Sähköisesti ohjatuilla paineilmajarrujärjestelmillä varustettujen ...

AJONEUVOHALLINTOKESKUKSEN TUTKIMUKSIA JA SELVITYKSIÄ 1/2005Sähköisesti ohjatuillapaineilmajarrujärjestelmillä varustettujenkuorma-autojen ja perävaunujenkatsastusvaatimusten määrittäminenPekka RahkolaHannu LeppäläAjoneuvohallintokeskusFordonsförvaltningscentralenHelsinki Helsingfors 2005

ISBN 952-5324-02-8ISSN 1456-4181OY EDITA ABHelsinki Helsingfors 20052

ALKUSANATKeski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulu/CENTRIA tutkimus ja kehitys on tehnyt Ajoneuvohallintokeskuksen(AKE) toimeksiannosta raskaiden kuorma-autojen ja perävaunujen jarrujärjestelmiin jajarrutestauslaitteistoihin liittyviä tutkimushankkeita vuodesta 1999 alkaen.Työn ohjauksesta on vastannut jarrutyöryhmä, jonka jäseninä ovat dosentti, tekn. tri Mauri Haataja,Oulun seudun ammattikorkeakoulu, kehitysinsinööri, fil.maist., ins. Hannu Leppälä, CENTRIA tutkimusja kehitys, laboratorionjohtaja, ins. Aimo Pusa, Raute-MIKES, sekä työnjohtaja, teknikkoPaavo Ratinen, Raskone Oy. Ajoneuvohallintokeskuksesta jarrutyöryhmään ovat osallistuneet tarkastusinsinööriAhti Kalliomäki, tutkimusjohtaja Ove Knekt (pj) ja yksikönpäällikkö Hannu Pellikka.Tässä tutkimusraportissa verrataan sähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmien jarrudynamometrimittaustenja sovitustarkastelujen antamien hidastuvuusennusteiden ja jarruvoimanjakaumien vastaavuuttatiemittauksista saatuihin hidastuvuusennusteisiin ja jarruvoimajakaumiin. Hankkeen tavoitteenaon mittausten perusteella saada tietoa jarrumääräysten kehittämiselle ja ajoneuvoyhdistelmiensähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmien katsastusvaatimuksien täydentämiselle.Jarrujärjestelmien tiehidastuvuusmittaukset ovat suorittaneet tekniikan ylioppilas Pekka RahkolaOulun yliopistosta ja insinööriopiskelija Matti Moilanen Oulun seudun ammattikorkeakoulusta.Mittaustietojen käsittelyn ovat suorittaneet Matti Moilanen, Pekka Rahkola ja Hannu Leppälä. Raportoinninovat suorittaneet Pekka Rahkola ja Hannu Leppälä.Helsingissä, maaliskuun 23. päivänä 2005Ove Knekt3

FÖRORDMellersta Österbottens yrkeshögskola/CENTRIA forskning och utveckling har på uppdrag av Fordonsförvaltningscentralensedan år 1999 genomfört forskningsuppdrag gällande bromssystemenoch bromskontrollutrustningen för tunga lastbilar och släpvagnar.Arbetet har styrts av en bromsarbetsgrupp till vilken har hört docent, tekn.dr Mauri Haataja, Oulunseudun ammattikorkeakoulu (Uleåborgsnejdens yrkeshögskola), utvecklingsingenjör, fil.mag., ing.Hannu Leppälä, CENTRIA forskning och utveckling, laboratoriedirektör, ing. Aimo Pusa, Raute-MIKES samt arbetsledare, tekniker Paavo Ratinen, Raskone Oy. Från Fordonsförvaltningscentralenhar i arbetsgruppen medverkat granskningsingenjör Ahti Kalliomäki, forskningsdirektör Ove Knekt(ordf.) och enhetschef Hannu Pellikka.I denna forskningsrapport jämförs överensstämmelsen för rullbromsprovens och anpassningskontrollensretardationsprognoser och bromskraftsfördelning för elektroniskt styrda bromssystem medretardationsprognoser och bromskraftsfördelningar, som erhållits vid mätningar på väg. Projektetssyfte är att med hjälp av mätningarna få information för att utveckla bestämmelserna om bromssystemenoch komplettera besiktningskraven för fordonskombinationer med elektroniskt styrda bromssystem.Bromssytemens retardationsmätningar på väg har utförts av tekn. stud. Pekka Rahkola från Uleåborgsuniversitet och ing.stud. Matti Moilanen från Oulun seudun ammattikorkeakoulu (Uleåborgsnejdensyrkeshögskola). Det insamlade datat har behandlats av Matti Moilanen, Pekka Rahkola ochHannu Leppälä. Rapporten har skrivits av Pekka Rahkola och Hannu Leppälä.Helsingfors, den 23 mars 2005Ove Knekt5

Rahkola, Pekka ja Hannu Leppälä: Sähköisesti ohjatuilla paineilmajarrujärjestelmillä varustettujen kuormaautojenja perävaunujen katsastusvaatimusten määrittäminen. Helsinki 2005. Ajoneuvohallintokeskus.TIIVISTELMÄRaskaiden ajoneuvojen paineilmajarrujärjestelmien sähköinen ohjaus nopeuttaa jarrujen toimintaa, pyrkiiakseleiden yhtäaikaiseen jarrutuksen alkamiseen sekä optimoi jarrujen kulumista ja jarruvoimanjakoa vetoautonja perävaunun välillä. Jarruvoimanjako määritetään ajoneuvon kuormituksen ja pyörien luiston perusteella.Sähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän toimintakunnon toteamisessa esiin tulevana ongelmanaon se, että jarrujen suorituskykyä ja akseleiden välistä sähköisesti ohjattua jarruvoimanjakoa ei välttämättäsaada selville ajoneuvojen jarrusovitustarkastelulla. Suoritettujen mittausten tarkoituksena on verrata sähköisestiohjattujen jarrujärjestelmien jarrudynamometrimittausten ja sovitustarkastelujen antamienhidastuvuusennusteiden ja jarruvoimanjakaumien vastaavuutta tiemittauksista saatuihinhidastuvuusennusteisiin ja jarruvoimajakaumiin. Hankkeen tavoitteena on mittausten perusteella saada tietoajarrumääräysten kehittämiselle ja ajoneuvoyhdistelmien sähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmienkatsastusvaatimusten täydentämiselle.Johtopäätökset perustuvat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittausten antamien jarrupaineiden jakaumienja jarrutussuhdekuvaajien eli hidastuvuusennusteiden vertaamiseen. Johtopäätöksinä todetaan seuraavat yhdistelmävariaatiot.a) Sähköisesti ohjatut paineilmajarrujärjestelmät sekä vetoautossa että perävaunussaVetoauton ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma ei vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaa jarrupaineidenjakaumaa. Perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissasaatavaa jarrupaineiden jakaumaa, jos perävaunun jarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen.Ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksella määritetty jarrutussuhdekuvaajaa ei vastaa tiehidastuvuus-mittauksienperusteella määritettyä jarrutussuhde-kuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittaustenvastaavuus ei ole riittävä.b) Sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä vetoautossa ja kuormantuntevalla jarru-voimansäätimellävarustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä perävaunussaVetoauton ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma ei vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaa jarrupaineidenjakaumaa. Perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissasaatavaa jarrupaineiden jakaumaa. Ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometri-mittauksella määritetty jarrutussuhdekuvaajaaei vastaa tiehidastuvuusmittauksien perusteella määritettyä jarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus-ja jarrudynamometrimittausten vastaavuus ei ole riittävä.c) Kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä vetoautossaja sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä perävaunussaSekä vetoauton että perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissasaatavaa jarrupaineiden jakaumaa, jos myös perävaunun jarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen.Ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksella määritetty jarrutussuhdekuvaajaa vastaa tiehidastuvuusmittauksienperusteella määritettyä jarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittaustenvastaavuus on riittävä.Jos perävaunun jarruvoimanjako määritetään luistoeron perusteella, niin ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksellamääritetty jarrutussuhdekuvaajaa ei vastaa tiehidastuvuusmittauksien perusteella määritettyäjarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittausten vastaavuus ei ole riittävä.7

Rahkola, Pekka och Hannu Leppälä: Bestämningen av besiktningskraven för lastbilar och släpvagnar medelektroniskt styrda tryckluftsbromsar. Helsingfors 2005. Fordonsförvaltningscentralen.SAMMANFATTNINGElektroniskt styrda tryckluftsbromsar på tunga fordon gör att bromsarna reagerar snabbare, strävar till att fåbromsningen att börja samtidigt på samtliga axlar samt optimerar bromsslitaget och bromskraftens fördelningmellan dragbilen och släpvagnen. Fördelningen av bromskraften bestäms av fordonets last och hjulensglid. Då funktionsdugligheten för ett elektroniskt styrt tryckluftsbromssystem bestäms uppstår problemet atthjulens bromseffekt och det elektroniskt styrda kraftfördelningen mellan axlarna inte nödvändigtvis framgårvid fordonens bromsanpassningskontroll. Syftet med de genomförda mätningarna är att jämföra rullbromsprovenför de elektroniskt styrda bromssystemens och anpassningskontrollens retardationsprognoser ochbromskraftsfördelningar med de retardationsprognoser och bromsfördelningar, som erhållits vid mätningarnapå väg. Projektets syfte är att utgående från mätningarnas data utveckla bromsbestämmelserna och kompletterabesiktningskraven för fordonskombinationers elektroniskt styrda bromssystem.Slutsatserna baseras på en jämförelse av bromstryckets fördelning vid vägretardations- och rullbromsprovmätningarnasamt en jämförelse av retardationsprognoserna. Följande slutsatser för olika typer av kombinationerkonstateras:a) Dragbil och släpvagn har vardera elektroniskt styrda tryckluftsbromsarDen bromstrycksfördelning som fås vid dragbilens ALB-test motsvarar inte bromstrycket som fås vid reellavägförhållanden. Den bromstrycksfördelning som fås vid släpvagnens ALB-test motsvarar den bromstrycksfördelningsom fås vid reella vägförhållanden, ifall släpvagnens bromskraftsfördelning grundar sig på mätningav belastningen. Fordonskombinationens gränslinje för bromsförhållandet, som bestämts vid rullbromsprovetmotsvarar inte de gränslinjer för bromsförhållandet, som erhållits vid vägretardationsmätningarna.Överensstämmelsen mellan vägretardations- och rullbromsproven är inte tillräcklig.b) Dragbil med elektroniskt styrt tryckluftsbromssystem samt släpvagn med låsningsfritt tryckluftsbromssystemsom har lastkännande bromskraftsreglageBromstryckets fördelning vid ALB-testet motsvarar inte den bromstrycksfördelning, som erhålls vid test påväg. Bromstryckets fördelning vid släpvagnens ALB-test motsvarar den bromstrycksfördelning, som erhållsvid test på väg. Gränslinjen för bromsförhållandet, som bestäms vid rullbromsprovet på fordonskombinationenmotsvarar inte den gränslinje för bromsförhållandet, som erhålls vid retardationsmätningarna på väg.Överensstämmelsen mellan retardationsmätningarna på väg och rullbromsproven är inte tillräcklig.c) Dragbil med låsningsfritt tryckluftsbromssystem och lastkännande bromskraftsreglage samt släpvagn medelektroniskt styrt tryckluftsbromssystemBromstrycksfördelningen för både dragbilens och släpvagnens ALB-test motsvarar de bromstrycksfördelningarsom fås vid reella vägförhållanden, i det fall att även släpvagnens bromskraftsfördelning baseras påmätningen av lasten. Gränslinjen för bromsförhållandet, som bestäms vid fordonskombinationens rullbromsprovmotsvarar den gränslinje för bromsförhållandet, som uppmätts vid retardationen på väg. Överensstämmelsenmellan retardationsmätningarna på väg och rullbromsproven är tillräcklig.Om släpvagnens bromskraftsfördelning bestäms utgående från glidskillnaden motsvarar fordonskombinationensgränslinje för bromsförhållandet, som bestämts vid rullbromsprovet inte den gränslinje för bromsförhållandet,som bestämts vid retardationsproven på väg. Överensstämmelsen mellan retardationsmätningarnapå väg och rullbromsproven är inte tillräcklig.9

