.8.4.3. Izvedene jedinice bez posebnih naziva i znakova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.8.4.4. Iznimno dopuštene jedinice izvan SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2. MJERENJE MEHANIČKIH VELIČINA ELEKTRIČNIM PUTEM . . . . . . . . . . . . . 26

2.1. Osnovni princip mjerenja mehaničkih veličina električnim putem . . . . . . 26

2.2. Prednosti mjerenja mehaničkih veličina električnim putem . . . . . . . . . . . . 27

2.3. Senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3.1. Aktivni senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3.1.1. Elektrodinamički senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.3.1.2. Piezoelektrični senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3.2. Pasivni senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.3.2.1. Senzori promjene otpora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.3.2.2. Indukcijski senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.3.2.3. Kapacitivni senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.3.2.4. Fotoelektrični senzori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.3.3. Senzori na motornim vozilima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.3.3.1. OBD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.4. Prijenosni dio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.4.1. Mjerni most . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.5. Indikatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

8

3. ISPITIVANJE MOTORNIH VOZILA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.1. Klasifi kacija ispitivanja automobila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.1.1. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema opsegu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.1.2. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema načinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.1.3. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema namjeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.1.3.1. Homologacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.2. Ispitivanje motora SUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.2.1. Stolovi za ispitivanje motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.2.2. Ispitivanje onećišćenja okoliša motorom SUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.2.2.1. Defi niranje granica onećišćenja okoliša motorom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.2.3. Ispitivanja ispušnih plinova motornih vozila u uporabi . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.2.3.1. Oprema za ispitivanja ispušnih plinova motora SUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.2.3.2. Ispitivanja ispušnih plinova benzinskih motora bez katalizatora ili s

nereguliranim katalizatorom (BEZ-KAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.2.3.3. Ispitivanje ispušnih plinova benzinskih motora s reguliranim

katalizatorom (REG-KAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.2.3.4. Ispitivanje ispušnih plinova dizelskih motora (dizel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.3. Ispitivanje transmisije automobila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.3.1. Uređaji s otvorenim tokom snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.3.2. Uređaji sa zatvorenim tokom snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.3.2.1. Uređaji s mehanički zatvorenim tokom snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

3.3.2.1.1. Uređaji s konstantnim opterećenjem u tijeku rada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

3.3.2.1.2. Uređaji s promjenljivim opterećenjem u tijeku rada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

3.3.2.2. Uređaji s elekrički zatvorenim tokom snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

3.3.3. Ispitni stolovi za mehaničke transmisije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

3.3.4. Ispitni stolovi za hidromehaničke transmisije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.4. Ispitivanje eksploatacijskih parametara motornog vozila . . . . . . . . . . . . . 101

3.4.1. Stabilnost motornih vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

3.4.1.1. Određivanje položaja centra mase (težišta) vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

3.4.2. Ispitivanje buke i vibracija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

3.4.2.1. Osnovno o automobilskoj buci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

3.4.2.2. Ispitivanje buke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

3.4.2.3. Osnovno o automobilskim vibracijama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

3.4.2.5. Ispitivanje vibracijske udobnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

3.4.3. Ispitivanje vučnih svojstava vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Valjci za ispitivanje pogona automobila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

3.4.4. Ispitivanje kočnih svojstava vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

3.4.4.1. Kočni parametri motornog vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Kočna sila vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Raspodjela sila kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Usporenje vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Vrijeme kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Put kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Snaga kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

9

3.4.4.2. Stvarni parametri kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Vrijeme zaustavljanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Put zaustavljanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

3.4.4.3. Ispitivanje efi kasnosti kočenja na tehničkim pregledima . . . . . . . . . . . . . . 134

Koefi cijent kočenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Propisani tehnički normativi efi kasnosti kočnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

3.4.4.4. Mjerna oprema za ispitivanje kočnih svojstava vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Valjci za ispitivanje kočnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Mjerači usporenja vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

3.4.4.5. Ispitivanje trajnosti automobilskih kočnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

3.4.4.6. Cestovno ispitivanje trajnosti frikcijskih detalja mehaničkih kočnica . . . 147

3.4.5. Ispitivanje pouzdanosti motornih vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

4. LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

5. POJMOVI I KRATICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

6. PRILOZI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Prilog 1. Pregled vozila prema kategorizaciji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Prilog 2. Prikaz pojedinačnih ECE pravilnika kojima moraju udovoljiti

motorna vozila prije prve registracije u Republici Hrvatskoj . . . . . . . . . . . 160

Prilog 3. Primjer ispitivanja snage motora SUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Prilog 4. Primjer ispitivanja štetnih plinova ispuha pogonskog motora mopeda 168

Prilog 5. Prikaz tehničkog izvještaja o obavljenom ispitivanju buke jednog

teretnog vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

Prilog 6. Primjer određivanja položaja centra mase (težišta) jednog automobila 182

Prilog 7. Primjer ispitivanja usporenja automobila na cesti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

11

1. UVOD U OSNOVE TEORIJE MJERENJA

Mjerenja su osnova svih spoznaja i primjene znanosti u tehničkim i društvenim djelatnostima. Općenito, mjerenje je sveprisutna djelatnost u tehnici i tehničkim znanostima. U traženju rješenja većine tehničkih problema operira se s određe-nim fi zikalnim veličinama. Realne vrijednosti tih parametara pokušava se dobiti njihovim mjerenjem. Razvoj znanosti je bitno uvjetovan napretkom eksperi-mentalnih postupaka i analizom rezultata mjerenja s pomoću suvremenih infor-macijskih (računalom podržanim) sustava. Zato pod pojmom mjerenja treba ra-zumijevati širi niz radnji – od jednostavne usporedbe do vrlo složenih poslova.

Pod mjerenjem u tehnici motornih vozila razumijeva se skup djelovanja radi određivanja brojčane vrijednosti mjerene veličine. Drugim riječima, mjerenje je postupak informiranja koji ima objektivno obilježje, a temelji se na određivanju (posredno ili neposredno) stanovitih mjernih veličina. Zbog svojih temeljnih obi-lježja, mjerenje ima posebni značaj u informacijskom sustavu – gdje je na jednoj strani proizvođač, a na drugoj korisnik motornog vozila.

Nužno je naglasiti da mjerenje ne predstavlja neki posebni proces ili postupak odvojen od razvoja, proizvodnje ili uporabe. Ono nije samo sebi cilj. Mjerenje se koristi u svim fazama životnog vijeka motornog vozila.

1.1. Zadaća mjerenja

Mjerenja na motornim vozilima obavljaju se s ciljem utvrđivanja vrijednosti odre-đenog parametra koji karakterizira neko njihovo svojstvo, odnosno parametara njihovih uređaja, agregata, sklopova ili pojedinih dijelova.

Mjerenje je eksperimentalno određivanje vrijednosti neke prirodne (fi zikalne, kemijske, …) veličine. To je postupak kojim se ostvaruju informacije o prirodi promatranog procesa. Može služiti u svrhu

promatranja nekog procesa, onjegovog vođenja ili oeksperimentalne analize. o

Svaka fi zikalna veličina F može se predstaviti kao proizvod mjernog broja B i od-govarajuće jedinice D, tj.

F = B * D,

pri čemu se mjerenje svodi na usporedbu konkretne mjerne veličine i njezine

jedinice.

12

Promijeni li se mjerna jedinica, dobiva se drukčiji mjerni broj, dok sama fi zikalna

veličina koja se mjeri ostaje nepromijenjena, bez obzira na to koja je mjerna je-

dinica odabrana.

Brojenje je poseban oblik mjerenja. Sastoji se u određivanju broja nekih eleme-

nata ili pojava koji ne moraju imati svoju jedinicu. Ono se često veže i za određe-

ni prostor (prijeđenog puta, vremena i sl.).

Mjerni broj (ili rezultat mjerenja) rezultat je usporedbe mjerne veličina F i jedi-

nice mjerenja D:

B = F / D.

Često se mjerni broj izražava kao funkcionalna ovisnost dvije ili više veličina koje

se istodobno mjere (npr. vremenski tijek promjene vučne sile i brzine gibanja

vozila, ili pak njihova međusobna ovisnost, tj. ovisnost promjene vučne sile o

brzini gibanja motornog vozila).

Princip je osnova, temelj iz kojeg potječe sve što jest; načelo, početak, prapo-

četak, odnosno zakon ili utvrđene činjenice u znanosti. Princip mjerenja pred-

stavlja fi zikalnu osnovu na kojoj se temelji mjerenje.

Poznato je da se za mjerenje temperature može primijeniti n.pr.

princip• toplinske dilatacije neke tvari,

princip• generiranja termoeletriciteta, ili pak

princip• promjene električnog otpora.

Slično, za mjerenje sile može se primijeniti

princip• postojanja elastične deformacije ili pak

princip• mjerenja ubrzanja, itd.

1.2. Mjerne veličine

Mjerene veličine mogu biti raznorodne i omogućuju kvalitativno i kvantitativno

određivanje stanja. Stanja su dinamičke veličine koje se mijenjaju zbog promje-

na u promatranom sustavu i međudjelovanjem sustava s okolinom. Na osnovu

informacije dobivene mjernim sustavom i matematičkim modelom moguće je

odrediti buduća stanja (predvidjeti razvoj) sustava. Mjerenja stanja sustava, bilo

da se radi o tehničkim, biološkim ili društvenim, osnova su upravljanja sustavi-

ma.

Načelno, u tehnici mjerenja i ispitivanja susreće se s potrebom mjerenja prirod-

nih veličina koje mogu biti

kemijske i �fi zikalne, odnosno: �

13

akustične, o električne, o magnetske, o mehaničke, o optičke, o radiološke ili o termičke. o

U ispitivanju motornih vozila pojavljuje se velik broj mehaničkih veličina koje treba mjeriti. One se mogu odnositi na sami automobil, ili pak na okruženje u kojem se motorno vozilo koristi:

1. Put ili pomak je jedna od najčešće mjerenih mjernih veličina.

Pri svim eksploatacijskim ispitivanjima posebno se usredotočuje na put koji je prešao automobil tijekom određenog procesa promatranja – mjerenja – istraživanja pouzdanosti, ekonomičnosti potrošnje goriva, režima optereće-nja pojedinih sklopova i uređaja. Mjerenje puta se susreće i tijekom stanovitih funkcionalnih ispitivanja (put kočenja ili zaustavljanja, put ubrzanja, …).

Posebni oblici mjerenja pomaka susreću se pri istraživanju vibracija na motor-nim vozilima, pri mjerenju zanimljivih deformacija noseće konstrukcije itd.

2. Frekvencija ili učestalost je vrlo česta mjerna veličina tijekom eksploatacij-skih ispitivanja i onih u laboratoriju. Mjerenje frekvencije se najčešće odnosi na vibracijske promjene raznih dinamičkih veličina te na brojenje pojedinih događaja ili zanimljivih pojava (broj aktiviranja nekih komandi, broj prolaza kroz određene razine itd.).

3. Brzina – kao prva derivacija pomaka (ili prijeđenog puta) – osnovna je mjerna veličina pri svim cestovim ispitivanjima automobila u uvjetima uporabe (mak-simalna brzina, vučna karakteristika, dijagram ubrzanja automobila, kočna karakteristika, …). Brzina se mjeri i u nizu laboratorijskih ispitivanja, a pone-kad je i osnovni cilj cjelokupnog ispitivanja (brzina automobila u određenim uvjetima uporabe, brzina prenošenja nekog impulsa, brzina aktiviranja nekog sklopa ili uređaja – kočnice, spojnice,…).

4. Ubrzanje (usporenje) – kao derivacija brzine – neophodna je mjerna veličina pri ispitivanju svih dinamičkih procesa u normalnoj eksploataciji ili u laborato-riju. Uglavnom se mjeri posebnim senzorima, mada se ponekad dobiva i kao proračunska vrijednost nakon mjerenja promjene brzine.

5. Brzina vrtnje (kutna brzina) mjeri se i u normalnoj uporabi i u laboratoriju. Posebno se često mjeri razlika brzine vrtnje u nekim procesima – klizanje – što je jedan od osnovnih parametara (mjernih veličina) mnogih karakteristika: klizanje spojnice, kotača pri pogonu ili kočenju, itd.

Slika 1. Područja prirodnih mjernih veličina

ELEKTRI^NE

opti~keop

radiolo{ke

magnetske

akusti~ne

termi~ke

MEHANI^KE kemijske

14

6. Sila ili moment (kao i naprezanje, odnosno deformacija) izuzetano su važni

pokazatelji kojima se direktno dobiva informacija o opterećenju promatranog

detalja, sklopa ili uređaja. Nema ispitivanja trajnosti, pouzdanosti, sigurnosti,

pa i ekonomičnosti bez mjerenja sile, naprezanja ili deformacije. Često je do-

voljno mjeriti jedan od njih, pa se poznatim mehaničkim zakonima i relacija-

ma (uključujući i Hoockeov zakon) dobivaju ostali.

7. Tlak kao mjerna veličina posebno se mjeri pri ispitivanju hidrauličnih i pneu-

matskih instalacija u laboratorijskim ili eksploatacijskim uvjetima.

8. Vrijeme se mjeri gotovo uvijek, neovisno o vrsti ispitivanja. Kod pojedinih

funkcionalnih karakteristika vrijeme je jedna od osnovnih veličina (vrijeme

zaustavljanja motornog vozila pri gibanju stanovitom brzinom na određenoj

podlozi, vrijeme reakcije kočnog sustava itd).

9. Temperatura je (uz vrijeme) najčešća mjerna nemehanička veličina. Ovaj pa-

rametar je posebno zanimljiv kad su posrijedi procesi kod kojih je neophodno

spriječiti pregrijavanje zbog prisutnog trenja ili zbog nekih drugih uzroka za-

grijavanja, odnosno termičkog opterećivanja.

1.3. Metode mjerenja

Metoda mjerenja predstavlja način primjene određenog principa mjerenja u

konkretnom slučaju. Pritom se uočava da se mjerenje bilo koje veličine (pa i me-

haničke) može ostvariti na dva načina:

metodom neposrednog mjerenja • (obavljamo direktnu usporedbu istovjetnih veličina – mjerenje duljine “me-

trom”, veličine kutova kutomjerom, težine utezima na vagi...) i

metodom posrednog mjerenja • (kad između mjerene veličine i pokazivača – indikatora stoji neka druga ve-

ličina, ili više njih. Tako se ustvari mjeri posredna veličina, a o mjernoj veliči-

ni se odlučuje na osnovu poznatih fi zikalnih i matematičkih relacija između

mjerne i posrednih veličina).

Postupak mjerenja može biti analogan i digitalan.

Kod• analognog postupka mjerenja dobiveni se rezultat usporedbe

mjerne veličine i njene jedinice prikazuje u nekom obliku koji je analo-

gan mjernoj veličini. Promjenljiva se mjerna veličina u tom slučaju može

prikazati i kao zapis analogan promjeni mjerne veličine (mjerenje tem-

perature toplomjerom sa skalom ili zapisivanje promjene temperature

na papirnoj traci printera…).

Kod• digitalnog postupka mjerenja dobiveni se rezultat usporedbe

mjerne veličine i njene jedinice prikazuje kao brojčana vrijednost nji-

hova odnosa.

15

1.4. Mjerni uređaj

Mjernim se uređajem naziva svako sredstvo za mjerenje, osim onih najjedno-

stavniji za neposredna mjerenja. Svaki mjerni uređaj ima tri grupe dijelova:

senzor (davač, osjetnik, prijemnik, prijamnik, pretvarač) • To je grupa elemenata koja prima signal mjerne veličine i daje ga prije-

nosnom dijelu. Ova grupa dijelova često pretvara primljenu veličinu u

neku drugu posrednu veličinu. Dakle, zadaća je ove grupe osjetiti mjer-

nu veličinu, primiti je, pretvoriti je eventualno u neku drugu posrednu

veličinu i konačno predati signal mjerne veličine prijenosnom dijelu;

prijenosni dio • Ima zadaću primljeni signal senzora prenijeti na indikator. Pritom se re-

dovito signal prerađuje, kako bi na optimalni način bio prenesen i na

najpogodniji način prikazan na indikatoru. Najčešća prerada signala se

ogleda u njegovom pojačavanju. Posljedica je toga stanoviti prijenosni

odnos gotovo svakog mjernog uređaja; te

pokazni dio (indikator) • U mjernom uređaju uspoređuje dobivenu brojčanu razinu mjernog si-

gnala s unaprijed odabranom jedinicom mjerenja. Imaju zadaću da vi-

zualno prikazivuju mjerne veličine. To mogu biti pokazni instrumenti s

monitorom, osciloskopom, pisačem, brojačem, skalom itd.

Mjerno područje mjernog uređaja određuje dijapazon mjerne veličine koji se

može realizirati tim uređajem, bez njegova oštećenja i sa željenom točnošću.

Svaki mjerni uređaj mora imati defi nirano i na vidljivom mjestu jasno označeno

mjerno područje. Za uređaje koji su namijenjeni mjerenju dinamičkih veličina

(koje se mijenjaju tijekom vremena) razlikuju se dva mjerna područja:

mjerno područje intenziteta i• frekvencijsko mjerno područje (• uvijek je ograničeno vlastitom frekvenci-

jom mjernog uređaja – frekvencijsko mjerno područje uvjek mora biti znat-

no niže od frekvencije mjernog uređaja).

Slika 2. Blok shema mjernog uređaja

senzor prijenosni dio indikator

16

1.5. Karakteristika mjernog uređaja

S obzirom na to da mjerni uređaj ima jednu ulaznu i jednu izlaznu veličinu, njihov

odnos se naziva karakteristikom mjernog uređaja. Taj je odnos defi niran određe-

nom funkcionalnom ovisnošću. Najpogodnije je (radi jednostavnosti proračuna)

kad je taj odnos linearan, tj. kad mjerni uređaj ima linearnu karakteristiku – kako

prikazuje slika 3.

Slika 3. Graf linearne karakteristike mjernog uređaja

A - mjerena veličina

B -

oči

tan

a v

rije

dn

ost

Slika 4. Primjer brzinomjera i brojača okretaja s linearnim područjima skale indikatora

jednog osobnog automobila

Slika 5. Graf nelinearne karakteristike mjernog uređaja

B -

oči

tan

a v

rije

dn

ost

A - mjerena veličina

17

Postoje mjerni uređaji i s nelinearnim karakteristikama. U tom slučaju je odnos

očitavane i mjerene vrijednost promjenljiv, tj. nelinearan. Nužno je da karakte-

ristika ne smije imati ekstrema, jer mjerenje ima smisla samo ako jednoj ulaznoj

veličini odgovara samo jedna izlazna. Primjer nelinearne karakteristike prikazuje

slika 5.

Od svakog se mjernog uređaja traži da ima što veću

točnost• (sposobnost da što realnije prikaže mjernu veličinu),

osjetljivost• (sposobnost da prikaže što manju promjenu mjerne veliči-

ne) i

stabilnost• (sposobnost da vjerno slijedi promjene mjerne veličine).

Dobra osjetljivost i stabilnost povećavaju točnost mjernog uređaja.

Nužno je napomenuti međutim, da povećanje osjetljivosti mjernog uređaja do-

vodi do smanjenja njegova opsega mjerenja.

1.6. Izbor mjernih uređaja

Prilikom određivanja mjernog odnosno eksperimentalnog lanca za neko kon-

kretno ispitivanje trebalo bi analizirati sve uvjete koji imaju utjecaj na točnost

mjerenja i njegovo realiziranje u cijelosti.

Svako ispitivanje ima svoje posebnosti, pa zato pri izboru mjernih uređaja i utvr-

đivanju mjernog lanca treba voditi računa o

prirodi mjerne veličine (je li ona statička ili dinamička, je li mehanička • ili toplotna...),

rasponu amplituda (maksimum i minimum),• rasponu frekvencija,• točnosti, odnosno o dopuštenim greškama mjerenja,• raspoloživom vremenu za obavljanje mjerenja,• djelovanju okoliša na mjerenja (temperaturi, vlazi, nečistoći…)•

Slika 6. Primjer brzinomjera (i mjerača količine goriva u spremniku)

osobnog motornog vozila s nelinearnim područjima skale

18

mogućnosti postavljanja ili ugradnje optimalnog senzora na mjerni • objekt,

povratnom djelovanju ugrađenog senzora ili cijelog mjernog lanca na • ispitivani objekt, ili ispitivanu pojavu (ometanje normalnog rada mjer-

nog objekta ili promjenu njegovih performansi…),

cijeni i troškovima ispitivanja,• itd.•

1.7. Greške pri mjerenju

U svakom ispitivanju mjerenje je osnovna aktivnost. Točna i precizna mjerenja

omogućavaju dobivanje realne slike o suštini promatranog procesa, a time i re-

alnije utvrđivanje određenih zakonitosti. U tehnici, načelno, upravljanje nekim

procesom je nemoguće bez točnog (i dovoljno preciznog) mjerenja, jer nijednu

veličinu ne možemo kontrolirati, pa niti njome upravljati, ako je nismo u stanju

izmjeriti.

Odstupanja od prave vrijedosti mjerene veličine nazivaju se greškama mjerenja.

Pod pravom vrijednošću smatra se ona koja se u danom trenutku može izmjeriti

najtočnijim postupkom. Najtočniji uređaj kojim se utvrđuje iznos neke fi zikalne

veličine naziva se ETALON.

Nažalost, apsolutno točni mjerni uređaji ne postoje. Zbog svoje nesavršenosti,

svi imaju neku vlastitu grešku. Njome je defi nirana točnost mjernog uređaja. Vla-

stita greška mora biti utvrđena i dana kao jedan od osnovnih podataka o mjer-

nom uređaju.

Točnost mjerenja ne ovisi isključivo o točnosti mjernog uređaja. Jasno je da on

ima primarni utjecaj. Međutim, i uz vrlo točni mjerni uređaj, mjerenje se može

opteretiti greškom čiji je uzrok na drugoj strani. Drukčije rečeno, postoji čitav niz

drugih činitelja koji mogu dovesti do odstupanja dobivenih rezultata mjerenja

od realne vrijednosti mjerne veličine. Svako mjerenje je opterećeno greškama

različitih uzroka.

Apsolutnom• se greškom ΔX naziva odstupanje rezultata dobivenog

mjerenjem Xm od realne vrijednosti mjerne veličine X:

ΔX = X- Xm.

Vrijednost apsolutne greške vrlo često ne može dovoljno dobro okarak-

terizirati točnost mjerenja.

Naprimjer, apsolutna greška od 0,5 mm pri mjerenju duljina od 5 m ili 5

mm vodit će različitim zaklučcima o opterećenošću mjerenja greškom.

Mjereći duljinu od pet metara vjerojatno će točnost biti zadovoljena, a

ako je mjerena duljina pet milimetara vjerojatno će točnost biti upitna.

Zato za ocjenu točnosti mjerenja može bolje poslužiti relativna greška.

19

Relativna greška• ΔXr je postotni odnos apsolutne greške ΔX i mjerne ve-

ličine X, tj.

ΔXr = ΔX / X * 100 [%]

Zbog toga se i greške pri mjerenju najčešće i izražavaju u postocima,

dakle kao relativna greška.

S obzirom na to da postoje brojne greške za čije se uzroke i ponašanje

ne može tvrditi da ih potpuno poznajemo, nije jednostavno načiniti nji-

hovu jedinstvenu sveopću klasifi kaciju. Zato se to uglavnom čini parci-

jalno, uzimajući u obzir samo

uzroke zbog kojih greške nastaju, te• karakter grešaka.•

S obzirom na uzroke grešaka, sve će se navesti i ukratko opisati:

a. Greške mjernog uređaja

Posljedica su nesavršenosti mjerne opreme. Uglavnom se izražavaju kao rela-

tivna greška u postocima i daje se kao jedan od osnovnih podataka mjernog

uređaja.

b. Greške koje nastaju pod utjecajem okoline u kojoj se nešto mjeri

Pojavljuju se jer je često u dva uzastopna mjerenja nemoguće ostvariti potpu-

no identične uvjete (temperatura, tlak zraka, vjetar, osvjetljenje itd.). Nadalje,

obično je teško potpuno imitirati uvjete u kojima se realizira konkretno mje-

renje s uvjetima u kojima je izrađen ili podešen mjerni uređaj.

c. Osobne greške

Ovise od individualnih osobina mjeriteljske momčadi. Presudan utjecaj ima

njihovo obrazovanje, stručnost, osposobljenost, iskustvo, fi zičke osobine, ras-

položenje,...

Ova vrsta grešaka je češća kod indikatora koji ostavljaju prostor za osobnu

procjenu mjeritelja (očitavanja sa skale itd.).

d. Greške iz neutvrđenih razloga

Nažalost ova vrsta grešaka je sveprisutna kod većine tehničkih mjerenja. Pred-

stavljaju najveći problem upravo zato što im se ne zna uzrok, pa onda niti

karakter, niti su predvidive.

S obzirom na KARAKTER grešaka, također će se sve navesti i ukratko opisati:

Sistematske greške• To su greške koje jednako i stalno utječu na rezultat mjerenja pri višekratnom

ponavljanju mjerenja. Njihov se karakter ogleda u činjenici da je veličina si-

stematske greške ista kod svih mjerenja, ako se ona izvode na isti način, istom

opremom, istim metodama i u jednakim uvjetima okoline.

Najčešća sistematska greška je greška mjernog uređaja. To može biti njegova

inherentna greška, dakle u njegovoj prirodi, konstrukciji, izvedbi... Može na-

20

stati i naknadno, trošenjem ili promjenom vlastitih svojstava tijekom uporabe, zbog dotrajalosti ili nepodešenosti.

Nastanka sistematskih grešaka može se izbjeći pozornim odabirom mjernih postupaka, uporabom više mjernih metoda, uporabom umjerenih uređaja i ispravne opreme neosjetljive na vanjske utjecaje. Ispitivač treba dobro pozna-vati veličine koje utječu i znati ispraviti dobivene rezultate na pravi način.

Slučajne greške• To su greške koje nastaju iz nepoznatih razloga (nekontrolirana promjena svojstava mjerne opreme, ili mjernog objekta, te neke druge utjecaje) i ne podliježu nikakvoj zakonitosti. Veličina odstupanja od realnih (točnih) rezul-tata mjerenja je vrlo varijabilna, i po veličini i po predznaku.

Osnovno im je obilježje da se ponašaju poput tipičnih stohastičkih veličina. Mogu se izbjeći uporabom opreme postojanih svojstava. Ako su nastale, mo-guće ih je ukloniti provedbom više mjerenja i obradom rezultata mjerenja pri-mjerenim dobivenim stohastičkim veličinama, tj. primjenom zakona teorije vjerojatnosti i matematičke statistike.

Grube greške• Po svojoj veličini ove greške mogu biti veće od svih ostalih. Nastaju najčešće zbog nekog grubog propusta u utvrđenom i propisanom postupku mjerenja (nepravilno spajanje mjernog uređaja, neispravnosti mjernog uređaja, nepra-vilnog postupka mjerenja, grube greške pri očitavanju, itd.).

Najčešće se takve greške mogu ukloniti isključivo ponavljanjem mjerenja. Uvijek je posrijedi osobna greška mjeritelja. Jedina je dobra posljedica takvog događaja u tome što će mjeritelja za dulje vrijeme poučiti obazrivosti u pri-premi i realizaciji mjerenja. Dakle, lako ih je izbjeći ako mjeritelj dovoljno zna, ako je pažljiv, ako je sposoban stručno odabrati opremu, ako se uređajima koristi primjereno te ako se ima jasna predodžba o očekivanim rezultatima i njihovim okvirnim vrijednostima.

1.8. Mjerne jedinice

1.8.1. Dogovor o metru

Uvođenje metričkog sustava trajalo je dugi niz godina uz puno napora – u počet-ku u Francuskoj, a zatim i u drugim državama. Pri tome je bilo potrebno svladati dugogodišnje navike. S vremenom je sazrijevala ideja o potrebi jednog univer-zalnog međunarodnog desetičnog sustava mjera. Ta ideja je naročito došla do izražaja povodom Prve svjetske međunarodne izložbe u Londonu 1851. godine, kad se svijet suočio s mnoštvom proizvoda iz svih krajeva svijeta čije su se zna-čajke izražavale raznolikim mnoštvom različitih jedinica.

Nizom inicijativa znanstvenika i političara postignut je i potpisan Dogovor o me-

tru koji u početku priznaju 43 države.

21

1.8.2. Međunarodni ured za utege i mjere

Međunarodni ured za utege i mjere stvoren Dogovorom o metru nastavio je ra-

dove koje je započelo Međunarodno povjerenstvo i njegov Stalni odbor.

Prvo razdoblje njegova rada bilo je posvećeno izradi i međusobnom uspoređi-

vanju (kao i uspoređivanju s međunarodnim etalonima) prvih 30 etalona metra

i 42 etalona kilograma koji su kasnije predani državama potpisnicama Dogovo-

ra. Međunarodni odbor je prvotno zaključio da slitina koju je izlio Claire Deville

1874. godine sadrži suviše nečistoća, pa je izlijevanje nove slitine povjerio tvrtki

Johnson Matthey iz Londona. Kasnije su i od prve slitine izrađeni etaloni koji

su pokazali istovjetnu stabilnost. Međunarodni ured dobio je na čuvanje prvi

etalon metra i etalon kilograma koji su izabrani kao međunarodne pramjere i na

kojima su se temeljile defi nicije metra i kilograma.

1.8.3. Međunarodni sustav jedinica

Na stogodišnjicu prihvaćanja Dogovora o metru prihvaća se i međunarodni su-

stav jedinica SI. Prethodno je Deveta opća konferencija 1948. godine naložila

Međunarodnom odboru da izradi potpunu regulativu mjernih jedinica, a slije-

deća Opća konferencija 1954. godine prihvaća šest osnovnih jedinica. Konačno

Jedanaesta opća konferencija 1960. godine prihvatila je naziv “Le Systeme Inter-

national d Unites” s međunarodnom kraticom SI.

1.8.4. Međunarodni sustav jedinica u Republici Hrvatskoj

Mjerne jedinice u Republici Hrvatskoj uređene su Pravilnikom o mjernim jedinica-

ma, te Hrvatskim normama (HRN ISO 1000 i niz HRN ISO 31). Sukladno tome, to

su tzv. jedinice SI, a one mogu biti

Slika 7. Arhivski kilogram i arhivski metar u Državnom arhivu u Parizu

22

1.1. Osnovne,

1.2. izvedene s posebnim nazivima i znakovima,

1.3. izvedene bez posebnih naziva i znakova,

1.4. iznimno dopuštene jedinice izvan SI-

1.8.4.1. Osnovne jedinice SI

Sedam osnovnih veličina kojima odgovara sedam osnovnih jedinica jesu:

duljina,• masa,• vrijeme,• električna struja,• termodinamička temperatura,• količina tvari i• svjetlosna jakost.•

Osnovne jedinice SI prikazane su u tablici 1.

Tablica 1. Osnovne jedinice SI

Naziv Znak Veličina

metar m duljina

kilogram 1) kg masa

sekunda s vrijeme

amper A električna struja

kelvin K termodinamička temperatura

mol mol (količina tvari

kandela cd svjetlosna jakost

1) Decimalne jedinice za masu ne tvore se od kilograma, nego od grama.

1.8.4.2. Izvedene jedinice s posebnim nazivima i znakovima

Određenim izvedenim jedinicama dani su posebni nazivi koji omogućuju da se

u sažetu obliku izraze kombinacije osnovnih jedinica koje se često upotrebljava-

ju.Tako je na primjer džul (znak J) po defi niciji jednak m2 kg s–2.

Trenutačno postoje 22 posebna naziva za jedinice odobrene za uporabu u SI-u,

a one se daju u tablici 2.

23

Tablica 2. Izvedene jedinice s posebnim nazivima i znakovima

Naziv ZnakVeza s drugim

jedinicama SIVeličina

bekerel Bq s–1 aktivnost radioaktivnog izvora

Celzijev stupanj 1) °C K Celzijeva temperatura

džul J N m rad, energija, toplina

farad F C/V električni kapacitet

grej Gy J/kg apsorbirana doza ionizirajućeg zračenja

henri H Wb/A induktivnost

herc Hz s–1 frekvencija

katal kat s–1 mol katalitička aktivnost

kulon C A s elektricitet

luks lx lm/m2 osvjetljenje

lumen lm cd s r svjetlosni tok

njutn N kg m/s2 sila

om Ω V/A električni otpor

paskal Pa N/m2 tlak

radijan2) rad 1 kut

simens S A/V električna vodljivost

sivert Sv J/kg ekvivalentna doza

steradijan2) st 1 ugao (prostorni kut)

tesla T N/(A m) magnetna indukcija

vat W J/s snaga

veber Wb T m2 magnetni tok

volt V Ω/A električni potencijal, napon, elektromotorna sila

1) Najnovije preporuke predviđaju da se i od Celzijeva stupnja tvore decimalne jedinice, što prije nije bilo

dopušteno.2) Jedinice radijan i steradijan bile su svojedobno razvrstane u posebnu skupinu tzv. dopunskih

jedinica SI. Dvadeseta opća konferencija za utege i mjere 1995. god. svojom je Rezolucijom br. 8 ukinula

tu skupinu, a jedinice radijan i steradijan proglasila izvedenim jedinicama SI, bez dimenzije. Uporaba

njihovih naziva i znakova pri tvorbi izvedenih jedinica slobodna je, ali neobvezatna. Pri promjenama

međunarodnih i državnih normi te državnih zakona postupno se provodi takvo razvrstavanje navedenih

jedinica.

24

1.8.4.3. Izvedene jedinice bez posebnih naziva i znakova

Prikazane su u tablici 3.

Tablica 3. Izvedene jedinice bez posebnih naziva i znakova

Naziv Znakovi Veličina

četvorni metar m2 površina

kubni metar m3 obujam

recipročni metar 1/m, m-1 valni broj

metar u sekundi m/s brzina

metar u sekundi na kvadrat m/s2 ubrzanje

kubni metar u sekundi m3/s obujamni protok

kilogram po kubnom metru kg/m3 gustoća

džul po četvornom metru J/m2 energijska gustoća

džul po kilogramu J/kg energijski tok

džul po kilogramkelvinu J/(kgK) specifi čni toplinski kapacitet

kandela po četvornom metru cd/m2 osvjetljivost

mol po kubnom metru mol/m3 množinska koncentracija

grej u sekundi Gy/s brzina apsorbirane doze

(broj) jedan1) 1 lomni indeks

1) Znak broja jedan (1) obično se ispušta pri iskazivanju brojčane vrijednosti.

1.8.4.4. Iznimno dopuštene jedinice izvan SI

SI je jedini sustav jedinica koji je univerzalno prihvaćen, tako da on ima izrazitu

prednost u uspostavljanju međunarodnog dijaloga. Druge jedinice, tj. jedinice

izvan SI-a općenito se defi niraju s pomoću SI-a jedinica. Uporaba SI također po-

jednostavnjuje školovanje. Iz svih tih razloga u svim područjima znanosti i tehni-

ke preporučuje se uporaba SI jedinica.

25

Tablica 4. Neke iznimno dopuštene jedinice izvan SI

Veličina Jedinica Znak Vrijednost u SI jedinicama

vrijeme minuta min 1 min = 60 s

sat h 1 h = 60 min = 3 600 s

dan d 1 d = 24 h = 86 400 s

obujam litra L ili l 1 l = 1 dm3 = 10-3 m3

masa tona t 1 t = 103 kg

energija elektronvolt eV 1 eV ≈ 1,602 × 10-19 J

tlak bar bar 1 bar = 100 kPa

milimetar

živina stupcammHg 1 mmHg ≈ 133,3 Pa

duljina angstrem Å 1 Å = 10-10 m

morska milja M 1 M = 1852 m

sila din din 1 din = 10-5 N

energija erg erg 1 erg = 10-7 J

Ipak, široko se još upotrebljavaju neke jedinice izvan SI-a. Nekoliko takvih jedi-

nica, kao što su jedinice vremena minuta, sat i dan, uvijek će se upotrebljavati,

jer su duboko ukorijenjene u našu kulturu. Druge se upotrebljavaju iz povijesnih

razloga kako bi se zadovoljili interesi posebnih skupina, ili jer ne postoji priklad-

na SI zamjena.

Znanstvenicima treba uvijek ostaviti pravo upotrebljavanja jedinica koje su naj-

prikladnije svrsi. Međutim, kad se upotrebljavaju jedinice izvan SI-a treba uvijek

navesti njihove faktore pretvorbe prema SI jedinicama. U tablici 4. navodi se ne-

koliko jedinica izvan SI-a zajedno.

26

2. MJERENJE MEHANIČKIH VELIČINA ELEKTRIČNIM

PUTEM

2.1. Osnovni princip mjerenja mehaničkih veličina

električnim putem

Pri mjerenju mehaničkih veličina električnim putem primjenjuje se osnovni prin-

cip koji se temelji na uzajamnoj povezanosti između mjerne veličine i neke od

električnih veličina. Na toj osnovi su izrađeni senzori (davač, osjetnik, osjetilo,

pretvarač, pretvornik, prijemnik, prijamnik), koji pod djelovanjem određene me-

haničke veličine – koju želimo izmjeriti – mogu generirati ili promijeniti neku

električnu veličinu, te koja na taj način postaje električni signal mjerne veličine.

Slika 8. prikazuje osnovnu shemu mjernog uređaja za mjerenje mehaničke ve-

ličine električnim putem. Nakon pretvaranja mjerne mehaničke veličine u elek-

trični signal, tehnika mjerenja prelazi u područje električnih mjerenja i obrade

podataka.

Dobivanje električnog signala, kao parametra mjerne veličine, čini osnovu su-

vremenog razvoja i napretka mjerne tehnike. Pritom se pokazalo da je to svaka-

ko najpogodniji način za prenošenje i obradu podataka o mjernoj veličini. Ova

činjenica dobiva posebnu važnost kad se mjeri neka dinamička veličina visoke

frekvencije.

Kod motornih vozila, tijek promjene vrlo velikog broja dinamičkih parametara

ima takva svojstva da ih mehaničkim prijenosom nije moguće niti slijediti, pa niti

mjeriti. Primjeri su brojni:

– promjena tlaka u cilindru motora,

– torzijske vibracije koljenastog vratila motora,

– dinamička naprezanja pojedinih detalja transmisije ili

– dinamička opterećenja elemenata noseće konstrukcije automobila pri

gibanju po neravnom terenu, cesti itd.

Slika 8. Blok shema mernog uređaja za mjerenje mehaničke veličine električnim putem

27

2.2. Prednosti mjerenja mehaničkih veličina električnim

putem

Glavne prednosti mjerenja mehaničkih veličina električnim putem s:

1. Širok dijapazon mjernog područja intenziteta

Vrlo jednostavan način promjene osjetljivosti uređaja, daje mogućnost mjerenja

sasvim malenih, ali i vrlo velikih intenziteta mjerne veličine. Primjena elektronike

omogućava primjenu visokih pojačanja električnog signala, pa tako i mogućnost

mjerenja onih mjernih veličina koje drugim metodama ne bi niti bilo moguće.

2. Širok dijapazon frekvencijskog mjernog područja

Iznimno mala inercija električne opreme daje mogućnost širokog dijapazona

frekvencijskog mjernog područja, danas i više od 50 kHz, što je uz pomoć klasič-

nih mehaničkih mjernih uređajima bilo nezamislivo.

3. Mogućnost mjerenja na većoj udaljenosti od promatranog procesa, od-

nosno od mjernog mjesta

Zanemarivi gubici u prijenosu električnog signala daju mogućnost da senzor

bude vrlo udaljen od ostalog dijela opreme, koja može biti smještena u okolinu

koja je prema njoj manje agresivna. Time se može očekivati i veća točnost mje-

renja, jer glavni dio mjerne oprema može biti manje izložen vanjskim utjecajima

(vibracije, neželjena temperatura, ili vlaga, buka, vjetar ...).

4. Univerzalnost velikog broja sastavnica mjernog uređaja

Različiti mjerni lanci mogu imati dosta zajedničkih komponenata, odnosno istom

se opremom može mjeriti više različitih mjernih veličina. Posebna pogodnost je

omogućavanje mjerenja više različitih veličina tijekom istog procesa. Takva uni-

verzalnost omogućuje kompleksnija mjerenja, pa i ispitivanja.

5. Mogućnost jednostavne primjene informatičke obrade rezultata mjere-

nja

Električni signal, kao informacija o mjernoj veličini, omogućava relativno jedno-

stavno uključivanje elektroničkih procesora i računalnih jedinica, pa tako i infor-

matičku obradu rezultata mjerenja.

6. Mogućnost automatizacije postupka mjerenja

Električni signal, kao informacija o mjernoj veličini, omogućava relativno jedno-

stavno automatiziranje mjerenja, a primjenom procesne elektronike i upravlja-

nje samim procesom mjerenja.

28

2.3. Senzori

Senzor (davač, osjetnik, osjetilo, pretvarač, pretvornik, prijemnik, prijamnik)

element je mjernog lanca napravljen na ideji postojanja prirodne veze između

mjerne veličine i neke od električnih veličina. Kada ga se izloži stanovitoj meha-

ničkoj mjernoj veličini, na njegovom se izlazu dobiva neka analogna električna

veličina.

Mjerna veličina koja djeluje na senzor može na njega utjecati aktivno – tako da

on proizvede (generira) električni signal, ili pasivno – tako da promijeni neki pa-

rametar električnog signala. S ozirom na tu činjenicu, stvara li mjerna veličina

odgovarajući električni signal, ili pak samo mijenja neki parametar postojećeg

električnog signala u stanovitoj korelaciji, postoje dvije osnovne grupe senzora

a. aktivni ili energetski (engl. self-generating, self-exciting), koji pod utjecajem

mehaničke mjerne veličine generiraju električni signal i

b. pasivni ili parametarski (engl. modulating), koji se nalaze u električnom kru-

gu, napajanom posebnim izvorom električne energije. Mjerna veličina dje-

luje na senzor tako da se pod njezinim utjecajem mijenja neki od električ-

nih parametara toka elektične struje (otpor, kapacitet, induktivnost itd.).

U oba slučaja, odnosom između ulazne (mjerna veličina) i izlazne vrijednosti

(odabrani parametar električnog signala), određena je karakteristika senzora.

2.3.1. Aktivni senzori

Aktivni senzori pod utjecajem mehaničke mjerne veličine generiraju električni

signal. Za mjerenje mehaničkih veličina danas se najčešće primjenjuju dvije slje-

deće grupe:

elektrodinamički senzori i• piezoelektrični senzori.•

Slika 9. Osnovni prikaz principa sustava aktivnog i pasivnog senzora

29

2.3.1.1. Elektrodinamički senzori

Temelje se na primjeni principa indukcije napona pri gibanju nekog vodiča kroz

magnetsko polje, prema prikazu na slici 10.

Prikazan je stalni magnet 3, sa sjevernim N i južnim S polom, između kojih se nalazi električni vodič 2. Njegovim pomicanjem 1, dolazi do presijecanja ma-gnetskih silnica 4 stalnog magneta, a naboji u vodiču se pomiču tijekom tog procesa na jednu stranu vodiča. U skladu s time, na drugom kraju vodiča stvara se manjak elektrona. Rezultirajući potencijal između krajeva vodiča naziva se in-duciranim naponom.

Inducirani napon E u tom je slučaju određen izrazom

E = B l v [V],

gdje je

B – magnetska indukcija [T],l – aktivna duljina vodiča [m] iv – brzina gibanja vodiča [m/s].

Za određenu konstrukciju senzora veličine magnetske indukcije B i aktivna dulji-na vodiča l uglavnom su konstantne, pa ih se može izraziti zajedničkom konstan-tom k, tako da prethodni izraz dobiva oblik

E = k v [V]

Iz prethodnog se izraza vidi da je električna veličina – inducirani napon E – koju daje senzor proporcionalna brzini gibanja vodiča v. Primjenom ovog fi zikalnog principa može se relativno jednostavno realizirati ideja kojom mehaničku veli-činu – brzinu gibanja v – “pretvorimo” u inducirani napon E i to u defi niranom linearnom odnosu određenom konstatom k. S obzirom na to da se integriranje i diferenciranje električnog signala izvodi prilično jednostavno elektronskim

Slika 10. Osnovni prikaz principa indukcije napona pri gibanju vodiča kroz magnetsko polje

30

sklopovima, takvi aktivni senzori služe i za mjerenje puta s, odnosno ubrzanja a (kako pravocrtnog, tako i kružnog gibanja), jer je poznato da je za pravocrtno gibanje:

a = dv / dt i

v = ds / dt, odnosno

a = d2s / dt2,

a za kružno gibanje:

ε = dω / dt i

ω = dϕ / dt, odnosno

ε = d2ϕ / dt2.

Zato se ovi senzori u praksi relativno često koriste kao senzori vibracija (pomaka)

ili senzori brzine vrtnje, odnosno broja okretaja (kao tahometri, ili tahogenera-

tori).

2.3.1.2. Piezoelektrični senzori

Takvi senzori djeluju na principu prirodne pojave nekih kristala da se pod utje-

cajem mehaničkog naprezanja na nekim njihovim plohama pojavljuje električni

naboj. Ta je pojava poznata pod nazivom piezoelektrični efekt.

Skica na slici 11. prikaz je kristala kvarca (SiO2), koji u prirodi ima oblik šesterokut-

ne prizme. Prikazane su i njegove glavne osi

X – električna os• Y – mehanička os• Z – neutralna os•

Ako se iz takvog kristala brušenjem izvadi pločica (na slici 11. – crtkano označeni

paralelopiped), čije su osnovne plohe okomite na glavne osi, pa se pločica izloži

mehaničkom opterećenju, na njenim osnovnim plohama pojavit će se električni

naboj.

Slika 11. Kristal kvarca

31

Bitno je napomenuti da je količina generiranog elektriciteta proporcionalna op-terećenju. Iznimno je važno svojstvo ovog elementa – da je količina generiranog električnog naboja proporcionalna sili koja djeluje na bočne plohe kristalne plo-čice. Promjenom smjera i pravca djelovanja mehaničkog opterećenja mijenja se i polarizacija generiranog električnog naboja, kako je prikazano na slici 12.

Koefi cijent proporcionalnosti k ovisi o:

prirodi samog kristala (za kvarc • k = 2.26*10-12 C/N na sobnoj temperatu-ri), te onjegovim dimenzijama.•

2.3.2. Pasivni senzori

Pasivni senzor se nalazi u električnom krugu koji je napajan posebnim izvorom električne energije. Mjerna veličina djeluje na senzor tako da se pod njezinim utjecajem mijenja neki od električnih parametara toka elektične struje (otpor, kapacitet, induktivnost itd.).

Slika 12. Nastajanje električnog naboja na kristalu kvarca

poprečni efekt

uzdužni efekt

32

Ovisno o tome koji se električni parametar mijenja pod djelovanjem mehaničke

mjerne veličine, razlikuju se pojedine vrste senzora. Najčešće se koriste senzori

koji mijenjaju električni otpor, induktivnost i kapacitet, pa onda i postoje:

senzori promjene otpora,• indukcijski senzori• kapacitivni senzori i• fotoelektrični senzori.•

2.3.2.1. Senzori promjene otpora

Senzor promjene otpora koristi prirodno svojstvo vodiča električne struje da

njegov električni otpor ovisi o njegovim dimenzijama (koje se mogu mijenjati

pod djelovanjem određene mehaničke mjerne veličine). U ovoj grupi pasivnih

senzora postoji nekoliko podgrupa, s obzirom na princip promjene otpora koji

se primjenjuje za mjerenje mjerne veličine.

Jednu od podgrupa predstavljaju potenciometarski senzori, kod kojih mjerna

veličina djeluje na promjenu aktivne duljine vodiča.

Naime, poznato je da je otpor nekog vodiča kroz koji protječe električna struja

jednak:

R = ρ l / A, [Ω],

gdje su

ρ – specifi čni otpor materijala vodiča na sobnoj temperaturi (20oC) [Ωm],

l – aktivna duljina vodiča [m],

A – ploha poprečnog presjeka vodiča [m2].

Pod djelovanjem mjerne veličine mijenja se aktivna duljina vodiča X, kako je pri-

kazano na slici 13., pri čemu se mijenja i otpor električnoj struji koja kroz njega

protječe.

Slika 13. Shema potenciometra

33

Ovisno o prirodi mjerne veličine mogu se upotrebljavati linearni ili kutni poten-

ciometri, tako da se problem mjerenja mjerne veličine svodi na mjerenje promje-

ne električnog otpora uporabljenog potenciometra. Jednostavno rečeno – kako

se vidi iz prethodne sheme – koristi se promjenljivi otpornik s klizačem.

Uporabljeni otpornik može biti u obliku obične glatke žice, ili pak u obliku za-

vojnice.

Kod prvih je promjena potpuno linearna, ali imaju prilično ograničen dijapazon

– interval moguće promjene. Za proširenje intervala mjerenja trebalo bi produ-

žiti duljinu otpornika. Kad ta duljina postane praktična prepreka u radu, pretvara

se u zavojnicu. Stvaranjem zavojnice skraćuje se ukupna duljina potenciometra,

ali se gubi njegova osjetljivost (preciznost).

Frekvencijsko mjerno područje ove vrste senzora promjene otpora obično je do

3 Hz. Vrlo su stabilni, jer na promjenu temperature reagiraju neznatno – greškom

od 0,005 do 0,015 % za svaki oC.

Posebnu grupu čine tzv. tenzometri, koji koriste isto prirodno svojstvo otporni-

ka, kako bi se promjenom njegovih dimenzija mijenjala veličina otpora električ-

noj struji koja kroz njega protječe. Kod ove vrste senzora to je prirodno svojstvo

oplemenjeno novom idejom:

Mjerna veličina na određeni način deformira tenzometar.• Ta deformacija ispitivanog strojnog detalja (koja se želi izmjeriti) • proporcionalna je izazvanoj deformaciji tenzometra, a deformacija

tenzometra proporcionalna je izazvanoj promjeni otpora tenzometra.

Slijedi da je mjerna veličina proporcionalna promjeni otpora tenzome-• tara, pa se opet mjerenje promjene mjerne veličine svodi na mjerenje

promjene otpora u tenzometaru izazvanog promjenom vrijednosti

mjerne veličine.

Pojašnjenje navedenog principa prikazano je na slici 14., gdje je vodič opterećen

na vlak.

Pod djelovanjem opterećenja, sile F, vodič duljine l i kružnog poprečnog presje-

ka promjera d, deformirao se za duljinu Δl, pa je u ovom slučaju otpor

R = ρ l / A =ρ l / (π D2/4) [Ω]-

Slika 14. Vodič opterećen i deformiran vlačnim silama

34

Deformiranjem vodiča pod djelovanjem opterećenja dolazi do njegova produ-

ljenja, ali i do smanjenja njegova poprečnog presjeka, odnosno do smanjenja

njegova promjera. Specifi čni se otpor pritom može smatrati konstantnim.

Diferenciranjem prethodnog izraza, smatrajući nastale promjene konačnim, do-

biva se da je

ΔR/R = Δl/l – 2 ΔD/D.

Poznato je da je

Δl/l – specifi čna uzdužna deformacija ε, aΔD/D – specifi čna poprečna deformacija.

Odnos tih dviju deformacija defi niran je Poissonovim brojem ν, odnosno:

ν = – (ΔD/D) / (Δl/l)

ν = – (ΔD/D) / ε ,

tako da je

(ΔD/D) = – ν ε

Uvrsti li se ovaj izraz u izraz za promjenu otpora dobiva se

ΔR/R = (1+2ν) ε

S obzirom na to da je Poissonov broj ν značajka materijala koja se u području

elastičnosti vodiča ne mijenja, vrijednost u zagradi prethodnog izraza (1+2ν) je

konstanta, a označi li se s k, bit će:

ΔR/R = k ε

Tako dokazano da je promjena otpora direktno proporcionalna deformaciji ten-zometara, pa se mjerenje mjerne veličine svodi na praćenje promjena otpora električnoj struji koja pri mjerenju protječe kroz tenzometar.

Iz prethodnog izraza vidljivo je da veličina električnog signala, kao mjere ostva-rene deformacije, ovisi o konstanti k. Zato konstanta k predstavlja koefi cijent osjetljivosti tenzometra.

U biti, tenzometar je otpornik čiji se otpor mijenja pod utjecajem deformacije.

Praktična primjena se sastoji u tome da se tenzometar zalijepi na mjesto čiju deformaciju želimo mjeriti, tako da se deformacijom dijela na mjernom mjestu deformira i nalijepljeni otpornik – tenzometar. Na osnovi snimljene specifi čne deformacije ε, kao ishodišnog podatka, može se doći do niza veličina koje su u stanovitoj korelaciji s deformacijom:

naprezanje, �sila, �moment, �tlak itd. �

35

Najčešće se koristi za mjerenje naprezanja u materijalu, ali i za ostale svrhe po-

stoji vrlo širok spektar mogućnosti.

Poznato je da u području elastičnih deformacija postoji linearna ovisnost izme-

đu naprezanja i deformacije defi nirana Hookovim zakonom:

σ = ε E,

gdje je :

E – modul elastičnosti materijala.

Ako se mjerenjem odredi specifi čna deformacija ε i ako se zna modul elastičnosti

ispitivanog materijala E, može se jednostavno izračunati naprezanje σ u materi-

jalu na mjernom mjestu.

Kako je prethodno pokazano, karakteristika ovakvog senzora je linearna.

Otpornici tenzometra izrađuju se uglavnom od konstantana (slitina bakra, nikla i

mangana) u obliku tanke žice promjera φ 18 do 25 μm, ili od tanke folije debljine

3 do 5 μm. Taj materijal ima relativno visok koefi cijent osjetljivosti (k = 2) i stabi-

lan je u dovoljno širokom dijapazonu i deformacija i radnih temperatura.

Slika 15. Karakteristika tenzometra

Slika 16. Tenzometar

36

Slika 16. prikazuje osnovne elemente tenzometra, čiji je otpornik od žice. Rešet-ka otpornika se nalijepi na osnovu tenzometra i potom se prekrije zaštitom. Tako se formira jedna traka. Aktivna duljina otpornika može biti i manja od 1 mm, ali izrađuju se senzori i do 200 mm.

U jednoj traci može biti ugrađeno više otpornika, sukladno namjeni. Takve trake se koriste za mjerenje višeosnih naprezanja, odnosno kad su naprezanja kombi-nirana.

Slika 17. prikazuje tri osnovna oblika tenzometra kojima se često koristi pri mje-renju jednoosnih i višeosnih naprezanja (opterećenja, naprezanja, deformacija).

Materijal osnove na koju se ugrađuje otpornik, mora zadovoljavati neke temelj-

ne tehničke uvjete:

mora imati takva mehanička svojstva koje ne ometaju deformiranje ot-• pornika sukladno deformiranju ispitivanog materijala;

mora biti dobar izolator;• mora imati potrebnu otpornost na vlagu i povišene temperature (su-• kladno radnim uvjetima) i

treba imati svojstvo dobre ljepljivosti.•

Takve uvjete uglavnom zadovoljavaju razni umjetni materijali na bazi fenola te

razne akrilne i epoksidne smole. Debljina osnove je vrlo mala, 20 do 50 μm. Za-

štita je uglavnom od iste tvari kao i osnova.

Naprijed navedena svojstva osnove trebaju imati i ljepila koja se upotrebljavaju

za pričvršćenje mjernih traka na mjerno mjesto.

Otpori mjernih traka normirani su na vrijednosti od 120, 300 i 600 Ω, mada se

na tržištu (odnosno u uporabi) znaju naći i mjerne trake s otporima od 350, 500

ili 1000 Ω.

Slika 17. Tri osnovna oblika jednog tipa tenzometra tvrtke HBMLC1x – za jednoosna mjerenja• XC1x – za dvoosna mjerenja• RC1x – “rozeta” za višeosna mjerenja•

37

Frekvencijsko mjerno područje je i do 50 kHz. Ispravno naljepljenom mjernom trakom mogu se ostvariti točnosti i unutar 0,1 %. U protivnom, greške mogu pri-jeći i 20 %. Glavni uzrok takvim odstupanja može biti loša mehanička veza trake s materijalom mjernog mjesta (mjehurići u ljepilu između trake i mjernog mjesta), utjecaj vlage, nastanak termoelektričnih struja na spojevima otpornika trake, ili pak zbog greške u umjeravanju mjernog uređaja.

2.3.2.2. Indukcijski senzori

Osnovni element ovih senzora je električna zavojnica, čija je induktivnost L de-fi nirana izrazom:

L = μ n2 A / l [H]

gdje su:

μ – magnetska vodljivost jezgre [H/m],n – broj navoja električne zavojnice,A – veličina poprečnog presjeka električne zavojnice [m2] il – prosječna duljina magnetskih silnica [m].

Osnovni princip rada indukcijskih senzora temelji se na činjenici da mehanička mjerna veličina izaziva promjenu induktivnosti zavojnice L. Promjenom induk-tivnosti mijenja se i ukupni otpor (impedancija) jednog takvog elementa, koji je određen izrazom:

Z = [ R2 + (ω L)2 ] 1/2 [Ω],

gdje je:

R – omski otpor zavojnice [Ω], aω L – indukcijski otpor [Ω], odnosnoL – induktivnost zavojnice [H], a

ω − kružna frekvencija električne struje [1/s].

Slika 18. Primjer primjene tenzometra u mjerenju naprezanja (opterećenja, deformacija)

željezničke tračnice

38

Pritom je

ω = 2π f,

gdje je

f – frekvencija struje kojom se napaja zavojnica [Hz].

S obzirom na primjenjeni princip za promjenu induktivnosti, postoji nekoliko

vrsta indukcijskih senzora. Najčešće se koriste:

indukcijski senzori s promjenljivim zračnim zazorom,• indukcijski senzori s pomičnom jezgrom,• magnetnoelastični senzori i• transformatorski senzori.•

Osnova indukcijskog senzora s promjenljivim zračnim zazorom je zavojnica

s permanentnom feromagnetičnom jezgrom, pri čemu magnetski fl uks prolazi

djelomično željezom, a djelomično zrakom, čije se magnetne vodljivosti razliku-

ju. Mjerenje se izvodi tako da mjerna veličina djeluje na detalj senzora kojim se

mijenja veličina njegova zračnog zazora. Promjenom veličine zračnosti utječe se

na vrijednost ukupne magnetske vodljivosti, a time i na iduktivnost zavojnice.

Kod malih zračnosti osjetljivost je ovog senzora vrlo visoka. Osnovni problem je

značajni pad njegove osjetljivosti pri povećanju zračnosti, te nelinearna karak-

teristika.

Kod senzora s pomičnom jezgrom mjerna veličina djeluje tako da izaziva po-

micanje njegove feromagnetične jezgre uzduž osi zavojnice, prema slici 20.

Na taj se način utječe na magnetičnu vodljivost zavojnice, a time i na njegove

električne parametre.

Područje linearnosti senzora može se proširiti primjenom indukcijskog senzora

s pomičnom jezgrom diferencijalnog tipa. Taj senzor ima znatno šire linearno

područje od prethodnog, pa se češće primjenjuje. I kod ovog senzora mjerna

veličina djeluje tako da izaziva pomicanje njegove feromagnetične jezgre uzduž

osi zavojnice. Skica i karakteristika takvog senzora prikazane su na slici 21.

Slika 19. Indukcijski senzor s promjenljivom zračnošću

39

Ovakvi senzori se vrlo široko primjenjuju za mjerenje pomaka u mjernim područ-

jima od 1 do 200 mm. Maksimalna osjetljivost je i do 0,1 % od nazivne vrijedno-

sti. Visoka osjetljivost čini ih primjenljivim i u mjerenju deformacija, odnosno na-

prezanja, tlaka, sila (u kombinaciji s odgovarajućim elastičnim elementom) itd.

Magnetnoelastični senzor djeluje na principu piezomagnetnog efekta. Koristi

se svojstvo feromagnetičnog materijala da pod utjecajem mehaničkih napreza-

nja mijenja svoju magnetnu vodljivost. Ova osobitost je posebno izražena kod

feroniklovih slitina. Jezgra od takvog materijala pod djelovanjem vanjskih sila

doživljava promjenu svoje magnetične vodljivosti, a time se mijenja i induktiv-

nost zavojnice.

Slika 20. Indukcijski senzor s pomičnom jezgrom

Slika 21. Indukcijski diferencijalni senzor s pomičnom jezgrom diferencijalnog tipa i njegova

karakteristika

40

Transformatorski senzori djeluju na principu uzajamne induktivnosti, a senzor predstavlja u suštini transformator. Promjena električnih parametara u sekun-darnom namotaju nastaje pod utjecajem mehaničke mjerne veličine. Osnovna razlika u odnosu na senzor s promjenljivom zračnošću, ili magnetnoelastičnog senzora je u tome što se sekundarna zavojnica – odakle se dobiva električni si-gnal – ne napaja električnom strujom, već u njoj nastaje inducirani napon.

2.3.2.3. Kapacitivni senzori

Kod kapacitivnih senzora osjetljivi element je električni kondenzator. Mehanička mjerna veličina utječe na promjenu kapaciteta kondenzatora. Ako je napon U na elektrodama konstantan, onda je količina elektriciteta Q direktno proporcional-na kapacitetu kondenzatora C, odnosno

Q = C U.

U ovom je slučaju nositelj informacije o mjernoj veličini količina elektriciteta Q. Karakteristika senzora defi nirana je odnosom između mehaničke mjerne veliči-ne i kapaciteta kondenzatora C.

Kapacitet kondenzatora čija je shema na slici 22. može se prikazati i sljedećim izarazom:

C = ε A / d [F],

gdje je: d – razmak između ploča kondenzatora [m],A – veličina aktivnih ploha kondenzatorskih ploča (elektroda) [m2]ε – dielektrična konstanta izolatora između elektroda [F/m]

Prethodni izraz bio je nametnuo ideju da se na kapacitet kondenzatora može utjecati promjenom bilo koje veličine o kojoj je ovisan. Tako su i stvoreni kapaci-tivni senzori na bazi promjene

razmaka među elektrodama • d,aktivne plohe kondenzatora • A i

dielektrične konstante • ε.

Slika 22. Pločasti kondenzator

41

Kod kapacitivnih senzora na bazi promjene razmaka među elektrodama

jedna je ploča učvršćena, a druga se pod utjecajem mjerne veličine pomiče. Po-

micanjem se mijenja razmak između elektroda kondenzatora, kako se vidi na

slici 23.:

U ovom je slučaju kapacitet C kondenzatora

C = ε A/dx [F].

Budući da su veličine A (aktivna ploha kondenzatorskih ploča) i ε (dielektrič-

na konstanta izolatora između elektroda) konstantne, mogu se združiti u jednu

konstantu K:

K = ε A

pa prethodni izraz dobiva oblik:

C = K / dx .

Iz ovog je izraza vidljivo da karakteristika senzora nije linearna, već predstavlja

neku hiperbolu, kako prikazuje slika 24.

Slika 23. Kapacitivni senzor s promjenom razmaka među pločama

Slika 24. Karakteristika kapacitivnog senzora s promjenom razmaka među pločama

42

Analizom karakteristike senzora može se zaključiti da je ova vrsta osjetljivija u

području koje je bliže ishodištu. U njemu se malim pomacima između ploča dx

realizira relativno velika promjena kapaciteta C koji se može dobro registrirati.

To ga čini praktičnim za primjenu u mjerenju mehaničkih veličina koje se mogu

registrirati na osnovi malih pomaka (vibracije, deformacije, naprezanja, sile...).

Kod kapacitivnih senzora na bazi promjene veličine aktivne plohe kon-

denzatora jedna je ploča učvršćena, a druga se pod utjecajem mjerne veličine

pomiče. Pomicanjem se ne mijenja ni paralelnost, ni razmak između elektroda

kondenzatora, nego se mijenja veličina aktivne plohe, kako se vidi na slici 25.

Veličina aktivne plohe kondenzatora, prema slici 25,. je

Ax = ax b ,

gdje su ax i b dimenzije ploče kondenzatora, pri čemu je:

b konstantna dimenzija, a

ax promjenljivi činitelj aktivne plohe.

U ovom je slučaju kapacitet kondenzatora:

C = ε A / d = ε ax b / d [F].

Budući da su veličine b (nepromjenljiva dimenzija plohe kondenzatorskih plo-

ča), d (nepromjenljivi razmak između elektroda) i ε (nepromjenljiva dielektrič-

na konstanta izolatora između elektroda) konstantne, mogu se združiti u jednu

konstantu:

k = ε b / d

pa prethodni izraz dobiva oblik

C = k ax.

Iz ovog je izraza vidljivo da je karakteristika senzora potpuno linearna, osim na

samom početku, zbog prirode prostiranja električnog polja (čak i u slučaju da je

Slika 25. Kapacitivni senzor s promjenom veličine aktivne plohe kondenzatora

43

dimenzija – sukladno prethodnoj slici – ax = 0, postojat će neki mali kapacitet

kondenzatora, različit od nule), kako prikazuje slika 26.

Kod kapacitivnih senzora na bazi promjene dielektrične konstante konden-

zatora koristi se činjenicom da postoji različita dielektričnost zraka εο i nekog čvrstog izolatora ε. Pod djelovanjem mjerne veličine pomiče se umetnuti čvrsti izolator između ploča kondenzatora, kako prikazuje slika 27.:

Umetnuta ploča ima znatno drukčiju dielektričnu konstantu ε. Principijelno, to

se svodi na slučaj kao da je posrijedi električna shema s dva paralelno spojena

kondenzatora, od kojih je jedan sa zrakom, a drugi s umetnutim čvrstim izolato-

rom između elektroda kondenzatora.

Slika 26. Karakteristika kapacitivnog senzora s promjenom veličine aktivne plohe kondenzatora

Slika 27. Kapacitivni senzor s promjenom dielektrične konstante kondenzatora

Slika 28. Električna shema kapacitivnog senzora s promjenom dielektrične konstante

kondenzatora

44

Ukupni kapacitet paralelno spojenih kondenzatora, prema slici 28., je:

C* = Co + C

C* = εo (a-ax) b / d + ε ax b / d

C* = b/d [ax (ε − εo) + εo a].

Iz prethodnog je izraza vidljivo da je karakteristika ovog senzora linearna i da ne

prolazi kroz ishodište, kako je prikazano na slici 29.

Budući da je razlika dielektričnih konstanti zraka i uporabljenog čvrstog izolatora

obično nevelika, karakteristika ovog senzora je dosta položena (mali koefi cijent

pravca). To čini ovaj senzor često nedovoljno osjetljivim, zbog čega se i relativno

rijetko koristi u mjerenju mehaničkih veličina.

2.3.2.4. Fotoelektrični senzori

Neki metali, kao selen, kalij, rubidij, cerij, litij i još neki, imaju svojstvo da pod dje-

lovanjem svjetlosti emitiraju elektrone. Ta je pojava u fi zici poznata pod nazivom

fotoelektrični efekt. Radi li se o oslobađanju elektrona unutar tvari, ili na njegovoj

vanjskoj površini, razlikuje se unutarnji i vanjski fotoelektrični efekt.

Slika 29. Karakteristika kapacitivnog senzora s promjenom dielektrične konstante

Slika 30. Svjetlosne zrake izbijaju elektrone i stvara se električna struja

elektroni

45

Tako se nailazi na pojavu emitiranja elektrona, a na tom principu radi fotoćelija –

najčešći senzor u primjeni tog fenomena.

Na slici 31. prikazana je fotoćelija kao senzor pomaka.

Katoda je izrađena od nekog materijala s vanjskim fotoelektričnim efektom. Kad

se katoda izloži svjetlosti, počinje emitiranje elektrona.

Taj se efekt može prikladno iskoristiti za mjerenje tijeka promjene neke meha-ničke veličine. Kad je fotoćelija zamračena, priključeni galvanometar pokazuje da nema nikakve svjetlošću izazvane električne struje. Mjerna veličina služi za pomicanje zaslona. Pomicanjem zaslona (pod djelovanjem mjerne veličine) mi-jenjat će se svjetlosni fl uks koji dolazi do katode, pa će se promjenom emitirane količine elektrona s katode mijenjati i količina elektrona koji su stigli do anode, odnosno jačina generirane struje, te otklon priključenog galvanometra. Tako je uspostavljen odnos između pomaka zaslona i intenziteta električnog signala.

Fotoćelije se mogu primjenjivati kao senzori pri mjerenju pomaka, kutnih vibra-cija, brzine vrtnje itd.

2.3.3. Senzori na motornim vozilima

U prethodnom tekstu ovog poglavlja opisivani su senzori koji služe poglavito kao sastavnice mjernih lanaca, odnosno kao sastavnice opreme namijenjene ispitivanjima različitih performansi i karakteristika motornih vozila. Dakle, prika-zani senzori dio su ispitne opreme i mjernih uređaja koji nisu sastavnice (uređaji, sklopovi ili dijelovi) automobila.

Međutim, senzori – tehnički elementi (elektronike, strojarstva itd.) – koji imaju identičnu konstrukciju i vrlo sličnu funkciju, ali bitno drukčiju namjenu, pojavlju-ju se kao sastavnice suvremenih automobila. U tom je slučaju njihova osnovna

Slika 31. Fotoelekrični senzor – fotoćelija

46

zadaća učiniti uporabu današnjih motornih vozila sigurnijom, udobnijom, eko-nomičnijom, a automobil ne samo sigurnim i udobnim, nego i pouzdanim. Da-nas je takve automobile ugodno voziti, jer je na njima sve više opreme koja je postignuće primjene suvremene sofi sticirane automatizacije.

Cilj primjene ovakvih automatskih uređaja i opreme te njihove ugradnje u suvre-

mena motorna vozila je:

povećanje sigurnosti (i aktivne i pasivne),• smanjenje rada i angažiranja vozača tijekom uporabe automobila,• smanjenje potrošnje energije pri kretanju automobila,• smanjenje onečišćenja okoliša, ili• povećanje pouzdanosti pojedinih dijelova, sklopova uređaja, pa i rad-• nog vijeka automobila.

Kao potvrda tomu, navode se neki primjeri:

– Tijekom vožnje pri kočenju uključuju se upozoravajuća (“stop”) svjetla

na stražnjoj strani vozila, ili

– pri ulasku u tunel, glavna svjetla automobila automatski se pale.

– Kad počne kiša brisači vjetrobranskog stakla automatski se uključuju.

– Pri završetku skretanja vozila, tijekom vraćanja upravljača u položaj pra-

vocrtnog gibanja automatski se isključuje svjetlo žmigavca.

– U slučaju naleta automobila na neku prepreku i njegovog naglog us-

poravanja, u djeliću sekunde aktiviraju se zračni jastuci koji tako čuvaju

vozača i putnike.

– Pri promjeni režima vožnje posebni procesori optimiraju količinu goriva

koja se dovodi u prostor za izgaranje pogonskog motora SUI.

– U slučaju blokiranja kotača pri naglom kočenju, oni se deblokiraju ABS-

om, kako bi se optimalno iskoristile mogućnosti prianjanja kotača i ce-

ste, te vozilo zaustavilo na najkraćem mogućem putu, ili

– u slučaju proklizavanja kotača pri prevelikoj motornoj vučnoj sili na po-

gonskim kotačima, oni se usporavaju ASR-om da bi se opet optimalno

iskoristile mogućnosti prianjanja kotača i ceste te tako svladalo trenu-

tačne otpore kretanja.

– Pri nailasku na neku prepreku (zid, drugo vozilo, drvo, stup,...), senzor

razmaka aktivira zvučni signal i upozorava vozača na aktualnu promet-

nu situaciju.

– Uređaj za klimatizaciju automatski održava željenu temperaturu zraka u

putničkom prostoru, ili

– temperaturu sjedala vozača i putnika.

– Nakon određenog vremena, ili nakon prijeđenog tvornički propisanog

puta, OBD (On-Board Diagnostic) upozorava da je vrijeme za odlazak u

servisnu radionicu radi obavljanja određenih radova preventivnog odr-

žavanja, ili

– upozorava da je razina neke od nekoliko vrsta bitnih radnih tekućina

preniska (ulje za podmazivanje motora, rashladna tekućina, tekućina

47

kočnog prijenosa, ili uređaja za upravljanje, tekućina za pranje vjetro-

branskog stakla,...), odnosno da je potrošena preko dopuštene granice,

itd.

Naveden je tek manji dio pogodnosti suvremenih automobila u kojima današnji

vozači uživaju, odnosno dio uređaja i postupaka tijekom vožnje koji se događaju

bez znanja i volje vozača, t.j. automatski, na najučinkovitiji – i najsigurniji – na-

čin.

Sva ta oprema i uređaji bili bi nezamislivi bez vrlo širokog spektra elemenata me-

hatronike (strojarstvo+elektrotehnika+informatika). U svim postojećim automa-

tiziranim uređajima i opremi suvremenih automobila neizostavna je vrlo široka

primjena senzora. Neki od njih su prikazani na slici 32.

Slika 32. Primjeri primjene senzora u uređajima i opremi na suvremenom automobilu

48

2.3.3.1. OBD

OBD je općeprihvaćena kratica engleskog termina “on board diagnostic”. U do-

slovnom prijevodu to bi značilo dijagnostika na palubi, odnosno dijagnostika

na ploči vozača. Taj se pojam koristi kada se misli na sustave samodijagnostike

u automobilima općenito. Kratice OBD1 i OBD2 (OBD II) označavaju standarde

kojima se u prošlim vremenima usmjeravao razvoj sustava za dijagnostiku auto-

mobila. Kratka kronologija razvoja sustava OBD bila bi kako slijedi.

Na tržištu se 1980. godine pojavljuju prvi automobili s ugrađenim • računalom koje je u realnom vremenu pratilo i podešavalo ubrizgava-

nje goriva motora SUI. Tada se po prvi put pojavljuje nestandardizirani

OBD. Nekoliko proizvođača stvara vlastite sustave u nomenklaturi,

opisivanju, označavanju i pohranjivanju događaja koji su zanimljivi za

praćenje i naknadno analiziranje (poglavito grešaka u radu).

General Motors 1982. godine stvara • Assembly Line Communications Link

(ALCL), prethodnicu OBD-I standard. Nedugo nakon toga, isti standard

preimenovan je u Assembly Line Diagnostics Link (ALDL).

Do 1986. godine standard ALDL se unapređuje poglavito u segmentu • količine i brzine transferiranih podataka.

Država Kalifornija 1987. godine zahtijeva da se svi proizvođači automo-• bila usuglase oko nekih osnovnih okvira koji bi omogućili i olakšali pri-

stup podacima u računalima vozila s vanjskim servisnim službama koje

nisu pod nadzorom proizvođača automobila. Dolazi se do prvoga nor-

miranja u ovoj oblasti, a standard je nazvan OBD-I. Do tada nije postojao

dogovor u automobilskoj industriji o jedinstvenom protokolu – svatko

je primjenjivao svoj. Niti konektori koji su služili za povezivanje automo-

bila sa serviserskim računalom nisu bili standardizirani.

Američka udruga • Society of Automotive Engineers (SAE) 1988. godine

predlaže jedinstveni standardni konektor i jedinstveni protokol zapisi-

vanja odabranih podataka koji se prate tijekom rada automobila.

OBD-II standard nastaje 1994. godine i sva vozila prodana u Kaliforniji • morala su od tada ispunjavati uvjete toga standarda. Kalifornija je upra-

vo uz pomoću OBD-II standarda uspjela znatno ograničiti emisiju štet-

nih plinova iz automobila.

Već dvije godine kasnije, 1996. godine, ovaj se propis proširuje na SAD • i sva prodana vozila morala su ispunjavati zahtjeve propisane ODB-II

standardom.

Europska unija 2001. godine stvara EOBD standard (modifi kacija OBD-II • standarda). Sva vozila s benzinskim motorima prodana u Europskoj uniji

moraju biti usklađena s propisima EOBD standarda.

Europska unija 2003. godine proširuje obvezatnost propisa EOBD stan-• darda na sva ostala vozila, uključujući automobile s dizel motorima.

Od 2008. godine svi automobili prodani u SAD-u moraju biti usklađeni • sa standardom ISO 15765-4 (CAN bus protokol).

49

Suvremeni su automobili iz godine u godinu, iz generacije u generaciju,sve so-

fi sticiraniji, što znači i složeniji (pa i skuplji), a prema servisima i službama održa-

vanja automobila sve zahtjevniji. Danas proizvedeni osobni automobili imaju u

sebi i po nekoliko desetaka računalnih jedinica (ECU), koji vožnju čine udobni-

jom, ekonomičnijom i sigurnijom. Zadatak je svakog računala da analizira podat-

ke očitane sa senzora i na osnovi njih prilagođava rad bilo kojeg uređaja auto-

mobila. U slučaju da se tijekom rada uoči bilo kakva nepravilnost, tj. da bilo koji

nadgledani parametar izađe izvan očekivanih i dopuštenih granica, računalo u

memoriju grešaka upisuje kodnu oznaku uočenog problema (DTC). Neka raču-

nala uz kod greške zapisuju i uvjete, tj. očitanja sa senzora u trenutku nastanka

greške (“freeze frame” podaci).

Kodove grešaka koji se pojavljuju povremeno, računalo će prvo označiti kao

“pending codes”, a tek ako se pojave određeni broj puta, ili greška postane stalna,

dobit će status “fault code” i o njima će biti obaviješten vozač, najčešće paljenjem

ili treptanjem takozvane mil žaruljice (“check engine” lampica).

Nakon paljenja “mil” žaruljice nužno je automobil što prije odvesti do servisne

radionice, spojiti ga na uređaj za dijagnostiku automobila i pročitati zabilježene

greške. Ovi kodovi upozorit će na detalj vozila na kojem je nastao problem, te

olakšati i ubrzati njegov popravak. Nakon popravka, uređajem za dijagnostiku

zabilježene kodove moguće je još jednom provjeriti i poništiti ih (obrisati, “rese-

tirati”).

Postoji mnogo raznih izvedbi uređaja koje se mogu svrstati pod dijagnostiku au-

tomobila: od malih uređaja specifi čne namjene (recimo mali samostalni uređaj

za “resetiranje” servisnih intervala) do sofi sticiranih sustava koji mogu pristupiti

doslovce svakom elektronički kontroliranom parametru u vozilu.

Vrlo često se kao osnovni uređaj za dijagnostiku upotrebljava osobno računalo

(PC). Na njega se priključuju različite izvedbe međujedinica, odnosno elemena-

ta prilagodbe (“interfejsa”). Izvedbeno rješenje najčešće je ovisno o vozilu koje

se želi testirati i o softverskom programu koji se instalirao na računalo. Već više

godina se takvi proizvodi nude i javnim (ne tvorničkim) servisnim radionicama i

ambicioznim vozačima koji se u slobodno vrijeme rado bave svojim automobi-

lom. Jedan iz mnoštva takvih proizvoda prikazan je na slici 33.

Slika 33. Prikaz jednog adaptera OBD priključka za vozilo i izgled početne stranice SW alata na

zaslonu računala

50

Najjednostavniji “interfejs” je adapter koji prilagođava naponsku razinu, koju koristi testirani automobil u svom dijagnostičkom sustavu, onome koje koristi računalo – i obratno. Naime, kada bi se računalo direktno bez ikakva “interfejsa” spojilo s vozilom, vrlo vjerojatno bi došlo do nekog oštećenja (ili računala ili spo-jenog uređaja automobila). Takvi “interfejsi” osmišljeni su, projektirani i izvedeni tako da se mogu koristiti s raznim verzijama “freeware” i “shareware” programa kakve je moguće naći i na internetu. (Primjer su starije verzije programa VAG-COM, VW-TOOL, VEHICLE EXPLORER, ALFA DIAG i sl.)

Neki programi za dijagnostiku koriste zaštićene “interfejse” s takozvanim HARD-VERSKIM ZAKLJUČAVANJEM. U takav “interfejs” ugrađuje se memorijski čip s ključem koji se pri svakom uključivanju provjerava. Ako program ima zaštitu izvedenu na takav način, bit će upotrebljiv i funkcionirat će isključivo s original-nim “interfejsom”.

2.4. Prijenosni dio

Prijenosni dio mjernog lanca ima osnovnu zadaću prenijeti električni signal mjerne veličine od senzora do indikatora. Pritom se najčešće obavlja njegovo prilagođavanje, pa i obrada, da bi se na indikatoru prikazao na željeni način.

Ovisno o karakteru mjerne veličine i signala te ovisno o suvremenosti i automa-tiziranosti mjernog uređaja, prijenosni dio može biti vrlo složen. On u sebi može sadržavati niz električnih i elektroničkih sklopova, kao što su

pojačala,• frekvencijski generatori,• različite komponente za modulaciju i demodulacija signala – modemi,• razni prečistači (“fi lteri”), te• elektronički računalni sklopovi za različite obrade mjerenjem dobivenih • signala.

U prijenosnom dijelu mjerna POJAČALA su vrlo česte komponente. Njihova osnov-na zadaća je pojačati slabije signale senzora, kako bi se olakšalo, pa i omogućilo njihovo prikazivanje na indikatorima. Pojačanja se obavljaju danas već standar-dnim elektroničkim komponentama. Temeljni zahtjev koji moraju udovoljiti po-jačala njihovo je konstantno pojačanje u cijelom radnom opsegu, tj. konstantni odnos između izlazne i ulazne veličine.

2.4.1. Mjerni most

Dugi niz godina se, pri mjerenju mehaničkih veličina električnim putem, kao osnovna mjerna shema primjenjivao Wheatstoneov mjerni most – posebna kombinirana veza otpornika – prikazana na slici 34. Na mjesto jednog, ili više otpora prikazane kombinacije, uključuje se željeni senzor.

51

Prema prikazanoj kombinaciji električnih sastavnica Wheatstoneova mosta,

mogu se mjeriti omski otpor, induktivnost i kapacitet. Ako se na mjesto bilo ko-

jeg otpornika uključi indukcijski ili kapacitivni senzor, onda se on tretira kao in-

dukcijski, ili kapacitivni otpor.

Veličine uključenih otpornika trebaju biti tako odabrane da kroz mjernu dijago-

nalu CD (kroz galvanometar) ne protječe nikakva struja, tj. da je razlika potenci-

jala na mjernoj dijagonali jednaka nuli.

Poznato je da je

Ig = U (RaRd – RbRc) / (RaRbRc + RaRbRd + RaRcRd + RbRcRd)

Za slučaj ravnoteže mosta, kada je razlika potencijala na mjernoj dijagonali jed-

naka nuli, odnosno za Ig = 0, iz prethodnog izraza se dobiva brojnik koji mora biti

jednak nuli, tj. da je

RaRd – RbRc = 0

Time se dobiva da je

RaRd = RbRc

odnosno

Ra / Rc = Rb / Rd.

Ako je neki od otpornika senzor, onda će se pod djelovanjem mjerne veličine

mijenjati njegov otpor, što će izazvati debalans mjernog mosta i protjecanje

električne struje kroz galvanometar, odnosno kroz mjernu dijagonalu. Promjena

mjerne veličine može se pratiti praćenjem promjene struje kroz mjernu dijago-

nalu.

Slika 34. Osnovna shema Wheatstoneova mjernog mosta

A B – dijagonala napajanja mosta

C D – mjerna dijagonala mosta

a, b, c, d – grane mjernog mosta

52

Kad su posrijedi statička mjerenja, može se za očitavanje takvog signala upo-

trijebiti dovoljno osjetljiv galvanometar. Međutim, ako zatreba (recimo za neke

dinamičke promjene mjerne veličine) uptrijebiti neke druge indikatore, najčešće

će tako dobiveni signal biti slab. Zato se mora pojačavati, tj. u mjernu dijagonalu

se umjesto galvanometra, kao na slici 35., treba uključiti i odgovarajuće pojačalo

prije dovođenja signala na poželjniji indikator.

U mosnu se vezu mogu uključiti jedan, dva ili četiri tenzometra (ili neka druga

parametarska senzora). Ovisno o tome, postoji:

– četvrtmosna veza (jedan senzor) prikazana na slici 36., zatim

– polumosna veza (dva senzora) prikazana na slici 37. i

– puna mosna veza (četiri mjerne trake) prikazana na slici 38.

Slika 35. Blok-shema mjernog mosta s pojačalom

Slika 36. Shema uključivanja tenzometra (R1) u četvrtmosnu vezu

53

Povećanjem broja uključenih senzora u mjerni most mogu se poboljšati neka

njegova svojstva – povećanje osjetljivosti (preciznosti) mjerenja, ili kompenzaci-

ja nekih neželjenih djelovanja iz okruženja (npr. temperature,...).

Slika 37. Shema uključivanja tenzometara (R1 i R2) u polumosnu vezu

Slika 38. Shema uključivanja tenzometara u punu mosnu vezu

Slika 39. Primjer primjene mosne veze u mjerenju brzine vrtnje kotača

54

Slika 39. prikazuje primjer primjene Wheatstonova mosta u mjerenju brzine vrt-

nje kotača automobila. Ovakav dio uređaja za mjerenje brzine vrtnje najčešće se

sastoji od dva magneto-otporna senzora koji su zajedno spojeni s pomoću dva

konstantna otpora u obliku Wheatstonova mosta. Prikazani spoj daje i moguć-

nost kompenzacije netočnosti u mjerenju zbog starenja (trošenja dijelova ovog

uređaja) i temperature koji utječu na rad tijekom životnog vijeka vozila.

2.5. Indikatori

Medij na kojem se prikazuju rezultati mjerenja naziva se pokazni dio ili INDI-

KATOR. Prikaz rezultata mjerenja može biti jednodimenzionalan, dvodimenzio-

nalan i (kvazi)višedimenzionalan. Kod jednodimenzionalnog prikaza očitava se

iznos mjerne veličine (npr. brzina), dok se kod dvodimenzionalnog, tj. “višedi-

menzionalnog” dobiva dijagram (graf ) promjene jedne mjerne veličine u ovisno-

sti o drugoj (npr. ovisnost brzine o vremenu), odnosno jedne mjerne veličine u

ovisnosti o nekoliko njih.

Osnovna svrha i funkcija indikatora je prikaz neke mjerne veličine u obliku koji je

razumljiv čovjeku. Pritom se najčešće primjenjuje vizuelna percepcija. Ton (glas,

govor) također može poslužiti kao izlaz na pokaznom dijelu mjernog uređaja –

osobito u raznim automatiziranim sustavima, i to – pretežito – kao upozorenje

(alarm).

Kao mediji za vizualni prikaz mogu se upotrijebiti:

skala s kazaljkom oMjerna veličina (uz opisano djelovanje senzora i prijenosnog dijela mjer-

nog lanca) djeluje silom na pomični dio instrumenta koji pokreće kazalj-

ku. Ovisno o principu na kojem radi instrument, skala može biti linearna

ili nelinearna (najčešće kvadratna, ili logaritamska). Skala je podijeljena

u veći broj dijelova koji se nazivaju dijelovima skale. Npr. ako instrument

mjeri brzinu do 200 km/h, a skala je podijeljena na 40 dijelova, jednom

dijelu skale odgovara brzina od 5 km/h. Za položaj kazaljke između dvi-

je oznake na skali, očitanje se procjenjuje – što može biti jedan od rela-

tivno čestih uzroka grešaka pri mjerenju. Početak skale (nula) može biti

bilo gdje u području pomicanja, ali je obično nasasvim lijevoj strani (većina postojećih instrumenata), �sasvim desnoj strani, ili �u sredini (tada se lako utvrđuje predznak mjerne veličine – “nul-in- �strumenti”).

Glavna prednost ovih indikatora je preglednost promjene mjerne veliči-

ne. Primjenom različitih boja lako se određuje dopušteno, ili preporuče-

no, odnosno zabranjeno područje rada, kao na slici 40;

55

brojčani pokaznik oImaju ga uglavnom digitalni instrumenti. Broj znamenaka je obično iz-

među tri i osam, najčešće četiri – kao na slici 40. Prve dvije brojke pokazu-

ju sate, a druge dvije brojke pokazuju minute. Danas se pokaznik gotovo

uvijek izvodi sa svijetlećim diodama (LED) ili tekućim kristalom (LCD). Za

prikaz svake brojke postoji uglavnom sedam segmenata, slika 40. i 41.

Na pokazniku se mogu prikazati i neke dodatne informacije (npr. mjer-

no područje, vrsta mjerenja, predznak, neki bitni podatak vlastite dija-

gnostike i slika). Digitalni pokaznici (osobito oni precizniji – s više zna-

menaka) imaju znatnu prednost u smislu točnosti očitavanja, odnosno

u otklanjanju subjektivnih pogrešaka kao rezultat procjene koju je po-

trebno obaviti kod indikatora s kazaljkom;

stupičasti pokaznici oNemaju veću primjenu u mjerenjima, posebno kod onih kod kojih se

traži veća preciznost. Prikladni su za prikazivanje promjena dinamičkih

mjernih veličina. Vrlo se često koriste u kombinaciji s brojčanim poka-

znikom.

Tehnički, to se izvodi kao svjetleći stupac, ili svjetleća točka, a sve to s

pomoću niza dioda, odnosno tekućih kristala.