SISÄLLYSLUETTELOALKUSANAT 3FÖRORD 5TIIVISTELMÄ 7SAMMANFATTNING 9SISÄLLYSLUETTELO 111 JOHDANTO 132 PAINEILMAJARRUJÄRJESTELMIEN RAKENNE JA TOIMINTA 142.1 Raskaan kuorma-auton ja varsinaisen perävaunun paineilmajarrujärjestelmät142.2 Lukkiutumaton jarrujärjestelmä 162.3 Raskaan ajoneuvoyhdistelmän jarrujen tarkastus katsastuksessa 172.4 Vetoauton sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä 182.5 Perävaunun sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä 202.6 Vetoauton ja perävaunun yhteensopivuus sähköisesti ohjatussajarrujärjestelmässä 212.7 Sähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän tarkastus katsastuksessa 223. TIEHIDASTUVUUS- JA JARRUDYNAMOMETRIMITTAUKSET 233.1 Tavoite 233.2 Testattujen ajoneuvojen tekniset tiedot 234. AJONEUVOILLA SUORITETUT MITTAUKSET 284.1 Mittaus- ja tiedonkeruujärjestelmä 284.2 Tiehidastuvuusmittaukset 294.3 Jarrudynamometrimittaukset 295. MITTAUSTIETOJEN KÄSITTELY 306.TULOKSET 316.1 Mercedes-Benz ja Kome KPV, kuormaamaton 316.2 Mercedes-Benz ja Kome KPV, kuormattu 336.3 Iveco Stralis (teli ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamaton 366.4 Iveco Stralis ja Kome KPV, kuormattu 396.5 Iveco Stralis (teli ylhäällä), kuormaamaton 426.6 Iveco Stralis, kuormattu 446.7 Scania R470, Tyllis dolly ja Krone PPV, kuormattu 456.8 Scania R470, kuormattu 486.9 MAN TGA (teli ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamaton 496.10 MAN TGA ja Kome KPV, kuormattu 526.10 MAN TGA, kuormattu 556.11 Volvo FH16 (telit ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamaton 566.12 Volvo FH16 ja Kome KPV, kuormattu 5911

7. HAVAINNOT 637.1 Huomioita mitattavana olleista ajoneuvoista 637.2 Sähköisesti ohjatun jarrujärjestelmän toimivuus mittausten perusteella 637.3 Jarrudynamometrimittaus sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällävarustetulle ajoneuvolle 648. JOHTOPÄÄTÖKSET 658.1 Sähköisesti ohjatut paineilmajarrujärjestelmät sekä vetoautossa ettäperävaunussa 658.2 Sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä vetoautossa ja kuormantuntevallajarruvoimansäätimellä varustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmäperävaunussa 658.3 Kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustettu lukkiutumatonpaineilmajarrujärjestelmä vetoautossa ja sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmäperävaunussa 65LÄHTEET 6612

1 JOHDANTOLähes kaikilla kuorma-auton valmistajilla on ollut tarjolla sähköisesti ohjatulla paineilmajarrujärjestelmällävarustettuja ajoneuvoja jo useita vuosia. Raskaiden ajoneuvojen paineilmajarrujärjestelmiensähköinen ohjaus nopeuttaa jarrujen toimintaa, pyrkii akseleiden yhtäaikaiseen jarrutuksen alkamiseensekä optimoi jarrujen kulumista ja jarruvoimanjakoa vetoauton ja perävaunun välillä. Jarruvoimanjakomääritetään ajoneuvon kuormituksen ja pyörien luiston perusteella.Sähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän toimintakunnon toteamisessa esiin tulevana ongelmanaon se, että jarrujen suorituskykyä ja akseleiden välistä sähköisesti ohjattua jarruvoimanjakoaei välttämättä saada selville edellä kuvatulla raskaiden ajoneuvojen jarrusovitustarkastelulla. Suoritettujenmittausten tarkoituksena on verrata sähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmien jarrudynamometrimittaustenja sovitustarkastelujen antamien hidastuvuusennusteiden ja jarruvoimanjakaumienvastaavuutta tiemittauksista saatuihin hidastuvuusennusteisiin ja jarruvoimajakaumiin. Hankkeentavoitteena on mittausten perusteella saada tietoa jarrumääräysten kehittämiselle ja ajoneuvoyhdistelmiensähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmien katsastusvaatimusten täydentämiselle.Mitatut ajoneuvot ja niiden jarrujärjestelmän tyyppi on alla olevassa taulukossa.AjoneuvoMercedes_Benz 3354 6x4Iveco Stralis 6x2Scania R470 6x2MAN TGA 6x2Volvo FH16 VTA 8x2Kome KPV-3Tyllis dollyKrone PPVJarrujärjestelmäWabco EBSWabco EBSKnorr EBSKnorr EBSKnorr, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABSWabco EBSWabco, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABSWabco, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABSAjoneuvoihin kytkettiin mittausjärjestelmä, joka tallensi jarrutuksen aikana ajoneuvon hidastuvuuden,jarrujärjestelmän ohjauspaineen sekä akselikohtaiset jarrupaineet. Tiehidastuvuusmittauksissajarrutuksia suoritettiin ohjauspaineilla 1bar, 2bar ja 3bar. Jarrutukset suoritettiin eri ohjauspaineillasekä kuormaamattomana että kuormattuna kahdesta kolmeen kertaan. Mitatuista arvoista määritettiinjarrupaineiden jakauma sekä pienimmän neliösumman menetelmällä ajoneuvoyhdistelmän jarrutussuhdekuvaaja.Jarrudynamometrillä suoritettiin ALB-testi sekä jarruvoimien mittaus ja näidenperusteella laskettiin ajoneuvoyhdistelmien jarrusovitus.Jarrudynamometrimittaukset on suoritettu Ylivieskassa Vieskan katsastus Oy:n Maha IW4/1Ejarrudynamometrillä,jossa on Dymatic-laskentaohjelmisto. Kyseinen jarrudynamometrilaitteisto ontestattu elokuussa 2004 mittausteknisellä perävaunulla ja sen ennustearvon on todettu täyttävän hyväksymiskriteerit.Tarkastuksessa poikkeama vertailumittauksesta oli 3,3 %.13

2. PAINEILMAJARRUJÄRJESTELMIEN RAKENNE JA TOIMINTASeuraavassa esitetään lyhyesti raskaan kuorma-auton ja perävaunun paineilmajarrujärjestelmän rakenneja toiminta sekä järjestelmän tarkastus katsastuksessa. Lisäksi kerrotaan sähköisesti ohjattujenpaineilmajarrujärjestelmien rakenne ja toiminta sekä näiden järjestelmien ominaisuuksien vaikutuksiakatsastusvaatimuksiin.2.1 Raskaan kuorma-auton ja varsinaisen perävaunun paineilmajarrujärjestelmätKuvassa 1 on esitetty kuorma-auton (6x2) kaksipiirinen paineilmajarrujärjestelmä. Seuraavassa esitetäänjärjestelmän pääosat ja niiden toiminta.Kuva 1. Kuorma-auton (6x2) kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustettu lukkiutumatonpaineilmajarrujärjestelmä (ALB ja ABS). /1/Jarrujärjestelmän energiantuottojärjestelmän muodostavat paineilman tuottava kompressori (1) jakäyttöpaineen (noin 8bar) säätävä paineensäädin. Paineilman vedenpoistosta huolehtii ilmankuivaaja(2). Nelipiirisuojaventtiilin (3) tehtävänä on paineilmanjaon priorisointi. Ensimmäisenä täytetäänetu- ja takajarrupiirit, seuraavaksi käsijarrupiiri ja viimeisenä lisälaitepiiri (ilmajousitus). Tämänlisäksi nelipiirisuojaventtiilin tehtävänä on yhden piirin rikkoutuessa estää muiden piirien tyhjeneminen.Paineilma varastoidaan säiliöihin, joita on piiristä riippuen erilainen määrä. Säiliössä on vedenpoistoventtiili.Jarrujen käyttölaitteena on jarrupoljin ja siihen liittyvä kaksipiirinen poljinventtiili(5), joka asettaa etu- ja takapiirien ohjauspaineen. Perävaunun jarruohjausventtiili (11) saa ohjauksensasekä etu- että takajarrupiireiltä.14

Jarruvoiman säätölaitteena käytetään kuormituksen tuntevaa jarruvoimansäädintä (ALB) (6). ALBsäätimentehtävänä on mm. muuttaa jarruvoimanjako pienillä ajoneuvon kuormituksilla ja siten estääpyörien ennenaikainen lukkiutuminen. ALB-säädin vähentää poljinventtiililtä tulevaa ohjauspainettaajoneuvon kuormituksesta riippuen (kuva 2). Säätimen ohjaussuure saadaan lehtijousitteisissaajoneuvoissa vivuston välityksellä jousien painumasta ja ilmajousitteisissa autoissa jousipalkeenpaineesta.ALB-säädin on pakollinen kuorma-auton taka-akselilla ja perävaunun akseleilla, jos kuormattujenja kuormaamattomien kokonaismassojen suhde ylittää viisi kolmasosaa lukuun ottamatta lukkiutumattomallajarrujärjestelmällä varustettuja ajoneuvoja. /3/Kuva 2. ALB-venttiilin paineen riippuvuus ohjauspaineesta sekä ajoneuvon kuormituksesta.Vetoautossa ALB-säädin asennetaan takajarrupiiriin. Kuvan 1 järjestelmässä etupiiriin asennettusuhdeventtiili (7) saa ohjauksen takajarrupiirin ALB-säätimeltä, jolloin myös etujarrupiirin jarrupainettapienennetään kuormituksen keventyessä. Joissakin ajoneuvoissa etujarrupiiriin on asennettutaittoventtiili, joka ei saa ohjausta takajarrupiirin ALB-säätimeltä. Taittoventtiilillä rajoitetaanetuakselin jarrupainetta pienillä ohjauspaineilla.Seisontajarru vaikuttaa akseleihin, joilla on jousijarrusylinterit (14). Käsijarruventtiilillä (9) ohjataanseisontajarrun releventtiiliä (10). joka vapauttaa paineen jousijarrusylintereistä aiheuttaen jarrunkytkeytymisen. Seisontajarrupiirissä on lisäksi suojaventtiili (8), joka estää tyhjän järjestelmäntäyttyessä seisontajarrun tahattoman vapautumisen. Seisontajarru toimii myös järjestelmän varajarruna.Jarrutettaessa poljinventtiili päästää halutun ohjauspaineen sekä etu- että takajarrupiireihin. Tämäohjauspaine ohjaa releventtiiliä, jonka tehtävänä on huolehtia jarrusylintereille (13 ja 14) meneviensuurten ilmamäärien nopeasta syöttämisestä sekä poistamisesta. Kuvan 1 järjestelmässä releventtiilitovat rakennettu etujarrupiirissä suhdeventtiilin yhteyteen ja takajarrupiirissä ALB-säätimenyhteyteen.Kuvassa 3 on kolmiakselisen varsinaisen perävaunun paineilmajarrujärjestelmä. Perävaunun jarrujenohjaukseen ja energiantuottoon käytetään kaksijohtojärjestelmää. Syöttöjohdossa (1) on ainapaine ja se tuo paineilmaa perävaunun jarrujärjestelmän säiliöihin. Ohjausjohdossa (2) on paine jarrutettaessa.Jarruventtiilin (3) tehtävä on jarruttaa perävaunua vetoautosta tulevan ohjausjohdon paineenperusteella.15

Kuva 3. Kolmiakselisen varsinaisen perävaunun kuormantuntevilla jarruvoimansäätimillävarustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä (ALB ja ABS). /1/Sekä edessä että takana on omat ALB-säätimet (5) ja (6), jotka vähentävät jarruventtiililtä tulevaapainetta perävaunun kuormituksesta riippuen. ALB-säätimen yhteyteen rakennetut releventtiilithuolehtivat jarrusylintereiden (7) ja (8) jarrupaineen syöttämisestä ja poistamisesta.Perävaunun seisontajarru kytkeytyy ohjausjohdon ollessa paineeton ja vaikuttaa etuakselin jousijarrusylintereihin(7). Jarruventtiilissä olevalla siirtelyventtiilillä irtikytketyn perävaunun seisontajarruvoidaan vapauttaa.2.2 Lukkiutumaton jarrujärjestelmäLukkiutumattoman jarrujärjestelmän (ABS) tehtävänä on estää pyörien lukkiutuminen vähentämälläjarrupainetta silloin, kun pyörät alkavat lukkiutua. Tällöin ajoneuvon suuntavakavuus ja ohjattavuussäilyy myös täysjarrutuksessa liukkaalla ajoradalla. Erityisesti ajoneuvoyhdistelmissä lukkiutumatonjarrujärjestelmä estää perävaunun linkkuun menon. Suomessa mm. linja-autot ja säiliöajoneuvoton varustettava lukkiutumattomalla jarrujärjestelmällä.Kuvassa 4 on esitetty jarrutuskitkakerroin ja sivuvoiman kitkakerroin jarrutusluiston funktiona.ABS-järjestelmän tehtävänä on säätää jarrupaineet siten, että pyörien luisto on kitkakertoimen kannaltaoptimialueella noin 20%:ssa.Paineilmajarrullisen ABS-järjestelmään kuuluvat pyörien pyörimisnopeusanturit, sähköinen ohjauslaitesekä jarrupaineenohjausventtiilit, jotka ovat esitetty kuvissa 1 ja 3. Akselikohtaisten jarrupaineidensäätötapa voi olla yksilöllinen (molemmilla pyörillä oma paineensäätöventtiili ja jarrupaine)tai mukautettu yksilöllinen (akselilla yksi paineensäätöventtiili ja molemmilla pyörillä sama jarrupaine,kuvassa 3 perävaunun etuakselilla).16