Slika 40. Primjeri indikatora skale s kazaljkom u funkciji brzinomjera i termometra automobila,

te brojčanog pokaznika u funkciji prikaza vremenskog sata

Slika 41. Aktiviranjem pojedinih segmenata dobivaju se različiti brojevi (ili slova)

56

papir oKoristi se kao izlazni medij kod indikatora kojima vremenski pratimo

promjenu određene mjerne veličine. To su t.zv. registratori (koji mogu

biti elektronički ili elektromehanički) te gotovo svi danas postojeći prin-

teri ili ploteri.

zaslon, odnosno ekran oIma vrlo značajnu primjenu u prikazivanju mjernih rezultata, posebno

dvodimenzionalnih.

Na početku razvoja dvodimenzionalnih prikaza, služila je katodna cijev

poput ekrana. Već je niz godina – posebno kod prijenosnih uređaja – ka-

todna cijev uspješno zamijenjena ekranom s tekućim kristalima.

Na slici 42. prikazan je primjer signala na zaslonu jednog radioničkog

dijagnostičkog uređaja. Vidljivo je da se može istodobno prikazati pro-

mjena više zanimljivih veličina u funkciji vremena (ili nekog drugog pa-

rametra). Broj mogućih različitih prikaza ovisi o potrebi, ali i o veličini

zaslona, njegovoj rezoluciji i nizu drugih tehničkih performansi.

Slika 43. primjer je suvremenijega indikatora jednog uređaja za ispiti-

vanje snage motornog vozila, na kojem se osim praćenja trenutačne

brzine gibanja automobila pri ispitivanju može istovremeno pratiti i ne-

koliko drugih parametara.

Pri mjerenju statičkih veličina, mogu kao indikator poslužiti mjerni instrumenti

sa skalom (bilo analogni, bilo digitalni), omogućuju ispis vrijednosti snimljenog

signala.

Za mjerenje dinamičkih veličina upotrebljavaju se uređaji za registriranje, pisači

i osciloskopi. Za opsežnija mjerenja (vrlo često i više zanimljivih veličina istovre-

Slika 42. Primjer prikaza signala na zaslonu jednog radioničkog dijagnostičkog uređaja

57

meno) služe magnetofoni ili neki drugi snimači električnih signala. Broj snimlje-

nih veličina može se popeti i na nekoliko desetaka, pa i stotina istovremeno.

Velika prednost takvog snimanja je u činjenici da se reprodukcijom snimljenih

signala može naknadno, posve opušteno, u odabranim uvjetima, obrađivati sni-

mljeni materijal i izdvajati na željeni način sve ono što je zanimljivo za neki po-

sao, projekt...

Danas je u sve to – gotovo bez iznimaka – uključen i vrlo širok spektar informa-

tičke opreme, sa svim njenim pogodnostima. Mjerne se veličine “učitavaju” u ras-

položivo računalo (pa i PC), putem sabirnica i programa za akviziciju u njegove

sastavnice za memoriranje podataka, odnosno pohranjivanje na poseban način

uređenih baza podataka. Za prikaz tako dobivenih rezultata mjerenja i računa-

lom prikupljenih, sređenih, obrađenih i pohranjenih podataka u prihvatljivim

oblicima (tablice, dijagrami, ...) koristi se zaslon računala (monitor, ekran), kao i

sva ostala računalna “periferija” – printeri, ploteri,…

Slika 43. Primjer mjerenja brzine na zaslonu uređaja za ispitivanje snage automobila

58

3. ISPITIVANJE MOTORNIH VOZILA

Složenija mjerenja, ili istodobno mjerenje više različitih veličina čini određeno

ispitivanje. Na temelju rezultata ispitivanja zaključuje se o konstrukcijsim i ek-

sploatacijskim svojstvima ispitivanog motornog vozila, o kvaliteti proizvodnje, o

funkciji pojedinih sklopova i uređaja, o kakvoći uporabljenih konstrukcijskih ili

pogonskih materijala…

Ispitivanje najčešće uključuje više postupaka:

utvrđivanje cilja (i objekta ispitivanja)• Često se objekt i cilj ispitivanja nazivaju predmetom ispitivanja. Ponekad se te

dvije stvari ne mogu niti odvojiti (ako treba ispitati ispravnost funkcioniranja

prototipa automobila). Međutim, ako se želi ispitati neku pojavu, zakonitost,

onda se sukladno prethodno utvrđenom cilju odabire objekt. Objekt se tada

bira s obzirom na cilj ispitivanja, a ponekad se u tom slučaju objekt ispitivanja

posebno projektira i izvodi. Tada je riječ o eksperimentalnom objektu.

određivanje metode, uređaja i mjerne opreme• Metoda ispitivanja, te uređaji i mjerna oprema najčešće su predodređeni ci-

ljem ispitivanja.

provođenje ispitivanja• Obavlja se prema programu ispitivanja, koji sadrži kompletan popis svih rad-

nji koje treba obaviti da bi se došlo do rezultata ispitivanja.

ocjenjivanje rezultata ispitivanja• Ocjena rezultata ispitivanja sadrži analizu grešaka mjerenja.

izvođenje potrebnih zaključaka o obavljenom ispitivanju.• U posljednjoj etapi ispitivanja se na temelju rezultata (i ostalih zapažanja u

tijeku) ispitivanja osvrće na ispunjenost postavljenog cilja ispitivanja i daje

završna ocjena.

3.1. Klasifi kacija ispitivanja automobila

Postoji mnogo kriterija po kojima se može napraviti klasifi kacija ispitivanja au-

tomobila, a najčešći su vrsta ispitivanog objekta, namjena ispitivanja, njihov op-

seg, način realizacije ispitivanja itd.

59

3.1.1. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema opsegu

S obzirom na opseg ispitivanja razlikuju se:

ispitivanje kompletnog sustava – motornog vozila, motora SUI, ...• ispitivanje pojedinog uređaja, agregata ili sklopa, te• ispitivanje pojedinog dijela ili detalja, ali i• ispitivanje primijenjenih eksploatacijskih materijala u vozilu (gorivo, • ulje, masti i dr.), ili

ispitivanje određenih eksloatacijskih karakteristika vozila (prohodnost, • vučne, kočne, dinamičke karakteristike, ubrzanja...)

3.1.2. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema načinu

S obzirom na način (prema mjestu i uvjetima) ispitivanja razlikuju se

stacionarna – laboratorijska ispitivanja oObavljaju se u laboratoriju na posebno izrađenim uređajima za ispitivanje.

Povoljni uvjeti omogućuju primjenu vrlo raznolike i točnije opreme, što jamči

i opsežnija mjerenja i preciznije rezultate ispitivanja.

Osnovni je nedostatak povremena nemogućnost potpunog simuliranja vanj-

skih utjecaja na ispitivani problem i razmatranje njihovog djelovanja na pona-

šanje objekta ispitivanja.

cestovna ispitivanja oObavljaju se tijekom kretanja motornog vozila po cesti, tako da postoji mo-

gućnost ispitati automobil u stvarnim uvjetima uporabe.

Pritom se suočava s otežanim, a ponekad i onemogućenim korištenjem kva-

litetne laboratorijske opreme, koja je osjetljivija, te često neprimjerena za

uporabu izvan laboratorija. I kada se uspije uporabiti, moguće je suočavanje s

problemom manje točnosti dobivenih rezultata – u odnosu na laboratorijska

mjerenja – zbog otežane kontrole i podešavanja mjerne opreme.

Ova ispitivanja mogu biti, a uglavnom i jesu realnija, ali dugotrajnija i skuplja.

poligonska ispitivanja oTo su cestovna ispitivanja na poligonu.

U traženju mogućnosti ispitivanja vozila u različitim cestovnim uvjetima upo-

rabe problem može biti svladavanje prostora od lokacije do lokacije. Troškovi

traženja i svladavanja prostora pri traženju različitih uvjetima uporabe pone-

kad čine isplativim izgradnju poligona, gdje se na manjem prostoru ispitivani

automobil može dovesti u čitav spektar različitih uvjeta uporabe. Predstavlja-

ju vrstu ubrzanih ispitivanja motornog vozila pri forsiranim režimima vožnje

po posebnim pokusnim stazama i objektima izrađenim na pokusnom poligo-

nu. To su specijalni građevinski oblikovani prostori na kojima se nesmetano i

intenzivno sprovode raznovrsna ispitivanja i provjere od posebne važnosti za

60

istraživanje i razvoj automobila, kako prototipa, tako i primjeraka iz serijske

proizvodnje.

Poligonskim se ispitivanjima osiguravaju znatno povoljniji i stabilniji uvjeti za

rad u odnosu na cestovna ispitivanja – kod kojih niz vanjskih faktora i slučaj-

nosti utječe na točnost i duljinu trajanja ispitivanja. Posebna je pogodnost po-

ligonskih ispitivanja uočljiva pri usporednom ispitivanju više različitih modela

vozila (pri istim režimima vožnje i opterećenja).

eksploatacijska ispitivanja oOva ispitivanja su poseban oblik cestovnih ispitivanja. Obavljaju se praćenjem

određenih parametara tijekom uobičajene uporabe ispitivanog motornog

vozila.

S obzirom na navedene posebnosti laboratorijskih i cestovnih ispitivanja, u

praksi se često radi rješavanja određenog problema primjenjuju u kombina-

ciji. Time se često postiže optimiranje u dobivanju dovoljno dobrog rezultata

uz sniženje troškova ispitivanja.

3.1.3. Klasifi kacija ispitivanja automobila prema namjeni

S obzirom na namjenu ispitivanja razlikuju se

osnovna ispitivanja oNajsadržajnija su jer obuhvaćaju ispitivanje svih karakteristika i svojstava mo-

tornog vozila, od geometrijskih i težinskih parametara, dinamičke i eksploa-

tacijske karakteristike, te parametre i režime opterećenja bitnih i vitalnih sklo-

pova i uređaja i naprezanje njihovih elemenata.

Obavljaju se na prototipovima novih ili rekonstruiranih vozila. Cilj im je odre-

đivanje konstrukcijskih parametara, tehničkih karakteristika, dinamičkih i

eksploatacijskih značajki i njihova usporedba s projektnim zahtjevima ili teh-

ničkim uvjetima, koji su predstavljali osnovu za projektiranje prototipa, ili ot-

krivanje nedostataka konstrukcije zbog njihova otklanjanja, radi izbora opti-

malnog podešavanja pojedinih uređaja ili izvedenih svojstava i karakteristika

sukladno projektnim zahtjevima.

znanstvena ispitivanja oObavljaju se radi utvrđivanja općih odnosa ili zakonitosti. Uglavnom se reali-

ziraju u posebno ovlaštenim i osposobljenim znanstvenim ustanovama – in-

stitutima.

Njima najčešće prethode opsežna teorijska razmatranja, a njihova najčešća

svrha je potvrda i verifi kacija takvih razmatranja, odnosno njihova dopuna.

proizvodna (prijemna) ispitivanja oVezana su za proizvodnju, ili generalne popravke automobila i osnovni im je

cilj kontrola kvalitete proizvoda na kraju proizvodnje ili remonta, prije počet-

ka uporabe vozila.

61

prijemno-kvalifi kacijska ispitivanja oImaju cilj svestranog ispitivanja radi ocjene tehničkog stanja i eksploatacijskih

svojstava ispitivanog objekta radi donošenja odluke o početku proizvodnje

ispitanog motornog vozila ili dopuštenja početka njegove uporabe.

kontrolna ispitivanja oMogu biti tvornička, kada se provode s ciljem sustavne provjere kvalitete izra-

de, funkcioniranja i deklariranih karakteristika te izvedenih značajki i karak-

teristika motornog vozila. Pritom je osnovno dobiti odgovor na pitanje je li

motorno vozilo izrađeno sukladno utvrđenim karakteristikama, postojećim

standardima i tehničkim uvjetima proizvodnje.

Mogu biti i periodično eksploatacijska kada se njima provjerava očuvanost za-

htijevanih tehničkih svojstava automobila nakon određenog razdoblja upora-

be.

usporedna – homologacijska ispitivanja oCilj im je provjera zadovoljavaju li neki propisani zahtjev u vezi s tehničkim

svojstvima koja se odnose na sigurnost uporabe i intenzitet agresivnosti utje-

caja automobila na okoliš.

3.1.3.1. Homologacija

Naziv homologacija dolazi od francuske riječi “la homologation” što označuje

“utvrđivanje sukladnosti prema nečemu”.

Provjera homologacijske podobnosti vozila koja se uvoze i prvi put registriraju

u Republici Hrvatskoj započela je 1997. godine. Od tada svako vozilo (i njego-

va pripadajuća dokumentacija), prije uvoznog carinjenja (osim nekih propisom

određenih iznimaka), podvrgavaju se homologacijskom pregledu.

Potrebno je pojmovno razlučiti

I. homologaciju vozila (odnosno nekog dijela i uređaja na vozilu) od

II. provjere homologacijske podobnosti vozila.

I. HOMOLOGACIJA VOZILA (odnosno dijelova i uređaja na vozilu) jest ispitiva-

nje i utvrđivanje sukladnosti ispitivanih dijelova s europskim pravilnicima ili

smjernicama koje se odnose na ispitivani dio i za određenu kategoriju vozila.

Homologacijsko ispitivanje mogu obavljati samo ovlaštene ustanove i nakon

ispitivanja (ako je dio vozila u skladu sa zahtjevima pravilnika ili smjernice

prema kojoj je ispitivanje obavljeno), proizvođač dijela mora na ispitivani dio

postavljati znak kojim se dokazuje da je dio homologacijski ispitan. Retultat

uspješno provedene homologacije kompletnog vozila za europsko tržište jest

dobivanje CE oznake ovlaštene ustanove.

Proizvođači automobila (ili dijelova za automobile) prije početka proizvodnje

nekog novog vozila ili dijela na njemu, moraju obaviti homologacijsko ispiti-

vanje prije ulaska u prodaju nekog vozila, tako da sva vozila, kada stignu na

tržište, moraju imati na sebi prikazane homologacijske oznake.

62

Homologacijom vozila, odnosno određenih dijelova na vozilu, ispituju se ure-

đaji bitni za sigurnosno i ekološko funkcioniranje vozila. To je postupak kojim

u svakoj europskoj državi ovlaštena ustanova, potvrđuje sukladnost vozila

kao cjeline s odredbama propisa o homologaciji opreme i dijelova motornih

vozila, čime se želi regulirati poglavito

sigurnost uporabe motornih vozila i ozaštita okoliša pri uporabi motornih vozila. o

U području sigurnosti ispituju se uređaji bitni za aktivnu sigurnost vozila (npr.

kočnice, uređaj za upravljanje, gume, svjetla, signalni uređaji i dr.), za pasivnu

sigurnost vozila (npr. sigurnosni pojas, sigurnosna stakla, smanjenje opasno-

sti od požara, unutarnja oprema vozila i dr.) i opće sigurnosni zahtjevi (npr.

zaštita od neovlaštene uporabe, brzinomjer, mjerenje potrošnje i snage go-

riva i dr.).

U području ekologije ispituje se emisija ispušnih plinova iz motora, emisija

krutih čestica iz motora, buka, radijske smetnje i dr.

Doskora je u Hrvatskoj ovlaštena ustanova za homologacije bio Državni za-

voda za normizaciju i mjeriteljstvo (DZNM). Od 2005. godine Hrvatski zavod

za normiranje (HZN) i Državni zavod za mjeriteljstvo (DZM) rade odvojeno.

Svi poslovi, vezani za homologacije motornih vozila, danas su u nadležnosti

Državnog zavoda za mjeriteljstvo.

II. PROVJERA HOMOLOGACIJSKE PODOBNOSTI VOZILA odnosno dijelova i

uređaja na vozilu je postupak koji se obavlja prije uvoznog carinjenja (za vo-

zila koja se ne proizvode u Hrvatskoj) i kojim se dokazuje da su dijelovi vozila

ispitani u skladu s onim europskim pravilnicima ili smjernicama koje su na

snazi u Hrvatskoj. Ova provjera ima zadatak spriječiti uvoz sigurnosno i eko-

loški nepodobnih vozila koja, u trenutku uvoza i prve registracije, ne odgova-

raju homologacijskim propisima u Republici Hrvatskoj.

Provjerom homologacijske podobnosti vozila samo se dokazuje je li vozilo

uistinu ispitano u skladu s europskim homologacijskim pravilnicima ili smjer-

Slika 44. Primjeri homologacijskih oznaka na bočnom i vjetrobranskom staklu jednog

osobnog automobila

63

nicama, tj. svim zahtjevima bitnim za sigurnost prometa i zaštitu okoliša. Riječ

je prije svega o administrativnom postupku. Uvidom u homologacijsku doku-

mentaciju i homologacijske oznake na vozilu utvrđuje se je li vozilo homolo-

gacijski podobno ili nije.

Temeljni propis koji određuje postupak provjere homologacijske podobnosti

vozila je

PRAVILNIK O HOMOLOGACIJI VOZILA

koji je donio Državni zavod za normizaciju i mjeriteljstvo (NN 15/02), a koji se

relativno često dopunjuje i prilagođava europskom zakonodavstvu iz ovog po-

dručja, odnosno novim tehnološkim rješenjima koja nalaze primjenu u automo-

bilskoj industriji. Taj je Pravilnik donesen na temelju ZAKONA O NORMIZACIJI

(NN 55/96).

Mora se napomenuti da se u tekstu ovog pravilnika koristi termin homologacije

često i za postupak homologacije vozila i za postupak provjere homologacijske

podobnosti vozila.

To znači da provjera homologacijske podobnosti vozila uključuje

pregled dokumentacije i opregled vozila, oizdavanje izvještaja o zadovoljavanju propisanih uvjeta, te oizdavanje potvrde o sukladnosti. o

Postupak obavlja Državni zavod za mjeriteljstvo (DZM), odnosno pravna osoba

koju je ovlastio Državni zavod za mjeriteljstvo. DZM može za homologaciju i pro-

vjeru homologacijske podobnosti vozila, odnosno za stručne i tehničke poslove

u postupku homologacije i provjere homologacijske podobnosti, ovlastiti prav-

nu osobu koja ispunjava određene uvjete.

Prema navedenom pravilniku, “homologacija” (ustvari provjera homologacijske

podobnosti) provodi se kao

“homologacija” tipa vozila i o“homologacija” pojedinačnog vozila. o

“Homologacija” tipa vozila postupak je potvrđivanja sukladnosti tipa vozila s

propisima, a provodi se za vozila koja se proizvode ili uvoze u RH.

Provjera homologacijske podobnosti tipa vozila provodi se za vozila koje uvo-

ze generalni zastupnici (ili ovlašteni dobavljači) proizvođača vozila u RH ili sam

proizvođač vozila. Provedbu postupka obavlja Državni zavod za mjeriteljstvo.

Provjera se sastoji od pregleda svih homologacijskih izvješća kojima se dokazuje

provedba homologacijskih ispitivanja za određene dijelove vozila i pregledom

vozila uzorka tj. homologacijskih oznaka na njemu. Nakon provjere vozila uzor-

ka i pripadajuće dokumentacije, te utvrđivanja je li određeni tip vozila homolo-

gacijski podoban, Državni zavod za mjeriteljstvo generalnom zastupniku izdaje

Potvrdu o sukladnosti tipa vozila. Postojanje Potvrde o sukladnosti tipa vozila

jedan je od uvjeta da bi vozila koje uvozi generalni zastupnik mogla prijeći gra-

64

ničnu crtu i biti uvozno ocarinjena. Također, generalni zastupnici, za svako poje-

dinačno vozilo koje prodaju, a na osnovi Potvrde o sukladnosti tipa vozila, izdaju

Izjavu o sukladnosti vozila. Pomoću te izjave vozilo se može prvi put registrirati

u Republici Hrvatskoj.

“Homologacija” pojedinačnog vozila postupak je potvrđivanja sukladnosti

pojedinačnog vozila s propisima, a provodi se za nova i rabljena* vozila koja do-

bavljač, koji nije posjednik potvrde o sukladnosti tipa vozila, pojedinačno uvozi

radi prodaje ili ih uvozi pravna ili fi zička osoba za svoje potrebe.

Provjera homologacijske podobnosti pojedinačno uvezenog vozila provodi se

za svako vozilo (osim nekih – u trenutku uvoza – važećim propisom izuzetih). Za-

htjev za provedbu provjere homologacijske podobnosti pojedinačno uvezenog

vozila pokreće uvoznik vozila.

U tablici, u prilogu 1. ove knjige, nalazi se pregled vozila prema kategorizaciji.

Tipom vozila, u smislu Pravilnika o homologaciji vozila, razumijevaju se vozila iste

kategorije, istoga proizvođača i iste proizvođačke oznake tipa, koja se bitno ne

razlikuju u pogonskom motoru i podvozju. Tip vozila može sadržavati

varijante i oizvedbe. o

Varijante tipa vozila, u smislu Pravilnika o homologaciji, sva su vozila jednog tipa

koja se ne razlikuju po obliku karoserije i po motoru – što se tiče radnoga po-

stupka, broja i rasporeda cilindara, snage (više od 30%) i radnog obujma (više

od 20%), po broju i rasporedu pogonskih osovina, kao i po broju i rasporedu

upravljanih osovina.

Izvedbe varijante tipa vozila u smislu Pravilnika o homologaciji jesu vozila jedne

varijante s manjim međusobnim razlikama.

Vozila koja se uvoze u Republiku Hrvatsku moraju biti homologirana sukladno

odredbama Pravilnika ECE R 36.03 da bi mogla biti uvozno ocarinjena. Potvrda

o sukladnosti pojedinačno pregledanog vozila ili Izjava o sukladnosti vozila ob-

vezno se prilaže pri tehničkom pregledu prije prve registracije vozila u Republici

Hrvatskoj.

U trenutku dovršetka ove knjige u Hrvatskoj je bilo na snazi 96 homologacijskih

pravilnika, a riječ je o ECE pravilnicima (pravilnici Ekonomske komisije UN za Eu-

ropu). Također, Hrvatska priznaje homologaciju dijelova vozila obavljenu prema

EEC smjernicama (smjernice Europske unije) ako je smjernica sukladna odgova-

rajućem ECE pravilniku na snazi u Hrvatskoj. Popis pojedinačnih ECE pravilnika

kojima moraju udovoljiti motorna vozila prije prve registracije u Republici Hrvat-

skoj predočen je u prilogu 2. ove knjige.

* Rabljenim vozilima u smislu Pravilnika o homologaciji vozila smatra se motorno vozilo od čije je prve registracije prošlo najmanje tri mjeseca i koje je u tom razdoblju prešlo najmanje 3000 km.

65

Primjenom Pravilnika o homologaciji vozila, za svakog uvoznika bitna je ho-

mologacijska podobnost automobila. Odgovor na pitanje o homologacijskoj

podobnosti svakog vozila može se dobiti poznavanjem VIN oznake (broj proi-

zvođača podvozja) vozila. Prema VIN oznaci, generalni zastupnik može dati po-

datke na osnovu kojih je ECE pravilnika ili EEC smjernica vozilo homologirano,

odnosno je li podobno za naš prostor. Načelno, sva vozila koja su bila namijenje-

na europskom tržištu, a proizvedena su poslije 1994. godine odgovaraju homo-

logacijskim zahtjevima. Vozila koja su namijenjena nekim drugim neeuropskim

tržištima (mogu biti proizvedena i ove godine), ne moraju udovoljavati homo-

logacijskim zahtjevima i u tom se slučaju ne mogu registrirati u Hrvatskoj, tj. ne

mogu se koristiti u našem javnom prometu.

Hrvatska je uvela provjeru homologacijske podobnosti vozila, kao i sve europske

države geografski smještene zapadno od naše. Na taj način štite svoja tržišta od

sigurnosno i ekološki loših proizvoda. Učinak je dvostruk:

u uporabi su bolji automobili (sigurniji i ekološki nježniji), ali i• daje se stanovita prednost vlastitim proizvođačima automobilske indu-• strije, jer činjenica je da svi neeuropski proizvođači vozila, žele li proda-

vati svoje proizvode u Europu, moraju ih prilagođavati europskim pro-

pisima o homologaciji vozila.

3.2. Ispitivanje motora SUI

Motori s unutarnjim izgaranjem, kao pogonski agregati motornih vozila, najče-

šće se ispituju radi dobivanja podataka temeljem kojih se može doći do spoznaje

o bitnim izvedenim svojstvima i karakteristikama koje određuju

stupanj ispunjenosti projektnih zahtjeva i pogodnost za uporabu,• kvalitetu proizvodnje,• proces pretvaranja toplinske energije u mehanički rad,• efektivnu snagu i moment motora, te brzinsku i ostale karakteristike • motora,

ekonomičnost rada,• pouzdanost i izdržljivost,• pogodnost za održavanje itd.•

Zbog svoje specifi čnosti, u proizvodnji motora se na svakom proizvedenom pri-

mjerku obično obavljaju završna ispitivanja kako bi se provjerila kvaliteta mon-

taže i veličine osnovnim efektivnih parametara motora te njegova konačna po-

dešenost prije isporuke.

Posebna, razvojna ispitivanja, koja se utvrđuju, zahtijevaju i planiraju u projek-

tnim odjelima proizvođača, ili pak znanstvenim ustanovama – institutima, traju

znatno dulje. Njihov opseg zahtijeva redovito posebnu opremu sukladno utvr-

66

đenom cilju ispitivanja i odrađuju se u specijalnim, za tu svrhu namijenjenim

ispitnim laboratorijima.

Takvi laboratoriji, ili ispitne stanice, opremljeni su posebnim ispitnim stolovima.

3.2.1. Stolovi za ispitivanje motora

Ispitni stolovi su posebno projektirani i napravljeni uređaji namijenjeni za nave-

dena ispitivanja motora s unutarnjim izgaranjem. Takvi stolovi omogućuju osi-

gurati većinu standardnih i posebnih zahtjeva. Opseg ispitivanja na stolu ovisi o

njegovoj opremljenosti – i obratno. Za standardna ispitivanja stol treba imati

kočnicu,• postolje s detaljima za pričvršćivanje motora,• vratilo za spajanje ispitivanog motora i kočnice,• sustav za napajanje motora gorivom s ugrađenim uređajem za mjere-• nje potrošnje goriva,

vodovodni sustav za hlađenje motora (ako je motor s posrednim hla-• đenjem) i kočnice (ako je hidraulična),

sustav za odvodnju ispušnih plinova, te uvijek i• pult za upravljanje ispitivanjem.•

Osnovni uređaj ispitnog stola je kočnica. Ona mora apsorbirati efektivnu snagu

motora i omogućiti stabilni rad na svim režimima ispitivanja motora. Osnovni je

zahtjev da kočnica posjeduje barem uređaje za mjerenje okretnog momenta i

brzine vrtnje motora.

Svaka kočnica ima rotor, koji se mehanički povezuje s koljenastim vratilom ispiti-

vanog motora, najčešće preko posebnog prijenosnog vratila. Ispitivani motor se

opterećuje tako što se na odabrani način u kočnici izaziva kočenje njezinog roto-

ra. S obzirom na primijenjeni način kočenja, postoje sljedeće izvedbe kočnica:

mehaničke,• hidraulične,• zračne i• električne.•

Neovisno o iskorištenom principu za kočenje motora, moment kočenja kočnice

mora biti jednak efektivnom momentu motora (izlazni moment motora na nje-

govom zamašnjaku)

Mk = Me,

Pritom postoji i ravnoteža u bilanci snaga kočnice i ispitivanog motora, tj.

Pk = Pe

Jedan od najvažnijih podataka svake kočnice je njena karakteristika. Karakteri-

stika kočnice je funkcionalna ovisnost njene apsorpcijske snage o brzini vrtnje

67

(broju okretaja). Uglavnom se daje u grafi čkoj formi kao dijagram koji defi nira

mogućnosti primjene konkretne kočnice.

Kod mehaničkih kočnica kočni moment, kojim se apsorbira energija ispitivanog

motora SUI, realizira se silom mehaničkog trenja na ugrađenim detaljima rotora

kočnice. Tipični predstavnik ovakve izvedbe je takozvana Prony kočnica, čija je

shema na slici 45. Mehanička energija se pretvara uz pomoć trenja u toplinsku

energiju, pa je nužno izvesti prilično intenzivni sustav hlađenja.

Snaga na vratilu kočnice je:

P = 2rπ n T [W].

Iz sume momenata s obzirom na centar rotacije proizlazi:

T r = F l [Nm].

Kombinacijom tih dvaju izraza slijedi izraz za snagu:

P = 2rπ nFl/r [W],

gdje je:

P [W] – snaga na vratilu kočnice,

T [N] – sila trenja,

r [m] – polumjer vratila,

n [s -1] – brzina vrtnje vratila,

F [N] – sila na kraku kočnice,

l [m] – duljina kraka kočnice.

Iz prethodnog izraza dobije se pojednostavnjeni izraz s prikladnijim veličinama:

P = 2π nFl/1000*60 [kW]

Slika 45. Prony mehanička kočnica, lit. [40]

68

U tom se izrazu brzina vrtnje n uvrštava u [min-1].

Ako se odabere l = 0,9549 [m], prethodni izraz se svodi na približan izraz:

P = F n / 10 000 [kW]

Sila F preko poluge stvara pritisak na vratilo kočnice, te se kao posljedica javlja

sila trenja na vratilu (sila kočenja). Sila kočenja stvara moment kočenja. Energija

kočenja pretvara se u toplinu koja se odvodi rashladnim sredstvom.

Danas se ove kočnice vrlo rijetko koriste zbog nedovoljne točnosti – uglavnom

za vrlo slabe motore – ili pak u kombinaciji s nekim drugim kočnicama. U kombi-

naciji s hidrauličnom kočnicom, osnovna im je zadaća pokriti područje ispitiva-

nja malih brojeva okretaja, koje hidraulična kočnica ne može sasvim pouzdano

ispitati.

Hidraulična kočnica je pokazala niz prednosti u odnosu na mehaničke kočnice,

te zbog toga ima široku primjenu, od najmanjih snaga, pa sve do kočenja velikih

sporohodnih brodskih motora. Kočni se moment kod nje javlja kao posljedica

sila hidrauličnog otpora trenja, koje djeluju na rotor kočnice pri njegovoj rotaciji

u tekućini. Pritom se energija ispitivanog motora troši na zagrijavanje tekućine

u kočnici. Zato je nužno održavati stalni protok tekućine, kako radna teperatura

ne bi prešla dopuštenu razinu, tj. kako bi se održavala u dopuštenim granicama.

Kao radni medij uglavnom se koristi voda zbog niske cijene, velike specifi čne

topline i postojane viskoznosti u području uobičajenih radnih temperatura.

Slika 46. Hidraulična kočnica, lit. [40]

69

Hidraulična kočnica je prikazana na slici 46. Osnovni elementi kočnice su sta-

tor i rotor u kojima se nalaze lopatice. Voda ulazi u sustav preko dovodne cijevi

(1) ravnomjerno u prstenastu komoru (2), te kroz provrt u statorskoj lopatici u

vrtložnu komoru (3). Rotor (4) rotira, vrtloži vodu u vrtložnoj komori i pretvara

energiju kočenja u toplinu. Moment kočenja ovisan je o stupnju punjenja vrtlož-

nih komora. Punjenje se regulira preko ventila (14). Regulacija ventila izvodi se

pomoću regulacijskog uređaja i njegovog pogona (16). Moment kočenja prenosi

se od oscilirajućeg kućišta (19) preko poluge na senzoru (18).

Da bi se kočili motori većih snaga, rotori se nadodaju aksijalno u paketu, kako je

prikazano na slici 47.

Apsorpcijska snaga Pk hidraulične kočnice ovisi o njezinim konstrukcijskim para-

metrima (koji se izražavaju nekom konstantnom vrijednošću Kp), o tekućini koja

se koristi kao radni medij, o količini radnog medija u kočnici (stupanj punjenja ϕ)

te o brzini njene vrtnje ω. To se može izraziti na sljedeći način:

Pk = Kp f(ϕ, ω3)

Grafi čki prikaz karakteristike (dijagram) jedne tipične hidraulične kočnice predo-

čen je na slici 48.

Kao što se vidi iz dijagrama, kod maksimalnog punjenja ϕmax, apsorpcijska snaga

hidraulične kočnice raste po krivulji OA (kubna parabola – zbog ovisnosti snage

Pk o ω3).

U točki A opterećenje kočnice dostiže maksimalnu proračunsku vrijednost, s ob-

zirom na projektiranu čvrstoću konstrukcije. To je ujedno i točka maksimalne vri-

jednosti kočnog momenta kočnice Mk max. Od točke A do točke B moment kočnice

zadržava svoju konstantnu (maksimalnu) vrijednost Mk max, pri čemu apsorpcijska

snaga raste proporcionalno porastu brzine vrtnje (pravac – zbog ovisnosti o ω),

uz permanentni pad stupnja punjenja ϕ.

Slika 47. Hidraulična kočnica s paketom aksijalno spojenih rotora, lit. [40]

70

Povećanje snage kočenja (uz smanjenje stupnja punjenja) ograničeno je dozvo-

ljenim porastom temperature radnog fl uida (vode). Zato linija BC predstavlja

ograničenje na razini maksimalne apsorpcijske snage Pk max, s obzirom na toplin-

ske uvjete.

Linija CD je vertikalna, zbog ograničenja određenog maksimalnom brzinom vrt-

nje rotora kočnice na koju je proračunat.

Cijelo zatvoreno područje ograničeno linijama OABCDO predstavlja područje

rada kočnice i tom kočnicom se može ispitivati svaki motor SUI čija vanjska ka-

rakteristika ulazi u to područje.

Glavni nedostatak hidrauličnih kočnica ogleda se u činjenici da se apsorbirana

energija ne može iskoristiti. Osim toga, te kočnice (što se vidi iz karakteristike)

imaju malu snagu u području malih brzina vrtnje, pa se često – u tom dijelu –

moraju kombinirati s mehaničkim kočnicama. Međutim, zbog svoje jednostav-

nosti, trajnosti i pouzdanosti još uvjek se prilično široko koriste pri ispitivanju

motora SUI.

Kod zračnih kočnica rotirajući element kočnice ima lopatice čiji se konstrukcijski

parametri mogu mijenjati, odnosno ima elisu promjenjivog koraka. Snaga mo-

tora koji se ispituje apsorbira se otporom zraka. Principijelno, vrlo slično hidrau-

ličnim kočnicama, samo što je ovdje u uporabi drugi fl uid, tj. zrak.

Ove kočnice su vrlo pogodne za ispitivanje zrakom hlađenih motora.

Električne kočnice prema načinu rada mogu se podijeliti na one koje rade kao

generatori elekrične struje ili one koje rade na principu vrtložnih struja.

Na slici 49. prikazan je presjek kočnice koja radi na principu vrtložnih struja, a

proizvođač je “Hofmann”. U statoru se nalazi uzbudni namotaj kroz koji teče isto-

smjerna struja. Ona stvara homogeno magnetsko polje čije su linije okomite na

Slika 48. Karakteristika hidraulične kočniceϕ• max= 1 najveći je stupanj punjenjaϕ• min = najmanji mogući stupanj punjenja

71

ozubljene plohe rotora. Zbog rotacije ozubljenog rotora nastaju na unutarnjoj

strani statora vrtložne struje, koje sa svoje strane stvaraju magnetsko polje su-

protno rotaciji rotora. Stoga rotor nastoji zarotirati stator u svom smjeru gibanja.

Stator je povezan preko poluge na senzor koji registrira silu, odnosno moment

kočenja.

Kroz uzbudni namotaj (1) električne kočnice “Schenk”, prikazane na slici 50., teče

istosmjerna struja koja stvara magnetsko polje. Ozubljeni rotor (2), svojom vrt-

njom, siječe magnetsko polje i u statorskom dijelu rashladnih komora (3) indu-

cira se vrtložna struja koja stvara magnetsko polje i tako koči rotor (2, 4). Tijelo

kočnice (12) povezano je preko poluge i senzora sile (13), koji registrira silu koče-

nja odnosno moment. Regulacija rada kočnice izvodi se regulacijom uzbudnog

napona. Energija kočenja pretvara se u toplinu i odvodi rashladnom vodom kroz

kanale u statoru. Treba napomenuti da temperatura rashladne vode ne smije

rasti iznad 45 oC zbog intenzivnog stvaranja kamenca.

Slika 49. Nacrt poprečnog presjeka električne kočnice “Hofmann”, lit. [40]

Slika 50. Nacrt poprečnog presjeka električne kočnice “Schenk”, lit. [40]

72

Kad ispitivani motor snagu troši za pokretanje generatora elekrične struje, dobi-

va se električna kočnica koja apsorbiranu energiju ispitivanog motora pretvara u

električnu energiju, koja se može iskoristiti.

U usporedbi s prethodnim kočnicama, ove kočnice omogućavaju ne samo stabi-

lan rad, jednostavnu regulaciju i jednostavno upravljanje nego i nezanemarive

uštede u energetskim troškovima ispitivanja. Na ovakvim ispitnim stolovima naj-

češće se koriste generatori istosmjerne struje s kombiniranom pobudom.

U Prilogu 3. ove knjige prikazan je primjer ispitivanja snage motora SUI s opisom

ispitivanja koji uključuje uvjete ispitivanja, računsku obradu dobivenih rezultata

ispitivanja, snimljenu brzinsku karakteristiku motora SUI i odgovarajući zaklju-

čak o obavljenom ispitivanju.

Slika 51. Izgled jednog laboratorija za ispitivanje motora SUI električnom kočnicom

Universitaet der Bundeswehr Hamburg

73

3.2.2. Ispitivanje onećišćenja okoliša motorom SUI

Pri radu motora SUI u atmosferu se emitira niz štetnih tvari. Najveća količina štet-nih tvari iz automobila u okoliš dospijeva iz ispušnih plinova nakon procesa izga-ranja pogonskog goriva u motoru. Ispušni plinovi motora sadrže više od stotinu različitih spojeva. Gotovo svi su otrovni ili štetni.

Ključni čimbenici koji pokreću promjene u konstrukciji novoproizvedenih oto i dizel motora, odnosno motornih vozila, propisi su o smanjenju količine štetnih ispušnih plinova. UN propisi Ekonomskog povjerenstva za Europu (ECE pravil-nici), odnosno propisi Europske unije (EEC-direktive) usmjeravaju tehnologiju proizvodnje i nabave – uvoza novih motornih vozila. Stoga domaći propisi pri nabavi novih vozila s tržišta, ili iz kooperacije-proizvodnje vozila, moraju biti usklađeni s ovim propisima. Republika Hrvatska je prihvatila obvezu primjene ECE pravilnika, odnosno EEC direktiva, ali s vremenskom odgodom stupanja na snagu, s obzirom na domaće uvjete i stupanj razvoja. Njima su, ovisno o raz-doblju primjene, kategoriji vozila i vrsti motora, propisane metode ispitivanja i dopuštene granice emisija

ugljičnog monoksida CO,• ugljikovodika HC,• dušikovih oksida NO• x,čestica PM (engl. • Particulate Matter),nemetanskih ugljikovodika NMHC,• a kod motora na prirodni plin i količina metana CH• 4.

Kod motora s kompresijskim paljenjem (dizel motori) ograničena je još i nepro-zirnost ispušnih plinova – preko graničnog zacrnjenja. Također je ograničena ko-ličina hlapivih tvari koje vozilo ispušta iz sustava za gorivo.

Euro 1 do Euro 6 su nazivi propisa različitih stupnjeva strogoće dopuštenih emi-sija navedenih štetnih tvari. Treba napomenuti da se zahtjevi za propisanim emi-sijama ne bi mogli ostvariti bez odgovarajućih goriva, pa se pratećim propisima također nadzire i kvaliteta goriva. Uz poboljšavanje kvalitete goriva, smanjivanje generiranja štetnih tvari uglavnom se ostvaruje:

poboljšanjima procesa izgaranja u cilindru motora SUI (smanjivanje • tzv. sirovih emisija),pročišćavanjem ispušnih plinova nakon što izađu iz motora,• smanjivanjem otpora vožnje i• optimiranjem upravljanja radom motora i motornog vozila u cjelini.•

S obzirom na kemijski sastav goriva i na prirodu procesa izgaranja, od štetnih tvari za ljude i okoliš, zasigurno najviše ugljičnog monoksida CO, ugljikovodi-ka CmHn, dušikovih oksida NOx, aldehida R-COH, kemijskih spojeva olova i čađi. Zbog toga su se morala uvesti ograničenja uporabe motornih vozila u velikim gradovima tijekom kritičnih godišnjih razdoblja. Odluke o ograničenju uporabe automobila donose se na temelju podataka dobivenih praćenjem razine štetnih sastojaka ispušnih plinova koje u atmosferu emitiraju automobili.

74

Sastojci štetnih tvari iz ispušnih plinova motornih vozila određuju se na propi-

sani način. Prilikom snimanja karakteristika motora (brzinska, teretna, regulacij-

ska, ...) ispituje se i količina te sastav nastalih ispušnih plinova. Dijagrami u koje

se standardno unose krivulje promjene efektivne snage motora Pe, efektivnog

momenta motora Me, ukupne Gh i specifi čne potrošnje goriva ge u funkciji brzine

vrtnje ω, kompletiraju se podacima o sastavu toksičnih tvari u ispušnom plinu,

kako je prikazano na slici 52.

Brzinska karakteristika toksičnosti motora SUI koji se koristi na konkretnom au-tomobilu, pokazuje kako se s promjenom režima rada motora mijenja količina emitiranih štetnih plinova. Tako se dolazi i do zaključaka o režimima rada koji su pogodniji za uporabu automobila s aspekta onečišćenja okoliša.

Metode su ispitivanja motora SUI standardizirane kako bi se rezultati dobiveni u različitim ovlaštenim laboratorijima, ali i u različitim okolišnim uvjetima koji izravno utječu na dobivene rezultate, mogli uspoređivati. Propisani način ispi-tivanja je na stanovit način prilagođen posebnostima uporabe motora SUI na određenoj vrsti motornih vozila. Pritom je bitno da su principi korigiranja dobi-venih konkretnih rezultata mjerenja s obzirom na uvjete okoliša identični za sve standardizirane postupke.

Slika 52. Brzinska karakteristika toksičnosti motora s podacima o emitiranim sastojcima u

ispušnim plinovima

75

U posebnom dijelu, u dodatku ove knjige, prikazan je primjer ispitivanja štetnih ispušnih plinova motora SUI za pokretanje mopeda (Prilog 4.).

Emisije štetnih tvari putničkih (kategorija M1) i lakih teretnih vozila (N1) ispituju se tako da se na posebnom ispitnom uređaju (slika 53.) simulira vožnja prema novom europskom voznom ciklusu NEDC (engl. New European Driving Cycle), sli-ka 54. Ispušni plinovi se pritom hvataju u posebne spremnike (vreće), te se anali-zira njihov sastav i izračunava se emisija svakog propisima ograničenog štetnog sastojka [g/km].

Novi europski vozni ciklus – NEDC sastoji se od četiri pojedinačna gradska ci-klusa i jednog izvangradskog. Prosječna brzina tijekom cijelog ciklusa iznosi 34 km/h, a najveća je 120 km/h. Za vrijeme ispitivanja, radne točke zahvaćaju samo dio radnog područja motora, ovisno o njegovoj snazi.

Slika 53. Shema uređaja za mjerenje štetnih emisija putničkih vozila

Slika 54. Novi europski vozni ciklus NEDC za ispitivanje štetnih emisija automobila, lit. [35]

76

Kod autobusa (M2, M3) i teretnih vozila (N2, N3) ispituje se posebno pogonski motor s ugrađenim ispušnim sustavom i uređajima za pročišćavanje ispušnih pli-nova, a posebno vozilo. Ispitivanje se obavlja na dinamometru prema tri ispitna ciklusa – jednom stacionarnom (ESC) i dva dinamička (ELR, ETC). Radne točke ispitivanja protežu se čitavim radnim područjem motora, a simulira se i gradska i izvangradska vožnja. Rezultati se izražavaju u [g/kWh].

S uvođenjem razine Euro 6 dolaze i novi ispitni ciklusi:

WHSC (engl. • World-wide Harmonized Steady-state test Cycle) iWHTC (engl. • World-wide Harmonized Transient test Cycle).

Zbog različitih mjernih jedinica – [g/kWh] – rezultati su neusporedivi s rezultati-ma ispitivanja motornih vozila kategorije M1 – [g/km].

Osim sastava ispušnih plinova pri homologacijskim ispitivanjima ispušnih plino-va dizelskih motora ispituje se i njihovo granično zacrnjenje. Ono je propisano homologacijskim Pravilnikom ECE-R 24 u kojem je, među ostalim, donesena i kri-vulja graničnog zacrnjenja (koefi cijenta apsorpcije) u ovisnosti o volumenskom protoku ispušnog plina, slika 55.

Ispitivanje zacrnjenja prema navedenom pravilniku obavlja se s pomoću dva ra-zličita mjerenja.

Prvo se mjerenje provodi pri stacionarnom radu motora s najvećim optereće-njem i pri šest različitih brzina vrtnje. Brzine vrtnje biraju se ravnomjerno između najveće brzine vrtnje (pri kojoj djeluje regulator) i najmanje, koja odgovara naj-većoj od sljedeće tri vrijednosti:

45% od najveće brzine vrtnje ili• 1000 min• -1 ilibrzina vrtnje praznog hoda.•

Drugim mjerenjem se mjeri zacrnjenje ispušnog plina pri slobodnom ubrzanju motora od brzine vrtnje praznoga hoda do najveće brzine vrtnje (pri čemu regu-lator isključuje dovod goriva). Mjerenje se provodi s neopterećenim motorom.

Slika 55. Granična krivulja zacrnjenja (koefi cijenta apsorpcije) u ovisnosti o volumenskom

protoku ispušnog plina

koefi cijent apsorpcije k

K = (- 1/L) * ln (1 – N/100)

n – brzina vrtnje motora [min-1]

L – duljina mjerne sonde [m]

N – zacrnjenje [%]

V – radni volumen motora [m3]

volumenski protok ispušnog plina V1n

koefi

cije

nt a

psor

pcije

k

77

Nakon toga obavlja se računska korekcija rezultata mjerenja na propisani način i kao granična vrijednost za ispitivani motor usvaja se manja vrijednost zacrnjenja od dva opisana mjerenja.

Vrijednost tako dobivenog koefi cijenta zacrnjenja obavezno se postavlja (uobi-čajeno u obliku pravokutne naljepnice) u neposrednoj blizini motora.

3.2.2.1. Defi niranje granica onećišćenja okoliša motorom

Kada je riječ o čistoći ispuha, članice EEZ-a, odnosno Europske unije, počele su s propisivati dopuštene razine onečišćenja još davne 1970. godine. U ispušnim plinovima automobilskih motora u Europi je prvo bila ograničena samo emisija ugljičnog monoksida CO i emisija ugljikovodika HC. Već se godinu dana kasnije, 1971., ta granica pomiče. Prvi put se 1977. uvodi ograničenje emisije dušičnih oksida (najprije samo za motore s vanjskim izvorom paljenja – oto motori), a količina krutih čestica PM kod dizel motora, 11 godina kasnije, 1988. Od 1992. godine propisi koji određuju pojedine razine dopuštenih emisija štetnih tvari nose naziv Euro. Ograničenja se kod oto motora otada mogu zadovoljiti primje-nom reguliranog katalizatora (katalitičkog konvertora) s λ-sondom i bezolovnog benzina. Euro 5 donosi ograničenje količine čestica i za oto motore s izravnim ubrizgavanjem.

Tablica 6. i grafi čki prikaz na slici 56. pokazuju za sve propise Euro 1 do Euro 6 ne samo od kad je koji na snazi nego i kako su se te granice u odnosu na početne limite mijenjale tijekom kraja prošlog i početkom ovog stoljeća.

Tablica 6. Granične vrijednosti emisija štetnih tvari automobila kategorije M1

Na snazi od CO HC HC + NOx Nox PM

Dizel (g/km)

Euro 1 1992/07 3,16 – 1,13 – 0,18

Euro 2, IDI 1996/01 1,00 – 0,70 – 0,08

Euro 2, DI 1996/01 1,00 – 0,90 – 0,10

Euro 3 2000/01 0,64 – 0,56 0,50 0,05

Euro 4 2005/01 0,50 – 0,30 0,25 0,025

Euro 5 2009/09 0,50 – 0,23 0,18 0,005

Euro 6 2014/09 0,50 – 0,17 0,08 0,005

Oto (g/km)

Euro 1 1992/07 3,16 – 1,13 – –

Euro 2 1996/01 2,20 – 0,50 – –

Euro 3 2000/01 2,30 0,20 – 0,15 –

Euro 4 2005/01 1,00 0,10 – 0,08 –

Euro 5 2009/09 1,00 0,10(1) – 0,06 0,005(2)

Euro 6 2014/09 1,00 0,10(1) – 0,06 0,005(2)

(1) MNHC = 0,068 (2) samo za motore s izravnim ubrizgavanjem

78

Na slici 56. navedeni su relativni iznosi, jer su izravne usporedbe otežane, s ob-

zirom na to da su se u međuvremenu promijenile i metode mjerenja, ali i oblik

iskazivanja rezultata mjerenja [%], [g/km] ili [g/test].

Uvođenjem ograničenja štetnih emisija u područje homologacijskih propisa za-

počelo je razdoblje značajnog smanjivanja onečišćenja okoliša cestovnim pro-

metom. U dijagramima na slici 57. vidi se da su već stupanjem na snagu prvih

jedinstvenih graničnih emisija Euro 1 u 1994. godini granične emisije bile znatno

smanjene.

Primjerice kod automobila kategorije M1 koje pokreću dizel motori, stupanjem

na snagu razine Euro 5, emisija CO smanjena je u odnosu na razdoblje prije Euro

propisa za 98 %, dok su omjeri za pojedine sastojke sljedeći:

COEuro1 / COEuro5 = 6,32

(HC+NOx)Euro1 / (HC+NOx)

Euro5 = 6,60 i kod čestica

PM Euro1/ PM Euro5 = 3,30.

Slični omjeri smanjenja dopuštenih emisija postignuti su i u ostalim kategorija-

ma vozila.

Tako veliko smanjivanje dopuštenih emisija ne bi se moglo ostvariti bez stalnog

poboljšavanja kvalitete goriva. Prihvaćanjem sporazuma UN o promjeni klime, iz

Kyota (1997.), stvorene su regulatorne pretpostavke za smanjivanje emisija sta-

kleničkih plinova. Prema podacima Europske agencija za okoliš EEA (engl. Euro-

pean Environment Agency), u državama EU je 2005. godine 19 % ukupne emisije

stakleničkih plinova dolazilo od cestovnog prometa. Da bi se ovaj iznos smanjio,

EU je bila sebi postavila novi ekološki cilj. Direktivom 2003/30 EU propisano je

da se do 2010. godine 5,75 % fosilnih goriva u prometu treba zamijeniti gorivima

Slika 56. Smanjivanje dopuštenih emisija štetnih tvari ispuha motora u EU

79

iz obnovljivih izvora, čime u prvi plan dolaze goriva proizvedena od biomase i

goriva proizvedena s pomoću čiste energije. Za 2020. godinu ta se predviđena

granica pomiče na 20%.

U EU se nova goriva i nove generacije vozila postupno uvode na tržište. Primje-

rice, za motore Euro 4 koji su na tržištu morali biti od početka 2005., gorivo je

moralo biti na raspolaganju već od 2000. (kada je za proizvodnju vozila tek stu-

pio na snagu propis Euro 3). U prijelaznom razdoblju (2000. do 2005.) tehnička

se rješenja motora na taj način provjeravaju u realnim uvjetima, kako bi se do

datuma obvezne primjene poboljšala do zahtijevane razine.

Slika 57. Prikaz smanjivanja dopuštenih emisija štetnih tvari kod automobila

kategorije M1 s dizel motorom

80

3.2.3. Ispitivanja ispušnih plinova motornih vozila u uporabi

“EKO test“

Zbog ekoloških razloga razvijeni se svijet ne zadovoljava samo kontrolom proi-zvođača novih vozila pri homologacijskim ispitivanjima. Tijekom uporabe auto-mobila tehničko stanje njegova motora SUI se mijenja, a to može bitno utjecajati na kvalitetu njegova ispuha i intenzitet onečišćenja okoliša. Zato sve razvijene zemlje propisuju periodično kontroliranje vozila u određenim rokovima kako bi se provjerilo nije li za vrijeme uporabe takvog vozila došlo do nekih poremećaja, koji za posljedicu imaju povećanje koncentracije štetnih ispušnih plinova. Smi-sao periodične kontrole ispušnih plinova jest utvrđivanje jesu li sastav ispušnih plinova i pojedine značajke ispuha još uvijek u dopuštenim granicama koje je propisao proizvođač vozila, odnosno zakonodavac. Ispituje se truje li nas odre-đeni automobil više nego što to možemo prihvatiti u promatranom tehnološ-kom trenutku. Na žalost, potpuno čistog vozila pogonjenoga fosilnim gorivima nema i svako, pa i ono konstrukcijski najsavršenije vozilo svojim ispuhom još uvijek onečišćuje zrak i okoliš.

Treba istaknuti da rezultati ispitivanja ispušnih plinova pri homologacijskim ispi-tivanjima novih vozila, koje je dužan obaviti proizvođač vozila, nisu usporedivi s periodičnim ispitivanjem ispušnih plinova koje obavlja korisnik vozila. Riječ je o različitim vrstama ispitivanja, ali čiji je zajednički konačni cilj – što čišći ispuh radi što nježnijeg djelovanja na okoliš.

Ispitivanje ispušnih plinova (“EKO test”) provodi se za vrijeme i u rokovima redo-vitoga tehničkog pregleda. Nakon obavljenog ispitivanja svakom vozaču vozila se predaje ispis rezultata mjerenja s odgovarajućim objašnjenjima. U prometne dokumente se ne unosi nikakva oznaka o stanju ispušnih plinova, već je isprav-nost ispuha uvjet za prolaz na redovitom tehničkom pregledu. Dakle, ako su na vozilu ustanovljeni kontrolirani ispušni plinovi iznad dopuštenih vrijednosti, vo-zilo ne prolazi redoviti tehnički pregled i bez otklanjanja uočenih neispravnosti takvo motorno vozilo ne može u promet na javne ceste u Republici Hrvatskoj.

Za potrebe ispitivanja ispušnih plinova motornih vozila, motori ugrađeni u vozi-la podijeljeni su na tri osnovne skupine:

a. “BEZ-KAT” – benzinski motor bez katalizatora ili motor s nereguliranim katali-zatorom,

b. “REG-KAT” – benzinski motor s reguliranim katalizatorom i

c. “DIZEL” – dizelski motor s prednabijanjem ili bez prednabijanja.

Radne operacije za obavljanje ispitivanja ispušnih plinova različite su za sve tri skupine i temelje se na smjernici Europske unije 96/96/EU (s pripadajućim na-dopunama), kojom se i inače propisuju obvezne radnje i tehnologija tehničkog pregleda motornih vozila u EU.

Provedba ispitivanja ispušnih plinova motornih vozila u Republici Hrvatskoj temeljem Pravilnika o tehničkim pregledima vozila (“Narodne novine”, broj 9/93, 69/96, 2/2001, 149/2002 i 150/2003) započela je od 18. travnja 2001. godine za benzinske motore, odnosno od 18. travnja 2002. godine za dizelske motore. Također je prvobitno bilo

81

zamišljeno da se ispušni plinovi benzinskih motora provjeravaju do 1. siječnja 2003.

godine, a dizelski motori do 1. siječnja 2004. godine od kojih datuma bi rezultati EKO

testa utjecali na prolaznost vozila na redovitom tehničkom pregledu. Međutim, zbog

vrlo velike neispravnosti vozila uočene u pripremnoj fazi ispitivanja ispušnih plinova

(ukupna neispravnost 2001. godine iznosila je 60,26%, 2002. godine = 44,32% i 2003.

godine = 39,78%) prijelazni rok je bio pomaknut do 1. Listopada 2004. godine. Od

tada su rezultati ispitivanja ispušnih plinova jedan od kriterija prolaznosti vozila na

redovitom tehničkom pregledu. Prelazni rok u kojem se ispitivanja ispušnih plinova

provodilo, a rezultati EKO testa nisu utjecali na prolaznost vozila na redovitom tehnič-

kom pregledu bio je uveden kako bi se korisnicima vozila omogućilo da poprave svoja

vozila, te da se na taj način prilagode novim uvjetima.

U ispitivanju ispušnih plinova motornih vozila, sukladno aktualnom Pravilnika

o tehničkim pregledima vozila uvijek se koriste podaci iz kataloga proizvođača

svakog konkretnog motornog vozila za ovo ispitivanje. Ako su podaci za ispiti-

vano vozilo nepoznati iz bilo kojeg razloga, onda se primjenjuju zakonske gra-

nične vrijednosti propisane Pravilnikom o tehničkim uvjetima vozila u prometu

na cestama.

Ispitivanju ispušnih plinova podvrgavaju se sljedeće kategorije vozila:

osobni automobili,• autobusi,• kombinirani automobili,• teretni automobili i• radna vozila.•

Postoje grupe vozila koje su oslobođene obveze ispitivanja ispušnih plinova kao što

su vozila opremljena benzinskim dvotaktnim motorima, vozila opremljena benzin-

skim motorima ako su proizvedena prije 1970. godine, vozila opremljena benzinskim

motorima ako im konstrukcijska brzina nije veća od 50 km/h, vozila opremljena dizel-

skim motorima ako su proizvedena prije 1980. Godine, vozila opremljena dizelskim

motorima ako im konstrukcijska brzina nije veća od 30 km/h, vozila opremljena al-

ternativnim pogonskim motorima ili izvorom energije (vodik, metan, propan-butan,

gorive ćelije, elektromotor i sl.),...

Nova vozila prvom ispitivanju ispušnih plinova trebaju pristupiti nakon dvije

godine od prve registracije, a nakon toga svake godine. Nova vozila pri prvom

tehničkom pregledu i prvoj registraciji ne moraju obavljati ispitivanje ispušnih

plinova. Već registriranim vozilima u Republici Hrvatskoj ritam ispitivanja ispuš-

nih plinova poistovjećuje se s ritmom obavljanja redovitih tehničkih pregleda.

Sukladno tome i rabljena vozila iz uvoza podliježu obvezi ispitivanja ispušnih

plinova pri prvom redovitom tehničkom pregledu u Republici Hrvatskoj.

3.2.3.1. Oprema za ispitivanja ispušnih plinova motora SUI

U Centru za vozila Hrvatske sastavljena je posebna uputa sukladno Pravilniku

o tehničkim pregledima vozila, namijenjena obuci (i radu) nadzornika tehničke

ispravnosti vozila u svim stanicama za tehničke preglede u RH, kao tehnički vo-

dič za obavljanje ispitivanja ispušnih plinova motornih vozila – EKO testa.

82

Za provedbu ispitivanja ispušnih plinova mora svaka stanica za redoviti tehnički pregled vozila imati propisanu opremu:

Analizator ispušnih plinova• benzinskih i sličnih motora odobrenog tipa. Uređaj mora imati mogućnost analize volumnih udjela plinova: ugljičnog mo-noksida (CO), ugljičnog dioksida (CO2), ugljikovodika (HC) i kisika(O). Uređaj mora imati mogućnost izračunavanja faktora zraka (λ faktor) i mogućnost mjerenja temperature motora (ulja u kućištu motora ili rashladne tekućine), te mogućnost mjerenja brzine vrtnje (broja okretaja) motora. Svi rezultati mjere-nja i izračunavanja moraju se moći ispisati.Analizator za mjerenje zacrnjenosti ispuših plinova• dizelskih motora odo-brenog tipa. Uređaj mora imati mogućnost mjerenja najmanje tri najveća za-crnjenja ispušnog plina pri uzastopnim ubrzanjima neopterećenog motora od brzine vrtnje na praznom hodu do najveće brzine vrtnje i izračunavanja srednjeg zacrnjenja ispušnog plina.Radne prostore stanice za tehničke preglede u kojima se obavlja ispitivanje • ispušnih plinova moraju biti opremljeni uređajem za odsis ispušnih plinova koji se može postaviti na pod tehnološke linije pokraj izlazne cijevi ispušnog sustava.Uređaj za automatsku obradu podataka• s pripadajućim pisačem za ispis zapisnika o ispitivanju ispušnih plinova i vođenje evidencije o obavljenim EKO testovima. Sustav za automatsku obradu podataka mora biti opremljen ure-đajem za sigurnosnu pohranu podataka.SW program za automatsku obradu podataka• koji omogućuje unos svih mjerenih i izračunanih parametara rada motora i ispušnih plinova, ispis služ-benih zapisnika za ispitivanje ispušnih plinova, te pohranjivanje svih unese-nih vrijednosti.Kataloge podataka• za ispitivanja ispušnih plinova u tiskanom i elektronskom obliku.

3.2.3.2. Ispitivanja ispušnih plinova

benzinskih motora bez katalizatora ili s

nereguliranim katalizatorom (BEZ-KAT)

Svi benzinski motori koji nisu opremljeni

λ-sondom, za potrebe ispitivanja ispušnih pli-

nova svrstavaju se u skupinu motora bez ka-

talizatora ili motora s nereguliranim kataliza-

torom (BEZ-KAT). Dakle, postojanje λ-sonda

je osnovni razlikovni element među benzin-

skim motorima.

Ispitivanja ispušnih plinova se provodi na teh-

nološkoj liniji u stanici za tehničke preglede,

gdje su postavljeni analizatori ispušnih plino-

va i uređaj za odsis ispušnih plinova. Tijek ispi-

tivanja ispušnih plinova ovih motora zajedno

Slika 58. Tijek ispitivanja ispušnih plinova na motorima bez katalizatora ili s nereguliranim katalizatorom (BEZ-KAT)

83

sa svim osnovnim radnjama koje je potrebno obaviti prikazan je u blok-dijagra-

mu na slici 58.

Tablica 7. Granice najčešćih (uobičajenih) vrijednosti sastojaka ispuha

Motori bez bilo kakvog katalizatora Motori s nereguliranim katalizatorom

CO = 0,5 . . . 3,0 %

HC = 100 . . . 300 ppm

CO2 = 13 . . . 16 %

O2 = 0,5 . . . 2,0 %

CO < 0,5 %

HC < 100 ppm

CO2 = 14 . . . 16%

O2 = 0,1 . . . 0,5 %

Vrijednosti sastojaka ispušnih plinova koji su navedeni u tablici 7. predstavljaju

najčešće (uobičajene) vrijednosti koje se odnose na kakvoću odvijanja procesa

izgaranja. Pojedine vrijednosti na nekim vozilima se mogu pojavljivati i izvan na-

vedenih intervala, što ne znači da je izgaranje van optimalnog područja. Stoga

se pri ocjeni kvalitete izgaranja prije svega treba postupiti u skladu s uputama

proizvođača vozila.

Slika 59. – Izgled zapisnika o ispitivanju ispušnih plinova “BEZ-KAT” motora.

84

Međutim, iz slike 59. vidljivo je da se pri ispitivanju ove kategorije motora provje-rava samo emitirana količina ugljičnog monoksida CO na praznom hodu (nmin) zagrijanog motora.

Što se pak tiče zakonskog ograničenja, utrđeno je da na propisanom praznom hodu pogonskog motora SUI ove kategorije, koji je u trenutku ispitivanja zagri-jan na radnu temperaturu (koja mora biti iznad 80oC) količina izmjerenog ugljič-nog monoksida CO ne smije biti veća od

3,5 %, ako je vozilo proizvedeno 1987. godine ili kasnije, a• 4,5 % za vozila koja su proizvedena 1986. ili ranije.•

Na slici 59. prikazan je izgled zapisnika primjera o ispitivanju ispušnih plinova benzinskih motora bez katalizatora ili s nereguliranim katalizatorom.

U ovom primjeru vozilo ne prolazi EKO test samo zbog prevelikog udjela uglji-kova monoksida CO:

iz (crvenom elipsom na slici 60.) označenog se dijela vidi da je do-• puštena razina ugljikova monoksida CO za ispitivano vozilo (koje je proizvedeno 1994. godine) 3,5 %, a izmjerena 9,7 %.

3.2.3.3. Ispitivanje ispušnih plinova benzinskih motora s reguliranim katalizatorom (REG-KAT)

Svi benzinski motori koji su opremlje-ni λ sondom između motora i prvog ispušnog lonca na ispušnom sustavu, za potrebe ispitivanja ispušnih plinova svrstavaju se u skupinu motora s reguli-ranim katalizatorom (“REG-KAT”).

Tijek EKO testa “REG-KAT” motora zajed-no sa svim osnovnim radnjama koje je potrebno obaviti prikazan je u blok-di-jagramu na slici 60.

Kao što se vidi, nakon uobičajenih ra-dova na identifi kaciji vozila, motora i vrsti ugrađenih uređaja, prije mjerenja sastojaka ispušnih plinova, ispitivanom se automobilu treba pripremno zagrija-ti motor na radnu temperaturu – iznad 80oC.

Zatim se obavlja njegovo “propuhivanje” držeći ga 60 s na više od 3 000 o/min.

Nakon toga se pristupa mjerenju pri br-zini vrtnje motora na 2 500 do 3 000 o/min. Mjere se dva bitna parametra

udio CO i• pretičak zraka • λ.

Slika 60. Tijek ispitivanja ispušnih plinova na

motorima s reguliranim katalizatorom (REG-KAT)

85

Izmjereni pretičak zraka λ mora biti između 0,97 i 1,03, a izmjerena vrijednost

ugljičnog monoksida ne smije biti iznad 0,3%.

Nakon toga se brzina vrtnje motora spusti na razinu praznog hoda i izmjeri se

sadržaj ugljičnog monoksida CO u ispuhu. Tada izmjerena vrijednost ne smije

prijeći granicu od 0,5%.

Ako su izmjerene vrijednosti unutar dopuštenih granica, vozilo je zadovoljilo na

EKO-testu.

Nije li automobil zadovoljio, vlasniku vozila treba dati uputu što dalje činiti u

vezi s popravkom. Pritom treba imati na umu da se sastav ispušnih plinova uvi-

jek ocjenjuje analizom plinova iza katalizatora. To znači da nije moguće samo

na osnovi volumne analize ispušnih plinova procijeniti kvalitetu rada motora.

Katalizator dio ispušnih plinova (CO, HC i NOx) u kemijskoj reakciji s preostalim ki-

sikom (O2) pretvara u manje štetne plinove (među ostalim u CO2). Analizatorom

će se izmjeriti uvijek nešto manja vrijednost (CO i HC – što je i zadaća katalizato-

ra), ali isto tako će se izmjeriti i nešto manja koncentracija O2 i nešto veća kon-

centracija CO2 nego što to sam motor emitira. Na osnovi izmjerenih vrijednosti

moguće je dijagnosticirati samo zajednički učinak stanja katalizatora i kakvoće

rada motora.

Neki proizvođači vozila su svojedobno – upravo u dijagnostičke svrhe – svoje

motore s reguliranim katalizatorom opremali dodatnim cijevnim izvodom iz is-

pušne cijevi između motora i katalizatora. Uzimajući ispušni plin iz toga izvoda

bilo je moguće utvrditi sastav plinova neposredno iza motora, te na osnovi toga

izvesti zaključak o kvaliteti izgaranja u motoru. Međutim, takvo mjerenje nije

predmet EKO testa već servisnog ispitivanja.

Ako je udio CO, HC i O2 mali, a udio CO2 blizu najvećih vrijednosti, motor i ka-

talizator se smatraju ispravnima. Vozila opremljena reguliranim katalizatorom,

ako proizvođač svojim uputama nije drugačije naznačio, imaju uobičajen udio

plinova i faktora zraka, u granicama kako je prikazano u tablici 8.

Vrijednosti sastojaka ispušnih plinova koji su navedeni u tablici 8. predstavljaju

najčešće (uobičajene) vrijednosti koje se odnose na kakvoću odvijanja procesa

izgaranja i učinkovitost ugrađenog reguliranog katalizatora. Pojedine vrijednosti

na nekim vozilima se mogu pojavljivati i izvan navedenih intervala, što ne znači

da je izgaranje izvan optimalnog područja.

Tablica 8. Granice najčešćih (uobičajenih) vrijednosti sastojaka ispuha

Motori s reguliranim katalizatorom

CO < 0,5 %

HC < 100 ppm

CO2 = 14 . . . 16 %

O2 = 0,1 . . . 0,5 %

λ = 1 ± 0,03

Stoga se pri ocjeni kvalitete izgaranja nadzornici u stanicama za tehničke pregle-

de prije svega oslanjaju na podatke iz uputa proizvođača vozila.

86

Stanje i sastav izmjerenih količina sastojaka ispušnih plinova ne upućuje samo na

podešenost motora nego i na stanje ispušnog sustava, uključujući i katalizator.

U tablici 9. daje se prikaz mogućnosti brze ocjene stanja katalizatora, podešeno-

sti motora i stanja ispušnog sustava usporedbom izmjerenih ispušnih plinova i

izračunanog pretička zraka λ.

Tablica 9. Prikaz ovisnosti razina koncentracije sastavnica ispuha o stanju

motora i katalizatora

Koncentracija Ocjena stanja motora i

katalizatoraCO HC CO2 O2 λ

vrlo niska

ili nula

vrlo niska vrlo visoka vrlo niska

ili nulaλ = 1 pri

bilo kojoj

brzini

vrtnje

motora

motor mehanički ispravan i

podešen, izgaranje je optimalno,

katalizator je ispravan

vrlo niska vrlo niska vrlo visoka visoka viši od

jedan

katalizator je ispravan,

najvjerojatnije je ispušni sustav

propustan (ili propušta crijevo

analizatora)

normalna visoka vrlo niska niska manji od

jedan

neispravan katalizator,

najvjerojatnije zbog neispravne

regulacije rada motora

3.2.3.4. Ispitivanje ispušnih plinova dizelskih motora (DIZEL)

Pri ispitivanju ispušnih plinova dizelskih motora mjeri se samo zacrnjenje ispuš-nih plinova (a ne volumenski udio pojedinih plinova – kemijski sastav ispušnog plina kao kod benzinskih motora). Zacrnjenje se izražava posebnim parametrom, koefi cijentom zacrnjenja k.

Granične vrijednosti zacrnjenja ispušnog plina dizelskih motora se razlikuju, ako je motor opremljen prednabijanjem. Pod prednabijanjem se u ovom slučaju ne smatra dinamičko prednabijanje usisnim granama promjenjive duljine (promje-njive geometrije) već samo mehaničko prednabijanje (Rootovo puhalo, spiralni

Slika 61. Izgled analizatora tijekom mjerenja sastojaka ispuha

87

kompresor i sl.) ili prednabijanje ispuš-nim plinovima (turbopuhalo).

Tijek ispitivanja ispušnih plinova svih di-

zelskih motora zajedno sa svim osnov-

nim radnjama koje je potrebno obaviti,

prikazan je u blok dijagramu na slici 62.

Kao što se vidi na slici 62, nakon uobi-

čajenih radova na identifi kaciji vozila,

motora i vrsti ugrađenih uređaja, prije

mjerenja sastojaka ispušnih plinova,

ispitivanom se automobilu treba pri-

premno zagrijati motor. Nakon što se

motor zagrije na potrebnu temperaturu

slijedi kontrola najmanje i najveće brzi-

ne vrtnje motora.

Najmanja brzina vrtnje kontrolira se

tako da se motor nakon zagrijavanja

pusti da radi određeno vrijeme na pra-

znom hodu kako bi analizator memori-

rao tu brzinu vrtnje (slika 63.).

Najveća brzina vrtnje mjeri se tako da se

motor vrlo laganim pritiskom na papči-

cu za snagu ubrzava do najveće brzine

vrtnje ograničene radom regulatora na

visokotlačnoj pumpi ili ograničene računalom motora. Najveću brzinu vrtnje po-

trebno je zadržati sekundu ili dvije kako bi je analizator memorirao (slika 63.).

Nakon toga se može postaviti mjerna sonda u ispušnu cijev. Svi analizatori su

obično (radi svoje univerzalnosti) opremljeni dvjema mjernim sondama. Manja

sonda je namijenjena za mjerenje zacrnjenja iz ispušnih cijevi lakih vozila, veća

sonda za mjerenje zacrnjenja iz ispušnih cijevi teških vozila. Mjernu sondu treba

Slika 62. Tijek ispitivanju ispušnih plinova na

dizelskim motorima (“DIZEL”)

Slika 63. Prikaz rezultata mjerenja najmanje i najveće brzine vrtnje motora tijekom ispitivanja

ispušnih plinova na dizelskim motorima

88

čvrsto postaviti na ispušnu cijev kako, uslijed pojačanog strujanja ispušnog plina

za vrijeme mjerenja, ne bi izletjela iz ispušne cijevi.

Zatim se obavlja propuhivanja motora. Izvodi se da bi se motori propuhali do najvećih brzina vrtnje i pritom izbacili svu čađu koja se zbog vožnje u nižim radnim područjima skupila na stijenkama ispušnog sustava. Pri propuhivanju, ubrzanje motora se izvodi jednolikim pritiskom na papučicu za snagu do kraja njenog fi zički raspoloživog hoda tj. do postizanja najveće brzine vrtnje motora. Pritiskanje treba trajati oko 1 sekundu. Zadržavanje motora na najvećoj brzini vrtnje treba trajati između 0,5 i 2 sekunde, a nakon toga slijedi slobodno otpu-štanje papučice akceleratora. Do sljedećeg slobodnog ubrzanja motora treba pričekati najmanje 15 sekundi, pa opet ubrazavati na isti način. Propuhivanje treba nastavljati sve dok ima učinka, odnosno sve dok se količina dima (zacrnje-nje) svakim sljedećim ubrzanjem motora smanjuje.

Nakon što se motor dovoljno propuše, može se pristupiti službenom mjerenju stupnja zacrnjenja ispušnog plina. Pritiskanje papučice za snagu obavlja se na isti način kao i pri propuhivanju motora. Papučicu treba stisnuti jednolikom br-zinom do kraja njenog fi zički raspoloživog hoda, tj. do postizanja najveće brzi-ne vrtnje motora. Pritiskanje treba trajati jednu sekundu. Zadržavanje motora na najvećoj brzini vrtnje smije trajati od 0,5 do 2 sekunde, a nakon toga slijedi slobodno otpuštanje papučice akceleratora. Do sljedećeg slobodnog ubrzanja motora treba pričekati najmanje 15 sekundi, pa opet ubrazavati na isti način.

Nakon najmanje tri slobodna ubrzanja motora i mjerenja zacrnjenja, izračunava se srednji koefi cijent zacrnjenja. Dobiveni prosjek je rezultat koji mora biti ma-nji od graničnog, koji daje proizvođač vozila u katalogu za EKO test. Mjerenje se treba ponavljati dok se ne dobiju tri uzastopne vrijednosti zacrnjenja koje se međusobno ne razlikuju za više od 0,5 m-1.

Ako tvornički podaci za ispitivano vozilo ne postoje u stanici za tehničke pregle-de, biraju se propisane granične vrijednosti koefi cijenta zacrnjenja k, a one su:

za dizelske motore bez prednabijanja • k ≤ 2,5 m-1, a

za dizelske motore s prednabijanjem • k ≤ 3%.

Slika 64. Prikaz postavljanja mjerne sonde za mjerenje zacrnjenja tijekom ispitivanja ispušnih

plinova na dizelskim motorima

89

Kod dizelskih motora računalo će samo na osnovi izračunane srednje vrijednosti

obavljenih mjerenja stupnja zacrnjenja ispušnih plinova ocijeniti prolazi li vozilo

EKO test. Ako je ta vrijednost veća od proizvođačke (ili ako je veća od zakonom

propisane vrijednosti za ispitivani tip motora), vozilo će biti proglašeno neisprav-

nim na EKO testu.

Slika 65. Nakon mjerenja stupnja zacrnjenja, analizator samostalno izračunava srednju vrijednost

stupnja zacrnjenja

Slika 66. Izgled zapisnika o EKO testu DIZEL motora

90

Svi ostali mjereni podaci (temperatura ulja, brzina vrtnje, pojas rasipanja rezul-

tata mjerenja) kao i odgovori na pitanja o vizualnoj kontroli dijelova motora ne-

maju utjecaj na ispravnost vozila na EKO testu već služe samo kao preporuke

vozaču vozila da i s tim dijelovima ili rezultatima nije sve bilo u redu. Na kraju

se ispisuje “Zapisnik o ispitivanju ispušnih plinova motornih vozila – EKO test”,

prikazan na slici 66.

3.3. Ispitivanje transmisije automobila

Kada se želi imati dokaz o opterećenju prijenosnika snage, ili u nekoj fazi pro-

jektiranja provjeriti neke parametre koji se ne mogu računski dokazati, tada je

jedini način ispitati prijenosnik ili neki njegov dio na ispitnom uređaju u realnim

ili sličnim uvjetima. Općenito za zupčaničke prijenosnike mogu se ispitivati čvr-

stoća korijena i boka, ili uvjeti podmazivanja. Kada se radi o korijenu zuba, odno-

sno ispitivanju dinamičke izdržljivosti materijala, koriste se u najjednostavnijim

slučajevima dinamički pulzatori istosmjernim opterećenjem zuba zupčanika.

Osim ispitivanja značajki opteretivosti, ponekad je potrebno obaviti i neka dru-

ga ispitivanja (kao što su npr. buka i vibracije).

Određeni nacionalni standardi imaju i normirane postupke ispitivanja, kao što

je na primjer

FZG – test prema DIN 51354,• RYDER – test prema ASTM D 6000,• IAE – test IP 166, itd.•

Slika 68. Ispitivanje čvrstoće korijena zuba zupčanika na pulzatoru, lit. [22]

91

Ako se žele dobiti točniji pokazatelji nosivosti, uzimajući u obzir veći broj utjecaj-

nih čimbenika, ispitivanje se mora provesti u uvjetima što sličnijim onima koji će

biti tijekom uporabe. To se postiže tako da se već izvedeni prijenosnici ili njihovi

modeli podvrgavaju određenim radnim opterećenjima, čime se simuliraju ekspi-

oatacijski uvjeti.

Transmisija kod automobila ima zadaću prijenosnika snage, odnosno mehanič-

ke energije od zamašnjaka motora SUI do pogonskih kotača. Zbog toga, svaki

probni stol za ispitivanje transmisije mora omogućiti tok mehaničke energije u

koji se uključuje ispitivani sklop transmisije.

Drugi je zahtjev da mora biti osigurana mogućnost reguliranja energetskog

toka, tako da je to sukladno standardnim uvjetima uporabe transmisije. Tok me-

haničke energije, odnosno snage, defi niran je produktom opterećenja i brzine za

slučaj pravocrtnog gibanja, tj.

P = F v,

a za rotacijsko gibanje vrijedi

P = M ω .

Opterećenje u transmisiji je posljedica aktivnog djelovanja pogonskog agregata

vozila, tj. pogona i reakcije koja dolazi od sredine kroz koju se automobil giba, tj.

vanjskih otpora gibanja svedenih na pogonske kotače automobila. Pri simulaciji

takve eksploatacijske situacije, projektiraju se i ispitni stolovi, kod kojih se pogon

određuje slično pogonu automobila, a vanjski otpori se simuliraju na neki pri-

hvatljiv način. Upravo, s obzirom na način rješavanja spomenutog energetskog

toka, razlikuju se dva osnovna tipa ispitnih stolova, i to:

otvoreni sustavi i• zatvoreni sustavi.•

3.3.1. Uređaji s otvorenim tokom snage

Kod otvorenih sustava tok energije započinje izvorom, prenosi se prijenosnim

dijelom i završava u energetskom ponoru, sukladno shematskom prikazu na slici

69.

Slika 69. Shema otvorenog sustava

92

To su konstrukcijsko najjednostavniji uređaji. Izvor energije je pogonski motor. U

prijenosni se dio uključuje ispitivani sklop transmisije, tj. ispitivani objekt. Ener-

getski ponor, ili apsorber, predstavlja kočnica – simulator radnog stroja, odno-

sno simulator vanjskih otpora gibanja motornog vozila.

Kao pogonski strojevi najčešće se primjenjuju elektromotori (izmjenične ili

istosmjerne struje), jer im je najlakše regulirali brzinu vrtnje, odnosno mogu se

primjenjivati u širem rasponu brzina vrtnje, nego na primjer motori SUI (koji su

bučniji, lošije koriste energiju i stvaraju probleme vezane za odvodnju ispušnih

plinova).

Za opterećenje izlazne strane prijenosnika najčešće se primjenjuju različite

izvedbe kočnica.

S obzirom na to da se najveći dio energije koju daje pogonski stroj u kočnici

pretvara u toplinu (manji dio i u prijenosniku), ovakvi su uređaji pogodni samo

za kratkotrajna ispitivanja.

Energetska bilanca ili bilanca snage takvog sistema prikazana je na slici 70.

Osnovni nedostatak ovog sustava je njegova mala ekonomičnost, odnosno ne-

zanemarivi energetski troškovi pri ispitivanju pojedinih sklopova transmisije. To

dolazi posebno do izražaja pri ispitivanju na režimima maksimalne snage. Po-

sebni problem je što i pogonski agregat i kočnica moraju biti dimenzionirani

na punu snagu ispitivanog objekta, što vrlo poskupljuje cijeli uređaj, pa i samo

ispitivanje.

Iznimka su otvoreni ispitni stolovi s električnom kočnicom – generatorom elek-

trične struje. Tada se takav ispitni stol kombinira obično i s električnim pogonom.

Za pogon se koristi električna energija proizvedena u električnom generatoru

koji služi kao kočnica.

3.3.2. Uređaji sa zatvorenim tokom snage

Da bi se smanjila potrebna snaga, pri ispitivanju prijenosničkih parova općenito,

pa tako i zupčastih, upotrebljavaju se uređaji sa zatvorenim tokom opterećenja.

Ti uređaji imaju velike prednosti s obzirom na prethodno opisane. Zatvoreni tok

snage najčešće se postiže na dva osnovna načina:

mehanički i• električno.•

Pi snaga izvora energije

Pp snaga ispitivanja

Pk snaga kočnice

Slika 70. Bilanca snage otvorenog sustava

93

Konstruktijski je moguće predvidjeti da takvi uređaji rade s konstantnim i pro-

mjenjivim opterećenjem.

3.3.2.1. Uređaji s mehanički zatvorenim tokom snage

Kod zatvorenih sustava tok energije se realizira u mehanički zatvorenom krugu. U taj zatvoreni krug uključuje se i ispitivani objekt. Mehanički krug se zatvara posebno projektiranim elastičnim elementom, odnosno specijalnom spojni-com – teretnicom. S pomoću tog elementa moguće je izvana, tijekom mirovanja sustava, unijeti neko torzijsko opterećenje elemenata koji zatvaraju mehanički krug. Na taj se način cijeli sustav napregne nekim unutarnjim opterećenjem, tj. opterećenjem koje vlada unutar zatvorenog sustava.

Kao ilustracija može poslužiti shema takvog primjera zatvorenog sustava toka snage za ispitivanje zupčanika na slici 71.

Kao što se vidi, sustav za ispitivanje sa zatvorenim tokom snage u prikazanom primjeru, ima dva para zupčanika koji se ispitiju. Međusobno su uzubljeni i po-vezani vratilima. Cijeli realni sustav ima neku vlastitu elastičnost koja ovisi o par-cijalnim elastičnostima svake sastavnice uređaja, odnosno o modulima elastič-nosti materijala od kojih su postojeći strojni elememti izrađeni. Teretnica je tako konstruirana i izrađena da dopušta mogućnost uvijanja (tordiranja) vratila pod opterećenjem za određeni kut i u tom se tordiranom položaju poveže s drugim vratilom. Ako se jedna od prirubnica teretnice s obzirom na drugu zaokrene za neki kut i u tom stanju fi ksira, u sustavu će se uspostaviti moment uvijanja raz-mjeran ostvarenoj torzijskoj deformaciji parcijalnih dijelova prekinutog vratila odnosno cijelog sustava. Spajanjem prirubnica u tako opterećenom sustavu, čitav je sustav sa zupčastim parovima prethodno opterećen nekim torzijskim momentom. Ako se tada pogonskim elektromotorom dovede neka kutna br-

Slika 71. Principijelna shema zatvorenog sustava

94

zina, svaki od dva para zupčanika prenosi snagu, razmjerno opisanom načinu, narinutom okretnom momentu i narinutoj kutnoj brzini.

Na taj su način svi elementi koji zatvaraju postojeći mehanički krug namjerno

izloženi željenom opterećenju Mt. Elektromotor će izvana cijeli sustav okretati

nekom kutnom brzinom ω i tada dolazi do cirkulacije snage unutar zatvorenog

mehaničkog kruga.

U ovom se slučaju potrebna snaga elektromotora Pm nije snaga ispitivanja za op-

terećivanje zupčanika, nego je isključivo snaga potrebnu da se svladaju unutar-

nji otpori pokretanja cijelog sustava (trenje u ležajima i trenje u kontaktu zubaca

zupčanika), što odgovara mehaničkom stupnju korisnog djelovanja postojećih

prijenosnika snage.

Bilanca snage zatvorenog sustava prikazana je shematski na slici 72.

Snaga koja se troši na pokretanje ispitnog stola Pm, odnosno snaga koja se troši na ispitivanje, može biti (a uglavnom pri takvim ispitivanjima i jest) višestruko manja od cirkulirajuće snage Pc kojoj su izloženi mehanički elementi koji se is-pituju – u ovom slučaju dva para zupčanika. To ovaj sustav čini neusporedivo ekonomičnijim u samom ispitivanju, od sličnog otvorenog sustava.

3.3.2.1.1. Uređaji s konstantnim opterećenjem u tijeku rada

Metode ostvarivanja momenta uvijanja u zatvorenom toku mogu se svesti na vrste i konstrukcijska rješenja sklopa za opterećenje – teretnice.

Prema načinu rada, teretnice mogu biti:

tarne i• zglobne.•

Osnovni oblik jedne tarne teretnice prikazan je na slici 73. Ravne površine pri-rubnica spojnice na mjestu prekida vratila međusobno se, u mirujućem stanju uređaja, zaokrenu na jedan od mogućih načina (polugom i utegom, pužem itd.) jedna u odnosu na drugu za neki kut uvijanja vratila. U tako zakrenutom stanju vijcima se spajaju dijelovi spojnice, te se među površinama ostvaruje moment

Slika 72. Bilanca snage zatvorenog sustava

95

trenja koji se opire narinutom momentu. Ovaj statički uvedeni moment uvijanja uravnotežuje se reakcijskim momentom sustava.

Na slici 73. prikazano je nekoliko varijanti tarnih spojnica – teretnice s koničnim

i ravnim dodirnim površinama.

Na slici 74. prikazana je zglobna tertnica. Jedna od prirubnica ima ugrađene

posebne vijke čijim se uvijanjem povlači druga prirubnica.Time se uneseni mo-

ment prenosi oblikom, a ne trenjem kao u prethodnom slučaju. To je svakako

prednost, jer nema opasnosti od proklizavanja za vrijeme rada kao kod tarnih

veza. Uneseni moment uvijanja kao i njegova kontrola za vrijeme pogona izvodi

se obično tenzometarskim mjernim vratilima ugrađenima u tok snage. Kod veze

oblikom može se uspostaviti veza kutne deformacije i unesenog okretnog mo-

menta na relativno jednostavan način, pa se tako pojednostavnjuje mjerenje.

Slika 73. Neke varijante tarnih spojnica – teretnica kao sklopova za unošenje okretnog momenta

u zatvoreni tok snage, lit. [22]

1,2 — krila spojnice

Slika 74. Zglobna teretnica, lit. [22]

96

Navedene teretnice imaju prednost zbog jednostavnosti konstrukcije, lakog

unošenja i mjerenja momenta uvijanja i relativno sigurnog održavanja momen-

ta uvijanja na teretnici i za vrijeme ispitivanja. Ovo katkad može bitno smanjiti

troškove ispitivanja, jer se eliminira skupa mjerna oprema.

Najvažniji nedostatak ovog sustava opterećenja je činjenica da se prijenosnički

parovi puštaju u rad i zaustavljaju pri punom opterećenju.

3.3.2.1.2. Uređaji s promjenljivim opterećenjem u tijeku rada

Rad s konstantnim opterećenjem je poželjan, ali u praksi nažalost rijedak. Kod promjenjivog se opterećenja u tijeku rada mogu pojaviti i vrlo složeni slučaje-vi. Opterećivanje promjenljivim opterećenjem sustava može biti prema stupnju složenosti vrlo različito, a prema načinu ostvarivanja razlikuju se određene kon-strukcije teretnica kao i njihove karakterestike.

Na slici 75. prikazana je shema uređaja sa zatvorenim tokom opterećenja opre-mljenog teretnicom sa zavojnim žlijebom. Na slici je brojkom 1 obilježena teret-nica. Na desnom dijelu teretnice izrađena su dva žlijeba u aksijalnon pravcu, a na lijevom dva žlijeba s kutom uspona zavojnice β. Postojanje zavojnog žlijeba, pri aksijalnom pomicanju tijela teretnice, izaziva uvijanje vratila. Aksijalna sila Fa, koja preko polužja djeluje na tijelo teretnice, izaziva opterećenje uređaja mo-mentom uvijanja Mt:

Mt = Fa D / (2 tg β),

gdje je

D – promjer teretnice na kome djeluje aksijaina sila na kosi žljeb, a

a i b – krakovi polužja preko kojih se iz sile F dobiva sila Fa (prema slici 63.).