Kuva 4. Jarrutuskitkakerroin ja sivuvoiman kitkakerroin jarrutusluiston funktiona. /1/Järjestelmässä on sekä vetoautolle että perävaunulle varoitusvalo, joka ilmaisee kuljettajalle järjestelmienkunnon. Varoitusvalojen on sytyttävä vähintään kahdeksi sekunniksi kytkettäessä ajoneuvonvirta päälle. Järjestelmän vioittuessa jarrut toimivat normaalisti kuitenkin ilman ABStoimintoa.Eri valmistajien ABS-varustettuja vetoautoja ja perävaunuja voidaan kytkeä halutusti,kun vetoauto ja perävaunu ovat varustettuja ISO 7638 –standardin mukaisella 5-napaisella pistokkeella./1/2.3 Raskaan ajoneuvoyhdistelmän jarrujen tarkastus katsastuksessaKuorma-auton ja täysperävaunun yhdistelmän (ALB ja/tai ABS) katsastuksessa suoritetaan jarrukomponenttienvisuaalinen tarkastus, jarruvoimien mittaus jarrudynamometrillä sekä venttiilientoimintatavan ja säätöjen tarkastus. Lisäksi määrätään jarruvoimien jakauma- ja sovitustarkastelukuormaamattomalle ja kuormatulle ajoneuvoyhdistelmälle. Tämä tarkoittaa jarruvoimajaon määräämistäeli kuinka syntyvät jarruvoimat jakaantuvat ajoneuvo ja akselikohtaisesti suhteessa syntyviinakselipainoihin. /2/Jarrusylinteripaineen ja pyörältä saatavan jarruvoiman keskinäinen riippuvuus mitataan akseleittainjarrudynamometrillä. Paineen mittauskohdat on merkitty kuvissa 1 ja 3.Ajoneuvojen jarruvoiman jakoon vaikuttavien säätöventtiilien (ALB-, suhde-, taittoventtiili) toimintamitataan ns. ALB-testissä. Vetoauton ja perävaunun jarrupiirien paineet mitataan perävaununohjauspaineen funktiona kuormaamattomassa ajotilassa nostettavien akseleiden ollessa ylösnostettuna.Näin saadaan selville kuormaamattoman ajoneuvoyhdistelmän jarrusylinteripaineet ohjauspaineenfunktiona. Mitatuista painearvoista määritetään sekä vetoauton että perävaunu mahdollisetpaine-ennakot. Lisäksi mitataan jarrujärjestelmän kytkentä- ja vapautusviiveet. /2/Näiden tietojen perusteella määritetään ajoneuvoille (vetoauto ja perävaunu) jarrutussuhteet, jokakertoo kuinka suuri ajoneuvon kokonaisjarruvoima on suhteessa ajoneuvon painoon. Vetoauton japerävaunun jarrutussuhteet lasketaan perävaunun ohjauspaineen funktiona sekä kuormatulle ettäkuormaamattomalle ajoneuvoyhdistelmälle ja ne esitetään koordinaatistossa, johon on merkitty hyväksymisrajateli ns. jarrukäytävä (kuva 5). Kun sekä vetoauton että perävaunun jarrutussuhdekuvaajatovat jarrukäytävässä, niin tällöin molempien ajoneuvojen jarruvoimat jakautuvat riittävällä17

tarkkuudella kokonaispainojensa suhteessa, joten kumpikaan ajoneuvo ei ole liian yli- tai alijarrutettu.Kuva 5. Varsinaisen perävaunun vetoauton ja varsinaisen perävaunun jarrukäytävä. /3/Yhtä tärkeää jarruvoiman jakamisen ohella ajoneuvoyhdistelmän jarrutuskäyttäytymisen kannaltaon jarrutuksen alkuvaiheella eli sillä, että vetoauto ja perävaunu alkaisivat jarruttaa yhtäaikaisesti.Tämä toteutuu, kun ajoneuvojen jarrutussuhdekuvaajat ovat jarrukäytävässä. Lisäksi vetoauton japerävaunun kaikkien akseleiden tulisi alkaa jarruttaa samanaikaisesti.2.4 Vetoauton sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmäSähköisesti ohjattu jarrujärjestelmä (EBS) on paineilmajarrujärjestelmän sähköinen ohjausjärjestelmä.Sen tehtävänä on nopeuttaa ja optimoida jarrutustapahtumaa lyhyemmän jarrutusmatkan, paremmanjarrutusstabiliteetin ja tasaisemman jarrujen kulumisen kannalta. Järjestelmässä on varmistuksenapaineilmaohjaus, joka on käytössä vain, jos sähköiseen ohjausjärjestelmään tulee häiriö.Sähköinen ohjausjärjestelmä yksinkertaistaa jarrujärjestelmän rakennetta, koska monimutkaiset toiminnotsuoritetaan elektronisesti. /1/Kuva 6. Kitkakerroin luiston funktiona jarrutuksessa ja vedossa. /1/18

Sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä (EBS) sisältää sähköpneumaattisen jarrujärjestelmänlisäksi vähintään lukkiutumattoman jarrujärjestelmän (ABS) ja luistonestojärjestelmän (ASR). Nämätoiminnot ovat toteutettu EBS-järjestelmällä. Kuvassa 6 on esitetty osajärjestelmien toimintaalueetkitkakerroin-luistokuvaajalla. Sähköpneumaattinen jarrutus toimii stabiilin kitkan alueella jatällöin järjestelmä optimoi pyörä- tai akselikohtaiset jarrupaineet jarrujen tasaisen kulumisen ja jarruvoimanjaonkannalta. Pienillä hidastuvuuksilla järjestelmä vain havahduttaa pyöräjarrut ja pyrkiisaavuttamaan halutun hidastuvuuden moottorijarrun tai hidastimen avulla. Hätäjarrutuksen tapauksessajärjestelmä säätää jarrupaineita maksimaalisen stabiilin jarrutuksen aikaan saamiseksi ABSsäätöalueella.Jarrujärjestelmän toiminta määrätään jarrutusalgoritmissa, jonka toteutuksessa on ajoneuvokohtaisiaeroja.Kuva 7. Ajoneuvoyhdistelmän sähköisesti ohjatun jarrujärjestelmän CAN-väylät. /3/Kuvassa 7 on esitetty ajoneuvoyhdistelmän sähköisesti ohjatun jarrujärjestelmän väylärakenne. Jarrutustapahtumaaohjaava keskusyksikkö (ECU) (4) on yhteydessä pyöräkohtaisten jarrupaineidensäätäviin painemodulaattoreihin (6) jarrujen CAN-väylän avulla. Perävaunun keskusyksikköön (5)vetoauton keskusyksikkö liittyy perävaunun CAN-väylällä, jossa käytetään ISO 11992 –standardinmukaista tiedonsiirtoa. Perävaunun keskusyksikkö on yhteydessä perävaunun painemodulaattoreihinomalla CAN-väylällä. Vetoauton keskusyksikkö liittyy vetoauton muihin elektronisiin järjestelmiin,kuten moottorin (1), vaihteiston (2) ja hidastimen (3) ohjausjärjestelmiin, ajoneuvon CANväylänavulla. /1/Kuvassa 8 on esitetty kuorma-auton (4x2) EBS-järjestelmä. Paineilman tuotto, varmistus (nelipiirisuojaventtiili)ja varastointi sekä pyöräjarruvarusteet ovat samanlaisia kuin edellä kuvatussa paineilmajarrujärjestelmässä.EBS-järjestelmä koostuu keskusyksiköstä (ECU), poljinventtiilin anturistasekä painemodulaattoreista. Jarrutettaessa poljinventtiilin anturi (5) lähettää keskusyksikölle(6) polkimen painamista vastaavan indeksiarvon. Tämän perusteella keskusyksikkö laskee haluttuahidastuvuutta vastaavat painemodulaattoreille lähetettävät indeksiarvot. Etuakselin jarrutuspaineensäätää yksikanavainen painemodulaattori (8), jolloin jarrutuspaine on molemmilla pyörillä yhtäsuuri.Painemodulaattorin jälkeen on ABS-venttiilit (9), joten etuakselin säätötapa on yksilöllinen. Taka-akselinjarrutuspaineen säätää kaksikanavainen painemodulaattori (7), joten jarrupaineet ovatyksilölliset. Taka-akselin ABS-säätö on toteutettu painemodulaattorissa. Kaikkien jarrutuspaineidenasettamiseen käytetään painemodulaattoreissa takaisinkytkettyä säätöä, jolloin sylinteripaine saavutetaantarkasti. /4/19

Kuva 8. Kuorma-auton (4x2) sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä. /1/Perävaunun jarruohjausventtiilin ohjaus tapahtuu joko sähköisellä ja pneumaattisella signaalilla taikahdella pneumaattisella signaalilla.Vetoauton jarruvoimanjako määritetään järjestelmästä riippuen kuormitusta mittaavan anturin avulla(14) tai renkaiden pyörimisnopeusantureiden (13) arvoista saatavan pyörien luiston perusteella.Jälkimmäisessä tapauksessa ajoneuvon kuormitusta mittaavaa anturia ei ole, vaan jarruvoimanjakosaavutetaan minimoimalla akseleiden välinen luistoero. Jarruvoiman jakoon vaikuttaa suuresti jarrujenkulumisaste, joka pyritään saamaan mahdollisimman tasaiseksi. Pyrkimys ideaaliseen jarruvoimanjakoon korostuu vasta sellaisilla jarrutuspaineilla, jolloin pyörät ovat lähempänä lukkiutumisrajaansa.Pienen kitkan olosuhteissa tämä tilanne saavutetaan jo pienillä jarrutuspaineilla.EBS-järjestelmä valvoo tunnistimien ja painemodulaattoreiden toimintaa sekä tiedonsiirtoa CANväylillä.Häiriöistä ilmoitetaan kuljettajalle varoitusvaloin. Vikatapauksessa paineilmajarrut toimivat,mutta tällöin ABS-toiminto ja jarruvoimanjakoa varten tarvittava luiston mittaus ja kuormituksentunnistus eivät toimi.2.5 Perävaunun sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmäKuvassa 9 on esitetty kolmiakselisen varsinaisen perävaunun sähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän(EBS) (4S/3M) pääkomponentit. Järjestelmässä on pyörimisnopeustunnistimet (11) neljälläpyörällä ja jarrujärjestelmä on kolmikanavainen. Tämä tarkoittaa sitä, että etuakselin jarrupaineetovat molemmilla puolilla samat ja taka-akselilla yksilölliset.20

Kuva 9. Kolmiakselisen varsinaisen perävaunun sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä. /1/Järjestelmää ohjataan EBS-vetoauton tapauksessa CAN-tiedonsiirtorajapinnan kautta lähettämälläjarrutussignaali. Jarrupistoke on 7-napainen ja ISO 7638 –standardin mukainen. Paineilmaohjatunvetoauton tapauksessa perävaunun sähköinen jarrutussignaali määritetään painetunnistimella perävaununjarruventtiiliin (4) tulevasta ohjauspaineesta.Akselikohtaisten jarrutuspaineiden säädön suorittaa EBS-perävaunumodulaattori (6), joka ottaahuomioon kuormituksen sekä pyörimisnopeustunnistimien signaalit. Jarruvoimanjako on staattinenja se lasketaan yhdeltä akselilta mitatun kuormituksen perusteella.Perävaunun jarrujen sähköisen ohjausjärjestelmän vikaantuessa paineilmajarrut toimivat, mutta tällöinABS-toiminto ja jarruvoimanjakoa varten tarvittava kuormituksen tunnistus eivät toimi. Tällöinvetoauton varoitusvalo informoi kuljettajalle perävaunun jarrujärjestelmän häiriöstä. Vedettäessäsähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustettua perävaunua kuormantuntevalla jarruvoimansäätimelläja lukkiutumattomalla jarrujärjestelmällä varustetulla vetoautolla (ALB ja ABS) informoivetoautossa oleva perävaunun ABS-merkkivalo perävaunun sähköisen ohjausjärjestelmän häiriöstä./1/2.6 Vetoauton ja perävaunun yhteensopivuus sähköisesti ohjatussa jarrujärjestelmässäAjoneuvoyhdistelmän jarrutusvoimajakauma on ideaalinen silloin, kun jokainen akseli jarruttaa kokonaisjarruvoimastadynaamisten akselikuormitusten suhteessa. Tällöin luisto kaikilla akseleilla onsama ja ne tulevat lukkiutumisrajalle yhtä aikaa. Tällaisessa ideaalisessa tapauksessa vetoaisavoimaon nolla. Tällöin myös vetoauton ja perävaunun jarrutussuhdekuvaajat ovat yhtenevät eli ajoneuvojenhavahtumispaineet ja kuvaajien jyrkkyydet ovat samansuuruiset.Vetoauton EBS-keskusyksikkö säätää jarrupaineita siten, että vetoauton jarrutussuhdekuvaaja onjarrukäytävän keskellä. Oikein säädettynä myös EBS-perävaunujen tulisi olla keskellä jarrukäytävää.Kuitenkin käytännössä tilanne ei ole tällainen, vaan havahtumispaineet ja kuvaajien jyrkkyydetajoneuvojen välillä ovat erilaisia. /4/EBS-järjestelmä pyrkii saamaan yhdistelmän jarrusovituksen optimaaliseksi. Käytännössä tämä tarkoittaavain vetoauton havahtumispaineen muuttamista, koska säännösten mukaan jarrutustapahtumanaikana saa muutoksia tapahtua vain vetoauton jarrutussuhdekuvaajan sijainnissa. Näin ollen21

vetoauton järjestelmä muuttaa mahdollisuuksien mukaan havahtumispaineensa perävaunun havahtumispainettavastaavaksi. Koska järjestelmä ”oppii” ajoneuvojen havahtumispaineet, saadaan kaikkienpyörien jarrukosketus samanaikaiseksi jokaisella jarrutuksella. Tämä havahtumispaineidensamansuuruisuus on myös oleellisinta jarrujen kulumisen kannalta, koska useimmin käytetyillä pienilläjarrutuspaineilla jarruvoiman jakautuminen on tällöin lähellä ideaalista tapausta. /4/2.7 Sähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän tarkastus katsastuksessaSähköisesti ohjatun paineilmajarrujärjestelmän toimintakunnon toteamisessa esiin tuleva ongelmanaon se, että jarrujen suorituskykyä ja akseleiden välistä sähköisesti ohjattua jarruvoimanjakoa eivälttämättä saada selville edellä kuvatulla raskaiden ajoneuvojen jarrusovitustarkastelulla. Tämäjohtuu siitä, että jarrudynamometrimittauksessa vain yhden akselin pyörät ovat kerrallaan liikkeessämuiden ollessa paikallaan. Tällöin luistoeroon perustuvat jarruvoimanjaon säätömenetelmät eivättoimi.22

3. TIEHIDASTUVUUS- JA JARRUDYNAMOMETRIMITTAUKSET3.1 TavoiteLähes kaikilla kuorma-auton valmistajilla on ollut tarjolla sähköisesti ohjatulla paineilmajarrujärjestelmällävarustettuja ajoneuvoja jo useita vuosia. Tulevaisuudessa jarrujärjestelmät ovat yhä enenevissämäärin sähköisesti ohjattuja paineilmajarrujärjestelmiä. Suoritettujen mittausten tarkoituksenaon verrata sähköisesti ohjattujen jarrujärjestelmien jarrudynamometrimittausten ja sovitustarkastelujenantamien hidastuvuusennusteiden ja jarruvoimanjakaumien vastaavuutta tiemittauksista saatuihinhidastuvuusennusteisiin ja jarruvoimajakaumiin. Hankkeen tavoitteena on mittausten perusteellasaada tietoa jarrumääräysten kehittämiselle ja ajoneuvoyhdistelmien sähköisesti ohjattujenjarrujärjestelmien katsastusvaatimuksien täydentämiselle.Testattavana oli viisi ajoneuvoyhdistelmää, joiden kenttäkokeet suoritettiin Ylivieskassa 4-5.10,27.10 ja 4-5.11.2004. Mukana oli kolme ajoneuvoyhdistelmää, jotka olivat varustettu sähköisestiohjatuilla jarrujärjestelmillä. Lisäksi testattavana oli ajoneuvoyhdistelmät, joissa vetoauton jarrujärjestelmäoli sähköisesti ohjattu ja perävaunu kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustettusekä vetoauto kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä ja perävaunu sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällävarustettu. Testatut ajoneuvot sekä niiden jarrujärjestelmän tyyppi ja valmistaja on esitettytaulukossa 1.Taulukko 1. Testatut ajoneuvot ja niiden jarrujärjestelmien tyyppi ja valmistaja.AjoneuvoMercedes_Benz 3354 6x4Iveco Stralis 6x2Scania R470 6x2MAN TGA 6x2Volvo FH16 VTA 8x2Kome KPV-3Tyllis dollyKrone PPVJarrujärjestelmäWabco EBSWabco EBSKnorr EBSKnorr EBSKnorr, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABSWabco EBSWabco, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABSWabco, paineilmajarrujärjestelmä, ALB, ABS3.2 Testattujen ajoneuvojen tekniset tiedotKuvissa 10-16 on esitetty testatut ajoneuvot ja niiden tekniset tiedot.Mercedes-Benz Actros 3354 6x4, vuosimalli 2004:Jorpe-kasettivarustusJarrujärjestelmä: Wabco EBSEtuakseli: paraabelijouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 30 neliötuumaaVetävä teli: paraabelijouset, levyjarrut, jousijarrusylinterien koko 24 neliötuumaaOma massa: 16020kgSallitut akselimassat: 7500kg + 19000kgSallittu kokonaismassa: 26000kg23

Kuva 10. Mercedes-Benz Actros 3354 6x4Iveco Stralis 260S480FP, 6x2, vuosimalli 2004:kylkiaukeava umpikoriJarrujärjestelmä: Wabco EBSEtuakseli: ilmajouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 24 neliötuumaaVetävä akseli: ilmajouset, levyjarrut, jousijarrusylinterien koko 20 neliötuumaaTeliakseli: ilmajouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 14 neliötuumaaOma massa: 11200kgSallitut akselimassat: 7500kg + 11500kg + 7500kgSallittu kokonaismassa: 26000kgKuva 11. Iveco Stralis 260S480FP, 6x2Scania R470 LB 6x2, vuosimalli 2004:Kylkiaukeava umpikori EkeriJarrujärjestelmä: Knorr EBSEtuakseli: ilmajouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 24 neliötuumaaVetävä akseli: ilmajouset, levyjarrut, jousijarrusylinterien koko 24 neliötuumaaTeliakseli: ilmajouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 20 neliötuumaaSallitut akselimassat: 7500kg + 11500kg + 7500kgSallittu kokonaismassa: 26000kg24

Kuva 12. Scania R470 LB 6x2.MAN TGA 260.430 6x2, vuosimalli 2004:Multilift-koukkulavalaite, rautalavaJarrujärjestelmä: Knorr EBSEtuakseli: paraabelijouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 24 neliötuumaaVetävä akseli: ilmajouset, levyjarrut, jousijarrusylinterien koko 24 neliötuumaaTeliakseli: ilmajouset, levyjarrut, jarrusylinterin koko 10 neliötuumaaOma massa: 15800kgSallitut akselimassat: 7500kg + 11500kg + 7500kgSallittu kokonaismassa: 26000kgKuva 13. MAN TGA 260.430 6x2.Volvo FH16 610 8x2 VTA, vuosimalli 2004:Kome-alumiinikasettivarustusJarrujärjestelmä: Knorr, paineilmajarrujärjestelmä, kuormantuntevalla jarruvoimansäädin (ALB),etuakselilla taittoventtiiliEtuakseli: paraabelijouset, rumpujarrut, jousijarrusylinterien koko 24 neliötuumaaTrippeliakseli: ilmajouset, rumpujarrut, jarrusylinterin koko 16 neliötuumaaTeli: paraabelijousitteinen nostoteli, vetävällä akselilla jousijarrusylinterien koko 24 neliötuumaa,teliakselin jarrusylinterin koko 20 neliötuumaaOma massa: 12740kgSallitut akselimassat: 8600kg + 6000kg + 9400kg + 8600kg = 32600kg (siltasäännön rajoittamakokonaismassa 31250kg)25

Kuva 14. Volvo FH16 610 8x2 VTA.Kome KPV-3IA, vuosimalli 2004:Alumiinilavalla varustettu varsinainen automaattikasettiperävaunuJarrujärjestelmä: Wabco 4S/3MAkselit: BPW, ilmajouset, levyjarrut, etuakselin jarrusylinterin koko 24 neliötuumaa, takaakseleidenjousijarrusylinterien koot 20 neliötuumaaOma massa: 6680kgSallitut akselimassat: 10000kg + 10000kg + 10000kgSallittu kokonaismassa: 30000kgKuva 15. Kome KPV-31A.Tyllis Dolly, vuosimalli 2004:Jarrujärjestelmä: lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä (ABS), kuormantunteva jarruvoimansäädin(ALB)Akselit: BPW, ilmajouset, rumpujarrut, jarrusylinterien koko 30 neliötuumaa, jarruvivut 135mmSallitut akselimassat: 9000kg + 9000kgSallittu kokonaismassa: 18000kgKrone SDP 27, vuosimalli 2004:VyökapellipuoliperävaunuJarrujärjestelmä: lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä (ABS), kuormantunteva jarruvoimansäädin(ALB)Akselit: BPW, ilmajouset, rumpujarrut, jarrusylinterien koko 24 neliötuumaa, jarruvivut 150mmSallitut akselimassat: 8000kg + 8000kg + 8000kgSallittu kokonaismassa: 24000kg26

Kuva 16. Tyllis Dolly ja Krone SDP 27.27

4. AJONEUVOILLA SUORITETUT MITTAUKSETTeknisessä esittelyssä mainituille ajoneuvoille suoritettiin tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittaukset.Tiehidastuvuusmittaukset suoritettiin hyväkuntoisella asfalttitiellä, tieosuudella Ylivieska -Sievin asemakylä. Tien pinta oli mittausten aikana kostea tai märkä. Ilman lämpötila oli 4-5.10.2004 +9 C, 27.10 +6 C ja 4-5.11 +5 C. Jarrudynamometrimittaukset suoritettiin VieskanKatsastus Oy:llä. Mitattavina olleiden ajoneuvoyhdistelmien kokonaismassat on esitetty taulukossa2. Ajan puutteen vuoksi mittaukset suoritettiin kahdella kuormavariaatiolla: kuormaamattomana jakuormattuna:Taulukko 2. Mitattujen ajoneuvojen ja -yhdistelmien kokonaismassat.Ajoneuvon merkki Kuormaamaton (kg) Kuormattu (kg)Mercedes-Benz ja Kome 16020 + 6680 = 22700 25830 + 18930 = 44760Iveco 11200 17120Iveco ja Kome 11200 + 6680 = 17880 17120 + 18930 = 36050Scania - 23160Scania, Tyllis ja Krone - 23160 + 33120 = 56280MAN - 26420MAN ja Kome 15800 + 6680 = 22480 26420 + 22140 = 48560Volvo ja Kome 12740 + 6680 = 19420 32540 + 22140 = 546804.1 Mittaus- ja tiedonkeruujärjestelmäAjoneuvoon kytkettiin PC-pohjainen mittausjärjestelmä (kuva 17), johon kuului kannettava PCCompaq Armada 1700 ja siihen USB-liitännällä kytketty tiedonkeruumoduuli DT9803. Ajoneuvonetuosaan runkopalkkiin kiinnitettiin hidastuvuusanturi ja jarrupiirien mittausliittimiin paineanturit(vetoauton etu- ja taka-akseleiden jarrupaine sekä perävaunun etu- ja taka-akseleiden jarrupaine),jotka olivat kytkettynä tiedonkeruumoduuliin. Mittausohjelma on toteutettu HP-VEE mittaus- jatiedonkeruuohjelmistolla.Kuva 17. Tiehidastuvuusmittausten mittausjärjestelmä.28