Slika 75. Zatvoreni tok snage s ugrađenom teretnicom sa zavojnim žlijebom s mogućnošću

promjene opterećenja za vrijeme rada, lit. [22]

PS – pogonski motor

MV1 – prvo mjerno vratilo

MV2 – drugo mjerno vratilo

β – kut teretnice

97

Prednost je ove teretnice uglavnom u relativno jednostavnoj konstrukciji. Nedo-statkom se može smatrati:

stalno djelovanje aksijalne sile i• velika normalna sila • Fn pri malom kutu, ilipotreba za velikim promjerom tijela teretnice • D.

Kinematičke značajke planetarnog gibanja zupčanika mogu se iskoristiti za kon-strukciju planetarnih teretnica kod kojih se u tijeku rada uređaja može mijenjati opterećenje.

Prema kinematičkom rješenju, teretnice mogu biti

nepokretne i• pokretne.•

Prema vrsti upotrijebljenih zupčanika, razlikujemo planetarne teretnice s

cilindričnim i s• koničnim zupčanicima.•

Kod nepokretnih planetarnih teretnica kućište za vrijeme rada uređaja miruje, dok se svi ostali elementi gibaju. Moment uvijanja u sustavu može se ostvariti zaokretanjem nosača satelita ili središnjeg zupčanika.

Na slici 74. prikazan je takav uređaj s nepokretnom teretnicom i cilindričnim zupčanicima. Uvođenje momenta uvijanja ostvaruje se pomoću elektromotora i samokočećeg pužnog para.

Nepokretna planetarna teretnica s koničnim zupčanicima prikazana je u sustavu

uređaja na slici 77. Opterećenje se ostvaruje zakretanjem kućišta, odnosno pla-

netarnim gibanjem satelita.

Slika 76. Shema teretnice s planetarnim prijenosnicima, lit. [22]

98

3.3.2.2. Uređaji s elekrički zatvorenim tokom snage

Takvi su uređaji konstrukcijski vrlo slični uređajima s otvorenim tokom snage,

kao što je to prikazano u poglavlju 3.3.1. Umjesto mehaničkih ili hidrauličnih

kočnica koje imaju ulogu radnog stroja, ovdje upotrebljavamo generatore isto-

smjerne struje. Pomoću regulacijskih uređaja ova se električna energija transfor-

mira u mrežnu energiju napajanja, te se na taj način iskorištava (vraća u mrežu).

Najpovoljnije je u ovom slučaju da je pogonski stroj elektromotor (ali to ne mora

biti uvjet).

Prikazani se stol za ispitivanje prijenosnika snage transmisije sastoji od elektro-

motora i generatora, oba s 20 kW nazivne snage pri 1 500 o/min i momentom

Slika 77. Planetarna teretnica s koničnim zupčanicima (tlocrt), lit. [22]

Slika 78. Način rada električki zatvorenog toka snage pri ispitivanju prijenosnika, lit. [22]

PS – pogonski stroj

MV1 – ulazno mjerno vratilo

P – prijenosnik

MV2 – izlazno mjerno vratilo

G – generator električne struje

R – regulacijski uređaji

99

od približno 150 Nm. Elektromotor i generator se upravljaju frekvencijskim re-

gulatorom. Između njih se nalazi ispitivani mjenjač (ili bilo koji drugi prijenosnik

snage). Na ulaznom i izlaznom vratilu mjenjača nalaze se indukcijski senzori za

mjerenje momenata. Broj okretaja se može mjeriti i na motoru i na kočnici.

3.3.3. Ispitni stolovi za mehaničke transmisije

Pri ispitivanju mehaničkih transmisija uglavnom se provjerava:

realizirani koncept transmisije ili nekog njenog sklopa,• ponašanje upotrijebljenih konstrukcijskih materijala,• razina buke, šumova, vibracija ili• temperature na različitim radnim režimima,• kvaliteta izrade i montaže,• koefi cijenta korisnog djelovanja, odnosno razina mehaničkih gubitaka,• kvaliteta primjenjenih sredstava za podmazivanje, hlađenje itd.•

Posebni zadaci su utvrđeni u fazi razvoja transmisije ili nekog njenog sklopa. To

su tada obično ispitivanja sa specijalnom namjenom u funkciji eksperimental-

nog razrješenja nekog konkretnog razvojnog problema radi usavršavanja kon-

strukcije motornog vozila.

Ispitni stolovi mogu biti na principu otvorenog ili zatvorenog sustava (sa svim

prednostima i nedostacima koje nude ova dva osnovna tipa).

Slika 79. Ispitni stol s mehanički otvorenim (a električki zatvorenim) tokom energije

100

S obzirom na to da su ispitni stolovi uglavnom u zatvorenom prostoru, motor SUI

kao pogonski agregat je rijetko u primjeni. Uglavnom se primjenjuju elektromo-

tori izmjenične, a nerijetko i istosmjerne struje, s odgovarajućom regulacijom.

Na slici 81. predočena je shema stola za ispitivanje mjenjača koji je izrađen na

principu zatvorenog sustava. Sustav zatvaraju dva bočna zupčanička prijenosni-

ka, dva jednaka mjenjača, nekoliko vratila i spojnica za unošenje prethodnog

opterećenja.

Ugradnja dva mjenjača u zrcalnom položaju potrebna je kako bi se oba bočna

prijenosnika mogla povezati na režimu rada s istom brzinom vrtnje. Pritom oba

mjenjača moraju biti – naravno – u istom položaju , tj. u istom stupnju prijenosa.

Uglavnom se ispituje jedan mjenjač, a drugi služi kao pomoćni. Spojnica mora

biti takve konstrukcijske izvedbe da omogućava unošenje opterećenja u sustav.

Mjerenje torzijskog momenta koji se unosi u sustav može se mjeriti raznim sen-

zorima – često i mjernim trakama (tenzometrima) nalijepljenima na najpogod-

nije vratilo u zatvorenom sustavu.

Slika 80. Stol za ispitivanje mjenjača otvorenog sustava

Slika 81. Stol za ispitivanje mjenjača zatvorenog sustava

101

3.3.4. Ispitni stolovi za hidromehaničke transmisije

Kod motornih se vozila, ne često, ali ipak, može naići na primjenu hidrodina-

mičke transmisije. Ona se tada uglavnom sastoje od tri grupe elemenata: hidra-

uličnog dijela, mehaničkog dijela i sustava upravljanja. Posebnost u ispitivanju

čini hidraulični dio. U njegov sastav ubrajaju se hidrodinamički transformatori

(pretvarači obrtnog momenta) i hidrodinamičke spojnice.

Većinu najpotrebnijih podataka o hidrodinamičkom prijenosniku snage omogu-

ćuje njegova karakteristika. Zato se i najveći dio ispitivanja hidrodinamičkih pri-

jenosnika svodi na određivanje njegove karakteristike. Analizom karakteristike

hidrodinamičkog prijenosnika dolazi se do ocjene njegove funkcionalnosti, te se

dobiva niz podataka koji su potrebni da bi se započelo s unapređenjem njegove

konstrukcije. Za većinu takvih ispitivanja stolovi moraju imati iste elemente kao

i stolovi za ispitivanje mehaničkih transmisija. Logična je to posljedice činjenice

da obje transmisije (i mehanička i hidrodinamička) imaju istu zadaću na svakom

motornom vozilu.

To su otvoreni sustavi, sheme vrlo slične prikazanoj na slici 69. Pri ispitivanju se

uvijek mjere brzine vrtnje prije ω1 i iza hidrodinamičke spojnice ω2 te odgovara-

jući momenti M1 i M2. Na osnovi tih podataka dolazi se do karakteristike hidrodi-

namičkog prijenosnika snage. Ako program ispitivanja zahtijeva, onda se mjere i

neki drugi parametri, kao temperatura ili tlak radne tekućine itd.

Takva laboratorijska ispitivanja donekle su slična stvarnim uvjetima jer se za po-

gonske motore ispitnih stolova upotrebljavaju motori s unutarnjim izgaranjem,

kakvi se nalaze na automobilima čije se prijenosnike snage ispituje.

3.4. Ispitivanje eksploatacijskih parametara motornog

vozila

3.4.1. Stabilnost motornih vozila

Stabilnost motornih vozila najčešće se defi nira kao njihova sposobnost kontroli-

ranog gibanja, bez klizanja i prevrtanja. S obzirom na ravninu u kojoj se ponaša-

nje motornog vozila promatra, razlikuje se uzdužna i poprečna stabilnost.

Gubitak uzdužne stabilnosti znači da se pojavilo njegovo nekontrolirano gibanje

u pravcu izdužne osi vozila, odnosno klizanje ili njegovo prevrtanja oko prednje

ili stražnje osovine.

Gubitak poprečne stabilnosti nastaje kao posljedica bočnog klizanja (jedne ili

više osovina) ili bočnog prevrtanja. Najčešće sile koje mogu dovesti do nestabil-

nosti – klizanja ili prevrtanja – jesu

komponenta gravitacije u vertikalnim ravninama (uzdužnoj ili popreč-• noj) zbog nagiba ceste, terena (uzdužnog ili poprečnog),

102

inercijske sile (uzdužne, pri kočenju ili ubrzavanju vozila, te poprečne, • kao što je centrifugalna sila – posljedica normalnog ubrzanja, zbog gi-banja brzinom većom od kritične u zavoju),vjetar, posebno bočni kod motornih vozila većih bočnih ploha (katni au-• tobusi, tegljači s kontejnerskim priključnim vozilima, ...)nalet drugog vozila, sudionika u prometu na javnim cestama, itd.•

Navedene destabilizirajuće sile se u konkretnom događaju nestabilnosti moraju uravnotežiti stabilizirajućom. Vanjske sile koje imaju tendenciju prevrtanja vozi-la moraju se uravnotežiti ukupnom težinom vozila i položajem težišta. Sile koje imaju tendenciju izazivanja klizanja uravnotežavat će se silama prianjanja (tre-nja) u kontaktu kotača i podloge.

Poznato je da do pojava klizanja (i proklizavanja) dolazi u horizontalnoj ravnini, podjednako u oba pravca – uzdužnom i poprečnom. Kad je u pitanju prevrtanje vozila, onda se može tvrditi da je ono neusporedivo češće poprečno (na bok) nego uzdužno (oko neke od osovina). Iz svega navedenog nameće se zaključak da će poremećajne sile koje dovode do nestabilnosti automobila biti posljedica aktualne prometno-eksploatacijske situacije.

Načelno, s aspekta sigurnosti, iskustvo dokazuje da su posljedice prevrtanja motor-nog vozila uvijek s neugodnijim ishodom negoli posljedice klizanja. To i jest glavni razlog zašto se sprječavanju prevrtanja automobila posvećuje veća pozornost.

U svrhu mogućnosti ocjenjivanja i uspoređivanja stabilnosti različitih automobi-la, posebno otpornosti motornog vozila na prevrtanje, defi niran je posebni para-metar, koefi cijent statičke stabilnosti KSS (engl. Static Stability Factor – SSF):

KSS = s / (2*hT),

gdje je

s – širina automobila, ahT – visina centra mase (težišta).

Taj se parametar često primjenjuje i u kategorizaciji sigurnosti automobila. Tako je početkom ovog stoljeća američki Nacionalni ured za sigurnost prometa NHT-SA (National Highway Traffi c Safety Administration) defi nirao kriterij o dodjeli bro-ja zvjezdica za stabilnost automobila u ovisnosti o iznosu koefi cijenta statičke stabilnosti – što više zvjezdica, stabilnije motorno vozilo (tablica 10.).

Tablica 10. Kriterij za dodjelu zvjezdica sigurnosti prema iznosu koefi cijenta statičke stabilnosti

KSS Broj zvjezdica

iznad 1.45 �����

od 1.25 do 1.44 ����

od 1.13 do 1.24 ���

od 1.04 do 1.12 ��

ispod 1.03 �

103

Raspored mase automobila kao jedan od konstrukcijskih parametara motornog vozila, očigledno je da će imati izuzetan utjecaj na njegovu stabilnost. Raspored mase motornog vozila se najjednostavnije defi nira položajem centra mase (teži-štem) vozila. Potrebno je podsjetiti da je položaj centra mase eksploatacioni pa-rametar koji se tijekom uporabe automobila mijenja – npr. ovisi o broju putnika (kod putničkih vozila), količini i rasporedu tereta (kod teretnih vozila) itd.

3.4.1.1. Određivanje položaja centra mase (težišta) vozila

Jedan od važnijih parametara koji izravno utječe na stabilnost motornog vozila jest položaj njegova težišta. Zato je, kad se ispituje i statička i dinamička stabil-nost automobila, nužno poznavati ovaj parametar.

Pri određivanju položaja centra mase, odnosno težišta, najprije se mjerenjem na vagama izmjere osovinska opterećenja, odnosno vertikalno opterećenje ispod svakog kotača. Ako su poznate međuosovinske udaljenosti (ako ne, izmjere se) i razmak između kotača (trag kotača), može se proračunom doći do položaja teži-šta u horizontalnoj ravnini. Vrlo je bitno, pri mjerenju vertikalnih opterećenja, da se provjeri je li postignut potpuno vodoravni položaj automobila na vagama.

Iz uvjeta jednakosti sume momenata oko točke koja se nalazi ispod kotača stra-žnje osovine, za slučaj ravnoteže vodoravnog automobila na vagama, dobiva se, prema slika 83.:

G1 L = G l2.

Odatle je udaljenost od centra mase do osi stražnje osovine:

l2= L G1 / G.

Slika 83. Mjerenje osovinskog opterećenja

104

Time je defi nirana i udaljenost centra mase do osi prednje osovine:

l1 = L – l2.

Na sličan se način dobiva položaj centra mase, odnosno težišta po širini vozila. Iz

uvjeta jednakosti sume momenata za slučaj ravnoteže vodoravnog automobila

na vagama, dobiva se, prema slika 84.:

GL S = G sD.

Odatle je udaljenost od centra mase do osi desnih kotača:

sD = S GL / G.

Time je defi nirana i udaljenost centra mase do osi lijevih kotača:

sL = S – sD.

Pri određivanju položaja centra mase (težišta) po visini, potrebno je podići jednu

osovinu vozila za određenu visinu, tako da se dobije nagib α.Prethodnim mjerenjem (kad je automobil bio u vodoravnom položaju) izmjere-

na je ukupna težina automobila G i položaj centra mase (težišta) po dužini vozila

l1.

Slika 84. Mjerenje za određivanje položaja centra mase po širini

105

Pri podizanju stražnje osovine automobila dolazi do preraspodjele težine i pro-

mjene statičkih reakcija podloge. Treba izmjeriti vertikalno opterećenje ispod

prednje osovine G1* i kut za koji je u tom položaju automobil nagnut α (kuto-

mjerom s libelom).

Za određivanje visine centra mase (težišta) hT, može se postaviti suma mome-

nata za točku u osi kotača stražnje osovine, prema slika 85., pri čemu je radijus

kotača rk, tako da se dobiva

l2 G cosα + (hT – rk) G sinα − G1* L cosα= 0

Odatle je visina centra mase, odnosno visina težišta

hT = (G1*/ G) L ctg α – l2 ctgα + rk

Primjer izračuna položaja centra mase, odnosno težišta jednog automobila, na-

kon mjerenja na vagi vertikalnog opterećenja svakog njegovog kotača, navodi

se u Prilogu br. 3. ove knjige.

3.4.2. Ispitivanje buke i vibracija

3.4.2.1. Osnovno o automobilskoj buci

Pri radu automobilskog motora i tijekom kretanja motornog vozila nastaje buka.

Bukom se naziva zvuk koji smeta čovjeku ili ga uznemirava. Izvor buke može biti

svaki vibrirajući predmet koji je dostigao određenu frekvenciju. U neposrednoj

okolini vibrirajućeg predmeta stvara se zvučno polje koje se prostire i koje se

obično mijenja tijekom vremena u ovisnosti o odabranom režimu rada motora,

odnosno motornog vozila.

Slika 85. Mjerenje za određivanje položaja centra mase po visini

106

Osnovni generatori buke kod automobila su motor, zatim agregati transmisije, kotači i nadgradnja (karoserija).

Buka motora nastaje pri periodičnoj izmjeni opterećenja zbog rada klipnog mehanizma, zbog rada razvodnog mehanizma sa svim ventilima i drugim po-kretnim dijelovima motora, te kao posljedica vibracija u procesu rada usisnog i, posebno, ispušnog sustava (kolektora). Upravo se ispušni sustav motora SUI jav-lja često kao najmoćniji izvor buke. Razina buke uvijek raste s porastom brzine vrtnje motora, te s porastom opterećenja. Nadalje, dizel motori su bučniji u radu od benzinskih, kao što se zna da su motori s neposrednim hlađenjem (“zračnim”) bučniji od motora s posrednim hlađenjem (“vodenim”).

Pri radu sklopova transmisije buka nastaje poglavito uslijed vibracija tijekom rada zupčanika u zahvatu te zbog neke nepreciznosti u njihovoj izradi.

Određeni utjecaj na razinu buke može imati i vrsta nadgradnje (karoserije) auto-mobila, odnosno njena konstrukcija.

S obzirom na to da buka djeluje, ne samo na radnu sposobnost ljudi, nego i na njihovo zdravlje, postavljene su norme (standardi) koje ograničavaju najvišu do-puštenu razinu buke, te način njezinog mjerenja.

Mjeri se buka unutar vozila i buka izvan vozila, tj. buka koju vozilo emitira u vla-stiti okoliš. Vanjska buka mjeri se mikrofonima koji su postavljeni kraj ceste ko-jom ispitivani automobil prolazi. Buka unutar vozila mjeri se mikrofonima koji se postavljaju na propisana mjesta prostora namjenjenog vozaču – putnicima. Uvjeti realizacije ispitivanja, dopuštene razine buke i način postavljanja mikro-fona propisani su:

Pravilnikom o homologaciji vozila (“Narodne novine” br. 15/02, 88/02, • 28/03 i 107/03) iNaputkom za provođenje postupka homologacije vozila (“Narodne • novine” br. 15/02).

Intenzitet buke ocjenjuje se razinom zvučne sile ili razinom zvučnog tlaka.

Zvučni tlak je odstupanje atmosferskog tlaka u nekoj točki prostora od njegove ravnotežne vrijednosti.

Slika 90. Prostiranje zvučnog tlaka

107

Čovjek čuje zvučne tlakove između 10-5 i 102 Pa. S obzirom na to da omjer tih

tlakova iznosi 107:1, prikaz djelovanja ovim parametrom zbog njegove prevelike

preciznosti prilično je nepraktičan. Zato je za ocjenu razine buke uveden pojam

razine zvučnog tlaka L.

On predstavlja logaritam odnosa srednje kvadratne vrijedosti odnosa izmjere-

nog tlaka p i veličine tlaka na pragu čujnosti po:

L = 20 log (p/po).

Razina izmjerenog zvučnog tlaka mjeri se u decibelima (dB).

Slika 91. Tipične vrijednosti zvučnog tlaka koji uzrokuju na slici prikazani izvori

Slika 92. Odnos linearnih i logaritamskih veličina zvučnog tlaka

108

Za pretvorbu između linearnih i logaritamskih vrijednosti tlaka u praktičnom se

radu uglavnom koriste odgovarajući dijagram kao na slici 93. ili tablica 12.

Tablica 12. Pretvorba linearnih i logaritamskih veličina zvučnog tlaka

Pressure

Ratio

– db + Pressure

Ratio

Pressure

Ratio

– db + Pressure

Ratio

1.00 0.0 1.000 0.501 6 1.995

0.989 0.1 1.012 0.447 7 2.239

0.977 0.2 1.023 0.398 7 2.512

0.966 0.3 1.035 0.355 9 2.818

0.955 0.4 1.047 0.316 10 3.162

0.944 0.5 1.059 0.251 12 3.981

0.933 0.6 1.072 0.200 14 5.012

0.923 0.7 1.084 1.158 16 6.310

0.912 0.8 1.096 0.126 18 7.943

0.902 0.9 1.109 0.100 20 10.000

0.891 1.0 1.122 0.0316 30 31.62

0.841 1.5 1.189 0.0100 40 100

0.794 2.0 1.259 0.0032 50 316.2

0.708 3.0 1.413 10-3 60 103

0.631 4.0 1.585 10-4 80 104

0.562 5.0 1.778 10-5 100 106

Slika 93. Dijagram pretvorbe između linearnih i logaritamskih veličina zvučnog tlaka

109

Inače, buka predstavlja složen zvuk sastavljen od niza jednostavnih zvukova, ra-

zličite frekvencije i različitih amplituda. Zato se za njegovo potpuno određivanje

služi zvučni spektar.

Ljudsko uho može čuti samo dio zvučnih frekvencija, a i na one koje je sposobno

registrirati – različito reagira.

Tablica ECE propisa EU o razini buke motora prikazana je prema Pravilniku R

51.01. za vozila kategorije M i N, iz 1991. godine, kad je započeo nadzor nad

ovim parametrom “onečišćenja okoliša”. U Hrvatskoj je od 1998. na snazi Pravil-

nik R-51.02. koji je još nešto stroži, što se vidi u tablici 13.

Tablica 13. Granične vrijednosti dopuštene razine buke za razne kategorije

motornih vozila

KATEGORIJA VOZILA Granične vrijednosti dB(A)

ECE R51.01 ECE R51.02

Vozila za prijevoz putnika koja imaju više od devet sjedala

uključujući vozačko sjedalo; vozila za prijevoz tereta

najveće mase ne veće od 2 t 78 76

najveće mase veće od 2 t, ali ne veće od 3,5 t 79 77

Vozila za prijevoz tereta najveće dopuštene mase veće od 3,5 t

snage motora manje od 75 kW 81 77

snage motora veće od 75 kW, ali manje od 150 kW 83 78

snage motora 150 kW ili veće 84 80

3.4.2.2. Ispitivanje buke

Ispitivanje buke tijekom razvoja nekog motornog vozila može se izvoditi, kao i

razna druga ispitivanja, u stacionarnim (laboratorijskim) i cestovnim (poligon-

skim) uvjetima. Laboratoriji za ispitivanje buke motornog vozila posebno su ure-

đene prostorije od kojih se očekuje da

radni prostor zvučno izoliraju od okoliša i• osiguraju mogućnost laboratorijskog simuliranja što realnijih uvjeta • uporabe vozila.

Zvučna izolacija takvog prostora postiže se u tzv. gluhim komorama, prostorija-

ma čiji su zidovi obloženi posebnim građevnim materijalom koji sprječava prola-

zak zvuka i vibracija u radni prostor (i iz njega), kako se vidi na slici 94.

Na slici se mogu uočiti i valjci za simulaciju otpora gibanja (na kojima je auto-

mobil), ventilator za simulaciju otpora zraka, te druga mjerna oprema i uređaji

potrebni pri ispitivanju buke.

Izvan laboratorija, buka koju proizvodi motorno vozilo ispituje se u dva tipična

režima uporabe:

110

u mirovanju i• u gibanju.•

U oba slučaja su propisani uvjeti koji moraju biti ispunjeni i koji jamče usporedi-

vost rezultata različitih ispitivanja.

Za mjerenje buke vozila u mirovanju treba biti ispunjeno slijedeće:

buka okoline mora biti najmanje 10 dB(A) ispod razine buke koja se mje- �ri,

pogonski motor mora biti ugrijan na radnu temperaturu, �u blizini vozila kojem se ispituje buka ne smije biti nikakve prepreke (zid, �drugo vozilo,...) na udaljenosti od najmanje 3 m (kako je prikazano na

slici 95.)

brzina vrtnje motora mora se mjeriti uređajem koji ima relativnu grešku �manju od 3% (ne smije se koristiti obrtomjer koji je ugrađen u vozilo),

položaj uređaja za mjerenje buke (“fonometra”) ovisi o izvedbi ispušnog �sustava, a treba biti u skladu sa shemom na slici 95;

samo mjerenje obavlja se pri brzini vrtnje motora koja je na 3/4 brzine �vrtnje pri najvećoj snazi pogonskog motora;

Slika 94. Jedna od većih “gluhih komora” na svijetu u razvojnom laboratoriju austrijskog

poduzeća AVL (Anstalt für Verbrennungskraftmaschinen List)

111

kad se dostigne ta brzina vrtnje motora, papučica akceleratora (“gasa”) �mora biti što je moguće brže vraćena u početni položaj (“lehr gas”);

emitirana buka se mjeri od trenutka kad se brzina vrtnje ustali na 3/4 br- �zine vrtnje pri najvećoj snazi pogonskog motora do trenutka kad motor

postigne brzinu vrtnje praznog hoda;

rezultat mjerenja je najveća izmjerena vrijednost buke prilikom ispitivanja. �

Slika 95. Prikaz propisanih položaja fonometra za različite izvedbe ispušnog sustava

Izmjerena udaljenost (0.5 m) fonometra do izlaza ispušnog lonca

mjerenje udaljenosti fonometra od izlaza ispušnog lonca

Slika 96. Prikaz određivanja položaja fonometra pri mjerenju buke ispušnog sustava vozila

mjerenje kuta osi fonometra od 45o

u odnosu na os ispušnog lonca

Slika 97. Prikaz promjene brzine vrtnje motora tijekom mjerenja buke

priprema za mjerenjen = nmin

ubrzavanje motora,brzina vrtnje n raste

početak mjerenjan = 0,75*nPemax

kraj mjerenjan = nmin

112

Za mjerenje buke vozila u pokretu treba biti ispunjeno sljedeće:

buka okoline mora biti najmanje 10 dB(A) ispod razine buke koja se mjeri, �pogonski motor mora biti ugrijan na radnu temperaturu, �brzina vrtnje motora mora se mjeriti uređajem koji ima relativnu grešku �manju od 3% (ne smije se koristiti obrtomjer koji je ugrađen u vozilo),

pneumatici na automobilu moraju biti oni koji su predviđeni za ugradnju �na ispitivano motorno vozilo, te u njima mora biti propisani tlak zraka,

mikrofoni za mjerenje buke postavljaju se prema određenim pravilima, �a trebaju biti u skladu s prikazanom shemom na slici 99.

Slika 98. Prikaz mjerenja brzine vjetra anemometrom tijekom ispitivanja buke automobila

Slika 99. Prikaz propisanih položaja fonometra pri mjerenju buke pokretnog vozila

113

Po završenom ispitivanju sastavlja se izvještaj o obavljenim mjerenjima i dobive-

nim rezultatima. Uobičajeno je da takav izvještaj čine slijedeći dijelovi:

a. uvodni dio, koji sadrži opće podatke o mjerenju (tko je naručitelj, uvjeti

ispitivanja,...)

b. podaci o vozilu

i. tehnički podaci o vozilu

ii. podaci o pogonskom motoru

iii. podaci o transmisiji – prijenosu snage

c. podaci o mjernoj opremi

Slika 100. Prikaz kontaktnog mjerenja temperature ceste pri ispitivanju buke pokretnog vozila

Slika 101. Prikaz mjerenja buke pokretnog vozila

Ispitno vozilo prilazi liniji fonometara

Izmjerena vrijednost buke vozila u mirovanju Izmjerena vrijednost buke vozila u pokretu

Ispitno vozilo prelazi liniju fonometara

Ispitno vozilo prolazi liniju fonometara

Ispitno vozilo odlazi iz zone mjerenja buke

Slika 102. Prikaz izmjerenih vrijednosti buke motornog vozila

114

d. podaci o mjestu i uvjetima ispitivanja

e. podaci o rezultatima ispitivanja

i. razina buke koju emitira vozilo u mirovanju

ii. razina buke koju emitira vozilo u kretanju

f. zaključna ocjena ispitivanja

Primjerak takvog tehničkog izvještaja o obavljenom ispitivanju buke jednog

gospodarskog vozila obavljenog u institutu Centra za vozila Hrvatske u Velikoj

Gorici prikazan je u prilozima uz ovu knjigu, kao Prilog 5.

Ustanovi li se tijekom prikazanog ispitivanja buke nekog konkretnog motornog

vozila da je ona iznad dopuštenih granica određenih propisima, emitirana buka

u okoliš se mora smanjiti. Pritom je svakako prvi korak dijagnosticirati i pronaći

najintenzivnije generatore buke na automobilu. Nakon toga, buke se može sma-

njiti načelno na dva načina:

1. djelovanjem na generator buke s ciljem njegova utišavanja, ili

2. njegovom izolacijom.

Najučinkovitija su rješenja obično ona koja koriste kombinaciju oba ta načina

djelovanja.

Upravo na osnovi takvih izvedbenih svojstava automobila razlikuju se pojedine

kategorije motornih vozila jedna od druge i označavaju pripadnost određenoj

klasi. Načelno, tiša su vozila uvijek udobnija, ali i skuplja. Postupak utišavanja i

zvučne izolacije glavnih generatora buke uobičajeno već provodi većina ugled-

nijih proizvođača motornih vozila. To se područje posebno odnosi na osobne

automobila i autobuse, ali danas sve češće i na druga razna komercijalna vozila.

Ponekad se na tržištu nudi ispunjavanje i dodatnih želja zahtjevnijih kupaca, koji

traže dodatnu zvučnu izolaciju svojih motornih vozila.

U tu se svrhu koriste posebno dizajnirani i izrađeni kompleti opreme. Jedan ta-

kav komplet za izolaciju najglasnijih generatora buke (motor i glavni prijenosnici

snage transmisije) je na fotografi jama, slika 103. i 104. Ugradnjom takvog kom-

Slika 103. Komplet dijelova za zvučno izoliranje pogonske grupe pripremljen za ugradnju

u jedan kamion

115

pleta opreme za zvučnu izolaciju pogonske grupe na jednom kamionu, buka

konkretnog vozila smanjena je s nedopuštene razine na razinu ispod maksimal-

nih granica koje su propisane zakonom, odnosno odgovarajućim homologacij-

skim pravilnikom. Mjerenje buke je obavljeno u institutu Centra za vozila Hrvat-

ske u Velikoj Gorici.

3.4.2.3. Osnovno o automobilskim vibracijama

Pri mjerenju buke obično se mjere i vibracije, koje nastaju tijekom rada i koje se prenose na sve dijelove automobila, pa i na osobe koje se prevoze, odnosno na ono što se prevozi.

Predmet ispitivanja ne mora biti cijeli automobil, nego samo neki njegov dio, ako je identifi ciran kao generator neželjenih vibracija. Jedna od takvih sastavni-ca je svakako motor SUI.

Poznato je da vibracije motora nastaju kao posljedica periodične izmjene tlaka radnih plinova u prostoru za izgaranje cilindara te u dijelovima za pripremu i odvođenje radnih plinova (zraka na usisu i ispušnih plinova u ispušnom traktu), odnosno zbog inercijskih sila masa pokretnih dijelova motora. One nastaju i pri radu većine sklopova transmisije. Vibracije se prenose na noseću konstrukciju podvozja i na nadgradnju (karoseriju). Mjere se neposredno na motoru ili dijelo-vima nadgradnje – na podu, na nosećim stijenama itd.

Mjerenje vibracija obavlja se pri minimalnoj stabilnoj brzini vrtnje koljenastog vratila motora, te na tipičnim režimima rada njegovih osnovnih radnih karak-teristika (brzinskoj, teretnoj). Oprema i mjerni lanci za mjerenje vibracija su vrlo slični opremi za mjerenje buke, samo što se umjesto mikrofona upotrebljavaju odgovarajući senzori vibracija. To se opet u konačnici svodi na mjerenje meha-ničkih veličina električnim putem.

Pri ispitivanju vibracija mjere se pomaci, brzine i ubrzanja pomno odabranih to-čaka, te frekvencije nastalih vibracija.

Rezultate provedenih ispitivanje uvijek upotpunjuju grafi čki prikazi, dijagrami s pomoću kojih se iskazuju snimljeni podaci tijeka promjene vibracijskih ubrzanja

Slika 104. Pogled na pogonsku grupu jednog komercijalnog motornog vozila prije i nakon

ugradnje dijelova za zvučnu izolaciju

116

na različitim pozicijama motora i vozila pri raznim brzinama kretanja automobi-la, ili pri različitim režimima rada motora.

Ako je pak predmet ispitivanja cijelo motorno vozilo, onda se najčešće polazi od pretpostavke da je osnovni generator vibracija gibanje automobila po – ma-nje ili više – neravnoj cesti, terenu, tlu. Načelno, izučavanje – a sukladno tome i ispitivanje – vibracijskih problema motornih vozila svodi se na proučavanje i optimizaciju:

vibracijske udobnosti, ostabilnosti vožnje (dinamičkih opterećenja podloge) i odinamičkih opterećenja i čvrstoće konstrukcijskih sastavnica motor- onog vozila.

Pri planiranju mjerenja u ispitivanju vibracijskog sustava motornog vozila polazi se od postavljenog cilja i sukladno tome odabire odgovarajuća metoda, opre-ma,… Sve to treba osigurati mogućnost mjerenja svih relevantnih parametara za koje se procijeni da mogu imati utjecaj na istraživani problem.

Najčešći su utjecajni parametri o kojima ovisi vibracijsko ponašanje nekog mo-tornog vozila tijekom uporabe, podijeljeni u tri skupine s obzirom na mjesto, odnosno uzrok nastanka:

1. vozilo

veličina ogibljene mase, onjen moment inercije, oparametri elastičnih elemenata oslanjanja automobila, oparametri prigušnih elemenata oslanjanja automobila, oparametri trenja oslanjanja automobila, oveličina neogibljenih masa, oparametri njihova rasporeda, oparametri pneumatika, oparametri sjedala vozača (i drugih putnika), oparametri oslanjanja motora na podvozje, te oparametri drugih dijelova automobila koji se pojavljuju kao značajni ogeneratori vibracija;

2. poremećaj

parametri profi la ceste (terena), oneuravnoteženost kotača i osile i momenti motora i drugih uređaja na motornom vozilu koji se opojavljuju kao značajni generatori vibracija;

3. brzina vozila

brzina gibanja, orežim rada motora (broj okretaja koljenastog vratila) i obrzina vrtnje kotača. o

Najčešće mjerne veličine za ocjenu vibracijskih pojava tijekom uporabe motor-

nog vozila su:

117

a. vibracijska udobnost

ubrzanje, oparametri načina djelovanja, ofrekvencija; o

b. stabilnost vožnje

odnos dinamičkog i statičkog opterećenja; o

c. opterećenje elemenata motornog vozila

pomaci, osile i momenti, onaprezanja, odeformacije, oparametri statistike i vjerojatnosti. o

3.4.2.5. Ispitivanje vibracijske udobnosti

Ljudski organizam različito podnosi vibracije kojima je izložen tijekom uporabe

motornih vozila. Brojna ispitivanja pokazuju da su osnovni parametri za ocjenu

vibracijske udobnosti

frekvencija i• iznos maksimalnih ubrzanja vibracija.•

Mehanički promatrano i čovjek predstavlja vrlo složen vibracijski sustav. Ispitiva-

nja vibracijskog ponašanja ljudskog tijela pokazuju da pojedini vibracijski pod-

sustavi imaju određene karakteristike koje su važne za ljude. Pokazuje se, naime,

da harmonijske vibracije kojima je izložen čovjek izazivaju harmonijske vibracije

ljudskog tijela s istim frekvencijama, ali s različitim amplitudama.

Sva ispitivanja potvrđuju da je glavno rezonantno područje čovjeka u intervalu

frekvencija između 4 i 5 Hz. Podatak se odnosi na čovjeka i u sjedećem i u stoje-

ćem položaju. Čovjek je u pokretnom automobilu izložen translatornim vibraci-

jama u sva tri pravca i kutnim vibracijama oko sve tri osi. On sve te vibracije na

različite načine opaža. Pokazalo se i to da je ljudsko opažanje različito i za različi-

te pravce i za različita ubrazanja pri različitim frekvencijama.

Pri optimizaciji vibracijskih parametara motornih vozila polazi se od pretpostav-

ke da je pravocrtno gibanje prevladavajući oblik gibanja tijekom njihove upo-

rabe, te da je pritom dominantni generator vibracija kretanje po (manje ili više)

neravnoj cesti, terenu. Budući da su u tom slučaju najizraženiji vertikalni pomaci,

odnosno vertikalne vibracije, najveći dio istraživanja ove oblasti tehnike odnosio

se na istraživanje utjecaja vertikalnih vibracija na čovjeka.

U takvim je istraživanjima i danas uobičajena subjektivna metoda, koja se sastoji

u angažiranju osoba koje se dragovoljno izlažu takvim situacijama i onda istraži-

vačima opisuju vlastite dojmove. Preko posebno konstruiranog uređaja – sjedala

koje vibrira na različite, ali kontrolirane načine – ispitanici se izlažu vibracijama

118

različitih frekvencija i amplituda. Zadatak je ispitanika da pokuša upamtiti što je

doživio i potom ocijeni ono što je zapamtio, a odnosi se na udobnost.

Ocjene su bile tipa

0. ne opaža se

1. upravo se opaža

2. dobro se opaža

3. jako se opaža

4. neugodno (ali još podnošljivo)

5. suviše neugodno (nepodnošljivo)

Rezultati jednog takvog istraživanja predstavljeni su dijagramom na slici 105.

Temeljem dijagrama na slici 105. može se zaključiti sljedeće:

a. čovjek je vrlo osjetljiv na sasvim niske frekvencije u intervalu od 0.3 do1.0 Hz;

b. između 1.0 i 3.0 Hz čovjek podnosi maksimalna ubrzanja pri istom nivou op-

terećenja;

c. maksimalna vrijednost podnošljivih ubrzanja nalazi se između 1.5 i 2.5 Hz, što

znači da je u tom intervalu čovjekovo opažanje najlošije, jer mu tada takve

vibracije najmanje smetaju;

d. između 3.0 i 5.0 Hz pojavljuje se nagli pad podnošljivih ubrzanja (bolje opaža-

nje, jer je u tom intervalu čovjek osjetljiv);

Slika 105. Dijagram ocjena opterećenja ispitanika s obzirom na vrijeme izloženosti vibracijama,

lit. [26]

119

e. pri 4.5 do 5.0 Hz uočeno je glavno rezonantno područje čovječjeg tijela. U

tom intervalu frekvencija dolazi do vlastitih vibracija gornjega dijela trupa u

odnosu na donji dio, a preko elastične veze trbuha. Kod punijih ljudi dolazilo

je do otežanog disanja, praćenog ponekad bljedilom i znojenjem. Kod nekih

rasa ljudi ovo rezonantno područje se pomiče prema višim frekvencijama –

čak do 7.0 Hz.

f. između 5.0 i 20.0 Hz podnošljive granice ubrzanja polako opadaju i dostižu

relativni minimum na približno 20.0 Hz.

g. na 20 Hz pojavljuje se negativan utjecaj (mehaničkog podsustava) nogu, od-

nosno utjecaj njihovih vlastitih frekvencija;

h. između 16 i 25 Hz uočeno je rezonantno mjesto glave, s vratom kao elastič-

nom vezom. Dolazi do osjećaja boli u vratu. U području od približno 18 Hz

pojavljuje se rezonancija očiju. Najčešća je posljedica bila privremeno slablje-

nje vida i bol u očima;

i. na frekvencijama iznad 30 Hz čovjek podnosi veća ubrzanja. Objašnjenje se

moglo naći u karakteru prigušenja čovjekove muskulature sjedalnog dijela.

Na kraju, treba podsjetiti na temeljni kriterij koji primjenjuju projektanti kojima

je stalo do udobnosti korisnika motornih vozila:

Opterećenje čovjeka tijekom vožnje u serijski proizvedenom automobilu namijenjenog

svjetskom tržištu ne smije ni u kom slučaju biti veće od opterećenja kojem je izložen

čovjek pri normalnom pješačenju.

Pješačenje je sastavni dio ljudskog bića i od čovjekova postanka postanka ima

i kao rad i kao navika bitan utjecaj na ponašanje i reagiranje njegovog organiz-

ma.

Mjerenjem opterećenja (sila, ubrzanja,…) kojima je čovjek izložen pri normal-

nom hodu dobivaju se objektivni parametri, jer su potpuno neovisni o iskazu is-

pitanika i njegovom trenutačnom psihofi zičkom stanju – raspoloženju, kondiciji,

… Mjerenjima odgovarajućih parametara i ispitivanjem standardnog ljudskog

hoda može se doći i do čovjekove osjetljivosti na translatorne vibracije u drugim

pravcima, pa i do osjetljivosti na kutne vibracije oko sve tri osi. Vrlo jednostavno,

što je pojedina vrsta vibracija prisutnija u pješačenju, ljudski je organizam na nju

naviknutiji i bolje ju podnosi. Polazeći upravo od toga može se tvrditi da čovjek

najbolje podnosi vertikalne vibracije. Na uzdužne je nešto osjetljiviji, a najteže

podnosi poprečne vibracije. Kvantifi cirano, ta se osjetljivost može izraziti slijede-

ćim odnosom:

ax : ay : az = 5 : 3 : 2,

jer na takav način participiraju vibracije u pojedinim pravcima pri normalnom

ljudskom hodu.

120

3.4.3. Ispitivanje vučnih svojstava vozila

Poznato je da na oblik vučne karakteristike automobila utječu vanjska karakte-

ristika ugrađenog pogonskog agregata (danas je to još uvijek pretežito motor

SUI), ali i primijenjena transmisija, odnosno karakteristične dimenzije pogonskih

kotača.

Vanjskom karakteristikom motora obuhvaćena su sva njegova najvažnije značaj-

ke, tj. ona je slika oblika dobivene mehaničke energije koja je stigla do zamašnja-

ka motora i koja predstavlja prikaz raspoložive energije na ulazu u transmisiju.

Kroz transmisiju se neprihvatljiv oblik (prevelika brzina vrtnje i nedovoljni mo-

ment) iz motora dobivene energije transformira u oblik koji je potreban na po-

gonskim kotačima automobila. I pri toj transformaciji, dio raspoložive energije

otići će u neželjeni oblik (zagrijavanje transmisije, buka,...), tako da se događa

manji ili veći “gubitak” energije. Onaj dio energije koji dođe do pogonskih kotača

u prihvatljivom obliku (brzina primjerena uvjetima na cesti kojom se vozilo kreće

i pogonski moment dovoljan da svlada vanjske otpore gibanja) iskoristit će se za

obavljanje osnovne funkcije automobila – siguran transport s jednog mjesta na

drugo.

Neki od parametara koji određuju dobivenu raspoloživu energiju za pogon au-

tomobila na njegovim kotačima mogu se proračunati, tj. prognozirati, ali neki

od njih nisu uvijek jednostavno predvidivi. Zato je nužno u nekim situacijama

ispitati konkretni automobil, kako bi se odredile njegove stvarne performanse,

odnosno ono čime korisnik automobila zaista raspolaže.

Takvo ispitivanje se može obaviti na cesti ili poligonu, ali s obziron na niz dobro

znanih pogodnosti koje pružaju stacionarna ispitivanja, pronađena su rješenja

koja i to omogućuju.

Osmišljeni su, projektirani i proizvedeni uređaji uz čiju se pomoć mogu ispitati

automobili i dobiti njihova vučna karakteristika. To su valjci za ispitivanje pogo-

na automobila ili “dinamometri”.

Valjci za ispitivanje pogona automobila

Uređaj za ispitivanje pogona namijenjen motornim vozilima s jednim pogon-

skim mostom ima jedan par valjaka, a namijenjen automobilima s dva pogonska

mosta – dva para valjaka. Na valjke se postavljaju pogonski kotači, bilo stražnji

(slika 106.), bilo prednji (slika 107.) ili svi (slika 108.).

Princip mjerenja se zasniva na ubrzanju inercijskih masa valjaka. Određivanjem

promjene kutne brzine valjaka jednoznačno se određuje snaga motora na kota-

čima. U proračun je uključen korekcijski faktor koji u obzir uzima temperaturu

zraka i okolišni tlak, tako da se dobivaju jednoznačni podaci ispitivanja koji se

mogu uspoređivati neovisno o okolišnim uvjetima.

Prije samog ispitivanja potrebno je obaviti određene pripreme: ispod nepogon-

skih kotača (koji nisu na valjcima) stavljaju se podmetači za sprječavanje neželje-

nog pomicanja automobila i automobil se snažnim užadima veže za kuke ugra-

121

Slika 106. Automobil sa stražnjim pogonom na ispitnim valjcima

Slika 107. Automobil s prednjim pogonom na ispitnim valjcima

Slika 108. Automobil s pogonom 4x4 na ispitnim valjcima

122

đene u pod radionice. Gume su pritom popunjene na za njih propisani pritisak,

te se u uređaj upisuje broj podvozja pomoću kojeg se u raspoloživoj bazi poda-

taka dolazi do točnih omjera u sustavu prijenosa snage. Mjerni se uređaj spaja

s odgovarajućim elektronskim uređajima automobile. Veoma je važno osigurati

odgovarajuće hlađenje motora velikim ventilatorom, kao i odvod ispušnih plino-

va. Nakon zagrijavanja motora i guma, ispitivanje može početi.

Slijedi početno ubrzavanje do 50 km/h, a zatim se mjenjač stavlja u najviši stu-

panj prijenosa, te se papučica gasa pritisne do kraja kako bi se omogućilo mak-

simalno punjenje motora.

Nakon postizanja najvećega broja okretaja, mjenjač se stavlja u neutralni položaj

i tada valjci mjere usporenje koje služi za određivanje otpora u sustavu prijenosa

snage. Uz poznate gubitke, izračunava se točna snaga motora na njegovom izla-

zu (zamašnjaku ili spojnici).

Slika 109. Vanjska karakteristika pogonskog motora dobivena na ispitnim valjcima MAHA LPS

3000 s detaljima koji se odnose na okolišne uvjete ispitivanja

123

Cijeli proces ispitivanja i snimanja odabranih ključnih parametara podržan je

informatički, odgovarajućim SW za akviziciju bitnih vrijednosti. Svi podaci se

spremaju u odgovarajuću bazu podataka i kasnije se standardnim procedurama

mogu prikazati na odabranoj periferiji računala (zaslon, printanje...) u željenom

obliku. Najčešći su prikazi odabranim standardnim dijagramom kao na slici 109.,

na kojem je prikazana promjena snage i momenta pogonskog motora u funkciji

njegove brzine vrtnje.

Predočeni dijagram se odnosi na automobil BMW 530d, s klasičnom mehanič-

kom transmisijom, a ispitivanje je obavljeno u Institutu CVH u Velikoj Gorici. Iz

dobivenog zapisa se može očitati da je u trenucima ispitivanja;

izmjerena najveća snaga motora pri 141,6 km/h – 3655 o/min • PEng = 181,1 kW,

korigirana najveća snaga motora (s obzirom na stanje okoliša) • PNorm = 179,3 kW,

“izgubljena” snaga u transmisiji • PDrag = 40,5 kW,

najveći moment pri 103,8 km/h – 2680 o/min • MNorm = 553,9 Nm,

itd.•

3.4.4. Ispitivanje kočnih svojstava vozila

Na kočni proces, odnosno na proces zaustavljanja motornog vozila utječe cjelo-

kupan sustav koji se sastoji od;

vozača, �automobila i �okoliša kojim se vozilo kreće (cesta-teren, gustoća zraka, vjetar...) �

Svaka od tih satavanica kočnog sustava ostvaruje posebne utjecaje. U ispitivanju

kočnih svojstava vozila najčešće se ispituje uređaj za kočenje.

Uređaj za kočenje – ili kraće – kočnice vozila služe za usporavanje i zaustavljanje

vozila na siguran način, te zadržavanje vozila u mirovanju. Stoga kočnice izrav-

no utječu na aktivnu sigurnost kretanja vozila. Djelotvorne i pouzdane kočnice

omogućuju sigurno zaustavljanje vozila. Mogućnost promjena intenziteta uspo-

renja i ubrzanja vozila utječe na prosječnu brzinu kretanja vozila. Zbog toga je

kočna karakteristika vozila dio ukupnih dinamičkih svojstava vozila.

Kao što je poznato, uređaj za kočenje na svakom motornom vozilu ima:

radnu kočnicu,• pomoćnu kočnicu i• parkirnu kočnicu,•

a neke kategorije težih motornih vozila moraju imati i usporivač za dugotrajno

kočenje (retarder).

Isto je tako poznato da svaka od tih kočnica ima:

124

izvršnu � sastavnicu (koja neposredno usporava – ili zadržava – neke po-

kretne detalje automobila, pa onda i cijelo vozilo) i

prijenosnu � sastavnicu (koja ima zadaću da vozačevu zamisao, odnosno

njegovo djelovanje na ručicu – ili papučicu – prenese do izvršne sastav-

nice).

Zbog iznimnog utjecaja na aktivnu sigurnost uporabe automobila, kvaliteti se

kočnih svojstava motornog vozila uvijek posvećivala posebna pozornost. Danas

se od suvremenih uređaja zahtijeva i postiže:

visoka učinkovitost djelovanja,• ocjenjuje se standardnim kočnim parametrima;

dostatan energetski kapacitet, • omogućuje višekratno i trajno kočenje automobila, bez pojave pregrija-

vanja ili promjene kočnih karakteristika, odnosno opadanje sposobno-

sti kočenja zbog pregrijavanja

nužna stabilnost (i upravljivost) pri kočenju, • osigurava se podešavanjem kočnih momenata na svakom kočenom ko-

taču i sprječavanjem njihova blokiranja (danas su takvi uređaji postali

dio standardne opreme svih putničkih vozila);

visoka pouzdanost,• vjerojatnost da će uređaj funkcionirati ispravno u određenim uvjetima;

nužna pogodnost za održavanje, • vjerojatnost da će uređaj za kočenje biti popravljen i doveden u isprav-

no stanje u određenim uvjetima održavanja.

Ispunjavanjem navedenih zahtjeva obuhvaćena je većina problema koje mora

riješiti proizvođač svakog uređaja za kočenje, kakvi se danas susreću na suvre-

menim motornim vozilima.

3.4.4.1. Kočni parametri motornog vozila

Postoji širok niz kočnih parametara s obzirom na to što se pomoću njih određu-

je jedno od najvažnijih svojstava motornih vozila s aspekta aktivne sigurnosti

kretanja. Ovdje se navode samo oni najčešći parametri koje treba pri ispitivanju

kočnih svojstava izmjeriti, kao što su;

sila kočenja • Fk [kN],

usporenje pri kočenju • ak [m/s2],

put kočenja • Sk [m],

put usporavanja • Sus [m],

zaustavni put • Sz [m],

vrijeme kočenja • tk [s],

vrijeme zaustavljanja • tz [s] itd.

125

Kočna sila vozila

Pri kočenju općenito, na vozilo djeluju sljedeće sile:

težina vozila � G,normalne reakcije ispod osovina vozila � N1, N2,normalne bočne reakcije ispod osovina � Nu, Nv,otpor kotrljanja � Rk,otpor uspona/kosine � Ru = G sinα,otpor zraka � Rz,otpor inercije � Ri,sila kočenja � Fk.

Pri normalnoj uporabi vozila koristi se radna kočnica. Ukupna sila kočenja vozila

radnom kočnicom Fk sastoji se od sile kočenja na prednjoj Fk1 i sile kočenja na

stražnjoj osovini Fk2:

Fk = Fk1 + Fk2 .

Jednadžba kočenja se dobiva iz balance sila koje djeluju u pravcu gibanja motor-

nog vozila, sukladno sliici 110.:

Fk + Rz + Rk = Ri ± Ru.

Pozitivni predznak ispred otpora uspona odnosi se na nizbrdicu, a negativni

predznak na uspon. Iz prethodne bilance slijedi da je potrebna sila kočenja vo-

zila:

Fk = Ri – Rk – Rz ± Ru ,

gdje su otpori kretanja:

R � i = δ m ak – otpor inercije, a

δ – koefi cijent ubrzavanja rotirajućih masa;

m – masa vozila;

ak – usporenje vozila pri kočenju;

R � k = fk G cos α – otpor kotrljanja, a

fk – koefi cijent otpora kotrljanja;

R � z = cw A v2 – otpor zraka, a

cw – uzdužni aerodinamički koefi cijent otpora zraka;

A – površina vozila;

v – brzina vozila;

R � u = G sin α – otpor uspona.

Maksimalna sila kočenja iz uvjeta prianjanja između kotača i podloge:

Fk max = Fk1 max + Fk2 max

Fk max = N1 φ + N2 φ , N1 + N2 = N = G cosα

126

Fk max = φ N

Fk max = φ G cosα

Fk max = φ G [N] (za α = 0);

φ – koefi cijent prianjanja između kotača i podloge

(φ = φx – uzdužni koefi cijent prianjanja u pravcu kretanja).

Pritom treba voditi računa o jednom detalju – ako je sila kočenja veća ili jednaka

od maksimalnoj sili kočenja iz uvjeta prianjanja, tj. ako je

Fk ≥ Fk max .

prestaje kotrljanje kotača, nastaje njegovo blokiranje i klizanje. Blokiranje i kliza-

nje kotača je nepoželjno jer dovodi do gubitka upravljivosti vozila.

Raspodjela sila kočenja

Prednja se osovina pri kočenju dodatno opterećuje, a stražnja rasterećuje (slika

111.) To znači da su normalne dinamičke reakcije (N1, N2) promjenjive u odnosu

na statičke (G1, G2). Prema tome, kako bi kotači mogli ravnomjerno kočiti bez

zanošenja vozila, sila kočenja osovina treba biti proporcionalna njihovu optere-

ćenju. Stoga slijedi uvjet efi kasnosti kočnica:

2

1

2

1

N

N

F

F

k

k �

Slika 110. Sile na vozilu pri kočenju na nizbrdici

G – težina vozila Rk – otpor kotrljanja

Ru = G sinα – otpor uspona/nizbrdice Rz – otpor zraka

N1 – normalna reakcija podloge ispod prednje osovine Ri – otpor inercije

N2 – normalna reakcija podloge ispod stražnje osovine Fk2 – sila kočenja ispod stražnje osovine

Fk1 – sila kočenja ispod prednje osovine

127

Kako sila kočenja treba biti u skladu s opterećenjem osovina, u uređaj kočenja

stražnje osovine ugrađuje se regulator kočenja koji će sukladno rasterećenju

osovine smanjiti tlak kočenja u kočnom cilindru stražnjih kotača. Na taj će se

način izbjeći nepoželjno prijevremeno blokiranja stražnjih kotača.

Usporenje vozila

Iz naprijed pokazanog načina dobivanja sile kočenja vozila

Fk = Ri – Rz – Rk ± G sinα ,

slijedi sila inercije vozila Ri.

Ri = Fk + Rz + Rk ± G sin α.

Teoretske vrijednosti kočnih parametara (koje služe za usporedbu i donošenje

određenih zaključaka u svezi s provedenim ispitivanjem) određuju se i proraču-

navaju iz tzv. idealnih uvjeta kočenja, koji se odnose na sljedeće pretpostavke:

kočenje se obavlja na idealno ravnom putu,• tijekom kočenja svi ostali otpori kretanja su znatno manji od sile koče-• nja, tj. takvog su reda veličina da se mogu zanemariti, tako da tijekom

kočenja na automobil djeluju samo sile kočenja,

tijekom cijelog procesa kočenja automobil je izložen konstantnoj vri-• jednosti usporenja ak.

U tom slučaju vrijedi da je

Rz ≈ 0, Rk ≈ 0.

Također je sila inercije usporenja vozila s konstantnim usporenjem:

Ri = δ m ak.

Prihvati li se da je i koefi cijent priraštaja masa u rotaciji δ = 1 (s obzirom na to da

pri blokiranju kotača moment inercije rotirajućih masa preuzima kočni uređaj),

dobiva se da je

Ri ≈G/g ak .

Slika 111. Preraspodjela opterećenja na osovine pri kočenju vozila

Kočenje

128

Zna li se da je najveća vrijednost sile kočenja vozila određena prianjanjem kota-

ča na cestu, vrijedi i

Fk max = φ G cosα.

Iz naprijed navedene balance sila slijedi:

G/g ak = φ G cosα ± G sinα,

odnosno, usporenje vozila uzbdo ili nizbrdo je

ak = g (φ cosα ± sinα).

Na vodoravnoj podlozi najveće moguće konstantno usporenje vozila je:

ak = g φ [m/s2]

ak ≈ 10 φ [m/s2].

Kao što je poznato, koefi cijent prianjanja ϕ ovisi o vrsti, kakvoći i stanju ceste. Za

njega se mogu pronaći podaci u postojećoj i dostupnoj stručnoj literaturi prika-

zani u tablici 14., npr. prema lit. [18].

Tablica 14. Granične i prosječne vrijednosti koefi cijenta prianjanja ϕ raznih

vrsta kolnika

Vrsta kolničkog

zastora

Stanje kolničkog zastora Granične

vrijednosti

Prosječna

vrijednost

Beton Suh, nov, grub

Suh, star, istrošen, glatki

Mokar, star, istrošen, glatki

0.73– 0.90

0.65– 0.80

0.41– 0.67

0.82

0.72

0.54

Asfalt Suh, nov, grub

Suh, star, istrošen, glatki

Mokar, star, istrošen, glatki

0.72 – 0.87

0.70– 0.89

0.53– 0.73

0.80

0.80

0.63

Makadam Suh, tvrd, prašnjav

Vlažan, tvrd, blatnjav

Mokar, tvrd, pješčan

0.41– 0.55

0.37– 0.47

0.27– 0.43

0.48

0.42

0.35

Snijeg Utrti suhi

Rasuti suhi

Raskvašeni mokri

0.13– 0.19

0.12– 0.16

0.18– 0.22

0.16

0.14

0.20

Vrijednosti u tablici 14. mogu se prihvatiti samo kao orijentacijske jer koefi cijent

prianjanja φ ovisi najviše o stanju podloge ceste, ali i o stanju pneumatika (novi,

korišteni), te o početnoj brzini kočenja vozila (tablica 15.). Najveći koefi cijent pri-

anjanja postiže se na suhoj podlozi kad je brzina između 50 i 90 km/h.

Maksimalni koefi cijent prianjanja ispod kotača suvremenih vozila s potpuno no-

vim gumama na vrlo kvalitetnoj suhoj asfaltnoj cesti može dostići vrijednosti i

od φ = 1.2, a posebno izrađeni vrlo meki i “ljepljivi” pneumatici (sportska vozila za

utrke) omogućuju koefi cijente prianjanja i do φ = 1.8.

129

Tablica 15. Vrijednosti koefi cijenta adhezije φ na asfaltnim i betonskim

cestovnim površinama*

Brzina

vozila

[km/h]

Stanje

pneumatika

Stanje površine ceste

Suha ploha

puta

Mokra

ploha,

visina vode

≈ 0.2 mm

Pljusak,

visina vode

≈ 1 mm

Lokva,

visina vode

≈ 2 mm

Poledica

Koefi cijent adhezije φ

50 Novi 0.8 0.65 0.55 0.5 do 0.1

korišteni1) 1.0 0.5 0.4 0.25

90 novi 0.8 0.6 0.3 0.05

korišteni1) 0.95 0.2 0.1 0.05

130 novi 0.75 0.55 0.2 0.0 2)

korišteni1) 0.9 0.2 0.1 0.0 2)

* BOSCH, Automotive Handbook 2007.1) Korišteni pneumatik čija je dubina protektora šare ≥1.6 mm.2) Aquaplaning (glisiranje)

Postoji podjela razine usporenja vozila prema intenzitetu (vrsti) kočenja. Ostvare

li se usporenja od:

� 0.1 do 0.2 g – umjereno kočenje, normalna vožnja,

� 0.3 do 0.4 g – tvrdo kočenje, brza vožnja,

� 0.6 do 1.0 g – hitno (panično) kočenje.

Pri umjerenom usporenju (prikočivanje, pomoćno kočenje, kočenje motorom)

realiziraju se usporenja od

ak = 1.0 – 2.0 m/s2,

a pri usporenje kod hitnog kočenje vozila radnom kočnicom dobiva se

ak max = 6.0 – 9.81 m/s2.

Zahtjevi efi kasnosti kočenja propisani su za sve vrste kočnica Direktivom EU EEC

71/320 i Pravilnikom ECE R 13.

Tablica 16. Zahtjevi efi kasnosti kočnica za osobna vozila (M1, izvod)*

Parametri testiranja

kočnica

Radna kočnica

Test – tip 0

(spojnica isključena)

Radna kočnica

Test – tip 1

(spojnica uključena)

Pomoćna kočnica

Test – tip 0

(spojnica isključena)

Test brzina v0 = 80 km/h 80%vmax; ≤160 km/h 80 km/h

Srednje usporenje ak m ≥ 5.8 m/s² 5.0 m/s² 2.9 m/s²

Put kočenja sk ≤ 50.7 m

(0.1v+v²/150)

212.9 m

(0.1 v + v²/130)

93.3 m

(0.1 v + v²/150)

Sila na papučici kočnice

Fp ≤

500 N 500 N 500 N (nožno), 400 N

(ručno)

* BOSCH, Automotive Handbook 2007/ EU Directive 71/320 & ECE Directive 13 (StVZO).

130

Vrijeme kočenja

Ako je na određenoj podlozi konstantno usporenje, može se izračunati vrijeme

kočenja vozila:

k

ok

a

vt �

�g

vt o

k � [s],

ak – konstantno usporenje pri kočenju,

v0 – početna brzina kočenja.

Vrijeme kočenja ovisi osim o početnoj brzini vozila vo i o usporenju, odnosno o

koefi cijentu prianjanja ϕ. Ako se uzme u obzir vrijeme reakcije vozača i vrijeme

kočenja, ukupno vrijeme zaustavljanja vozila jest:

tz = tR + tk [s]

Put kočenja

Put kočenja sk možda je i najbitniji parametar sigurnosti vožnje. Pri kočenju mi-

jenja se kinetička energija pokretnog vozila. Ta je promjena jednaka radu sile

kočenja (i drugih sila otpora na putu kočenja):

ΔEk = Fi sk, Fi = Ri

kkzk s )sinG RRF(

vvm �����

�2

2

1

2

0

v0 , v2 – početna brzina kočenja i brzina na kraju kočenja.

Pri kočenju uz takozvane idealne uvjete kočenja (horizontalna podloga α=0,

zanemariv iznos otpora kotrljanja fk=0, Rk=0, do potpunog zaustavljanja vozila

v2=0, uz zanemarivanje otpora zraka pri niskim brzinama Rz=0, te aktiviranje naj-

veće sile kočenja Fk max = φ G) dobiva se teoretski najkraći put kočenja:

�g

vs o

k2

2

� k

ok

a

vs

2

2

� , [m].

Za određeno usporenje ak i put kočenja sk može se izračunati početna brzina

kočenja vozila:

kko s a v 2� [m/s].

Osnovni parametri kočenja u funkciji brzine prikazani su na slici 112. Put kočenja

ovisi o kvadratu početne brzine kočenja i usporenju vozila. Izraz za najmanji put

kočenja je vrlo pojednostavljen tako da mu vrijednost ne ovisi o težini vozila.

131

Snaga kočenja

Rad sile kočenja na putu kočenja u jedinici vremena daje snagu kočenja:

k

kkk

t

sFP � [W]

Snaga kočenja je brzina apsorbiranja neželjene trenutačne kinetičke energije

vozila, ili energije vozila utrošene u jedinici vremena na kočenje:

kk

kk

t

mv

t

EP

2

2

0�� [W]

k

ka

vt 0�

kk amv

P2

0� [W]

Promjena naprijed navedenih teoretskih parametara kočenja, sile na papučici

kočnice, usporenja vozila i smanjenja brzine vozila u funkciji vremena zaustav-

ljanja prikazana je na dijagramu kočne karakteristike vozila (slika 113.). Poveća-

njem sile na papučici kočnice generira se (s određenim zakašnjenjem) stanovito

usporenje, koje raste i dostiže najveću konstantnu vrijednost. Pritom početna

brzina kočenja linearno opada sve do zaustavljanja vozila.

Slika 112. Promjena osnovnih teoretskih parametara kočenja u funkciji brzine na početku kočenja

a �k – usporenje (konstantno)

s �k – put kočenja

t �k – vrijeme kočenja

132

3.4.4.2. Stvarni parametri kočenja

Stvarno vrijeme i put kočenja razlikuju se od teoretski izračunanih. Upravo se

zbog toga u svim fazama životnog vijeka automobila pristupa iz različitih ciljeva

ispitivanju kočnih svojstava vozila.

Ispitivanja kočnih svojstava vozila pokazuju znatan utjecaj subjektivnih i tehnič-

kih faktora kočenja na izmjerene, t.j. stvarne vrijednosti parametara kočenja.

Reakcija vozača, stanje ispravnosti kočnica i regulacijskih sustava kočenja, te re-

alno stanje na cesti, imaju bitan utjecaj na vrijeme zaustavljanja i put zaustavlja-

nja vozila.

Vrijeme zaustavljanja

Ukupno vrijeme do zaustavljanja vozila moguće je promatrati podijeljeno u slje-

deće ispitne faze:

Tz = t1 + t2 + t3 + t4 [s].

t1 – vrijeme reakcije vozača bitno utječe na zaustavni put, a ovisi o subjektivnom

stanju svakog vozača, koje uključuje i prebacivanje noge s papučice gasa na

papučicu kočnice (0.2 do 0.8 s).

t2 – vrijeme reakcije kočnog uređaja

t2 = t‘2 + t‘’2

Slika 113. Dijagram kočne karakteristike vozila

vo – početna brzina kočenja sz – put zaustavljanjaFp – sila na papučici kočnice Tz – vrijeme zaustavljanjaak – usporenje vozila pri kočenju

133

t’2 – vrijeme prijelaza mrtvog hoda papučice kočnice:0.03 do 0.05 s za hidrauličko aktiviranje kočnica,0.20 do 0.50 s za pneumatsko aktiviranje kočnica;

t‘’2 – vrijeme porasta usporenja do ak max :0.10 do 0.2 s za hidrauličko aktiviranje kočnica;1.50 do 2.0 s za pneumatsko aktiviranje kočnica.

t3 – vrijeme kočenja tk uz konstantno usporenje ak :

t3 = v / ak .

Vrijednost usporenja ak dobiva se mjerenjem u cestovnim uvjetima uz pomoć mjerača usporenja. Maksimalno usporenje iznosi: ak max ≈ 10φ ≈ 10 m/s2.

Pri izračunavanju puta kočenja (nakon obavljenih ispitivanja) ponekad se vre-menu kočenja pridodaje vrijeme t‘’2/2, jer usporenje vozila počinje prije pojave konstantnog usporenja, pa je

t3 = t‘’2 /2 + v / ak,

a pritom je vrijeme reakcije

t2 = t‘2 + t‘’2 / 2.

t4 – vrijeme otkočivanja, odnosno usporenja nakon puštanja papučice Ima značenje na proces kočenja samo kada se kočenje ne obavlja do pot-punog zaustavljanja. U tom slučaju, poslije otpuštanja papučice kočnice, usporenje vozila ne prestaje odjednom s obzirom na to da kočni sustav ne omogućava trenutačno smanjenje tlaka u uređaju za kočenje: 0.1–0.2 s, kod hidrauličkog aktiviranja kočnica, 0.5–1.0 s, kod pneumatskog aktiviranja kočnica.

Vrijeme zaustavljanja vozila je:

Tz = tR + t3, odnosno

Tz = tR + vo / ak [s].

Put zaustavljanja

Put zaustavljanja vozila defi nira se kao put koji vozilo prijeđe tijekom vremena zaustavljanja, odnosno od trenutka kada vozač uoči potrebu kočenja, pa do pot-punog zaustavljanja vozila. Pri ispitivanju se taj put zaustavljanja dobiva slično vremenu zaustavljanja:

Sz = s1 + s2 + s3 + s4 [m],

s1 – put koji vozilo prijeđe za vrijeme reakcije vozača (t1);

s2 – put koji vozilo prijeđe za vrijeme reakcije kočnog uređaja (t2)

s2 = s’2 + s‘’2 ,

134

s’2 – put koji vozilo prijeđe za vrijeme prijelaza mrtvog hoda papučice

kočnice (t’2),

s‘’2 – put koji vozilo prijeđe za vrijeme postizanja maksimalnog uspore-

nja (t‘’2);

sR – put koji vozilo prijeđe tijekom reakcije vozača i reakcije kočnog uređaja:

sR = s1 + s2;

s3 – put kočenja sk s konstantnim usporenjem ak max do zaustavljanja vozila za

vrijeme kočenja t3, uz linearan pad brzine vozila vo;

s4 – put otpuštanja papučice za vrijeme t4, uzima se u obzir kada se ne koči do

potpunog zaustavljanja.

Stvarni put zaustavljanja vozila je

Sz = sR + sk [m].

Vrijednosti duljine puta zaustavljanja vozila na temelju usporenja i početne brzi-

ne kočenja vozila prikazane su u tablici 17.

Tablica 17. Vrijednosti puta zaustavljanja vozila na temelju usporenja i

početne brzine kočenja vozila*

Usporenje

ak

[m/s2]

Početna brzina kočenja vozila – vo [km/h]

60 80 100 120 140 180

Put za vrijeme reakcije od 1 sekunde – sR [m]

17 22 28 33 39 50

Put kočenja – sk [m]

4.4 48 78 115 160 210 335

5.0 44 71 105 145 190 300

5.8 40 65 94 130 170 265

7.0 36 57 83 110 145 230

8.0 34 53 76 105 135 205

9.0 32 50 71 95 125 190

*BOSCH, Automotive Handbook 2007.

3.4.4.3. Ispitivanje efi kasnosti kočenja na tehničkim pregledima

Efi kasnost procesa kočenja ocjenjuje se mjerenjima standardnih kočnih para-

metara. Ovo se ispitivanje može obavljati u stacionarnim uvjetima, ili na cesti

– poligonu. Ispitivanja u stacionarnim uvjetima obično se svode na ispitivanje

uređaja za kočenje. Takvo je ispitivanje primjerice ispitivanje ispravnosti uređaja

za kočenje pri periodičnom tehničkom pregledu motornog vozila, koje obavljaju

ovlaštene stanice za tehničke preglede diljem Hrvatske. Inače, periodični tehnič-

ki pregledi mogu biti kao što je prikazano u tablici 18.

135

Tablica 18. Vrste periodičnih tehničkih pregleda u Hrvatskoj

REDOVITI TEHNIČKI

PREGLED

OBVEZAN ZA:

motorna vozila

priključna vozila

IZUZECI:

radni strojevi

PREVENTIVNI TEHNIČKI PREGLED

OBVEZAN ZA:

rent a car vozila

vozila za osposobljavanje vozača (auto škole)

osim mopeda, motocikala i traktora u vlasništvu

kandidata za vozača

taksi vozila

autobuse

teretna vozila (teretne automobile i priključna

vozila) ako im najveća dopuštena masa prelazi

7.500 kg

IZUZECI:

vozila za stanovanje ili kampiranje

vozila za prijevoz pčela

teretna i priključna vatrogasna vozila

teretna i priključna vozila za zabavu

priključna vozila za traktore

IZVANREDNI

TEHNIČKI PREGLED

OBVEZAN ZA:

sva vozila nakon

popravka sklopova

i uređaja bitnih za

sigurnost prometa,

a koji su oštećeni u

prometnoj nezgodi

sva vozila na kojima

je izvršena određena

preinaka ili prepravka

sva vozila koja

ovlašteni djelatnik

policije isključi iz

prometa i uputi na

izvanredni pregled

Koefi cijent kočenja

Za kontrolu tehničke ispravnosti kočnica na valjcima, zakonski je uveden para-

metar koefi cijent kočenja z, kao pokazatelj efi kasnosti kočnica:

100G

Fz k��

∑Fk – izmjerena ukupna sila kočenja na valjcima (N)

G – izmjerena težina vozila (N)

Koefi cijent kočenja z daje postotak ukupne sile kočenja u odnosu na težinu vozi-

la koji služi pri provjeri vrijednosti sile kočenja (što se određuje aktualnim propi-

sima). Sukladno aktiviranoj vrijednosti kočnih sila na svim kotačima ∑Fk, ostvarit

će se neko usporenje vozila ak. Budući da je pritom

∑Fk = m ak

te slijedi da je

(%)100 g

az k� ,

na temelju toga se može procijeniti usporenje vozila izražena uz pomoć koefi ci-

jenta kočenja z (koji predstavlja ustvari aktivirani dio raspoloživog prianjanja u

kontaktu svih kotača i podloge):

ak = z g [m/s2] .

Propisani tehnički normativi efi kasnosti kočnica

136

Vrijednosti najmanjih koefi cijenata kočenja propisane su Pravilnikom o tehnič-

kim uvjetima vozila u prometu na cestama, NN 74/2009, i to samo vrijednosti

za osnovne kategorije vozila. Osim propisanih najmanjih koefi cijenata kočenja,

normirane su najveće sile aktiviranja radne i pomoćne kočnice, prema tablici

19.

Tablica 19. Tehnički normativi efi kasnosti kočnih uređaja motornih vozila i

priključnih vozila ispitivanih u statičkim uvjetima ispitivanja na valjcima za

ispitivanje kočne sile*

KATEGORIJA

VOZILA

RADNO KOČENJE POMOĆNO KOČENJE

koefi cijent

kočenja

sila aktiviranja koefi cijent

kočenja

sila aktiviranja

nožno

aktiviranje

ručno

aktiviranje

nožno

aktiviranje

ručno

aktiviranje

z ≥ [%] Fp ≤ [daN] Fr ≤ [daN] z ≥ [%] Fp ≤ [daN] Fr ≤ [daN]

L1, L2, L6

(mopedi)

40 50 20 20 50 20

L3, L4, L5, L7

(motocikli)

45 50 20 20 50 20

M1

(osobna vozila)

50 50 – 20 50 40

M2, M3

(autobusi)

50 70 – 20 70 60

N1, N2, N3

(teretna vozila)

45 70 – 20 70 60

O1, O2, O3, O4,

(prikolice)

40 PM ≤ 6,5

bar

– – – –

*Normativi efi kasnosti kočnih uređaja primjenjuju se pod sljedećim uvjetima:

– vozila se ispituju u statičkim uvjetima ispitivanja na valjcima za ispitivanje kočne sile

– površina valjaka na kojima se ispituju kočnice mora imati koefi cijent trenja od najmanje 0.5

– temperatura diska ili vanjske površine bubnja kočnice ne smije iznositi više od 100 °C

– kod ispitivanja vozila s dvostrukom ili višestrukom osovinom mora biti osigurano da razina

ispitivane osovine ne bude niža od ostalih osovina.

Osim navedenih normativa efi kasnosti kočnih uređaja i uvjeta pod kojim se pri-

mjenjuju, propisano je i ostalo kako slijedi.

Tehnički normativi efi kasnosti kočnih uređaja iz tablice 19. primjenjuju �se tako da se zbroj sila kočenja na obodu svih kotača koje nastaju ne-

posredno prije blokiranja kotača (ili zbroj sila kočenja aktiviranih maksi-

malnim silama aktiviranja) podijeli s težinom vozila uvećanom za težinu

tereta – koji se trenutačno nalazi u njemu – i pomnoži s konstantom

100. Tako dobiveni rezultat mora biti veći ili jednak propisanoj vrijedno-

sti koefi cijenta kočenja.

Razlika sila kočenja za radnu kočnicu na kotačima iste osovine ne smije �biti veća od 25%, a za pomoćnu kočnicu od 30%. Za izračunavanje po-

stotka razlike sile kočenja na istoj osovini uzimaju se sile kočenja koje

nastaju tijekom ispitivanja kočnog uređaja neposredno prije blokira-

137

nja kotača ili sile kočenja aktivirane maksimalnim silama aktiviranja. Za

osnovicu izračunavanja postotka razlike sile kočenja kotača na istoj oso-

vini uzima se veća sila kočenja.

Nejednolikost sile kočenja na kotaču ne smije biti veća od 20%. Postotak �nejednolikosti sile kočenja izračunava se na približno polovici sile koče-

nja koja izaziva blokadu. Za osnovicu izračunavanja postotka nejednoli-

kosti sile kočenja uzima se veća sila kočenja.

Kod vozila koja imaju dva kruga kočenja u slučaju ispadanja jednog kru- �ga preostali krug treba osigurati kočni koefi cijent od 15%. Kočni uređaj

radne kočnice treba biti takav da izdrži maksimalnu silu na papučici koč-

nice od 100 daN.

Vozila koja se ne mogu ispitati na statičkom ispitivanju kočnica ispituju �se kočenjem u vožnji mjereći usporenje vozila uz pomoć decelerometra.

Tako dobiveno usporenje pomnoženo s 10 mora biti veće ili jednako od

vrijednosti koefi cijenta kočenja.

3.4.4.4. Mjerna oprema za ispitivanje kočnih svojstava vozila

Na periodičnom tehničkom pregledu motornog vozila, ispitivanje se svodi na

mjerenje kočne sile svakog pojedinog kotača. Osnovna je svrha takvog ispitiva-

nja provjeriti ispravnost izvršnih organa uređaja za kočenje (kao zakonske ob-

veze), s osnovnim ciljem da se utvrdi aktivna sigurnost svakog motornog vozila

koje sudjeluje u prometu na javnim cesta. U tu se svrhu već dugi niz godina

koristi razna oprema, ona za mjerenje kočnih sila i ona za mjerenje usporenja pri

kočenju.

Valjci za ispitivanje kočnica

Valjke za ispitivanje kočnica posjeduje, ne samo svaka stanica za tehničke pre-

glede nego danas već i svako veće poduzeće za obavljanje prijevozničke djelat-

nosti, koje u svom voznom parku ima veći broj transportnih jedinica – motornih

vozila.

Ispitivanjem kočnica na valjcima mjeri se kočna sila na svakom kočenom kotaču.

Tako se može odrediti ukupna kočna sila, kao zbroj parcijalnih kočnih sila svakog

kotača. Poznatim iznosom tako dobivene ukupne kočne sile može se odrediti

usporenje koje je njome moguće realizirati. Naravno, pritom se mora voditi ra-

čune da to vrijedi samo za kočenje po podlozi koja je istih tarnih svojstava kao i

materijal od kojeg su načinjeni valjci za ispitivanje kočnica.

Uređaj za kontrolu kočnica na valjcima sastoji se od dva para valjaka. Svaki par

valjaka ima svoj pogon i mjerni lanac. Postavljeni su tako da istodobno mjere sile

kočenja obaju kotača na jednoj osovini.

Na slikama 114. i 115. prikazana je načelna shema valjaka za mjerenje sile koče-

nja s upravljačkim pultom. Na njima je prikazano slijedeće:

138

1 – kotač, 2 – pogonski valjak,

3 – elektromotor s reduktorom, 4 – poluga reaktivnog momenta,

5 – senzor, 6 – indikator,

7 – signalni valjak (nagazni prekidač, uključ./isključ.), 8 – okvir

Fk – kočna sila, FR – reaktivna sila, MR – reaktivni kočni moment

Valjci za ispitivanje kočnica proizvode se specijalizirano za mjerenje kočne sile

određene kategorije vozila, ali i kao univerzalni uređaji za mjerenje kočne sile

više kategorija. Kontrola kočnica motornog vozila na valjcima prilagođena je po-

trebama službenog tehničkog pregleda. Valjci za ispitivanje kočnica u stanicama

tehničkog pregleda moraju imati tipno odobrenje i moraju biti umjereni suklad-

no Zakonu o mjeriteljstvu.

Slika 114. Načelna shema tlocrta valjaka za ispitivanje kočnica

Slika 115. Načelna shema bokocrta i prostornog izgleda valjaka za ispitivanje kočnica

139

Valjci su najčešće (zbog tehnološkog postupka tehničkog pregleda) smješteni na kanalu za pregled postroja vozila. Konstrukcijski su izvedeni tako da pružaju mogućnost ispitivanja

– kočne sile na svakom kotaču,– nejednolikosti sile kočenja na svakom kotaču i– otpora kotrljanja kotača.

Prilikom kontrole kočnica nadzornik navozi vozilo na uređaj za ispitivanje kočni-ca vozila, mjeri kočnu silu radne kočnice na svakoj osovini, a nakon toga i kočnu silu pomoćne (ručne) kočnice. Pri tome utvrđuje koefi cijente kočenja ovisno o vrsti vozila i razliku sila kočenja između lijevog i desnog kotača. Neznatna razlika sila kočenja između lijevog i desnog kotača prednje i stražnje osovine osigurava pravocrtno kretanje vozila pri kočenju. Stoga je utvrđivanje razlike između sile kočenja lijevog i desnog kotača jednako važno kao izračunavanje koefi cijenata kočenja. Svako odstupanje od propisanih vrijednosti znači da vozilo nije isprav-no za promet na javnim cestama.

Kada vozilo kotačima nagazi na valjke, aktivira se signalni valjak koji automat-ski uključuje uređaj za ispitivanje i zaštitu od blokiranja. Elektromotor pokreće valjke koji okreću kotače automobila, prednje ili stražnje osovine, konstantnom obodnom brzinom od približno 2.5 km/h.

Pri ispitivanju, na samom početku, tako dugo dok se ne pritisne papučica za ko-čenje, indikator pokazuje samo otpor kotrljanja kotača.

Pritiskom na papučicu kočnice počinje kočenje kotača uz njegovo kotrljanje. Koči se do granice klizanja kotača, kada nastupa parcijalno proklizavanje izme-đu kotača i valjaka prije blokiranja. Računalo valjaka neprekidno uspoređuje brzinu vrtnje pogonskih valjaka i brzinu vrtnje signalnog valjka koji se okreće istom obodnom brzinom kao kotači. Kada dođe do velike (unaprijed određene) razlike između tih dviju brzina, računalo zaustavlja valjke. Na indikatoru se prika-zuje maksimalna kočna sila u trenutku isključenja. Kočna sila Fk zapravo se mjeri kontrolom reaktivnog momenta MR, jer se uz pomoć poluge premješta moment kočenja na senzor savijanja grede (tenzometar). Generirani signali senzora vode se do indikatora na kojem se može očitati kočna sila na obodu kotača.

Kočenjem vozila na valjcima mjeri se otpor pogonskog valjka, odnosno kočne sile na svakom kotaču, što daje ukupnu silu kočenja:

∑Fk = Fk = Fkpl + Fkpd + Fksl + Fksd ;

Fkpl – sila kočenja na prednjem lijevom kotaču,Fkpd – sila kočenja na prednjem desnom kotaču,Fksl – sila kočenja na stražnjem lijevom kotaču,Fksd – sila kočenja na stražnjem desnom kotaču.

Nakon toga može se izračunati:

koefi cijent kočenje • z,razlika u silama kočenja kotača svake pojedine osovine • ΔF, te

očekivano usporenje vozila • ak.

140

Koefi cijent kočenja ne predstavlja realnu kočnu sposobnost ispitivanog vozila.

U realnim uvjetima kočenja na cesti mogu vozila postići i veća usporenja odno-

sno sile kočenja. Najveća sila kočenja koja se može postići na valjcima direktno

je ovisna o koefi cijentu prianjanja između valjka i pneumatika. Ako bi se jedno

vozilo testiralo na dva različita valjka, dobile bi se različite sile kočenja, a time i

koefi cijenti kočenja. Isto tako, valjci ne daju mogućnost ispitivanja utjecaja pre-

raspodjele vertikalnih dinamičkih reakcija podloge, koje su realno egzistirajuće

u stvarnim uvjetima pri kočenju na cesti. Dakle, na periodičnom tehničkom pre-

gledu vozila ne promatra se stvarni (eksploatacijski) odnos sila kočenja među

osovinama, nego se na temelju izračunanoga koefi cijenta kočenja odlučuje o

zadovoljavanju propisom utvrđenih iznosa. Pritom se uzimaju najveće postignu-

te sile kočenja, bez obzira na to kojom se silom djeluje na papučicu kočnice – do

najveće propisane sile na papučicu 500 N. Također i sve izračunane vrijednosti

koefi cijenata kočenja i razlike sila kočenja između lijevog i desnog kotača moraju

biti unutar propisanih granica. U suprotnom, vozilo je tehnički neispravno.

Na klasičnim valjcima za ispitivanje kočnica jedne osovine nije moguće potpu-

no ispitivanje kočnica na vozilima s pogonom na više osovina. Kod nekih vozila

izvedivo je mehaničko isključivanje prednjeg ili stražnjeg pogona, pa je moguće

i pojedinačno ispitivanje kočnica prednje i stražnje osovine. Međutim, kod nekih

vozila sa stalnim pogonom na više osovina nije moguće ostvariti razliku brzi-

ne vrtnje između njihovih detalja pogona (kotača, vratila pogonskih kotača,...).

Kočnice vozila sa stalnim pogonom na sve osovine mogu se ispitati isključivo

Slika 116. Fotografi je specijaliziranih valjaka za ispitivanje kočnica raznih kategorija vozila

za osobna vozila

za gospodarska vozila za motorkotače

141

na posebnim valjcima. Takvi valjci izvedeni su tako da sprječavaju prijenos sila s ispitivane osovine na osovinu koja miruje. Zbog skupe konstrukcije valjaka (i zakonske neobaveze), takva se vozila ispituju na poligonu ili osiguranoj cesti uz pomoć uređaja za mjerenje usporenja. Radna se kočnica tada ispituje pri brzinama jednakim ili većim od 40 km/h, a pomoćna kočnica pri brzinama do 40 km/h. Pritom se isključuje spojnica, odlučno pritišće papučica kočnice i mjeri usporenje vozila do najveće sile kočenja (ako je moguće bez blokiranja kotača). Dobiveno usporenje mora biti jednako vrijednosti propisanog koefi cijenta koče-nja pomnoženog s 10 – ili veće.

Slika 117. Zapis primjera ispitivanja s izmjerenim silama kočenja na valjcima

142

Na prikazanom ispisu ispitivanja s izmjerenim silama kočenja na valjcima – “Pro-vjere vozila”, slika 117., u prvom dijelu pisanog dokumenta navedeni su podaci koji se odnose na samo ispitivanje, zatim podaci ustanove koja je obavila ispiti-vanje i zatim osnovni podaci o ispitivanom vozilu.

U nastavku se daju rezultati ispitivanja u obliku tablica i dva dijagrama vremen-skog tijeka promjene izmjerenih vrijednosti kočnih sila svake osovine (za oba kotača).

Na temelju prikaza rezultata ispitivanja vozila na valjcima, može se zaključiti da su kočnice vozila bile ispravne, kako radna – nožna, tako i pomoćna – ručna koč-nica.

Za mjerenje ostalih kočnih parametara, odnosno parametara zaustavljanja vozi-la kompletnog kočnog sustava – koji se sastoji od vozača, automobila i okoliša u kojem se ispitivani automobil koristi – moraju se obaviti ispitivanja u realnim uvjetima. Ispitivanja u realnim, tj. cestovnim (poligonskim) uvjetima, uvijek su znatno kompleksnija.

Mjerači usporenja vozila

Ako se želi mjeriti usporenje automobila u različitim fazama njegova kočenja ili zaustavljanja, mora se koristiti mjerač usporenja. Sve naprave za mjerenje us-porenja (retardacije), kao i ubrzanja (akceleracije), djeluju na principu mjerenja inercijske sile koja u mjernom uređaju djeluje na dio takvog uređaja, a čija je masa poznata. U praksi je uobičajen izraz za takvu masu – inertna masa.

Veličina inercijske sile proporcionalna je ubrzanju, odnosno usporenju motor-nog vozila. Pod djelovanjem inercije ostvaruje se stanoviti pomak “inertne mase”, koja je pričvršćena određenom elastičnom vezom (nosačem) za kućište uređeja – koje se mora pravilno učvrstiti za vozilo, čiji se proces kočenja ispituje, istra-žuje. Kočenjem izazvani pomak “inertne mase” generira određenu deformaciju elastičnog nosača. Deformaciju elastičnog nosača moguće je mjeriti i tenzome-trima – mjernim trakama. Taj pomak je proporcionalan sili inercije, odnosno ubr-

Slika 118. Principijelna shema konzolnog senzora usporenja (ubrzanja)

143

zanju ili usporenju i dobiveni signal realizirane deformacije, odnosno pomaka “inertne mase” ishodišna je informacija mjerne veličine.

S obzirom na to da su mjerači ubrzanja i usporenja zasnovani na primjeni iden-

tičnog principa, isti se uređaj može koristiti za oba ispitivanja (procesi kočenje i

ubrzavanje) vozila.

U uporabi se može naići na dvije vrste mjerača ubrzanja, s obzirom na svoje

mjerne mogućnosti. Jednostavniji daju podatak samo o maksimalnoj dostignu-

toj vrijednosti ubrzanja (usporenja) tijekom određenog mjerenja, a drugi – slo-

ženiji – sposobni su registrirati cijeli proces, odnosno vremenski tijek promjene

usporenja.

Stvarno usporenje vozila može se ispitati na poligonu (cesti) uz pomoć jedno-

stavnih uređaja za mjerenje usporenja, ili procijeniti drugim mjernim uređajima.

Zapis uređaja sadrži podatke o izvršenom kočenju vozila na kojemu je prove-

deno ispitivanje. To je promjena usporenja u vremenu kočenja. Složeniji uređaji

mjere i ostale parametre kočenja, silu na papučici kočnice, smanjenje brzine vo-

zila, kao i put kočenja.

Najčešće se koriste jednostavni mjerači za mjerenje usporenja (ili ubrzanja).

Mjerač je prijenosni uređaj malih dimenzija s baterijskim napajanjem. Mjerač se

najprije učvrsti i nivelira u vozilu prije kočenja. U primjeni se nalazi više vrsta

mjerača različitih proizvođača.