4.2 TiehidastuvuusmittauksetTiehidastuvuusmittauksessa mittausohjelma ja tiedonkeruujärjestelmä käynnistettiin ajoneuvon nopeudenollessa 80km/h. Ajoneuvo jarrutettiin pysähdyksiin vakio ohjauspaineella ja mittausohjelmatallensi saavutetut hidastuvuus- ja jarrupaineiden arvot taulukkoon. Jarrutukset suoritettiin kolmellaeri ohjauspainetasolla: 1bar, 2bar ja 3bar. Kuormatulla ajoneuvolla ohjauspaine nousi jopa 4bar:iin.Jarrutuksia toistettiin kahdesta kolmeen kertaan. Vetoauton hidastin- ja pakokaasujarru kytkettiinmittausten ajaksi pois toiminnasta.4.3 JarrudynamometrimittauksetJarrudynamometrimittaukset suoritettiin Maha -jarrudynamometrillä, joka on kytketty Dymaticlaskentaohjelmaan.Mittaukset suoritettiin noudattaen AKE:n laatimaa ”Raskaiden ajoneuvojen paineilmajarrujentarkastus katsastuksessa” -ohjetta nro 36/2000. Jarrudynamometrin kalibrointi onsuoritettu 5.11.2004.ALB-testi suoritettiin sekä virrallisena että virrallisena, jotta järjestelmien toiminta saataisiin selvillemolemmissa tapauksissa. Virraton testaus vastaa sähköisen ohjausjärjestelmän häiriötä, jolloinakseleiden jarrupaineiden suhde ohjauspaineeseen pysyy vakiona.29

5. MITTAUSTIETOJEN KÄSITTELYTiehidastuvuusmittauksista saadut tulokset on käsitelty taulukkolaskentaohjelmalla. Kunkin jarrutuksenmittausdatasta on piirretty paine- ja hidastuvuuskuvaajat ajan funktiona (kuva 18). Kuvaajistaon määritetty tasaisen hidastuvuuden alue, josta on määritetty vastaavat jarrupiirien paineet sekäohjauspaine (Duomatic) laskemalla aikakeskiarvo yli tarkastellun aikavälin. Saaduista hidastuvuusjaohjauspainearvoista on määritetty pienimmän neliösumman sovituksella ajoneuvon tai ajoneuvoyhdistelmänjarrutussuhdekuvaaja, joka on piirretty suhteessa ajoneuvoyhdistelmään sovellettavaanjarrukäytävään. Jarrudynamometrimittauksessa määritetyt jarrutussuhdekuvaajat on piirrettyerikseen sekä vetoautolle että perävaunulle.Kuva 18. Tiehidastuvuusmittauksen paine- ja hidastuvuuskuvaaja sekä tasaisen hidastuvuudenalue.30

6. TULOKSETSeuraavassa esitetään testattujen ajoneuvon tiehidastuvuusmittausten ja jarrudynamometrimittaustenmukaisten jarrupaineiden jakaumien vastaavuudet sekä tiehidastuvuusmittausten ja jarrudynamometrimittaustenperusteella määritettyjen jarrutussuhdekuvaajien vastaavuudet erikuormavariaatioille.6.1 Mercedes-Benz ja Kome KPV, kuormaamatonJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 19 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Kuorma-auton etu- ja takaakseleidenjarrupaineet nousevat 1,5bar:iin lineaarisesti lähes samansuuruisina ohjauspaineen alueella1…3bar. Perävaunun jarrupaineet nousevat noin 2bar:iin samalla ohjauspainealueella.Kuva 19. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.ALB-testi suoritettiin jarrudynamometrillä virrattomana. Jarrupaineiden jakautuminen ALB-testissäon kuvassa 20. Vetoauton että perävaunun jarrupaineet alkavat kasvaa vasta ohjauspaineen arvolla1,7bar, koska testi tehtiin virrattomana. Tämän jälkeen vetoauton etu- ja taka-akseleiden jarrupaineetovat samansuuruisia ja kasvavat ohjauspainetta suuremmiksi 2,5bar kohdalla. Ohjauspaineella7,5bar vetoauton jarrupaineet ovat 9bar. Perävaunun jarrupaineet kasvavat 2,5bar:in jälkeen ohjauspaineensuuruisina.Kuvien 19 ja 20 perusteella havaitaan, että ALB-testin antamat jarrupaineet poikkeavat huomattavastitiehidastuvuusmittauksissa saaduista tuloksista vetoauton osalta. Perävaunun ALB-testin jatiehidastuvuusmittausten jarrupaineet vastaavat toisiaan. Ohjauspaineen kasvaessa lähelle 3bar:iaperävaunun jarrupaineet rajoittuvat ABS: n vuoksi pyörien tullessa lukkiutumisrajalle.31

Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 21 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaaja on aivan tyhjän ajoneuvon jarrukäytävän ylärajallaja 2,5bar:iin asti jarrukäytävän yläpuolella. Tämä johtuu perävaunun suurista jarrutuspaineista, jotkaaiheuttavat yhdistelmän liiallisen jarrutuksen.Kuva 20. Jarrupaineiden jakautuminen virrattomana tehdyssä ALB-testissä.Kuva 21. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrillä määritetyt vetoauton ja perävaunun jarrutussuhdekuvaajat nousevat jyrkästijarrukäytävän yläpuolelle. Tämä tarkoittaa sitä, että jarrupaineet ovat täydet eli kuormitusta ei oteta32

huomioon, koska jarruvoimanjako tapahtuu vetoautossa luistoeron perusteella. Erityisesti kuvaajistaon huomattava, että järjestelmä kykenee muuttamaan vetoauton havahtumispaineen perävaunun havahtumispainettavastaavaksi.Jarrutussuhdekuvaajia verratessa havaitaan, että ne poikkeavat toisistaan huomattavasti. Jarrudynamometrimittausantaa jarrutussuhteen arvoksi 1,0 noin 4,5bar:in ohjauspaineella.Kuva 22. Jarrupainekuvaaja kuormaamattomalla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Kuvassa 22 on esitetty kuormaamattomalla Mercedes-Benz Actros ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä tehdyn jarrutuksen jarrupainekuvaaja. Vetoauton ja perävaunun jarrusylinterienpaineet jarrutuksen alkaessa olivat jarrudynamometrimittauksen perusteella 0,4…0,5bar. Kuvastahavaitaan, että perävaunu alkaa jarruttaa vetoautoa myöhemmin. Tämä on ristiriidassa jarrudynamometrimittaustenantaman tuloksen perusteella, että vetoauton ja perävaunun havahtuminenolisi yhtäaikaista. Sen sijaan virrallisena tehdyn jarrudynamometrimittauksen antama havahtumispainevastaa tiehidastuvuusmittausten havahtumispainetta, joka oli noin 1,0bar.Lisäksi kuvasta 22 havaitaan jarrupainetasojen suuruudet: perävaunun jarrupaineet ovat lähes 1barvetoauton jarrupaineita suuremmat. Perävaunu jarruttaa siis suurimman osan. Kyseisessä jarrutuksessaperävaunun taka-akseleiden jarrupaineiden erittäin suuri vaihtelu johtuu ABS: n toiminnasta.Tyhjän perävaunun taka-akselit saavuttivat lukkiutumisrajan.6.2 Mercedes-Benz ja Kome KPV, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 23 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Vetoauton etuakselin jarrupaineetkasvavat 3,5bar:iin lineaarisesti ohjauspaineen alueella 1…4bar. Vetoauton takaakseleidenjarrupaineet kasvavat 1bar:ista 3bar:iin samalla ohjauspainealueella. Etuakselin jarrupaineetkasvavat ohjauspaineen suurentuessa taka-akseleiden jarrupainetta suuremmiksi, joten vetoau-33

ton jarruvoimanjako näyttää toimivan. Perävaunun jarrupaineet kasvavat lineaarisesti 4bar:iin ohjauspaineenalueella 1…4bar.Kuva 23. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.ALB-testi tehtiin jarrudynamometrillä virrallisena. Jarrupaineiden jakautuminen ALB-testissä onesitetty kuvassa 24. Vetoauton jarrupaineet ovat pienemmät kuin ohjauspaine 2,5bar:iin asti ja senjälkeen ohjauspainetta suuremmat. 7,5bar:in ohjauspaineella vetoauton jarrupaineet ovat 9,2bar.Perävaunun jarrupaineet kasvavat lineaarisesti samansuuruisina ohjauspaineen kanssa.ALB-testissä saadut vetoauton jarrupaineet eivät vastaa tiehidastuvuusmittausten arvoja. Perävaununosalta ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten jarrupaineet vastaavat toisiaan.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 25 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksista laskettu jarrutussuhdekuvaaja on kuormatun ajoneuvon jarrukäytävässä,aivan sen yläosassa.Jarrudynamometrin mukaiset jarrutussuhdekuvaajista vetoauto kulkee jarrukäytävän yläpuolella japerävaunun kuvaaja käytävän alapuolella. Havahtumispaine, 1bar, on vetoautossa ja perävaunussasamansuuruinen.Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Tiehidastuvuusmittauksen mukainen kuvaaja antaa 0,70jarrutussuhteeksi ohjauspaineella 7,0bar. Jarrudynamometrimittauksen kuvaaja antaa ohjauspaineella7,0bar jarrutussuhteeksi 1,0.34

Kuva 24. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.Kuva 25. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.35

Kuva 26. Jarrupainekuvaaja kuormaamattomalla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Kuvassa 26 on esitetty kuormatulla Mercedes-Benz Actros ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällätehdyn jarrutuksen jarrupainekuvaaja. Vetoauton ja perävaunun jarrusylinterien paineet jarrutuksenalkaessa olivat jarrudynamometrimittauksen perusteella 0,4…0,5bar. Kuvasta havaitaan, että perävaunualkaa jarruttaa huomattavasti vetoautoa myöhemmin. Tämä on ristiriidassa jarrudynamometrimittaustenantaman tuloksen perusteella, että vetoauton ja perävaunun havahtuminen olisi yhtäaikaista.Sen sijaan virrallisena tehdyn jarrudynamometrimittauksen antama havahtumispaine vastaatiehidastuvuusmittausten havahtumispainetta, noin 1,0bar, hetkellä, jolloin myös perävaunu alkaajarruttaa (perävaunun jarrupaine 0,5bar).6.3 Iveco Stralis (teli ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamatonJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 27 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Kuorma-auton jarrupaineetovat aluksi suuremmat kuin perävaunun jarrupaineet. Ohjauspaineen noustessa yli 2bar:n perävaununjarrupaineet kasvavat suuremmiksi kuin vetoautossa. Perävaunun jarrupaineet kasvavat samansuuruisinalineaarisesti 0,5bar ohjauspainetta pienempänä.ALB-testi suoritettiin virrallisena sekä virrattomana. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssäALB-testissä on kuvassa 28 ja virrattomana tehdyssä ALB-testissä kuvassa 29. Kaikkien akseleidenjarrupaineet kasvavat lineaarisesti lähes ohjauspaineen suuruisena.36

Kuva 27. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 28. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.ALB-testissä saadut jarrupaineet eivät vastaa tiehidastuvuusmittausten arvoja vetoauton osalta. Vetoautonjarrupaineet ovat tiemittauksissa pienemmät kuin jarrudynamometrillä saadut arvot. Perävaununosalta ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten jarrupaineet vastaavat toisiaan.37

Kuva 29. Jarrupaineiden jakautuminen virrattomana tehdyssä ALB-testissä.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 30 on esitetty jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksista määritetty jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävästä, muttaon jo 1bar:n ohjauspaineella sen yläpuolella. Koska perävaunu jarrupaineet ovat aivan liian suuret,ei jarrujärjestelmä kykene sovittamaan jarrutussuhdetta käytävään.Kuva 30. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittausten antama yhdistelmän jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävästä, muttanousee jyrkästi käytävän yläpuolelle jo 2bar:in ohjauspaineella. Jarrujen havahtumispaine on mittauksenmukaan vetoautossa ja perävaunussa yhtä suuret.38