Mjerač usporenja VZM 100 upotrebljava se u stanicama za tehnički pregled vozi-

la kad se utvrđuje ispravnost kočnica na temelju maksimalnog usporenja. Može

služiti za mjerenje usporenja vozila s hidrauličkim i pneumatskim kočnicama.

Za ispitivanje sile na papučici kočnice ili ručici pomoćne kočnice upotrebljava se

mjerač sile, dinamometar, uz pomoć kojega se sila pri ispitivanju prenosi na pa-

pučicu ili ručicu kočnice. Dinamometar se povezuje s mjeračem usporenja radi

zajedničkog grafi čkog prikaza usporenja i sile u funkciji vremena kočenja.

– mjerenje usporenja, do 10 m/s²

– točnost mjerenja, ≤0.1 m/s²

– sila na papučici, do 100 daN

– baterijsko napajanje, 6 V / 1.2 Ah

– masa s baterijom, 1.1 kg

– dimenzije, 120 x 65 x 245 mm

Slika 119. Mjerač usporenja – “decelerometar” MAHA VZM 100

144

Sličan primjer još jednog od takvih uređaja jest uređaj BRAKER, na slici 121, koji

je izveden kao prijenosni uređaj malih dimenzija (140x76x39), s baterijskim na-

pajanjem. Uređaj je jednostavan i veoma lagan, tako da se može pričvrstiti va-

kumskim držačima na vozilo (na vjetrobransko staklo ispitivanog automobila, na

spremnik goriva motocikla... ).

Senzor ubrzanja korišten u uređaju seizmičkog je tipa – konzolni senzor s mjer-

nim trakama u punom mosnom spoju, slika 121. Masa na kraju konzole na koju

djeluje ubrzanje vozila generira odgovarajuću inercionu silu, a mjernim trakama

ugrađenim na konzolu mjere se nastale deformacije elastičnog nosača. Osjet-

Slika 120. Postavljanje “decelerometra” i dinamometra u osobno vozilo

Slika 121. Mjerača ubrzanja BRAKER

Izgled mjerača Blok dijagram mjerača ubrzanja

145

ljivost senzora kod ovog uređaja je približno 2mV/V za 10g. Vlastita frekvencija

konkretnog senzora je 56 Hz. Blok-dijagram kompletnog uređaja prikazan je na

slici 121.

Buduću da je senzor pasivan (Wheatstoneov most s mjernim trakama od 1 kΩ

proizvodnje HBM, Darmstadt), napaja se s izvora referentnog napona 5V. Izlazni

signal razine od 0 do 1mV pojačava se u niskošumnom pojačalu. A/D konverzija

obavlja se u 12-bitnom konvertoru (sample-hold, A/D). Digitalni signal se dalje

obrađuje mikrokontrolerom PIC 16F84. Obrađene rezultate mikrokontroler pro-

sljeđuje na jedinicu s displejem i u lokalnu memoriju preko I2C busa.

Po završetku mjerenja, signal se očitava iz lokalne memorije, modulira na 30 kHz

noseće frekvencije i šalje na IR predajnu diodu. Realizirana je mogućnost primit-

ka podataka s prijenosnog uređaja na PC računalo RS232 vezom, ili tiskanjem

dijagrama direktno na printeru s RS232 vezom (Epson LX300). Za prijem signala

izrađeni su posebni IR/RS232 adapteri koji koriste takozvano fantomsko napaja-

nje s RS232 porta, pa im nije potrebno vanjsko napajanje.

Uređaj je napravljen tako da stalno prati mjerene vrijednosti vremenskog tijeka

promjene ubrzanja, ispisuje ih na displeju i istodobno sprema u raspoloživu me-

moriju. U trenutku kad se pojavi aktivirajući signal (ubrzanje vece od 0.1g), ure-

đaj na displeju ispisuje maksimalnu vrijednost izmjerenog ubrzanja u periodu

od sljedećih 5 sekundi. Potom na displeju pokazuje spremnost za slanje podata-

ka, i po aktiviranju send/reset tastera, IR putem prenosi na prijemnik niz mjernih

vrijednosti. Ovakvim načinom mjerenja osigurano je da se mjerenje započinje

automatski (bez korištenja senzora na papučici nožne komande kočnice) i da se

pritom ne gubi ni jedan dio promatranog procesa kočenja.

Slika 122. Prijenos podataka na printer IR vezom

146

3.4.4.5. Ispitivanje trajnosti automobilskih kočnica

Trajnost kočnih uređaja motornih vozila iznimno su važne karakteristike koje

određuju sigurnost konstrukcije automobila. Uspjeh napora vezanih za poveća-

nje pouzdanosti i trajnosti kočnica na današnjem stupnju razvoja ovisi itekako i

o metodi ispitivanja. Danas se dobivaju već vrlo točne i precizne informacije, u

vrlo kratkom vremenu, o radnoj sposobnosti cijelog uređaja i njegovih dijelova,

pa i najopterećenijih elemenata.

Najpoznatije tvrtke proizvođača (FIAT, BENDIKS, LEYLAND, RUTS itd.) u prošlosti

su, boreći se za tržište radi stvaranja što boljega proizvoda, razvijale vlastite me-

tode ispitivanja habanja frikcijskih detalja kočnica. Njihovim pregledom mogu

se ustanoviti znatne razlike i u opsegu i u režimima ispitivanja. Ta ispitivanja su

dio ispitivanja trajnosti cijelog kočnog uređaja.

Mnoge istraživačke ustanove također su razrađivale metode cestovih ispitivanja

trajnosti kočnih mehanizama, po nalogu svojih poslodavaca. Ponekad su to pro-

izvođači, a ponekad i neke državne ili slične institucije.

Bitno je da se sve te metode odnose na sve kategorije motornih vozila, a ogra-

ničavaju se na frikcijske elemente i njihove parove te kočne cilindre, odnosno

na one detalje koji se pojavljuju kao najčešći limitatori trajnosti kočnog uređaja

automobila.

Kao kriterij ocjene trajnosti najčešće se uzima veličina prijeđenog puta automo-

bila (recimo, na posebnoj dionici za ispitivanje na poligonu), pri kojoj je proma-

trani dio (ili dijelovi) dostigao granično stanje ispravnosti. Primjenom takve ili

bilo koje slične metode, vrlo se precizno utvrđuju uvjeti ispitivanja, jer se samo

propisanim postupanjem omogućuje dobivanje usporedivih podataka.

Kako bi se dobili rezultati u što kraćem roku, primjenjuju se tzv. ubrzane metode

ispitivanja koje uključuju drastično povećanje intenziteta uporabe. Naravno da

se tako dobivena slika o trajnosti, odnosno pouzdanosti ispitivanih uređaja i de-

talja znatno razlikuje od slike iz uobičajene uporabe istog automobila.

Ispitivanja kočnog mehanizma (izvršnih organa, frikcijskih parova) obično se

provodi po ciklusima, od kojih se svaki sastoji od niza kočenja različitim intenzi-

tetom. Različiti propisi su u različitim razdobljima na različite načine određivali

ove detalje. U trenutku konkretnog ispitivanja, svakako se mora poznavati pro-

pis koji je na snazi i postupati u skladu s njim tijekom ispitivanja.

Svojedobno su osnovna ispitivanja kočenja obavljana usporenjem od 3 m/s2, jer

kočenje tim intenzitetom čini zapravo najčešći oblik kočenja tijekom normalne

uporabe automobila u gradskim uvjetima i u uporabi po brdskim cestama. Taj

intenzitet se često kombinira i kočenjem intenzitetom od 4 m/s2, pa i više, jer se

time uspijeva ispitati kočni mehanizam ne samo u uobičajenim nego i u ekstre-

mnim uvjetima. Ubrzana ispitivanja postižu se eliminiranjem ispitivanja niskog

intenziteta (ispod 3 m/s2) – dakle ispitivanjem pretežno kočenjem većeg inten-

ziteta, odnosno skraćenjem vremena između dva kočenja. Pritom se mora vo-

diti računa da se povećenjem učestalosti kočenja termički ne preoptereti kočni

par, tj. da se isključi mogućnost neželjenog pregrijavanja kočnica (nakon čega bi

147

došlo do izgaranja organskih sastojaka materijala od koji su izrađeni tome izlože-

ni dijelovi kočnica, što bi moglo dovesti do bitnih promjena i dinamici habanja).

Inače, metoda ispitivanja sastoji se od

pripremnih radova ispitivanja,• samog ispitivanja na trajnost i• obrade rezultata ispitivanja.•

Pripremni radovi ispitivanja, koji – naravno – prethode osnovnom ispitivanju,

uključuju razrađivanje (uhodavanje) novih frikcijskih elemenata po plohama

kočnih diskova (bubnjeva). Razrađivanje se izvodi sukcesivnim kočenjem u odre-

đenim vremenskim intervalima i određenim intenzitetom, tako da ne dođe do

pregrijavanja. Nakon toga se trebaju obaviti što preciznija mjerenja da bi se do-

bio podatak o dimenzijama (karakterističnim za informaciju o trošenju – haba-

nju) prije ispitivanja. To su uglavnom karakteristične debljine, odnosno dimen-

zije za koje se očekuje da će se mijenjati (trošiti) tijekom planiranog ispitivanja.

Svakako treba provjeriti i odgovarajuće sklopove kočnog uređaja radi otkrivanja

mogućih pojava neispravnosti.

Osnovni dio ispitivanja trajnosti kočnica, realizira se, dakle, sukcesivnim koče-

njem. Svaki ciklus obuhvaća ubrzavanje ispitivanog automobila do približno 80

% maksimalne brzine (prema tehničkim podacima za to vozilo) sa sukcesivnim

kočenjem do polovice tog iznosa, tj. do 0,4 vmax.

Ispitivanje se obavlja s nekoliko kompleta obloga do njihova potpunog istroše-

nja. Naravno, prije samog ispitivanja treba utvrditi koja je to maksimalno dopu-

štena istrošenost. Prilikom ispitivanja obavezno se registrira prijeđeni put auto-

mobila i na ispitnoj dionici, te broj kočenja.

Na osnovi rezultata mjerenja trošenja diskova (ili obloga – “pakni” – i bubnjeva)

kočnica ocjenjuje se njihova otpornost na habanje u usporedbi s primjercima

poput onih iz serijske proizvodnje. Na temelju toga utvrđuje se uvjetni resurs

kočnog mehanizma svake osovine, pri čemu se on izražava u jedinici – kilometri-

ma – prijeđenog puta tijekom ispitivanja.

3.4.4.6. Cestovno ispitivanje trajnosti frikcijskih detalja mehaničkih

kočnica

Iskustvo iz uporabe različitih kočnih uređaja na motornim vozilima, a isto tako i

analiza neispravnosti pokazuju da se većina problema odnosi na funkciju frikcij-

skih detalja. Zato, pri projektriranju i uporabi kočnog uređaja potrebno je pravil-

no odrediti režim rada, utvrditi određene radne resurse rada uređaja, uključujući

i frekvenciju uporabe (aktiviranja) uređaja, radi dobivanja optimalnog optereće-

nja frikcijskih elemenata. Pritom svakako treba pratiti temperature koje se pojav-

ljuju pri uporabi, jer zagrijavanje znatno intenzivira njihovo habanje i dovodi do

pojave naglog pada koefi cijenta trenja μ (feding). Smanjenje koefi cijenta trenja

μ može dovesti do toga da pravilno projektiran i izrađen uređaj zbog pregrija-

vanja ne može ostvariti očekivani, pa i zahtijevani put kočenja vozila, što može

148

imati i katastrofalne posljedice. Osim toga, pregrijavanje kočnica dovodi do pro-mjena svih zazora u dosjedima, što može značajno poremetiti funkciju niza de-talja. Nadalje, pregrijavanje može djelovati i na promjenu svojstava frikcijskog materijala. U takvim uvjetima i dobro izabran materijal frikcijskih detalja teško osigurava očekivani kočni moment i radne karakteristike kočnice.

Osnovni zahtjevi koje treba ispuniti dobar kočni uređaj automobila jesu:

sukladnost projektiranog kočnog momenta i uvjeta uporabe automo-• bila,dovoljna čvrstoća svih sastavnih dijelova kočnog uređaja,• jednostavnost konstrukcije kojom se osigurava niska cijena u proizvod-• nji,kratko vrijeme reakcije (brzi porast do nominalne vrijednosti kočnog • momenta),elastičnost u radu (početak djelovanja bez udaraca i trzanja),• što manje promjene veličine kočnog momenta,• pozdanost u radu, te• pogodnost za održavanje.•

Većina tih zahtjeva ovisi o promišljenom izboru frikcijskog materijala. Ova faza projektiranja često ima dominantan utjecaj, uz zadovoljavanje ostalih zahtjeva, na potrebnu efi kasnost te trajnost i pouzdanost kočnica.

S ciljem ocjenjivanja radne sposobnosti izvršnih organa kočnog uređaja (frikcij-skih parova) uvode se posebni parametri – koefi cijenti:

a. koefi cijent stabilnosti kočnog momenta

αst = Mk sr / Mk max;

b. koefi cijent variranja kočnog momenta

γ = Mk min / Mk max;

c. koefi cijent efi kasnosti kočenja

βef = αst / tk2 ;

d. koefi cijent reducirane efi kasnosti kočenja

θef.k = n βef / h = n αst / ( h tk2 ) ,

gdje je

Mk sr – srednji kočni moment,Mk max – maksimalni kočni moment,Mk min – minimalni kočni moment,tk – vrijeme trajanja kočenja,h – trošenje kočnica za jedinicu kočenja (ili za jedan cikluspodjednakih kočenja),

n – broj podjednakih kočenja.

149

Reducirana efi kasnost kočnica predstavlja kompleksnu karakteristiku, jer ona

omogućuje ocjenu konstrukcije i odabrani frikcijski materijal ne samo na teme-

lju promjene kočnog momenta, nego i na osnovi trajnosti.

Kočni uređaji trebaju odgovarati i svim zahtjevima tehnologičnosti u uvjetima

uporabe. Pod eksploatacijskom tehnologičnošću, odnosno pogodnošću za odr-

žavanje razumijeva se – ukratko – pogodnost pristupa svakom elementu koji

traži neka podešavanja ili češće zamjene, lakoća zamjene, stupanj unifi ciranosti,

mogućnost automatske provjere tehničkog stanja, a pouzdanost rada mora biti

stabilna u stanovitom planiranom vremenskom intervalu. Naravno, tijekom upo-

rabe kočnih uređaja ne smiju se događati prekoračenja utvrđenih režima rada za

sve pokazatelje, posebno temperaturne.

Sami frikcijski elementi moraju se karakterizirati što višim koefi cijentima prijeno-

sa topline, a njihova čvrstoća treba biti dovoljno visoka da dobro podnosi očeki-

vana radna opterećenja uz što manje gabarite i težine.

Radi utvrđivanja kočnih karakteristika Europsko ekonomsko povjerenstvo (EEC)

je okupilo stručnjake i njihovim angažiranjem razradila oblike i uvjete ispitivanja

efi kasnosti kočnih uređaja na cestama (tablica 16.). Naprimjer:

ispitivanje se obavlja na motornim vozilima čije su osovine opterećene • maksimalnim vertikalnim opterećenjem,

pneumatici na kotačima moraju biti hladni i napumpani na razinu • projektiranog i propisanog tlaka,

kolnik mora biti suh i mora biti u takvom stanju da ima određeni koefi -• cijent prianjanja itd.

Postoje tri tipa cestovnih ispitivanja automobilskih kočnica:

a. ispitivanje tipa 0 – To su obična ispitivanja učinkovitosti kočenja, tj.

ispitivanja duljine puta kočenja ili usporenje pri naglom aktiviranju

papučice radne kočnice, pri određenoj početnoj brzini vozila, do pot-

punog zaustavljanja. Pritom je motor odvojen od transmisije.

b. ispitivanje tipa I – Sastoji se od ispitivanja gubitka učinkovitosti kočni-

ca zbog njihova zagrijavanja tijekom dugotrajnog kočenja. Uvjet je da

kočnice automobila moraju biti sposobne apsorbirati takvu količinu

energije koja se mora apsorbirati tijekom vremena koje je potrebno u

slučaju gibajućeg automobila pri brzini od 40 km/h na nizbrdici od 10

% i duljine od 1 km.

Na kraju takve pripreme koja se sastoji od zagrijavanja kočnica, provjerava se

njihova učinkovitost, odnosno sposobnost nastavka kočenja. Pritom njihova

učinkovitost ne smije biti manja od 80 % propisane norme, niti manja od 60 %

učinkovitosti istog automobila ispitivanog ispitivanjem tipa 0, tj.

SI zag ≤ S0 hl / 0.8

SI zag ≤ Ss hl / 0.6,

gdje je

150

SI zag – kontrolni put kočenja dobijen ispitivanjem tipa I,

S0 hl – put kočenja određen normama za ispitivanje tipa 0,

Ss hl – stvarni put kočenja dobiven tijekom ispitivanja tipa 0,

odnosno prikazano drugim kočnim parametrom

aI zag ≥ 0.8 a0 hl

aI zag ≥ 0.6 as hl,

gdje je

aI zag – usporenje dobiveno ispitivanjem tipa I,

a0 hl – usporenje određeno normama za ispitivanje tipa 0,

as hl – stvarno usporenje dobijeno tijekom ispitivanja tipa 0.

c. ispitivanje tipa II – To su ispitivanja zagrijanih kočnica nakon dugotraj-

ne vožnje automobila nizbrdicom. Kočni uređaj treba biti sposoban

apsorbirati takvu količinu energije koja se apsorbira tijekom gibanja

brzinom od 30 ± 5 km/h na nizbrdici nagiba 6 % dugoj 6 km. Pritom

se može kočiti motorom, može se aktivirati i pomoćna (ručna) kočnica,

ali ne i usporivač (retarder). Mjenjač treba biti u onom stupnju prije-

nosa koji mu omogućuje takvo gibanje propisanom brzinom za ovaj

tip ispitivanja, tako da pri kočenju motorom ne dođe do prekoračenja

njegove maksimalne brzine vrtnje.

Nakon provedenog gibanja radi određenog zagrijavanja kočnica provodi se nji-

hovo ispitivanje identično ispitivanju tipa I. Pritom efi kasnost kočnog uređaja ne

smije biti manja od 75 % normama propisane efi kasnosti.

Te norme se povremeno mijenjaju. Svake se godine, s tehnološkim razvojem,

određuju sve stroži uvjeti (što znači da su automobili sve sigurniji), a stručnjaci

koji rade na tim ispitivanjima upoznati su, svakako, s najnovijim propisanim nor-

mama.

Dakle,

SII zag≤ S0 hl / 0.8,

gdje je

SII zag – kontrolni put kočenja dobiven ispitivanjem tipa II,

odnosno

aII zag ≥ 0.75 a0 hl,

gdje je

aII zag – usporenje dobiveno ispitivanjem tipa II.

151

3.4.5. Ispitivanje pouzdanosti motornih vozila

Za ispitivanje pouzdanosti automobila i bilo kojeg agregata, sklopa, uređaja ili detalja, pa i motora, treba najprije odrediti pokazatelje koji će opisivati, odnosno defi nirati pouzdanost ispitivanog vozila.

Kao što je poznato, pouzdanost se defi nira kao vjerojatnost, da će sustav uspješ-no obaviti funkciju za koju je namijenjen bez otkaza i unutar određenih uvjeta. To je svojstvo nekog tehničkog sustava koja pokazuje njegovu sposobnost da obavlja svoje zadatke određeno vrijeme bez otkaza funkcije (neispravnosti, “kva-ra”) i s očekivanim radnim učinkom. Pouzdanost se analizira uzimajući u obzir očekivano vrijeme korištenja sustava, specifi cirano vrijeme trajanja aktivnosti tijekom uporabe na propisani način pod specifi ciranim razinama opterećenja i u svrhu za koju je motor namijenjen. Teorija pouzdanosti ustanovljava zakonitosti pojave neispravnosti, odnosno gubitka očekivanih radnih sposobnosti, tehnič-kih utjecaja na njih, daje osnove proračuna pouzdanosti i prognoziranje pojave neispravnosti. Proučava način povećanja pouzdanosti pri projektiranju, izradi i uporabi tehničkih sustava, određuje metode prikupljanja podataka, obrade i analize podataka koji karakteriziraju pouzdanost.

Kod pouzdanosti postoje uglavnom četiri osnovne funkcije:

distribucija otkaza (neispravnosti) u vremenu, tj. funkcija gustoće otka-• za ili frekvencija otkaza (histogram i poligon),funkcija pouzdanosti,• funkcija nepouzdanost i• funkcija intenziteta otkaza,•

s parametrima koje ispitivanjem treba defi nirati:

λ – intenzitet otkaza (engl. failure rate) defi nira se kao brzina pojavljivanja otkaza, kvarova. Ova se vrijednost obično izražava kao broj otkaza u ne-kom vremenu rada (npr. tisuću sati). Predstavlja, na neki način, predvi-đanje broja otkaza koji će se pojaviti u određenom vremenu.

MTBF – obično se defi nira kao srednje vrijeme između otkaza (engl. mean time between failure) i predstavlja recipročnu vrijednost za konstantni inten-zitet otkaza motora, sustava. Može se opisati i kao broj sati koji treba proći do otkaza na nekom promatranom motoru ili njegovoj nekoj sastavnici. Poznato je da to nije neka točna konkretna vrijednost, već statistička – očekivana – prosječna vrijednost do trenutka otkaza. To je prosječno vrijeme između otkaza nekog tehničkog sustava, pa i motora, u određenom razdoblju eksploatacijskog vijeka trajanja i u principu je promjenljiva velićina u različitim fazama vijeka uporabe.

MTTR – srednje je vrijeme do ponovne uspostave funkcije (engl. mean time to restore function). Često se zamjenjuje s pojmom srednjeg vremena po-pravka – mean time to repair.

MTTF – sličan je parametar određen kao srednje vrijeme do otkaza (engl. mean

time to failure). U analizi pouzdanosti ima isto značenje i brojčanu vrijed-

152

nost za neki određeni sustav i određeno razdoblje eksploatacijskog vije-

ka trajanja. Daje orijentacijsku vrijednost vremena rada sustava u kojem

vjerojatno neće doći do pojave otkaza sustava – iako je takav podatak

vrijedi općenito, a ne za odabrani trenutak eksploatacijskog vijeka. Ovaj

parametar pretpostavlja višestruke otkaze tijekom životnog vijeka, na-

kon čega dolazi do popravka.

MTBM – srednje je vrijeme (engl. mean time between maintenance) između odr-

žavanja. U suštini, ima značenje u eksploataciji samo u vezi s preventiv-

nim održavanjem kada služi za planiranje zahvata održavanja.

Do pojave neočekivanih neispravnosti motornog vozila, odnosno do gubitka

očekivanih radnih sposobnosti, dolazi iz brojnih razloga. Uzroci se mogu tražiti

i u:

lošem projektu motora (greškama u projektiranju),• uporabi neodgovarajućih (loših) materijala,• greškama u proizvodnji (montaži, kontroli...),• lošim ispitivanjem proizvedenog motora,• lošim čuvanjem, pripremom za transport i lošim transportiranjem,• ili neadekvatnom ugradnjom u automobil,• preopterećivanjem tijekom uporabe, te• lošem održavanju.•

Za ocjenu pouzdanosti motornog vozila uglavnom se provode dvije vrste ispi-

tivanja:

procjena sposobnosti rada na projektirano vrijeme bez neispravnosti i• procjena istrošenosti (pohabanosti) motora.• Takva ispitivanja se mogu obavljati• praćenjem ponašanja motornog vozila tijekom uobičajene uporabe,• ispitivanjem na cesti / poligonu i• u laboratoriju (na ispitnim stolovima).•

U eksploatacijskom ispitivanju, tj. praćenjem unaprijed određenih eksploatacij-

skih parametara u normalnoj – realnoj uporabi, osim na prikupljanje podataka,

mnogo napora se trošilo na sistematiziranje i obradu prikupljenih podataka. U

samom prikupljanju podataka treba posebno voditi računa da se oni prikupljaju

sukladno utvrđenim uvjetima, zatim da su uvjeti uporabe u skladu s onim uvje-

tima za koje je automobil i motor projektiran, namijenjen. Neophodno je da se u

praćenje uključi što veći broj jedinica. Takva praćenja ponašanja tijekom upora-

be mogu trajati i po nekoliko godina (3 ... 4).

153

4. LITERATURA

[1.] Balabin, I. V.: “Metodika polygonoyh isspytanij tormozov avtomobilej na dolgo-

večnost”, Avtomobil’naja promyšlennost, 1975., No.1, 22-23

[2.] BOSCH, “Automotive Handbook”, 7th Edition, Robert Bosch Gmbh, ISBN 978-0-

470-51936-3, Plochingen, 2007.

[3.] Braess, H. H.; Seiff ert, U.: “Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik”, ATZ-MTZ Fa-

chbuch, ISBN 978-3-528-33114-6, 2005.

[4.] Brezinščak, M.: Zakonska metrologija (zakonsko mjeriteljstvo), Tehnička enciklo-

pedija Jugoslavenskoga leksikografskog zavoda Miroslav Krleža, 8. svezak, str.

496–525, Zagreb, 1982.

[5.] Brlošić, D.: “Mjerenje snage prema pravilniku ECE R-85“; FSB Sveučilišta u Zagre-

bu, Katedra za motore i vozila, 2002.

[6.] Cerovac, V.: “Tehnika i sigurnost prometa”, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet pro-

metnih znanosti, Zagreb, 2001.

[7.] Čerlek, Sv.:“Električna i elektronička oprema u vozilima – senzori i izvršni sklopo-

vi”, priručnik Veleučilišta Velika Gorica, Velika Gorica, 2010.

[8.] Filipović, I., Bibić, Dž., Pikula, B., Trobradović, M.: “Metode ispitivanja motora i vo-

zila” – metodički priručnik rađen u okviru projekta CDP+ WUS Austrija, Sarajevo

Offi ce, Mašinski fakultet Sarajevo, 2005.

[9.] Filipović, I., Knor, P., Pikula, B., Bibić, Dž.: “Priručnik za voditelje stanica tehničkog

pregleda vozila”, Mervik, Sarajevo, 2005.

[10.] Germančuk, F. K.: “Dolgovečnost’ i eff ektivnost’ tormoznyh ustroistv”, Moskva,

Mašinostroenie, 1973.

[11.] Gillespie, T.D.: “Fundamentals of Vehicle Dynamics”, SAE, Warrendale, ISBN

1-56091-199-9,1992.

[12.] Gobel, E.; Mills, I.; Wallard, Andr.: Sažeti prikaz Međunarodnog sustava jedinica,

BIPM, Paris, 2006., http://www.bipm.org

[13.] Grebe, U. D.: Weiterentwicklung des Ottomotors, Kapitel 1, Vorlesungen, TU

Wien, 2005.

[14.] Jakobović, Zv.: “Povijest metričkog sustava”, Državni zavod za mjeriteljstvo RH,

www.dzm.hr

[15.] Kalauz, Z.: “Ispitivanje ispušnih plinova motornih vozila – EKO test”, Stručni bil-

ten br.107, CVH – Zagreb, rujan 2004.

[16.] Lazović, M.; “Mjerenje i ispitivanje na motornim vozilima“; CVTŠ – VVTŠ u Za-

grebu, Katedra motornih vozila, 1986.

[17.] Lechner, G., Naunheimer, H.: “Automotive Transmission”, ISBN 978-3-540-

65903-7, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1999.

154

[18.] Mahalec, I.,: Skup u Grazu 1999. – kategorije vozila – Web-adrese, FSB Sveučili-

šta u Zagrebu, Katedra za motore i vozila, 2001.

[19.] Medved, S.: “Ispitivanje štetne emisije mopeda prema ECE R-47”, FSB Sveučilišta

u Zagrebu, Katedra za motore i vozila, 2002.

[20.] Mikulić, D.: “Motorna vozila” predavanja za nastavu održanu u školskoj 2008/9.

– elektronska varijanta, Veleučilište Velika Gorica, Velika Gorica, 2009.

[21.] Mikulić, D.: “Kočnice motornih vozila”, priručnik Veleučilišta Velika Gorica, Velika

Gorica, 2010.

[22.] Opalić, M.: “Prijenosnici snage i gibanja”, FSB Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb,

1998.

[23.] Radišić, Sl., Ličen, H.: “Provera ispravnosti kočnog sistema motornih vozila me-

renjem usporenja vozila tokom probnog kočenja”, TRCPro, Novi Sad, 2001.

[24.] Rotim, Fr.: “Elementi sigurnosti cestovnog prometa”, udžbenik Fakulteta pro-

metnih znanosti Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1990.

[25.] Sagerer, R.: “Kuenftige Abgasvorschriften erfordern neue Abgasstrategien, Uni-

versitaet der Bundeswehr, Muenchen, 1999.

[26.] Simić, D.: “Dinamika motornih vozila”, Naučna knjiga, Beograd, 1982.

[27.] Schäfer F., van Basshuysen R.: “Schadstoff reduzierung und Kraftstoff verbrau-

ch von Pkw-Verbrennungskraftmotoren”, Neue Folge Band 7, Springer-Verlag,

Wien – New York 1993, ISBN 3-211-82485-5

[28.] Sokolovskij, E.: “Experimental Investigation of the Braking Process of Automo-

biles”, Transport 22/3, Vilnius, 2005.

[29.] Šilić, Đ.: “Eksperimentalna provjera jednog oscilacionog modela oklopnog

automobila”, Naučno-tehnički pregled br. 2., vol. XXXVIII., str.19-23, Beograd

1988.

[30.] Šilić, Đ.: “Ispitivanje motornih vozila”, predavanja za nastavu održanu u školskoj

2008/9. – elektronska varijanta, Veleučilište Velika Gorica, Velika Gorica, 2009.

[31.] Šilić, Đ.: “Ispitivanje otpora zraka autobusa Eurobus AV-120”, Promet br. 7, su-

ppl. 3 ; str. 171-173, Zagreb, 1995.

[32.] Šilić, Đ.: “Utjecaj nekih karakteristika elemenata veze na kočne karakteristike

vučnog vlaka”, X. međunarodni simpozij “Nauka i motorna vozila”, Kragujevac

1981.

[33.] Todorović, J.: “Ispitivanje motornih vozila”, Mašinski fakultet Beograd, Univerzi-

tet u Beogradu, Beograd, 1986.

[34.] Todorović, J.: “Kočenje motornih vozila”, Zavod za udžbenike i nastavna sred-

stva, Beograd, 1988.

[35.] Tomić, R., Šagi, G., Ilinčić, P.: “Emisije štetnih tvari iz MSUI – tendencije smanjiva-

nja i tehnike pročišćavanja ispušnih plinova”, Sveučilište u Zagrebu, FSB, 2009.

[36.] Vuksanović, B.: “Mjerenje na motorima i vozilima”, CVTŠ – VVTŠ Zagreb, Katedra

motornih vozila, 1973.

[37.] Walsh, B.: “Global Agreement – Worldwide Harmonized Regulation on the Con-

struction and Testing Vehicles”, Washington DC, USA, 1999.

155

[38.] Wister, W.: “Homologation als integrierender Bestandteil der technischen Pro-

duktentwicklung, Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik, Graz, 1999.

[39.] Žanetić, R.; Stipišić, R.: “Mjerni pretvornici u procesnoj industriji”, Zavod za

kemijsko inženjerstvo, Kemijsko-tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu, Split

2005.

156

5. POJMOVI I KRATICE

ABS – sustav za sprečavanje blokiranja kotača, protublokirni kočni sustav (Anti-Lock

Braking System, Anti Blockier System).

aktivni senzori – senzor koji pod utjecajem mehaničke mjerne veličine generira

električni signal (energetski senzor).

apsolutna greška – odstupanje rezultata dobivenog mjerenjem od realne vrijedno-

sti mjerne veličine.

ASR – sustav za sprečavanje proklizavanja pogonskih kotača (Anti Slip Regulation,

Antribesschlupfregelung).

decelerometar – uređaj koji daje grafi čki zapis podataka o kočenju vozila na kojemu

je provedeno ispitivanje.

DSC – dinamičko upravljanje stabilnošću (Dynamic Stability Control).

ECE pravilnici – propisi Ujedinjenih naroda, Ekonomskog povjerenstva za Europu

(Economic Commission for Europe)

EEC-direktive – propisi Europske unije, odnosno Europske ekonomske zajednice

(European Economic Community)

EKO test – periodično ispitivanje ispušnih plinova motornih vozila u uporabi tijekom

redovitih tehničkih pregleda.

“BEZ-KAT” – benzinski motor bez katalizatora ili motor s nereguliranim katali-

zatorom;

“DIZEL” – dizelski motor s prednabijanjem ili bez prednabijanja;

“REG-KAT” – benzinski motor s reguliranim katalizatorom .

ESC – elektroničko upravljanje stabilnošću (Electronic Stability Control, Elektronisches

Stabilitätssteuerung).

ESP – elektronički program stabilnosti (Electronic Stability Program, Elektronisches

Stabilitätsprogramm).

etalon – najtočnija naprava kojom se utvrđuje iznos neke fi zikalne veličine.

homologacija – ispitivanje vozila (odnosno dijelova i uređaja na vozilu) i utvrđivanje

sukladnosti ispitivanih dijelova s europskim pravilnicima ili smjernicama, koje

se odnose na ispitivani dio i na određenu kategoriju novih vozila.

intenzitet otkaza – parametar pouzdanosti sustava, brzina pojavljivanja otkaza,

kvarova (failure rate). Obično se izražava kao broj otkaza u nekom vremenu

(npr. tisuću sati).

ispitivanje motornog vozila – složenija mjerenja, ili istodobno mjerenje više razli-

čitih veličina. Na temelju rezultata ispitivanja zaključuje se o konstrukcijskim

i eksploatacijskim značajkama ispitivanog motornog vozila, o kvaliteti proi-

zvodnje, o funkciji pojedinih sklopova i uređaja, o kakvoći uporabljenih kon-

strukcijskih ili pogonskih materijala…

157

ispitni stol – posebno projektirani i napravljeni uređaj namjenjen ispitivanju motora

SUI, transmisija i raznih drugih uređaja i detalja – sastavnica motornih vozila.

kočni uređaj – konstrukcija ili skup dijelova i sastavnica koji omogućuju kočenje (us-

poravanje i zaustavljanje na siguran način te zadržavanje u mirovanju) vozila

uz pomoć kotača. Kočni uređaj čine:

radna (nožna) kočnica,

pomoćna (ručna) kočnica,

parkirna kočnica i

dodatne kočnice-usporivači za dugotrajno kočenje.

kočni sustav – širi pojam razmatranja procesa kočenja automobila koji uključuje

vozilo, vozača i okoliš (cestu, uvjete vožnje).

koefi cijent kočenja – zakonom je uveden parametar kočenja za provjeru tehničke

ispravnosti kočnica na valjcima kao minimalan pokazatelj efi kasnosti kočnica.

Daje postotak ukupne sile kočenja (prema težini vozila) koji se može iskoristiti

za upravljanje silom kočenja i usporenjem vozila.

KSS – koefi cijent statičke stabilnosti (Static Stability Factor), keofi cijent koji daje po-

datak o sklonosti automobila bočnom prevrtanju, defi niran odnosom za sta-

bilnost bitnih geometrijskih parametara vozila – širinom vozila i visinom centra

mase.

mjerni broj – rezultat usporedbe mjerne veličine i jedinice mjerenja (rezultat mje-

renja).

mjerni uređaj – svako sredstvo za mjerenje (osim onih najjednostavnijih za nepo-

sredna mjerenja). Ima tri grupe dijelova: senzor, prijenosni dio i pokazni dio.

mjerno područje mjernog uređaja – raspon (dijapazon) u kojem se mjerna veličina

može izmjeriti uređajem, bez njegova oštećenja i sa željenom točnošću. Svaki

mjerni uređaj mora imati određeno i na vidljivom mjestu jasno označeno mjer-

no područje.

MTBF – parametar pouzdanosti sustava, srednje vrijeme između otkaza (mean time

between failure) i predstavlja recipročnu vrijednost za konstantni intenzitet ot-

kaza sustava.

MTBM – parametar pouzdanosti sustava, srednje vrijeme između održavanja (mean

time between maintenance).

MTTF – parametar pouzdanosti sustava, srednje vrijeme do otkaza (mean time to

failure). U analizi pouzdanosti ima isto značenje i brojčanu vrijednost za neki

određeni sustav i određeni period eksploatacijskog vijeka trajanja.

MTTR – parametar pouzdanosti sustava, srednje vrijeme do ponovne uspostave

funkcije (mean time to restore function).

NEDC – novi europski voznim ciklus (New European Driving Cycle), postupak ispitiva-

nja automobila standardiziranim načinom (režimima) vožnje.

NHTSA – američki Nacionalni ured za sigurnost prometa (National Highway Traffi c

Safety Administration)

OBD – kratica engleskog termina “on board diagnostic” u doslovnom prijevodu znači

“dijagnostika na palubi”, odnosno “dijagnostika na ploči vozača”.

158

OBD1, OBD2 – kratice normi kojima se standardizirao razvoj sustava za dijagnostiku

automobila. (OBD I, OBD II)

pasivni senzor – senzor koji pod utjecajem mjerne veličine mijenja neki od električ-

nih parametara toka elektične struje (otpor, kapacitet, induktivitnost itd). Uvi-

jek se nalazi u električnom krugu koji je napajan posebnim izvorom električne

energije (parametarski senzor).

piezoelektrični senzor – senzor kojem je osnovni element kristal s piezoelektričnim

svojstvima.

piezoelektrični efekt – prirodna pojava nekih kristala da se pod utjecajem meha-

ničkog naprezanja na nekim njihovim plohama pojavljuje električni naboj.

potenciometarski senzor – senzor kod kojeg mjerna veličina djeluje na promjenu

aktivne duljine vodiča.

preciznost mjerenja – sposobnost prikazivanja što manje promjene mjerne veliči-

ne (osjetljivost).

senzor – element mjernog lanca napravljen na ideji postojanja prirodne veze izme-

đu mjerne veličine i neke od električnih veličina (davač, osjetnik, prijemnik, pri-

jamnik, pretvarač).

SI – međunarodno prihvaćena kratica za Međunarodni sustav jedinica (Le Systeme

International d Unites)

TCS – sustav za upravljanje pogonom (Traction Control System).

tenzometar – senzor kod kojeg mjerna veličina koristi prirodno svojstvo otpornika

da se promjenom njegovih dimenzija mijenja veličina otpora električnoj struji

koja kroz njega protječe. Mjerna veličina deformira ispitivani strojni detalj za

koji je zalijepljen tenzometar, pa se i on deformira. Izazvana deformacija ten-

zometra proporcionalna je izazvanoj promjeni otpora tenzometra. Mjerenjem

promjene otpora mjeri se mjerna veličina.

teretnica – posebno projektirani elastični element, odnosno specijalna spojnica kod

zatvorenih sustava toka energije u ispitivanju transmisije, njenih sastavnica ili

drugih prijenosnika snage.

točnost – sposobnost što realnijega prikazivanja mjerne veličine.

usporivač – sastavnica uređaja za kočenje, namijenjena dugotrajnom kočenju teš-

kih vozila (autobusi, kamioni, ...) posebice na dugim nizbrdicama.

Wheatstoneov mjerni most – posebna shema kombinirane veze četiri otpornika s

dvije karakteristične dijagonale (mjerna dijagonala i dijagonala napajanja).

159

6. PRILOZI

Prilog 1. Pregled vozila prema kategorizaciji

U tablici 19. Navode se vozila prema kategorizaciji u Republici Hrvatskoj. Tablica je sastavljena sukladno

ECE pravilniku broj 13.06 o“Jednaki propisi o homologaciji vozila kategorije M, N i O koji se odnosi na kočenje”,

ECE pravilniku broj 78.00 o“Jednaki propisi o homologaciji vozila kategorije L koji se odnosi na ko-čenje” i

normi HRN M.N4.812 o“Motorna i priključna vozila, poljoprivredna vozila i samohodne radne mašine – KOČENJE – KATEGORIZACIJA”.

Tablica 19. Prikaz kategorizaciji vozila u RH

Kategorija Motorna vozila

L mopedi, motocikli, laki četverocikli i četverocikli

L1 motorna vozila na dva kotača radnog obujma cilindra motora koji nije veći od 50 cm3 i

konstrukcijske brzine koja nije veća od 50 km/h

L2 motorna vozila na tri kotača radnog obujma cilindra motora koji nije veći od 50 cm3 i

konstrukcijske brzine koja nije veća od 50 km/h

L3 motorna vozila na dva kotača radnog obujma cilindra motora koji je veći od 50 cm3 ili

konstrukcijske brzine koja je veća od 50 km/h

L4 motorna vozila na tri kotača asimetrično postavljena u odnosu na srednju uzdužnu os

radnog obujma cilindra motora koji je veći od 50 cm3 ili konstrukcijske brzine koja je

veća od 40 km/h (motorkotači s bočnom prikolicom)

L5 motorna vozila na tri kotača simetrično postavljena u odnosu na srednju uzdužnu os

najveće dopuštene mase koja nije veća od 1.000 kg i radnog obujma cilindra motora

koji je veći od 50 cm3 ili konstrukcijske brzine koja je veća od 50 km/h

L6 laki četverocikli s masom neopterećenog vozila manjom od 350 kg, bez mase

akumulatora kod električnih vozila, čija najveća konstrukcijska brzina nije veća od 45

km/h i:

(i) čiji radni obujam motora nije veći od 50 cmł, kod motora s prinudnim paljenjem

(ii) ili čija najveća netosnaga nije veća od 4 kW, kod ostalih motora s unutarnjim

izgaranjem,

(iii) ili čija najveća trajna snaga nije veća od 4 kW, kod elektromotora;

L7 četverocikli, osim navedenih u prethodnoj točki, s masom neopterećenog vozila

manjom od 400 kg (550 kg za vozila za prijevoz robe), bez mase akumulatora kod

električnih i čija najveća netosnaga motora ne prekoračuje 15 kW.

160

M cestovna motorna vozila koja služe za prijevoz putnika i koja imaju 4 kotača ili 3

kotača i najveću dopuštenu masu veću od 1 t

M1 motorna vozila za prijevoz putnika koja osim sjedišta vozača imaju još najviše 8 sjedišta

M2 motorna vozila za prijevoz putnika koja osim sjedišta vozača imaju više od 8 sjedišta i

čija najveća dopuštena masa nije veća od 5 t

M3 motorna vozila za prijevoz putnika koja osim sjedišta vozača imaju više od 8 sjedala i

čija je najveća dopuštena masa veća od 5 t.

N cestovna vozila koja služe za prijevoz tereta i koja imaju najmanje 4 ili 3 kotača i

najveću dopuštenu masu veću od 1 t

N1 motorna vozila za prijevoz tereta čija najveća dopuštena masa nije veća od 3,5 t

N2 motorna vozila za prijevoz tereta čija je najveća dopuštena masa veća od 3,5 t, ali nije

veća od 12 t

N3 motorna vozila za prijevoz tereta čija je najveća dopuštena masa veća od 12 t

O priključna vozila tj. prikolice i poluprikolice koje se priključuju na cestovna

motorna vozila

O1 prikolice s jednom osovinom, osim poluprikolica čija najveća dopuštena masa nije veća

od 0,75 t

O2 prikolice čija je najveća dopuštena masa manja od 3,5 t, osim prikolica kategorije O1

O3 prikolice čija je najveća masa veća od 3,5 t, ali nije veća od 10 t

O4 prikolice čija je najveća dopuštena masa veća od 10 t

Prilog 2. Prikaz pojedinačnih ECE pravilnika kojima moraju udovoljiti

motorna vozila prije prve registracije u Republici Hrvatskoj

161

162

Prilog 3. Primjer ispitivanja snage motora SUI prema lit. [8.]

Opis i uvjeti ispitivanja

Pravilnik ECE R-85 propisuje način ispitivanja snage pogonskog motora vozila kategorije M i N. Mjerenjem snage dobiva se krivulja snage motora u ovisnosti brzine vrtnje, pri maksimalnom opterećenju. Mjerenje se obavlja na način opi-san u pravilniku.

Pritom se koristi gorivo čija su svojstva i kvaliteta određeni prema

CEC dokumentu RF-03-A-84 za motore s kompresijskim (dizel) palje- onjem, a premaCEC dokumentu RF-03-A-84 i RF-03-A-85 za motore sa stranim (oto) opaljenjem.

Pomoćni uređaji su oni uređaji koji su potrebni za pogon motora ugrađenog u vozilo, a to su:

usisni kolektor, oispušni kolektor, ouređaj za napajanje gorivom (sa svim pumpama, rasplinjačem…), ogenerator električne struje itd. o

Oni se ugrađuju na istu poziciju koju zauzimaju tijekom uobičajene uporabe vo-zila u normalnoj uporabi.