Jarrutussuhdekuvaajat eivät täysin vastaa toisiaan. Havahtumispaineen ero on noin 0,7bar. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteeksi ohjauspaineella 5,5bar. Jarrudynamometrimittauksenkuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteen arvoksi ohjauspaineella 5,0bar.Kuva 31. Jarrupainekuvaaja kuormaamattomalla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Kuvassa 31 on esitetty kuormaamattomalla Iveco Stralis ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä tehdynjarrutuksen jarrupainekuvaaja. Vetoauton ja perävaunun jarrusylinterien paineet jarrutuksenalkaessa olivat jarrudynamometrimittauksen perusteella 0,4…0,5bar. Kuvasta havaitaan, että perävaunualkaa jarruttaa hieman vetoautoa myöhemmin. Virrallisena tehdyn jarrudynamometrimittauksenantama havahtumispaine vastaa tiehidastuvuusmittausten havahtumispainetta, joka oli noin1,0bar.6.4 Iveco Stralis ja Kome KPV, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 32 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Sekä vetoauton että perävaununjarrupaineet kasvavat lineaarisesti ohjauspaineen alueella 0…3,5bar. Vetoauton jarrupaineidenosalta on huomattava erittäin voimakas painearvojen hajonta: samalla ohjauspaineen arvollajarrupaineet voivat vaihdella eri jarrutuksissa jopa yli 0,5bar. Teliakselille asennettu oma painelähetinosoitti, että alle 3,5bar ohjauspaineella jarrupaine pysyy havahtumisrajalla, jolloin akseli ei vieläjarruta. Tämä johtuu Ivecon ratkaisusta, jossa riittävän pienellä vetoauton kuormituksella ja riittävänpienellä hidastuvuudella, teliakselin jarruja ei käytetä.ALB-testi tehtiin virrallisena. Jarrupaineiden jakautuminen ALB-testissä on esitetty kuvassa 33.Vetoauton jarrupaineet kasvavat lineaarisesti, mutta ovat vain puolet käytetystä ohjauspaineesta.Perävaunun jarrupaineet kasvavat lineaarisesti ohjauspaineen mukana.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten painekuvaajat poikkeavat täysin toisistaan vetoauton osalta.Tiemittauksissa saadut jarrupaineet ovat huomattavasti suuremmat kuin ALB-testin antamat arvot.Perävaunun osalta ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten jarrupaineet vastaavat toisiaan.39

Kuva 32. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 34 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Kuormatun yhdistelmän tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävästä, muttanousee sen yläpuolelle noin 2,5bar:n kohdalla. Tämä johtuu perävaunun suurista jarrupaineistasuhteessa yhdistelmän kuormitukseen.Jarrudynamometrimittausten antama yhdistelmän jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävän rajalta,mutta on koko ohjauspainealueella käytävän alapuolella. Tämä johtuu vetoauton pienestä jarrutussuhteesta:ALB-testissä vetoauton jarrupaineet olivat noin puolet vastaavasta ohjauspaineesta. Jarrujenhavahtumispaineet ovat mittauksen mukaan vetoautossa ja perävaunussa erisuuruiset.Jarrutussuhdekuvaajat eivät täysin vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on pieni. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteen arvoksi ohjauspaineella 8,0bar. Jarrudynamometrimittauksenkuvaaja antaa 8,0bar:in ohjauspaineella jarrutussuhteen arvoksi 0,60.40

Kuva 33. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.Kuva 34. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Kuvassa 35 on esitetty kuormatulla Iveco Stralis ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä tehdyn jarrutuksenjarrupainekuvaaja. Jarrupaineiden noususta alkuvaiheessa huomataan, että perävaunun jarrupaineidennousu viivästyy 0,3bar:in kohdalla vetoauton jarrupaineiden jatkaessa kasvuaan. Tämänvuoksi perävaunu alkaa jarruttaa noin sekuntia myöhemmin kuin vetoauto, minkä myös jarrudynamometrimittausennustaa. Jarrudynamometrimittauksen antamat havahtumispaineet, vetoautollenoin 0,6bar ja perävaunulle noin 1,2bar, vastaavat tiehidastuvuusmittausten havahtumispaineita.41

Lisäksi kuvasta 35 havaitaan vetoauton jarrupaineiden kasvu ohjauspaineen ja perävaunun jarrupaineidenpysyessä muuttumattomina. Tämä tarkoittaa sitä, että järjestelmä muuttaa (kolme kertaa)ajoneuvoyhdistelmän jarruvoimanjakoa lisäämällä vetoauton jarruvoimaa.Kuva 35. Jarrupainekuvaaja kuormatulla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Erikoinen piirre vetoauton jarrujärjestelmän käyttäytymisessä havaittiin, kun perävaunu kytkettiinpois perästä. Heti tämän jälkeen vetoauton etuakseli lukkiutui aivan normaalissa jarrutustilanteessamärällä tien pinnalla. Vetoauton jarrujärjestelmä on suunniteltu oppimaan kyseisen yhdistelmänkäyttäytymistä. Tässä jarrujärjestelmä ei vielä ehtinyt sopeutumaan perävaunun pois kytkemiseen.6.5 Iveco Stralis (teli ylhäällä), kuormaamatonJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 36 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Jarrupaineet kasvavat lineaarisestiohjauspaineen alueella 1…3bar. Etuakselin paine on 3bar:n ohjauspaineella noin 2,5bar jataka-akselin jarrupaine 2,0bar.ALB-testissä etu- ja taka-akselin jarrupaineet (kuvat 28 ja 29) kasvavat lineaarisesti noin 0,3bar ohjauspainettapienempänä.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten painekuvaajat poikkeavat toisistaan. Tiemittauksissa saaduttaka-akselin jarrupaineet ovat ohjauspaineen kasvaessa huomattavasti pienemmät kuin ALB-testinantamat arvot.42

Kuva 36. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 37 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksista määritetty jarrutussuhdekuvaaja kulkee lähes koko ohjauspainealueenhieman jarrukäytävän yläpuolella. Tämä osoittaa, että vetoauton jarrujärjestelmä ei ole sovittanutkuvaajaa käytävän keskelle.Kuva 37. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittauksen antama jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävästä, mutta nouseekäytävän yläpuolelle 3,5bar:in ohjauspaineella.43

Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on suuri. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteen arvoksi ohjauspaineella 7,0bar. Jarrudynamometrimittauksenkuvaaja antaa jarrutussuhteen arvoksi 1,0 ohjauspaineella 6,0bar.6.6 Iveco Stralis, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 38 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Jarrupaineet kasvavat lineaarisestiohjauspaineen mukana, mutta hajonta on jälleen voimakasta, jopa 1,0bar. Tällöin myössaavutetut hidastuvuudet tietyllä ohjauspaineella vaihtelevat suuresti.ALB-testissä vetoauton jarrupaineet kasvavat lineaarisesti (kuva 33), mutta ovat vain puolet käytetystäohjauspaineesta.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten painekuvaajat poikkeavat toisistaan. ALB-testissä saadutetu- ja taka-akselin jarrupaineet ovat ohjauspaineen kasvaessa huomattavasti pienemmät kuin tiemittaustenantamat arvot.Kuva 38. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 39 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksista määritetty jarrutussuhdekuvaaja kulkee lähes koko ohjauspainealueenjarrukäytävän yläpuolella.Jarrudynamometrimittauksen antama jarrutussuhdekuvaaja alkaa jarrukäytävästä, mutta jää käytävänalapuolelle.Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on pieni. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteen arvoksi ohjauspaineella 8,0bar. Jarrudynamometrimittauksenkuvaaja antaa jarrutussuhteen arvoksi 0,33 ohjauspaineella 8,0bar.44

Kuva 39. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.6.7 Scania R470, Tyllis dolly ja Krone PPV, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 40 on esitetty jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Jarrupaineiden arvoistanähdään, että jarruvoimanjako on erittäin epätasainen. Dollyn ja puoliperävaunun jarrupaineidenkasvaessa ohjauspaineen mukana 4bar:iin jää vetoauton jarrupaineet vain alle 2,5bar:n. Tällöinperävaunun jarruttaa huomattavasti enemmän kuin vetoauto, joten vetoaisavoimat ovat suuria.ALB-testi suoritettiin virrallisena. ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma on esitetty kuvassa41. Vetoauton jarrupaineet kasvavat lineaarisesti siten, että 5,5bar:n ohjauspaineella etuakselin jarrupaineon 3,8bar ja taka-akseleiden jarrupaine 2,2bar. Tämän jälkeen painearvot nousevat hyvinnopeasti ohjauspainetta suuremmaksi. Dollyn ja puoliperävaunun jarrupaineet kasvavat lineaarisestisiten, että 7,5bar:n ohjauspaineella dollyn jarrupaine on 5,5bar ja puoliperävaunun 6,2bar.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten painekuvaajat vastaavat vetoauton osalta toisistaan. Dollynja puoliperävaunun ALB-testissä saadut jarrupaineet ovat pienempiä kuin tiemittausten antamat arvot.Dollyn ja puoliperävaunun ALB-testin antamien jarrupaineiden arvot ovat hämmästyttävänpieniä. Puoliperävaunun kuormitus oli täysi, joten ALB-venttiilin tulisi antaa täysi paine. Kuitenkin7,5bar:n ohjauspaineella dollyn jarrupaine on 5,5bar ja puoliperävaunun 6,2bar. Tiehidastuvuusmittauksessajarrupaineet sen sijaan kasvavat paremmin ohjauspaineen mukana.45

Kuva 40. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 41. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 42 on esitetty jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksen jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävän yläosasta, muttasuuremmilla paineilla se on lähes keskellä käytävää. Jarrujärjestelmä toimii hyvin: suuremmilla ohjauspainetasoilla yhdistelmän jarrutussuhdekuvaaja on keskellä käytävää. Koska perävaunun jarruvoimatovat hyvin suuret, on vetoauton jarruvoimien oltava vastaavasti pienemmät, jotta jarrumääräystäyttyy.46

Kuva 42. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittauksen antaman jarrutussuhdekuvaajan havahtumispaine on noin 1,7bar. Kuvaajanousee jyrkästi käytävän yläpuolelle.Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on suuri, 1,5bar. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 8,0bar ohjauspaineella 0,75 jarrutussuhteen arvoksi. Jarrudynamometrimittauksenkuvaaja antaa jarrutussuhteen arvoksi 1,0 ohjauspaineella 7,5bar.Kuva 43. Jarrupainekuvaaja kuormatulla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Kuvassa 43 on esitetty kuormatulla Scania, Tyllis dolly ja Krone puoliperävaunu –ajoneuvoyhdistelmällä tehdyn jarrutuksen painekuvaaja. Perävaunu alkaa jarruttaa hieman myö-47

hemmin kuin vetoauto. Tämä on ristiriidassa jarrudynamometrimittauksen ennusteeseen, jonka mukaanperävaunu alkaisi jarruttaa vetoauto ennen. Lisäksi kuvaajasta huomataan perävaunun jarrupaineidennousuviive verrattuna sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustetun vetoauton jarrupaineisiin.Kuva 43 osoittaa vetoauton jarrupaineiden pienuuden verrattuna dollyn ja puoliperävaunun jarrupaineisiin.Jarrusovitus on todella huono, perävaunu jarruttaa suurimman osan. Kyseisellä yhdistelmälläoli hyvin vaikea jarruttaa tasaisesti. Koska perävaunun jarrut olivat erittäin ottavat, oli jarrutustapahtumanykivä. Tasaisen ohjauspaineen saaminen oli lähes mahdotonta.6.8 Scania R470, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 44 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Jarrupaineet kasvavat lineaarisesti.Kaikille akseleille asennetut painelähettimet osoittavat, että ohjauspaineen ollessa 5bar onetuakselin jarrupaine 3bar, vetävän akselin 2,5bar ja teliakselin 2,7bar. Jarrupaineet pelkällä vetoautollaajettaessa ovat erityisen pieniä. On huomattava, että millään muulla testatulla ajoneuvolla eiohjauspainetta pystynyt nostamaan lähellekään 5bar, mutta Scanialla se onnistui helposti.ALB-testin antamat vetoauton jarrupaineet (kuva 41) kasvavat lineaarisesti siten, että 5,5bar:n ohjauspaineellaetuakselin jarrupaine on 3,8bar ja taka-akseleiden jarrupaine 2,2bar. Tämän jälkeenpainearvot nousevat hyvin nopeasti ohjauspainetta suuremmaksi.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten painekuvaajat vastaavat vetoauton osalta toisistaan.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 45 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaaja alkaa jarrukäytävän alaosasta, mutta jää heti käytävänalapuolelle. Tämä on pienien jarrupaineiden perusteella aivan oletettavaa. Vetoauton jarrujärjestelmäei kykene sovittamaan jarrutussuhdekuvaajaa jarrukäytävän keskelle.48

Kuva 44. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 45. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittauksen antaman jarrutussuhdekuvaajan havahtumispaine on 2,0bar. Jarrutussuhdekuvaajanousee tiehidastuvuusmittausten antamaa kuvaajaa jyrkemmin.Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on suuri, yli 1bar. Tiehidastuvuusmittauksenmukainen kuvaaja antaa 8bar ohjauspaineella noin 0,5 jarrutussuhteen arvoksi.Jarrudynamometrimittauksen kuvaaja antaa jarrutussuhteen arvoksi 0,77 ohjauspaineella 8,0bar.Tiehidastuvuusmittausten jarrupainekuvaajien mukainen havahtumispaine on noin 1,5bar, jokapoikkeaa jarrudynamometrimittausten ennustamasta havahtumispaineesta 0,5bar.6.9 MAN TGA (teli ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamatonJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 46 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Vetoauton jarrupaineetkasvavat lineaarisesti, mutta hitaammin kuin ohjauspaine. Ohjauspainealueella 1…4bar etuakselinpaine kasvaa 1,5…3,5bar:n ja taka-akseleiden paine 1,0…3,0bar:iin. Vetoautossa taka-akseleidenjarrupaineet ovat siis kauttaaltaan noin 0,5bar etuakselin paineita korkeammat. Perävaunun jarrupaineetkasvavat aluksi lineaarisesti ohjauspaineen mukana, mutta ohjauspaineen ollessa yli 3barperävaunun taka-akseleiden jarrupaineet jäävät noin 1,7bar:n tasolle. Tässä vaiheessa takapyörättulivat lukkiutumisrajalle, jolloin ABS-toiminto rajoitti jarrupaineita.49

Kuva 46. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuvassa 47 on jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä. Vetoauton jarrupaineetkasvavat lähes ohjauspaineen mukana, kuitenkin 4…7bar:n kohdalla tapahtuu noin 1bar:n notkahdus.Vastaavassa kohdassa perävaunun jarrupaineet kasvavat ohjauspainetta korkeammaksi.Jarrupaineiden mittaukset eivät vastaa toisiaan vetoauton osalta: sekä etu- että taka-akseleiden jarrupaineetkasvoivat tiemittauksissa hitaammin kuin ALB-testissä. Lisäksi taka-akseleiden jarrupaineoli tiemittauksissa alle 2bar:n ohjauspaineella suurempi ja yli 2bar:n paineella pienempi kuinohjauspaine. Perävaunun osalta ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten antamat jarrupaineetvastaavat toisiaan.Kuva 47. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.50

Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 48 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten antama jarrutussuhdekuvaaja on todella hyvin käytävässä, suuremmillapaineilla aivan keskellä. Vetoauton jarrujärjestelmä pystyy siis kompensoimaan ylijarruttavan perävaunun.Jarruvoimajako ei kuitenkaan ole optimaalinen: pienillä jarrutuksilla vetoauto jarruttaaenemmän ja suuremmilla hidastuvuuksilla vastaavasti perävaunu jarruttaa enemmän. Vetoaisavoimatovat tämän vuoksi huomattavan korkeita.Kuva 48. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrillä mitattu jarrutussuhdekuvaaja vetoautolle on aivan käytävän alareunassa. Perävaununkuvaaja sen sijaan nousee jyrkästi käytävän yläpuolelle. Näin ollen perävaunu jarruttaahuomattavasti enemmän. Havahtumispaineet eivät ole vetoautossa ja perävaunussa samat.Jarrutussuhdekuvaajat eivät vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on noin 0,5bar. Jarrudynamometrimittauksenantama jarrutussuhteen arvo on 1,0 ohjauspaineella 5,5bar. Tiemittauksistamääritetty arvo samansuuruisella ohjauspaineella on 0,65.51

Kuva 49. Jarrupainekuvaaja kuormaamattomalla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.Kuvassa 49 on esitetty kuormaamattomalla MAN TGA ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä tehdynjarrutuksen jarrupainekuvaaja. Jarrujen havahtuminen on vetoautossa ja perävaunussa on samanaikaista.Jarrudynamometrimittauksen antamat havahtumispaineet eivät täysin vastaa tiehidastuvuusmittaustenhavahtumispaineita.Kuvan 49 esittämässä jarrutuksessa perävaunun taka-akselit tulivat lukkiutumisrajalle, jolloin ABSjärjestelmätoiminta aiheuttaa jarrupaineiden suuren vaihtelun.6.10 MAN TGA ja Kome KPV, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 50 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Jarrupaineet kasvavat sekävetoautossa että perävaunussa lähes ohjauspaineen mukana. Vetoautossa taka-akseleiden paineetovat jälleen noin 0,5bar etuakselin paineita korkeammat.ALB-testi suoritettiin virrallisena. ALB-testin antama jarrupaineiden jakautuma on esitetty kuvassa51. Kuvaaja on samanlainen kuin kuormaamattoman yhdistelmän tapauksessa. Vetoauton jarrupaineetkasvavat lähes ohjauspaineen mukana, kuitenkin 4…7bar:n kohdalla tapahtuu noin 1bar:n notkahdus.Vastaavassa kohdassa perävaunun jarrupaineet kasvavat ohjauspainetta korkeammaksi.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten antamat jarrupainekuvaajat vastaavat toisiaan.52

Kuva 50. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 51. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 52 on esitetty jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaaja on jarrukäytävässä, hieman käytävän keskitasonalapuolella. Vaikka jarrupaineiden jakautumisen perusteella voisi jarruvoimajaon olettaaolevan lähellä optimaalista, se ei kuitenkaan ole. Jarrudynamometrimittausten antamien jarruvoimienperusteella arvioitu vetoaisavoima ei ole nolla muuta kuin tietyllä ohjauspaineen arvolla.53

Kuva 52. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittausten mukainen vetoauton jarrutussuhdekuvaaja on jarrukäytävän alarajallaja perävaunun kuvaaja aivan käytävän yläosassa. Havahtumispaineet ovat vetoautossa ja perävaunussasamansuuruiset.Jarrutussuhdekuvaajat eivät täysin vastaa toisistaan. Havahtumispaineiden ero on noin 0,6bar. Jarrudynamometrimittauksenantama jarrutussuhteen arvo 8,0bar:n ohjauspaineella on 0,90. Tiehidastuvuusmittaustenperusteella määritetty arvo samansuuruisella ohjauspaineella on 0,70.Kuvassa 53 on kuormatulla MAN TGA ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä suoritetun jarrutuksenpainekuvaaja. Jarrutuksen alkamisesta huomataan, että perävaunu alkaa jarruttaa hieman vetoautoaennen. Lisäksi kuvaajasta huomataan vetoauton taka-akseleiden jarrupaineiden kasvu sekäperävaunun taka-akseleiden jarrupaineiden pieneneminen ohjauspaineen pysyessä muuttumattomana.Tämä tarkoittaa sitä, että järjestelmä muuttaa ajoneuvoyhdistelmän jarruvoimanjakoa lisäämällävetoauton ja vähentämällä perävaunun jarruvoimaa.Yleisesti kuormaamattomalla MAN TGA ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä jarrujen havahtuminenoli vetoautossa ja perävaunussa yhtäaikaista. Kuormattuna sen sijaan perävaunu alkoi jarruttaavetoautoa ennen.54

Kuva 53. Jarrupainekuvaaja kuormatulla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.6.10 MAN TGA, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 54 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Vetoauton taka-akseleidenjarrupaineet kasvavat ohjauspaineen mukana ja etuakselin jarrupaineet noin 0,5bar ohjauspainettapienempinä.ALB-testissä vetoauton jarrupaineet kasvavat lähes ohjauspaineen mukana (kuva 51), kuitenkin4…7bar:n kohdalla tapahtuu noin 1bar:n notkahdus.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten antamat jarrupainekuvaajat vastaavat toisiaan.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 55 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaaja on jarrukäytävän alarajalla.Jarrudynamometrimittausten antama jarrutussuhdekuvaaja on hieman jarrukäytävän alarajan alapuolella.Jarrutussuhdekuvaajat vastaavat toisistaan. Havahtumispaineet ovat samat. Jarrudynamometrimittauksenantama jarrutussuhteen arvo 8,0bar:n ohjauspaineella on 0,65. Tiehidastuvuusmittauksistamääritetty arvo samansuuruisella ohjauspaineella on 0,75.55

Kuva 54. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 55. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.6.11 Volvo FH16 (telit ylhäällä) ja Kome KPV, kuormaamatonJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 56 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Vetoauton ja perävaununetuakseleiden jarrupaineet kasvavat lineaarisesti noin 2,5bar:n ohjauspaineen kasvaessa 3,0bar:n.Vetoauton takapiirin paine sen sijaan jää 1,5bar:n ohjauspaineella 3bar. Perävaunun taka-akselit56

tulivat 3,0bar:n ohjauspaineilla jo lukkiutumisrajalle, joten ABS-toiminto rajoitti jarrupaineen noin1,6bar:iin.Kuva 56. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuvassa 57 on esitetty ALB-testin antama jarrupaineiden jakautuma. ALB-testi osoittaa, että vetoautokäyttäytyy, kuten kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustetun jarrujärjestelmän kuuluukin.Etuakselin painetta puolitetaan taittoventtiilillä 2bar ohjaukseen asti. Vetoauton takapiirinjarrupaine kasvaa jakosuhteella 1,4, joka on trippelialustaiselle sora-autolle hyvin tyypillinen arvo.Perävaunun etuakselin jarrupaine on lähes sama kuin ohjauspaine. Taka-akseleiden paine kasvaaaluksi hitaammin kuin ohjauspaine.ALB-testissä ja tiehidastuvuusmittauksissa saadut jarrupaineet vastaavat toisiaan.Kuva 57. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.57

Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 58 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittauksista määritetty jarrutussuhdekuvaaja lähtee jarrukäytävästä, mutta noin2,5bar:n kohdalla nousee käytävän yläpuolelle. Koska perävaunun kuormituksentunnistus ei toimi,ei perävaunun jarrujärjestelmä pysty sovittamaan jarruvoimaa vetoauton jarrutussuhteelle sopivaksi.Kevyillä jarrutuksilla perävaunu jarruttaa lähes koko yhdistelmää, joten jarrusovitus ei ole optimaalinen.Kuva 58. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrimittausten perusteella laskettu jarrutussuhdekuvaaja vetoautolle on käytävässä,mutta perävaunun kuvaaja nousee jyrkästi käytävän yläpuolelle. Havahtumispaineet vetoautolle japerävaunulle ovat samansuuruiset.Jarrutussuhdekuvaajat eivät täysin vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on noin 0,7bar. Jarrudynamometrimittauksenjarrutussuhdekuvaaja antaa 1,0 arvoksi 5bar:in ohjauspaineella. Tiehidastuvuusmittaustenkuvaaja antaa 1,0 jarrutussuhteen arvoksi 5,5bar:in ohjauspaineella.Kuvassa 59 on esitetty kuormaamattomalla Volvo FH16 ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmälläsuoritetun jarrutuksen painekuvaaja. Jarrutuksen alkamisesta huomataan, että vetoauto ja perävaunualkavat jarruttaa yhtäaikaisesti. Tämä vastaa jarrudynamometrimittauksen ennustetta. Havahtumispaineon noin 1,5bar, joka vastaa jarrudynamometrimittausten ennustamaa havahtumispainetta. Perävaununsähköisesti ohjatun jarrujärjestelmän jarrupaineet nousevat nopeammin kuin vetoautonjarrupaineet. Kuvassa 59 perävaunun taka-akseleiden jarrupaineiden voimakas vaihtelu johtuuABS: n toiminnasta.58

Kuva 59. Jarrupainekuvaaja kuormaamattomalla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.6.12 Volvo FH16 ja Kome KPV, kuormattuJarrupaineen jakautuminen tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 60 on jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa. Kaikkien jarrupiirien paineetsekä vetoautossa että perävaunussa nousevat lineaarisesti ohjauspaineen mukana. Painetaso onnoin 0,5bar ohjauspainetta alhaisempi.Jarrupaineiden jakautuminen ALB-testissä on esitetty kuvassa 61. ALB-testin tuloksista havaitaanjälleen vetoauton etuakselin taittoventtiilin vaikutus. Takapiirin jarrupaine kasvaa tarkasti ohjauspaineenmukana. Perävaunun jarrupaineet kasvavat lineaarisesti ohjauspaineen mukana noin 0,5barpienemmillä arvoilla.ALB-testin ja tiehidastuvuusmittausten jarrupainejakaumat vastaavat toisiaan.59