Slika 123. Mjerenje snage prema pravilniku ECE R-85:

mjerenjem se određuje njegova vanjska karakteristika, odnosno snaga motora P(n)

163

Uređaji ugrađeni na motoru, koji su neophodni samo za pogon vozila, ali ne i

za pogon motora, za vrijeme ispitivanja ne smiju biti ugrađeni na motor. To su

primjerice zračni kompresor za kočnice, pumpa servovolana, kompresor zračnih

opruga, uređaj za klimatizaciju i sl.

Snaga onih uređaja koji nisu nužni za rad motora nego su potrebni za pogon

vozila, ali se ne mogu demontirati s motora za vrijeme ispitivanja, određuje se

pri radu motora u neopterećenom stanju i zatim se ta snaga dodaje izmjerenoj

snazi motora.

Atmosferski uvjeti u ispitnoj stanici-laboratoriju tijekom ispitivanja, prema ECE

R-85, moraju biti unutar sljedećih granica

tlak zraka između 80 kPa i 110 kPa, otemperatura o

za motore s kompresijskim paljenjem između 283 � oK i 313oK,

za motore sa stranim paljenjem između 288 � oK i 308oK.

Kako je potreban veći broj mjerenja da bi se mogla ispravno defi nirati krivulja

snage između najniže i najviše brzine vrtnje, doći će do rasipanja rezultata, kako

zbog točnosti mjerenja, tako i zbog moguće promjene atmosferskih uvjeta u

ispitnoj stanici.

Rezultati mjerenja snage korigiraju se na referentne atmosferske uvjete:

temperatura zraka ( � To): 298oK (25 °C)tlak suhog zraka ( � p S0): 99 kPa

Računska obrada rezultata

Korekcija snage obavlja se prema slijedećim izrazima (točka 5.1., Pravilnika ECE

R-85, Dodatak 4.)

Po = α P

gdje je:

Po korigirana snaga

P izmjerena snaga kod uvjeta za vrijeme ispitivanja

α faktor korekcije i to:

αa za motore sa stranim paljenjem

Da bi ispitivanje bilo valjano, faktor korekcije αa mora biti između 0.93 i 1.07.

Ako te vrijednosti nisu u traženom intervalu, ispitivanje neće vrijediti i u izvje-

štaju o ispitivanju se to navodi kao razlog, tj. nezadovoljavajući atmosferski

uvjeti za vrijeme ispitivanja (tlak i temperatura).

αd za motore s kompresijskim paljenjem

164

αd = fa fm

pri čemu su

fa atmosferski faktor

za motore bez prednabijanja i motore nabijene mehanički pogonje- �nim kompresorom

za motore s prednabijanjem turbopuhalom �

fm faktor motora – karakteristični parametar za svaki tip motora i za sva-

ko podešavanje.

fm = 0.036 qc – 1.14 za qc = 40 do 60 mg/(ciklus.dm3)

fm = 0.03 za qc = do 40 mg/(ciklus.dm3)

fm = 1.2 za qc = preko 65 mg/(ciklus.dm3)

gdje je qc korigirani protok goriva, tj.

qc = q/r

q – protok goriva u miligramima po ciklusu i litri radnog volu-

mena motora u mg/(ciklus.dm3)

r – omjer tlakova na ulazu i izlazu kompresora (r = 1 za nenabi-

jene motore)

Slika 124. Faktor motora fm u ovisnosti o korigiranom protoku goriva qc

165

Vrijednosti faktora motora fm prikazane su na slici 124.

Da bi ispitivanje bilo valjano, faktor korekcije αd mora biti između 0.9 i 1.1. Ako

te vrijednosti nisu u traženom intervalu, ispitivanje neće vrijediti i u izvještaju

o ispitivanju se to navodi kao razlog, tj. nezadovoljavajući atmosferski uvjeti za

vrijeme ispitivanja (tlak i temperatura).

Podaci se upisuju u obrazac “REZULTATI ISPITIVANJA I MJERENJA NETO SNAGE

MOTORA”, koji je dan u prilogu Dodatka 4., Pravilnika ECE R-85, a koji je prikazan

na slici 125.

Slika 125. Obrazac za upisivanje podataka

REZULTATI ISPITIVANJA I MJERENJA NETO SNAGE MOTORA

1. Ispitni uvjeti

1.1. Pritisak izmjeren kod najveće snage

1.1.1. Ukupan barometarski tlak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pa

1.1.2. Tlak vodene pare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pa

1.1.3. Ispušni tlak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pa

1.2. Temperature izmjerene kod najveće snage

1.2.1. Usisnog zraka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.2.2. Na izlazu iz međuhladnjaka motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.3. Rashladne tekućine

1.3.1. Na izlaznom dijelu kod motora s rashladnom tekućinom. . . . . . . . . . . . . . . K

1.3.2. U referentnoj točki (za slučaj zračnog hlađenja) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.4. Mazivog ulja (označena točka mjerenja) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.5. Gorivo

1.5.1. Na ulaznom dijelu pumpe goriva. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.5.2. Na uređaju za mjerenje potrošnje goriva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.6. Karakteristika dinamometra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K

1.6.1. Proizvođač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.6.2. Tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Gorivo

2.1. Za motore s normalnim paljenjem koji rade na tekuće gorivo

2.1.1. Proizvođač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.2. Specifi kacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.3. Dodaci protiv udara (olovo itd.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.3.1. Tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1.3.2. Sadržaj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mg/l

2.1.4. Oktanski broj RON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ASTM D 26 99 – 70)

2.1.4.1. Specifi čna gustoća. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .g/cm3 pri 288K

2.1.4.2. Donja ogrjevna vrijednost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . kJ/kg

2.2. Za motore s normalnim paljenjem koji rade na plinovito gorivo

2.2.1. Proizvođač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2.2. Specifi kacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2.3. Tlak skladištenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bar

2.2.4. Uporabni tlak. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bar

2.2.5. Donja ogrjevna vrijednost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . kJ/kg

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

166

Primjer ispitivanja snage pogonskog motora malog osobnog automobila

Prilikom ispitivanja treba mjeriti sve veličine propisane u prilogu naprijed nave-

denog dodatka Pravilnika ECE R-85, od kojih su ovdje navedene samo najvažni-

je.

REZULTATI ISPITIVANJA I MJERENJA SNAGE MOTORA

1. Ispitni uvjeti

1.1. Tlak izmjeren kod najveće snage

1.1.1. ukupni barometarski tlak 101 466 Pa

1.1.2. ispušni tlak 102 000Pa

1.2. Temperature izmjerene kod najveće snage

1.2.1. usisnog zraka 294oK

1.2.3. rashladne tekućine

1.2.3.1. na izlaznom dijelu kod motora s rashladnom tekućinom 343oK

1.2.4. mazivog ulja 363oK

1.2.5. goriva

1.2.5.1. na ulaznom dijelu pumpe goriva 294oK

1.2.5.2. u uređaju za mjerenje potrošnje goriva 295oK

1.3. Karakteristike kočnice

1.3.1. proizvođač SCHENCK Model: U2 – 20

1.3.2. tip hidraulička kočnica

2. Gorivo

2.1. za motore sa stranim paljenjem koji rade na tekuće gorivo

2.1.1. proizvođač INA

2.1.2. specifi kacija MB Super 98 (IOB 98)

2.1.3. oktanski broj RON 98 (ASTM D 26 99 – 70)

2.1.3.1. gustoća 0,741 g/cm3 pri 294 K

2.1.3.2. donja ogrjevna vrijednost: 42 000 kJ/kg

3. Sredstvo za podmazivanje

3.1. proizvođač INA

3.2. specifi kacija Millennium

3.3. SAE viskoznost: 10 W 40

4. Detaljni rezultati mjerenja

Podaci koji se nalaze u tablici 21. ispisuju se za svaku točku obavljenog mjerenja

snage pogonskog motora.

167

Tablica 21. Rezultati mjerenja snage jednog pogonskog motora SUI

Brzina motora, [min-1] 2100 2500 2900 3300

Izmjereni okretni moment, M [Nm] 70,94 74,452 77,964 79,37

Izmjerena snaga, P [kW] 15,6 19,48 23,67 27,42

Izmjereni protok goriva, [g/h] 4921,8 6008 6232,7 7451,4

Barometarski tlak, [kPa] 101,5 101,5 101,5 101,5

Tlak vodene pare, [kPa] 2,503 2,503 2,503 2,503

Temperatura usisnog zraka, [K] 294 294 294 294

Faktor korekcije snage α 0,9924 0,9924 0,9924 0,9924

Korigirana snaga kočenja, [kW] (s ventilatora i bez njega)

Snaga ventilatora, [kW] (biti će oduzeta ako ventilator

nije dodan)

Neto snaga Po = α P [kW] 15 19 23 27

Neto okretni moment Mo = α M [Nm] 70,4 73,9 77,4 78,8

Korigirana specifi čna potrošnja goriva, go = α g [g/(kWh)] 316 308 263 271

Temperatura rashladne tekućine na odušku, [K] 368 368 368 368

Temperatura maziva na ispitnoj točki, [K] 363 363 363 363

Temperatura zraka nakon tlačnog punjenja, [K]

Temperatura goriva na sapnici, [K] 294 294 294 294

Temperatura zraka nakon punjenja zračnog hladnjaka, [K]

Tlak nakon tlačnog punjenja, [kPa]

Tlak nakon punjenja zračnog hladnjaka, [kPa]

Slika 126. Brzinska karakteristika motora

krivulja ovisnosti neto snage Po, momenta Mo i potrošnje goriva go u ovisnosti o brzini vrtnje

motora

168

Zaključak

Uvjeti za vrijeme ispitivanja bili su unutar dopuštenih granica:

tlak suhog zraka o pS = 99 kPa (dopušteno 80 do 110 kPa);

temperatura o T = 294 oK (dopušteno 288 do 308 K);

faktor korekcije snage o α = 0.9924 (dopušteno 0.93 do 1.07).

Prema tome, zaključuje se da su svi propisani parametri uvjeta ispitivanja bili u

traženim okvirima, što podrazumijeva da je ispitivanje bilo valjano.

S obzirom na to da su izvan propisanih tolerancija podaci za neto snagu dobive-

ni ispitivanjem u laboratoriju u odnosu na podatke koje je dao proizvođač, ispi-

tivanjem dobiveni podaci se usvajaju kao vrijedeći za ispitivani motor (umjesto

tvorničkih).

Prilog 4. Primjer ispitivanja štetnih plinova ispuha pogonskog motora

mopeda

prema lit. [21.]

Pravilnik ECE R-47 odnosi se na emisiju štetnih plinova motora SUI ugrađenih

na mopede. Pod pojmom moped podrazumijeva se motorno vozilo na dva ili tri

kotača, čija ukupna masa ne prelazi 400 kg, maksimalna brzina nije veća od 50

km/h, te radni volumen motora SUI nije veća od 50 cm3 (kategorija L1 i L2).

Pravilnikom se određuje maksimalna dopuštena emisija ugljičnog monoksida i

ugljikovodika, što je prikazano u tablicama 22. i 23.

Tablica 22. Maksimalna dopuštena emisija ugljičnog monoksida i

ugljikovodika za vozila na dva kotača (kategorija L1) za dobivanje

homologacijskog odobrenja

Masa ugljičnog monoksida

g/km

Masa ugljikovodika

g/km

8 5

Slika 127. Moped

169

Tablica 23. Maksimalna dopuštena emisija ugljičnog monoksida i ugljikovodika

za vozila na tri kotača (kategorija L2) za dobivanje homologacijskog odobrenja

Masa ugljičnog monoksida

g/km

Masa ugljikovodika

g/km

15 10

Ove vrijednosti provjeravaju se za svaki tip vozila (osim onih navedenih u točki 7.

Pravilnika; defi niciju tipa vozila vidi u članku 4. Pravilnika o homologaciji vozila,

NN br. 82/1996) i to:

ispitivanjima tipa-I (simulacija vožnje u gradu), oispitivanjima tipa-II (prazni hod). o

Međutim, vozila u serijskoj u proizvodnji mogu imati veću štetnu emisiju, pro-

pisanu granicama navedenim u tablicama 24. i 25. Ukoliko rezultati ispitivanja

slučajno odabranog serijskog vozila premašuju i ove granice, ispitivanje suklad-

nosti proizvodnje provodi se prema statističkim metodama navedenim u točki

8.3.2. Pravilnika.

Tablica 24. Maksimalna dopuštena emisija ugljičnog monoksida i

ugljikovodika za vozila na dva kotača (kategorija L1) u serijskoj proizvodnji

Masa ugljičnog monoksida

g/km

Masa ugljikovodika

g/km

9.6 6.5

Tablica 25. Maksimalna dopuštena emisija ugljičnog monoksida i

ugljikovodika za vozila na tri kotača (kategorija L2) u serijskoj proizvodnji

Masa ugljičnog monoksida

g/km

Masa ugljikovodika

g/km

18 13

Svako od ispitivanja (tip-I i tip-II) ponavlja se tri puta (detaljniji opisi u točki

5.2.1.1.4. Pravilnika) ali:

ispitivanje se izvodi samo jedanput ako su dobiveni rezultati mjere- onja manji od 70% propisanih vrijednosti;

ispitivanje se izvodi dvaput ako su dobiveni rezultati mjerenja manji ood 85% propisanih vrijednosti, s tim da zbroj rezultata oba mjerenja

mora biti manji od 170% propisanih vrijednosti.

Rezultati svakog od ispitivanja moraju biti manji od graničnih vrijednosti nave-

denih u tablicama, osim u slučaju da jedan rezultat ispitivanja prekoračuje pro-

pisanu vrijednost za 10%, ali je aritmetička sredina rezultata triju mjerenja manja

od propisane vrijednosti (detaljniji opisi u točki 5.2.1.1.3.1. Pravilnika).

170

Ispitivanje tipa-I

Ispitivanjem tipa-I provjerava se emisija štetnih plinova u gradskim područjima

s velikom gustoćom prometa.

Ispitivanje se provodi na dinamometarskom ispitnom uređaju opremljenom

kočnicom i valjcima za simuliranje otpora vožnje i mjerenje prevaljenog puta.

Svako od ispitivanja traje 448 sekundi i izvode se jedno iza drugoga. Prije počet-

ka prvoga ispitivanja vozilo se zagrijava u trajanju od 448 sekundi.

Vozilom, koje je prije ispitivanja prešlo najmanje 250 km, naprave se četiri uza-

stopne vožnje, svaka u trajanju od 112 s, prije samog ispitivanja, da bi se vozilo

zagrijalo. Provjeri se tlak zraka u gumama (može se povećati za 30 do 50% u od-

nosu na vrijednost koju preporučuje proizvođač, ako je promjer valjka uređaja

za ispitivanje manji od 500 mm). Prilikom ispitivanja se mora osigurati optere-

ćenje na pogonskom kotaču unutar ±3 kg u odnosu na opterećenje koje daje

vozač mase 75±5 kg pri normalnoj vožnji u uspravnom položaju. Zatim se vozilo

stavi na ispitni uređaj. Kočnica mora biti podešena tako da brzina vozila na ispit-

nom uređaju, pri punom gasu, bude jednaka maksimalnoj brzini vožnje. Valjak

treba biti podešen tako da ukupna inercija rotirajućih masa predstavlja referen-

tnu masu vozila. Za vrijeme ispitivanja treba, izravno na motor usmjeriti struju

zraka brzine 25±5 km/h, koju daje ventilator postavljen ispred vozila. Površina

presjeka izlaznog dijela ventilatora mora iznositi minimalno 0.2 m2. Temperatu-

ra u prostoriji mora biti između 20°C i 30°C, a vozilo mora biti u položaju koji što

je moguće više odgovara horizontalnoj cesti. Za cijelo vrijeme ispitivanja mora

se iscrtavati dijagram ovisnosti brzine o vremenu, na osnovi kojega se naknadno

utvrđuje ispravnost izvođenja mjernog ciklusa.

Tablica 26. Ispitni ciklus prema Pravilniku ECE R-47

Broj

operacije

Operacija Ubrzanje

(m/s2)

Brzina

(km/h)

Trajanje

operacije (s)

Ukupno

vrijeme (s)

1

2

3

4

5

6

7

Prazni hod

Ubrzavanje

Konstantna brzina

Usporavanje

Konstantna brzina

Usporavanje

Prazni hod

–

puni gas

puni gas

-0.56

–

-0.93

–

–

0-max

max

max-20

20

20-0

–

8

ovisno o vozilu

57

ovisno o vozilu

36

6

5

8

–

–

65

101

107

112

Ispitivanje traje ukupno 448 sekundi i sastoji se od četiri identična ciklusa, koji

se uzastopno izvode bez prekidanja. Svaki se ciklus sastoji od sedam operacija

podijeljenih prema tablici 26.

S prvim ciklusom ispitivanja treba započeti u isto vrijeme kao i s mjerenjem pro-

toka razrijeđenih ispušnih plinova, odnosno prikupljanjem uzoraka.

171

Opis pojedinih operacija ciklusa

Prazni hod• Ako vozilo ima mehanički mjenjač, da bi se pravilno ubrzalo, mjenjač se po-

stavlja u prvu brzinu, a spojka se otpusti unutar pet sekundi prije početka

ubrzavanja.

Ako vozilo ima automatski mjenjač, uređaj za biranje brzina se isključi prije

ispitivanja, a poluga se stavi u položaj “road” (otvorena cesta), postoji li mo-

gućnost izbora.

Ubrzavanje• Na kraju svake od operacije praznog hoda slijedi operacija ubrzavanja, koja se

izvodi s potpuno otvorenim gasom te, ako je potrebno, mijenjajući brzine da

bi se što je prije moguće postigla maksimalna brzina.

Konstantna brzina• Operacija s konstantnom maksimalnom brzinom održava se držeći gas pot-

puno otvorenim sve do početka operacije usporavanja.

Pri operaciji s konstantnom brzinom od 20 km/h, gas treba držati što je više

moguće u fi ksnom položaju.

Usporavanje• Sva se usporavanja izvode potpunim zatvaranjem gasa, pri čemu spojka osta-

je uključena.

Mehaničku spojku treba isključiti (stisnuti polugu spojke) kad se brzina spu-

sti na vrijednost od 10 km/h. Ako je usporavanje sporije od propisanog za

određenu operaciju, treba upotrijebiti kočnicu vozila kaka bi se omogućilo

ispravno izvođenje ciklusa.

Slika 128. Shema uređaja za prikupljanje uzoraka ispušnih plinova

172

Ako je usporavanje brže od propisanog za određenu operaciju, mijenja se teo-

rijsko vrijeme trajanja operacije te se preostalo vrijeme za usporavanje zamje-

njuje ili vremenom trajanja operacije s konstantnom brzinom ili vremenom

praznog hoda u ovisnosti o operaciji koja slijedi.

Na kraju drugog usporavanja (vozilo u praznom hodu na ispitnim valjcima),

mjenjač mora biti u neutralnom položaju, a poluga spojke pritisnuta.

Cijelo vrijeme trajanja ispitivanja, ispušni plinovi se propuštaju kroz uređaj za

prikupljanje uzoraka. Ispušni plinovi se razrjeđuju zrakom da bi se zadržao kon-

stantan volumetrijski protok mješavine ispušnih plinova i zraka.

Sadržaj vreće treba što je moguće prije analizirati, a u svakom slučaju najkasnije

20 min nakon početka punjenja vreća. Vrijednosti na analizatoru moraju postati

stabilne u roku od jedne minute nakon spajanja vreće na analizator. Očitavanje

se obavlja kad vrijednosti postanu stabilne.

Određivanje količine štetnih ispušnih plinova

Masa ugljičnog monoksida utvrđuje se sljedećom formulom:

,

gdje je:

CO � m masa ugljičnog monoksida emitirana za vrijeme ispitivanja u g/

km;

S � prevaljena udaljenost u kilometrima (dobije se umnoškom broja

okretaja valjka i opsega valjka);

d � CO = 1.250 kg/m3

gustoća ugljičnog monoksida pri temperaturi od 0°C i tlaku od 1013.3 �mbar;

CO � C volumetrijska koncentracija, izražena u dijelovima na milijun, u

uzorku razrijeđenih plinova (ppm), korigirana tako da se uzme u obzir

onečišćenost zraka za razrjeđivanje:

COC = COe – COd (1 – 1/DF),

gdje je:

– COe volumetrijska koncentracija ugljičnog monoksida, mjerena u

dijelovima na milijun (ppm), u uzorku razrijeđenih plinova prikuplje-

nih u vreći SA;

– COd volumetrijska koncentracija ugljičnog monoksida, mjerena u

dijelovima na milijun (ppm), u uzorku zraka za razrjeđivanje priku-

pljenog u vreći SB;

– DF koefi cijent izražen formulom:

DF= 14.5 / (CO2 +0.5 CO + HC)

173

– CO, CO2 i HC su volumetrijske koncentracije ugljičnog monoksida,

ugljičnog dioksida i ugljikovodika, izražene u postocima, u uzorku

mješavine ispušnih plinova i zraka u vreći SA;

V � ukupni volumen razrijeđenog plina, izražen u m3, prilagođen referen-

tnim uvjetima od 0°C (273°K) i 1013.3 mbar:

gdje je:

– V0 volumen plina koji prođe kroz pumpu za vrijeme jednog okretaja

izražen u m3/okr. Taj volumen je funkcija razlike ulazne i izlazne površi-

ne presjeka pumpe;

– N broj okretaja pumpe P1 za vrijeme trajanja četiriju ciklusa ispitivanja;

– pa okolišni tlak [mbar];

– pi prosječni podtlak na usisu pumpe P1 za vrijeme trajanja četiriju

ciklusa ispitivanja [mbar];

– Tp temperatura razrijeđenih plinova za vrijeme četiriju ciklusa ispitiva-

nja, mjerena na usisu pumpe P1 [°C ].

Određivanje mase neizgorenih ugljikovodika obavlja se na identičan način nave-

den za ugljični monoksid, tako da se oznake CO zamijene oznakama HC, a indeksi

ostaju isti, kao i DF. Što se tiče gustoće ugljikovodika dHC, ona se uzima dHC=0.619

kg/m3 (uobičajeni ugljik/vodik omjer 1:1.85).

Masa dušičnih oksida koje je vozilo ispustilo za vrijeme ispitivanja, računa se pre-

ma slijedećem obrascu:

Može se uočiti da je formula analogna onoj za CO ili HC (zamijenjene oznake CO

odnosno HC oznakama NO), s tim da je pomnožena korekcijskim faktorom vlaž-

nosti zraka Kh. Za sve ostale vrijednosti vrijedi analogija dana za ugljikovodike, s

tim da se kao gustoća dušičnih oksida uzima dNO2 =2.05 kg/m3 (gustoća dušičnog

dioksida).

Kh je korekcijski faktor vlažnosti zraka i računa se prema sljedećem obrascu:

gdje je:

H apsolutna vlažnost u gramima vode po kilogramu suhog zraka

174

pri čemu je:

U postotak vlažnosti (relativna vlažnost);

pd tlak zasićenja pri temperaturi ispitivanja [mbar] (u Toplinskim se tablicama može pronaći ovisnost tlaka zasićenja o tempera-

turi: npr. za 20°C dobiva se da je pd = 23.37 mbar);

pa atmosferski tlak [mbar]

Ispitivanje tipa-II

Ispitivanjem tipa-II obavlja se mjerenje emisije ugljičnog monoksida i ugljikovo-

dika u praznom hodu.

S provedbom ovog ispitivanja započinje se odmah nakon završetka ispitivanja

tipa-I. Pri tom ispitivanju upotrebljava se ista oprema, uz ista ograničenja, kao

pri ispitivanju tipa-I. Za vozila s mehaničkim mjenjačem ispitivanje se obavlja u

neutralnom položaju s isključenom spojnicom, dok se kod vozila s automatskim

mjenjačem ispitivanje obavlja tako da je pogonski kotač u mirovanju, pri čemu

je spojnica isključena. Brzina vrtnje motora u praznom hodu treba biti podešena

prema uputama proizvođača.

Ventil na uređaju za analizu razrijeđene ispušne mješavine, odnosno zraka, treba

staviti u položaj za direktnu analizu. Vrijednost mjerenja, na analizatoru, bi se tre-

ba biti stabilna u roku od jedne minute. Ispitivanje je gotovo nakon što se očitaju

vrijednosti s analizatora.

Određivanje količine emitiranih štetnih ispušnih plinova

Masa se ugljičnog dioksida određuje sljedećom formulom:

gdje je:

COM masa ugljičnog monoksida emitirana za vrijeme ispitivanja [g/

min];

dCO=1.250 kg/m3 gustoća ugljik monoksida pri temperaturi od 0°C i tlaku od

1013.3 mbar;

COC volumetrijska koncentracija ugljičnog monoksida, mjerena u

dijelovima na milijun (ppm), u razrijeđenim plinovima, korigi-

rana da uzme u obzir i onečišćenost zraka za razrjeđivanje:

COC = COe – COd (1 – 1/DF),

gdje je:

COe volumetrijska koncentracija, mjerena u dijelovima na milijun

(ppm), ugljičnog monoksida u uzorku razrijeđenih ispušnih di-

mnih plinova;

175

COd volumetrijska koncentracija ugljičnog monoksida, mjerena u

dijelovima na milijun (ppm), u zraku za razrjeđivanje;

DF koefi cijent čije je računanje prikazano pri ispitivanju tipa-I;

V ukupni volumen zraka za razrjeđivanje, izražen u m3/min, prilagođen referen-

tnim uvjetima od 0°C (273°K) i 1013.3 mbar:

gdje je:

V0 volumen plina koji prođe kroz pumpu za vrijeme jednog okretaja izra-

žen u m3/okr. Taj je volumen funkcija razlike ulazne i izlazne površine

presjeka pumpe;

N broj okretaja pumpe P1, za vrijeme ispitivanog praznog hoda, podijeljen

s vremenom trajanja ispitivanja [min-1];

pa okolišni tlak [mbar]; pi prosječni podtlak na usisu pumpe P1 za vrijeme trajanja ispitivanja,

[mbar]; Tp temperatura razrijeđenih ispušnih plinova za vrijeme trajanja ispitiva-

nja, mjerena na usisu pumpe P1.

Određivanje mase neizgorjenih ugljikovodika obavlja se na identičan način na-

veden za ugljični monoksid, tako da se vrijednosti CO zamijene vrijednostima

HC, a indeksi ostaju isti. DF ostaje isti. Što se tiče gustoće ugljikovodika dHC, ona

se uzima dHC = 0.619 kg/m3 (uobičajeni omjer ugljik/vodik 1:1.85).

Rezultati ispitivanja

Za izlazne se podatke provedenih ispitivanja dobiva:

Tip-I: CO [g/km]

HC [g/km]

NOx [g/km]

Tip-II: CO [g/min]

HC [g/min]

Karakteristike korištenog goriva za ispitivanja dane su u Dodatku 6 Pravilnika. U

slučaju korištenja mješavine (za napajanje dvotaktnog motora SUI), ulje mora po

gradaciji odgovarati vrijednosti koju propisuje proizvođač.

176

Prilog 5. Prikaz tehničkog izvještaja o obavljenom ispitivanju buke jednog

teretnog vozila

177

178

179

180

181

182

Prilog 6. Primjer određivanja položaja centra mase (težišta) jednog

automobila

Mjerenjem na vagi na vodoravnoj podlozi izmjereno je da se na svaki kotač osob-

nog vozila oslanja dio njegove težine automobile prema sljedećoj shemi

prednji lijevi G1L = 3.7 kN

prednji desni G1D = 3.2 kN

stražnji lijevi G2L = 2.7 kN

stražnji desni G2D = 2.8 kN

Nakon toga se očitaju iz postojeće dokumentacije ispitivanog automobila (ili iz-

mjere) vrijednosti međuosovinskog razmaka L i traga kotača S:

L = 3.20 m,

S = 1.80 m.

Opterećenje prednje osovine dobiva se zbrajanjem dijelova težine koje nose ko-

tači prednje osovine:

G1 = G1L + G1D = 3.7 + 3.2 = 6.9 kN,

a opterećenje stražnje osovine zbrajanjem dijelova težine koje nose kotači stra-

žnje osovine:

G2 = G2L + G2D = 2.7 + 2.8 = 5.5 kN.

Ukupna težina automobila je zbroj osovinskih opterećenja:

G = G1 + G2 = 6.9 + 5.5 = 12.4 kN.

Iznos mase ispitivanog automobila se dobiva iz:

Slika 129. Shema raspodjele vertikalnog opterećenja kotača automobila

183

M = G/g =12.4 / 9.81 =1 264 kg.

Iz uvjeta statičke ravnoteže (Σ Fx = 0, Σ Fy = 0 i Σ Mo = 0) dobiva se položaj težišta

po duljini automobila, odnosno razmaka od težišta do osi prednje osovine l1 i od

težišta do ose stražnje osovine l2:

l1 = L * G2 / G = 3.2 * 550 / 1240 = 1.42 m,

l2 = L * G1 / G = 3.2 * 690 / 1240 = 1.78 m.

Identičnim postupkom se može doći do položaja centra mase (težišta) po širini

automobila.

Opterećenje lijevih kotača dobiva se zbrajanjem dijelova težine koje nose kotači

na lijevoj strani automobila

GL = G1L + G2L = 3.7 + 2.7 = 6.4 kN,

a opterećenje desnih kotača zbrajanjem dijelova težine koje nose desni kotači

automobila:

GD = G1D + G2D = 3.2 + 2.8 = 6.0 kN.

Ukupna težina automobila je zbroj opterećenja koju nose svi (lijevi i desni) kotači

automobila:

G = GL + GD = 6.4 + 6.0 = 12.4 kN.

Iz uvjeta statičke ravnoteže dobiva se položaj težišta po širini automobila, odno-

sno rastoja od težišta do lijevih kotača sL i od težišta do desnih kotača sD.

sL = S * GD / G = 1.8 * 600 / 1240 = 0.87 m,

sD = S * GL / G = 1.8 * 640 / 1240 = 0.93 m.

184

Prilog 7. Primjer ispitivanja usporenja automobila na cesti

Ako iz bilo kojeg razloga pri provjeri ispravnosti uređaja za kočenje motornog

vozila ne postoji mogućnost uporabe valjaka za ispitivanje kočnica, jednako

može poslužiti mjerač usporenja.

Primjer grafi čkog zapisa mjerenja promjene usporenja u vremenu pri kočenju vozila na vodoravnoj cesti jednog osobnog vozila mjeračem usporenja u slučaju naglog (hitnog, “paničnog”) kočenja prosječnog vozača je na slici 130. i iskusnog vozača na slici 131.

Na slici 130., osim vremenskog slijeda prikaza promjene usporenja, prikazan je i slijed promjene sile kojom vozač djeluje na papučicu kočnice u vremenu. Na istom se zapisu mogu očitati i dostignute najveće vrijednosti tih kočnih parametara.

Iz dobivenog ispitivanja procesa kočenja osobnog automobila koji je poslužio pri mjerenju usporenja prikazanog na zapisima (slika 131.), može se doći do ocjene o ispravnosti njegova kočnog uređaja. S obzirom na to da je zakonom propisan minimalni iznos koefi cijenta kočenja, da bi se on izračunao, moralo se obaviti mjerenje težine (mase) koju nosi svaki kotač, osovina.

Podaci izmjerene mase osobnog vozila na vagi prije provjere kočnica:

– masa prednje osovine 816 kg (lijevi + desni kotač/408 + 400),

– masa stražnje osovine 539 kg (lijevi + desni kotač/257 + 282),

– masa vozača i suvozača ≈ 200 kg;

kočenje maksimalnim intenzitetom pri početnoj brzini od 80 km/h – usporenje vozila

kočenje maksimalnim intenzitetom pri početnoj brzini od 100 km/h – usporenje vozila

Slika 130. Grafi čki zapisi mjerenja usporenja vozila

185

– ukupna masa vozila m = 1555 kg,– ukupna težina vozila G = 15550 N;

– pogon vozila na prednje kotače, 195/65 R15, ljetni pneumatici,– radna disk kočnica s ABS-om i servopojačalom,– pomoćna disk-kočnica djeluje samo na stražnje kotače.

� Kočenje radnom (nožnom) kočnicom

S obzirom na propisani najmanji koefi cijent kočenja z = 50%, potrebna sila koče-nja automobila mora biti:

Fkm = z G

Fkm = 0.50 * 15550

Fkm = 7750 N,

a potrebno usporenje vozila pritom mora biti barem

ak = z g

ak = 0.50 * 9.81

ak = 4.9 m/s2.

Kako se vidi iz grafi čkih zapisa mjerenja usporenja vozila (slike 130. i 131.) da

je kod sva četiri kočenja maksimalno usporenje bilo veće (7.28 m/s2, 8.90 m/s2,

kočenje maksimalnim intenzitetom pri početnoj brzini od 80 km/h – usporenje vozila i sila na papučici kočnice

kočenje maksimalnim intenzitetom pri početnoj brzini od 100 km/h – usporenje vozila i sila na papučici kočnice

Slika 131. Grafi čki zapisi mjerenja usporenja i sile na papučici

186

10.60 m/s2 i 10.00 m/s2), tj. značajno veće od zakonom propisanoga minimuma

od 4.9 m/s2, dolazi se do zaključka o ispravnosti dijela konkretnog uređaja za

kočenje – radne kočnice.

Pri istom ispitivanju (istog dana) obavljeno je mjerenje sile kočenja pomoću va-

ljaka na svim kotačima (prednji lijevi Fkp; prednji desni Fkpd; stražnji lijevi Fksl; stražnji

desni Fksd).

Ukupna sila kočenja vozila je zbroj izmjerenih sila po kotačima:

Fk = Fkpl + Fkpd + Fksl + Fksd

Fk = 2966.9 + 3099.3 + 1960 + 1934

Fk = 9960.2 N

Koefi cijent kočenja radne kočnice:

100G

Fz k

n

��

zn = (9960.2 / 15550 )100%

zn = 64.2 %

Koči li se takvim intenzitetom kao pri provjeri na valjcima u vožnji po cesti dobilo

bi se očekivano usporenje vozila uz kočenjem radnom kočnicom od

akn = z g

akn = 0.64 * 9.81

akn = 6.3 m/s2

Propisano je da razlika između sile kočenja jednog i drugog kotača iste osovine

ne smije prijeći 25% u odnosu na veću kočnu silu, pa je i to potrebno računski

provjeriti.

– Razlika sila kočenja na prednjoj osovini:

Δ Fkp = Fkpl – Fkpd

Δ Fkp = 966.9 – 3099.3 = 132.4 N

Δ Fkp % = (132.4/3099.3)100% = 4.27 %

– Razlika sila kočenja na stražnjoj osovini:

Δ Fks = Fksl – Fksd

Δ Fks = 1960 – 1934 = 26 N

Δ Fks % = (26/1960)100% = 1.32 %

� Kočenje pomoćnom (ručnom) kočnicom

Potreban propisani najmanji koefi cijent kočenja ručne kočnice z = 20%, što znači

da najmanja kočna sila realizirana pomoćnom kočnicom mora biti veća od

187

Fkr = z G

Fkr = 0.20 * 15550

Fkr = 3110 N,

a pritom bi se moralo ostvariti najmanje dopušteno, tj. potrebno usporenje vo-

zila od

ak = z g

ak = 0.20 * 9.81

ak = 1.96 m/s2.

Stvarni koefi cijent kočenja ručne kočnice koji može ostvariti uređaj za kočenje

koji se provjerava na ispitnim valjcima, određuje se tako da se zbroje izmjerene

sile kočenja na onoj osovini na kojoj djeluje kočnica i podijeli težinom vozila ti-

jekom ispitivanja.

S obzirom na to da je na ispitivanom automobilu pomoćna kočnica ugrađena na

stražnjoj osovini,

koefi cijent kočenja pri djelovanju na stražnje kotače iznosi:

zr = (Fks l + Fks d ) / G

zr = ((1854.3 + 1735.1) / 15550)*100 %

zr = 23.2 %,

a pritom bi se moralo ostvariti najmanje dopušteno, tj. potrebno usporenje vozi-

la pri kočenju samo pomoćnom kočnicom od

akr = z g

akr = 0.217 * 9.81

akr = 2.15 m/s2

Budući da razlika sile kočenja pomoćne kočnice na kotačima stražnje osovine

ne smije biti veća od 30%, a dobiva se tako da se apsolutna razlika sila kočenja

podijeli većom silom, slijedi:

Δ Frs = (( Fks l – Fks d ) / Fks l,d max ) * 100 %

Δ Frs = (( 1854.3 – 1735.1) / 1854.3) * 100 %

Δ Frs = 6.4 %.

189

Veleučilište Velika Gorica je visokoobrazovna ustanova osnovana 2003. godine

koje provodi pet stručnih studija i tri stručna specijalistička studija, kao redovni

studij i studij uz rad. Osnivači i vlasnici veleučilišta su grad Velika Gorica i Visoka

škola za sigurnost iz Zagreba. Veleučilište pokriva područja tehničkih znanosti

u skladu sa Pravilnikom o znanstvenim i umjetničkim područjima, poljima i

granama Ministarstva znanosti i tehnologije.

Pet stručnih studija (3 godine):

Održavanje motornih vozilaOdržavanje računalnih sustavaUpravljanje u kriznim uvjetimaOdržavanje zrakoplova Očna optika

Tri specijalistička diplomska

stručna studija (1 ili 2 godine):

Informacijski sustavi (1)Krizni menadžment (1)Upravljanje logističkim sustavima

i procesima – logistika (2)

ECTS bodovi

– za 4 godišnje školovanje 3+1: 180+60 = 240 bodova– za 5 godišnje školovanje 3+2: 180+120 = 300 bodova

Završetkom stručnih studija polaznici stječu zvanje prvostupnika (baccalaureus)

inženjera/bacc. ing. određene struke, a završetkom specijalističkih diplomskih stu-

dija stječu zvanje stručnog specijalista inženjera /str. spec. ing. određene struke.

Veleučilište Velika Gorica je renomirana i tehnološki suvremena obrazovna usta-

nova s jedinstvenim studijskim programima na području R. Hrvatske. Vizija vele-

učilišta je provedba stručnih i specijalističkih studija u neposrednoj suradnji sa

gospodarstvom.

VELEUČILIŠTE VELIKA GORICA, Zagrebačka cesta 5, 10410 Velika GoricaTel.: 01/6222501 ● Fax: 01/62 51 301 ● e-mail: info@vvg.hr ● http://www.vvg.hr

MB 01745069 ● OIB 09032023114 ● ŽR 2340009-1110122348 ili 2484008-1103780586

VELEUČILIŠTE VELIKA GORICA Tel. 01/6222-501

Zagrebačka cesta 5 Fax: 01/6251-301

10410 Velika Gorica www.vvg.hr

190

CENTAR ZA VOZILA HRVATSKE d.d.Ilica 15/I, 10000 Zagreb

Tel. +385 1 4833-444

Fax: +385 1 4833-610

www.cvh.hr

Centar za vozila Hrvatske (CVH) je ovlaštena ustanova za osiguranje i koordina-

ciju tehničkih pregleda i registracije te pružanje stručne i profesionalne pomoći

svim stanicama za tehnički pregled vozila u Republici Hrvatskoj. CVH zapošljava

oko 1200 licenciranih nadzornika tehničke ispravnosti vozila i referenata za po-

slove registracije vozila koji su raspoređeni u 146 stanica za redovni i preventivni

tehnički pregled vozila.

Poslovi vezani uz tehnički pregled vozila

osiguranje i provođenje tehničkog pregleda s ispitivanjem ispušnih plinova• održavanje i provjera ispitnih uređaja• stalna obuka nadzornika za tehničku ispravnost vozila• organiziranje i provedba poslova registracije• ispitivanje vozila• homologacija vozila izdavanje kataloga vrijednosti vozila• informiranje o novim tehničkim rješenjima•

Centar za vozila Hrvatske je izgradio Institut za vozila u Velikoj Gorici koji po-

sjeduje softifi ciranu opremu, laboratorije, prostore i kadrove za stalnu stručnu

izobrazbu nadzornika i ispitivača vozila, čime profesionalno doprinosi edukaciji

kadrova u Republici Hrvatskoj.

Poslovi vezani uz Institut za vozila

sustavno se prate zakonski i tehnički propisi Europske unije, ekonomskog • povjerenstva za Europu Ujedinjenih naroda, CEMT-a i drugih organizacija

na području izrade, ispitivanja i registracije vozila

obavljaju se ispitivanja i pojedinačne homologacijske provjere raznovrskih • vozila (ADR vozila, samogradnje, dograđenih i pregrađenih vozila)

191

Conesta d.o.o. je tvrtka koja promovira i realizira energetsko – ekološke projek-

te iz domene proizvodnje energije iz svih tipova energenata i distribuciju prirod-

nog plina putem CNG tehnologije virtualnog cjevovoda.

Naš cilj je uvođenje novih, provjerenih tehničkih rješenja koja se zasnivaju na

načelu održivog razvoja kroz naprednu, inovativnu i ekološki osviještenu teh-

nologiju.

– Gasifi kacija – Otplinjavanje svih vrsta energenata (poljski otpad, drveni

otpad, građevina, komunalni otpad, opasni otpad itd.) bez štetnih ostata-

ka, s minimalnim nastajanjem CO2 – uz proizvodnju električne i toplinske

energije.

– CNG (Compressed Natural Gas – stlačeni prirodni plin) – Virtualni plino-

vod za distribuciju prirodnog plina i bioplina do potrošača. Iskorištavanje

zanemarenih rezervi prirodnog plina – nedostupnih drugim tehnologija-

ma.

– Azbest – Ekološko i trajno rješenje za uklanjanje azbestnog materijala.

CONESTA d.o.o.Domjanićeva 18

10000 Zagreb

Tel: +385 (1) 5508 180

Fax: +385 (1) 2315 000

www.bsu.hr

BGI – Baliranje, Gasifi kacija, Injektiranje – cjelovit i efi kasan način uklanjanja zagađenja iz biosfere

CNG – Virtualni plinovod za distribuciju prirodnog plina i bioplina

192

BRODARSKI INSTITUT d.o.o.

Av. V. Holjevca 20, 10 020 Zagreb Tel. +385 1 650 44 44 Fax. +385 1 650 41 44

www.hrbi.hr

Brodarski institut d.o.o. je znanstveni i istraživačko-razvojni institut koji se bavi

primijenjenim istraživanjima u području tehničkih znanosti i tehnologije. Bro-

darski institut primjenom rezultata istraživanja u gospodarstvu povezuje zna-

nost i gospodarstvo.

Šezdesetogodišnje tradicija i iskustvo u područjima brodogradnje i pomorskih

tehnologija, vojno tehničkih znanosti, upravljanju i nadzoru, modeliranju i kon-

struiranju složenih proizvoda, mjerenju i ispitivanju te bogatstvo stručnjacima

širokih usmjerenja i visokih razina, laboratorijskom opremom te mjernom i

drugom specijalističkom tehnikom omogućili su u posljednjem desetljeću Bro-

darskom institutu transfer tehnologije u zaštitu okoliša, energetiku i obnovljive

izvore energije, za što je Institut nagrađen Zlatnom kunom za inovacije Hrvatske

gospodarske komore.

Brodarski institut je član organizacije EARTO, europskog udruženja istraživačko-

tehnoloških organizacija.

U znanstvenom i visoko-obrazovnom sustavu Republike Hrvatske, Institut je tra-

jan oslonac društva u stvaranju i usavršavanju kadrova koji su brojem i vrsnošću

nositelji razvoja hrvatskog gospodarstva.

193

AC JESENOVIĆ d.o.o.

Zrinsko Frankopanska bb40 000 Čakovec

Tel. 040/379-800

Fax. 040/379-805

www.ac-jesenovic.hr

AC Jesenović d.o.o. iz Čakovca ovlašteni je distributer i serviser za Volkswagen i

Škoda vozila. Osim velikog izbora novih Volkswagen i Škoda vozila, AC Jesenović

u ponudi ima i veliki izbor rabljenih vozila svih marki. U sklopu tvrtke nalazi se i

servisni centar koji zadovoljava sve Volkswagen i Škoda standarde, a uz klasične

servisne usluge postoje i usluge brzog servisa, vulkanizerske usluge, limarija i

autotuning. Dolazak na servis može se dogovoriti i telefonski, a moguć je i dola-

zak po vozilo na vašu lokaciju i dostava nakon obavljenog servisa.

PRODAJA VOZILA• PRODAJA GOSPODARSKIH VOZILA• PRODAJA RABLJENIH VOZILA• SERVIS•

PRODAJA REZERVNIH DIJELOVA•

Škoda Centar Auto kuća Jesenović, Domašinec

Tel. 040/863600 Fax. 040/863598, Katarine Zrinski 2 40318 Domašinec, Hrvatska

ISBN 978-953-7716-11-0

CIP zapis dostupan u računalnom katalogu

Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu

pod brojem 744904