Kuva 60. Jarrupaineiden jakautuminen tiehidastuvuusmittauksessa.Kuva 61. Jarrupaineiden jakautuminen virrallisena tehdyssä ALB-testissä.Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksissaKuvassa 62 on jarrudynamometrillä ja tiehidastuvuusmittauksista määritetyt jarrutussuhdekuvaajat.Tiehidastuvuusmittausten mukainen yhdistelmän jarrutussuhdekuvaaja on keskellä jarrukäytävää.60

Kuva 62. Jarrutussuhdekuvaajat tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittauksesta.Jarrudynamometrillä määritetyt jarrutussuhteen kuvaajat lähtevät jarrukäytävän alapuolelta ja nousevatsen yläpuolelle ohjauspaineella 4,5bar. Havahtumispaineet vetoautolle ja perävaunulle ovatsamansuuruiset.Jarrutussuhdekuvaajat eivät täysin vastaa toisiaan. Havahtumispaineiden ero on noin 1bar. Jarrudynamometrimittauksenjarrutussuhdekuvaajan arvo on 1,0 ohjauspaineella 8,0bar. Tiehidastuvuusmittaustenkuvaaja antaa 8,0bar:in ohjauspaineella jarrutussuhteen arvoksi 0,75.Kuva 63. Jarrupainekuvaaja kuormatulla ajoneuvoyhdistelmällä tehdystä jarrutuksesta.61

Kuvassa 63 on esitetty kuormatulla Volvo FH16 ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmällä suoritetunjarrutuksen painekuvaaja. Jarrujen havahtuminen on vetoautossa ja perävaunussa samanaikaista.Havahtumispaine on noin 1,2bar. Nämä vastaavat jarrudynamometrimittausten antamia tuloksia.Vedettäessä sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustettua Kome KPV:tä kuormantuntevallajarruvoimansäätimellä varustetulla Volvolla, perävaunun jarrupaineiden muuttuessa havaittiin voimakkaitapiikkejä ja kuoppia, jotka ilmenevät kuvasta 63. Nämä aiheutuvat perävaunun painemodulaattorinsäätöparametrien asetuksista.62

7. HAVAINNOT7.1 Huomioita mitattavana olleista ajoneuvoistaSähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustetun Kome KPV:n kuormituksen tunnistus ei toiminut.Jarrujärjestelmän keskusyksikköön kytketty Wabcon diagnoositesteri ei löytänyt kuormitustamittaavaa anturia. Tämän vuoksi perävaunun jarrupaineet olivat samat kuormituksesta riippumatta.Kuva 64 havainnollistaa etu- ja taka-akseleiden jarrupaineiden nousua ALB-testissä. Jarrujärjestelmänkäyttäytyminen oli kaikkien vetoautojen perässä samanlaista. Jarrupaineen nousun alkuvaiheessaon viive, joka rajoittaa jarrupaineen 0,3bar aina 1bar:n ohjauspaineeseen asti. Tämän viiveenvuoksi Kome KPV alkoi lähes kaikkien vetoautojen perässä jarruttaa huomattavasti vetoautoa myöhemmin.Kuva 64. Kome KPV –perävaunun jarrupaineiden nousu ALB-testissä.Kome KPV oli mittaushetkellä kahdeksan kuukautta vanha ja sitä oli vedetty noin 150000km.ALB-toiminnon puuttumisen vuoksi perävaunu voi olla liukkaalla jarrutettaessa hyvin vaarallinen.ABS-toiminto on todennäköisesti saanut perävaunun myös talvikelissä jotenkin ajokelpoiseksi. Kuitenkinkostealla asfalttitiellä suoritetuilla jarrutuksilla kuormaamattoman Kome KPV:n takimmainenakseli lukkiutui useasti. Perävaunussa pyörimisnopeusanturit olivat etummaisella ja keskimmäiselläakselilla, joten keskimmäisen akselin tullessa lukkiutumisrajalle on takimmainen akseli jolukossa.Paineilmajarrujärjestelmillä (ABS/ALB) varustettujen Tyllis dollyn ja Krone puoliperävaunun jarruvoimatolivat todella suuria. Tämä johtuu kitkamateriaalin ominaisuuksista. ModuuliperävaununALB-venttiilin säätö ei ollut aivan kohdallaan. Perävaunun kuorma oli mittauksen aikana täysi, jotenmyös jarrupaineiden olisi täytynyt olla täydet. ALB-testi kuitenkin osoitti, että ALB-venttiili eiantanut täyttä painetta. On huomattava, että ALB-venttiilin oikea säätö olisi vain lisännyt perävaununjarrupaineita ja jarruvoimia.7.2 Sähköisesti ohjatun jarrujärjestelmän toimivuus mittausten perusteellaSähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustetun kuorma-auton (ilman perävaunua) tulisi kyetämukauttamaan jarruvoimat siten, että jarrutussuhdekuvaaja on keskellä käytävää. Tehdyistä tiehidastuvuusmittauksistahavaitaan, että pelkkien vetoautojen jarrutussuhdekuvaajat eivät ole jarrukäy-63

tävän keskellä. Tuloksiin voi osaltaan vaikuttaa vetoautojen jarrujärjestelmän sopeutuminen perävaunuun,jossa on liian suuret jarruvoimat. Kuitenkin järjestelmän tulisi pian huomata muuttunuttilanne, kun perävaunu kytketään pois perästä, ja kasvattaa jarrupaineita.Sähköisen ohjausjärjestelmän ominaisuus muistaa eri akseleiden havahtumiseen tarvittavat jarrupaineet,auttaa akseleiden yhtäaikaisen jarrutuksen alkamiseen. Mitatuissa ajoneuvoissa, niin vetoautoissakuin perävaunussa, eri akselit alkoivat ajoneuvokohtaisesti jarruttaa samanaikaisesti kaikkienajoneuvojen osalta.Vetoauton ohjausjärjestelmän kyky parantaa yhdistelmän jarrusovitusta muuttamalla vetoauton havahtumispaineperävaunun havahtumispainetta vastaavaksi toimi ALB-testin antamien tulosten mukaanhyvin. Tämä ei kuitenkaan tiehidastuvuusmittausten painekuvaajien perusteella tarkoita sitä,että jarrutuksen alkaminen olisi vetoautossa ja perävaunussa yhtäaikaista. Kaikissa testatuista sähköisestiohjatuilla jarrujärjestelmillä varustetuista ajoneuvoyhdistelmillä suoritetuista jarrutuksistahavaittiin tapauksia, joissa jarrutuksen alkaminen vetoauton ja perävaunun välillä ei ollut yhtäaikaista.Tämä voi kuitenkin johtua mitatun perävaunun säätöparametrien asetuksista, jotka eivät välttämättäolleet ohjearvoissa.Vetoauton ohjausjärjestelmän kyky muuttaa yhdistelmän jarrusovitusta säätämällä vetoauton jarrupaineidensuuruutta osoitti mittausten perusteella ainakin toimivuutensa. Se, kuinka sopiva ajoneuvoyhdistelmienjarrusovitus on, ei mittausten perusteella selviä. MAN TGA ja Kome KPV –ajoneuvoyhdistelmän tapauksessa jarrupaineiden ja jarrudynamometrillä mitattujen jarruvoimienperusteella laskettu vetoaisavoima sai suuria arvoja. Pienillä ohjauspaineen arvoilla auto jarruttienemmän kuin perävaunu. Ohjauspaineen kasvaessa yli 1,5bar:in perävaunu alkoi jarruttaa huomattavastienemmän. On kuitenkin huomattava, että perävaunun ALB-toiminto ei toiminut, joten jarrusovituksensaaminen edes tyydyttäväksi oli mahdotonta.Jarrujen kytkentäviiveet havaitaan sähköisesti ohjatussa järjestelmässä lyhyemmäksi kuin paineilmajarrujärjestelmässä.Tämä vahvistaa tietoa siitä, että sähköinen ohjaus nopeuttaa jarrujärjestelmäntoimintaa.7.3 Jarrudynamometrimittaus sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustetulle ajoneuvolleSähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällä varustetun vetoauton jarrudynamometrimittaus kertoo jarrujärjestelmänmekaanisen toimintakunnon eli pyöräjarrujen suorituskyvyn. Tällöin saadaan selvilleakselikohtaiset jarruvoimaerot, jotka eivät saa olla yli 30%.Virrattomana tehty ALB-testi kertoo varajärjestelmän eli paineilmaohjauksella toimivan jarrujärjestelmäntoimintakunnon.ALB-testissä määritetään vetoautolle ja perävaunulle jarrujen havahtumispaine, joka lasketaan akselikohtaistenhavahtumispaineiden keskiarvona. Näiden perusteella voidaan todeta vetoauton japerävaunun jarrujen havahtumisen yhtäaikaisuus. Kaikkien sähköisesti ohjatulla jarrujärjestelmällävarustettujen vetoautojen ja perävaunujen tapauksessa jarrusovitustarkastelun perusteella määritetynjarrutussuhdekuvaajan ennustama jarrujen havahtumispaine vastasi tiehidastuvuusmittauksistamääritettyä havahtumispainetta. Tämä havahtumispaine on määritetty tiehidastuvuusmittausten jarrupainekuvaajistahetkellä, jolloin hidastuminen alkaa. Tiehidastuvuusmittausten jarrutussuhdekuvaajanennustama havahtumispaine sen sijaan ei vastaa todellista havahtumispainetta.64

8. JOHTOPÄÄTÖKSETSähköisesti ohjattujen paineilmajarrujärjestelmien jarrudynamometri- ja tiehidastuvuusmittaustenjarrutussuhdekuvaajien ja jarrupaineiden jakaumien vastaavuusJohtopäätökset perustuvat vuosien 2004 ja 2003 mittauksiin.8.1 Sähköisesti ohjatut paineilmajarrujärjestelmät sekä vetoautossa että perävaunussaVetoauton ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma ei vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaajarrupaineiden jakaumaa, koska vetoautojen jarruvoimanjako tapahtuu akseleiden luistoeron perusteella.Perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaajarrupaineiden jakaumaa, jos perävaunun jarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen.Ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksella määritetty jarrutussuhdekuvaajaa ei vastaatiehidastuvuusmittauksien perusteella määritettyä jarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittaustenvastaavuus ei ole riittävä.8.2 Sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä vetoautossa ja kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellävarustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmä perävaunussaVetoauton ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma ei vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaajarrupaineiden jakaumaa, jos vetoauton jarruvoimanjako tapahtuu akseleiden luistoeron perusteella.Perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissa saatavaajarrupaineiden jakaumaa, koska perävaunun jarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen.Ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksella määritetty jarrutussuhdekuvaajaa ei vastaatiehidastuvuusmittauksien perusteella määritettyä jarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittaustenvastaavuus ei ole riittävä.8.3 Kuormantuntevalla jarruvoimansäätimellä varustettu lukkiutumaton paineilmajarrujärjestelmävetoautossa ja sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä perävaunussaVetoauton että perävaunun ALB-testin antama jarrupaineiden jakauma vastaa todellista tieolosuhteissasaatavaa jarrupaineiden jakaumaa. Perävaunun sähköisesti ohjattua jarrujärjestelmää ohjataanvetoauton ohjauspaineella, joka perävaunun jarruventtiilin paineanturilla muutetaan sähköiseksisignaaliksi. Vetoauton jarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen. Jos myös perävaununjarruvoimanjako perustuu kuormituksen mittaamiseen, niin ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksellamääritetty jarrutussuhdekuvaajaa vastaa tiehidastuvuusmittauksien perusteella määritettyäjarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittausten vastaavuus on riittävä.Jos perävaunun jarruvoimanjako määritetään luistoeron perusteella, niin ajoneuvoyhdistelmän jarrudynamometrimittauksellamääritetty jarrutussuhdekuvaajaa ei vastaa tiehidastuvuusmittauksienperusteella määritettyä jarrutussuhdekuvaajaa. Tiehidastuvuus- ja jarrudynamometrimittausten vastaavuusei ole riittävä.65

LÄHTEET1 Automotive Handbook, Bosch, 5. edition, 2000.2 Ajoneuvohallintokeskuksen ohje 36/3.3.2000, ”Raskaiden ajoneuvojen paineilmajarrujen tarkastuskatsastuksessa”,.3 Liikenneministeriön päätös 631/29.3.1990, ”Paineilmajarruilla varustettujen autojen ja niihin kytkettävienperävaunujen jarrulaitteista”,.4 ”Sähköisesti ohjattu paineilmajarrujärjestelmä”, Wabco.66