Regulacja geometrii zawieszenia
Adobe Stock – YHStawienie czoła wyzwaniom, które wiążą się z poprawnym ustawieniem geometrii kół, staje się nieuniknioną koniecznością. Zwłaszcza wtedy, gdy trzeba rozwiązać problemy z układem zawieszenia lub układem kierowniczym pojazdu.
- Wyzwanie techniczne i... geometryczne: ustawienie kół kierowanych.
- Podczas jazdy na wprost pojazd jest ściągany do boku? Poznaj przyczyny problemów z układem kierowniczym i z zawieszeniem.
- Jak efektywnie pokonywać zakręty i prawidłowo ocenić stan podwozia auta – poradnik autoEXPERTa.
Geometria kół to nieodłączny warunek utrzymania pojazdów w doskonałej kondycji technicznej. Istotnie wpływa nie tylko na komfort jazdy, ale także na bezpieczeństwo i trwałość układu jezdnego. W tym kontekście świadomość, jak wiele parametrów oddziałuje na poprawne ustawienie kół kierowanych (szczególnie pod względem kąta nachylenia kół) staje się kluczowe w utrzymaniu optymalnych parametrów pojazdu.
Kąt pochylenia kół
Niewłaściwe ustawienie pochylenia kół kierowanych rzutuje na stateczność kierunkową pojazdu. Może prowadzić do niestabilności i trudności w utrzymaniu jazdy na wprost. Powoduje także nierównomierne zużywanie się opon pojazdu, co skutkuje ich krótszą żywotnością i dodatkowymi kosztami związanymi z ich wymianą.
Regularna kontrola geometrii zawieszenia – i ewentualna korekta pochylenia kół – jest więc obowiązkową czynnością serwisową w każdym samochodzie. W przypadku samochodów osobowych prawidłowy kąt pochylenia kół zapewnia precyzję prowadzenia pojazdu, wpływa na przyczepność kół do podłoża i pomaga utrzymać właściwą trakcję.
Zawsze podczas badania zbieżności kół należy więc sprawdzać kąty pochylenia kół kierowanych względem podłoża po obu stronach pojazdu. Przestawiona geometria kół może być przyczyną ściągania pojazdu podczas jazdy na wprost. Nawet niewielkie odchylenie (o 0,5o) może wpływać na stabilność i pewność prowadzenia pojazdu, wymagając skorygowania toru jazdy przez kierowcę.
Jeżeli kąt nachylenia kół jest nieprawidłowy tylko z jednej strony pojazdu, nawet niewielkie nierówności na drodze lub krawężnik mogą prowadzić do skrzywienia sworznia wahacza lub kolumny amortyzatora. Podobną sytuację może spowodować zmiana położenia amortyzatora. Z kolei zmiana kąta nachylenia kół po obu stronach pojazdu może wynikać z przesunięcia belki poprzecznej zawieszenia.
Jednym ze sprawdzonych sposobów identyfikowania przyczyn pochylenia kół, które może wpływać na niesprawność układu zawieszenia, jest skontrolowanie kąta pochylenia kół. W tym celu należy równomiernie unieść zawieszenie pojazdu do góry (tak aby koła nie były obciążone) i po obu stronach pojazdu odczytać wartość kątów nachylenia kół względem płaszczyzny pionowej.
Następnie, po obniżeniu kół na posadzkę i ich obciążeniu, należy ponownie odczytać wartości kątów. Różnice w odczytach wskazują zazwyczaj na możliwe wygięcie kolumny amortyzatora lub uszkodzenie mocowania górnych wahaczy.
Jeśli kąty pochylenia kół będą jednakowe, warto sprawdzić po obu stronach kąty pochylenia osi sworznia zwrotnicy SAI (Steering Axis Inclination). Pomiar kąta SAI pozwoli wygą sygnalizować ukryte problemy w układzie zawieszenia.
Podczas regulowania kąta pochylenia kół zawsze należy korzystać ze specyfikacji dotyczącej ustawienia geometrii pojazdu dostarczonej przez producenta. Precyzyjne dostosowanie do tych parametrów jest kluczowe dla zachowania optymalnej geometrii zawieszenia, co gwarantuje nie tylko bezpieczeństwo podróżujących, ale także wyjątkowy komfort z jazdy.
Ustawienie kąta pochylenia kół na wartość równą zeru może przyczynić się do dłuższej żywotności opon. Należy jednak pamiętać, że może to pogarszać stabilność pojazdu i jego prowadzenie.
Nachylenie osi obrotu
Kąt pochylenia (nachylenia) kół jest definiowany jako kąt zawarty między płaszczyzną koła a osią pionową. Kiedy górna część koła jest pochylona na zewnątrz, parametr ten jest określany jako dodatni. Z kolei ujemna wartość kąta wskazuje na pochylenie koła do wewnątrz pojazdu.
Pomiar kąta nachylenia kół jest przeprowadzany w stopniach względem umownej linii, która jest ustawiona prostopadle do płaszczyzny jezdni. Zerowe ustawienie pochylenia koła oznacza, że górna część koła jest prostopadła do osi pionowej, co skutkuje równomiernym ułożeniem kół w płaszczyźnie jezdni.
Kiedy koła są skręcane w jedną ze stron, obracają się na osi skrętu. W pojazdach z zawieszeniem, które wykorzystuje zarówno krótkie, jak i długie wahacze, oś obrotu zwrotnicy jest określana przez linię między górnym a dolnym przegubem kulowym. Natomiast w pojazdach z kolumnami MacPhersona oś obrotu jest linią, która prowadzi od dolnego przegubu kulowego do górnej części amortyzatora – w miejscu, w którym jest on przytwierdzony do mocowania.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Tak długo, jak oś obrotu zwrotnicy jest skierowana prosto w górę i w dół (zerowy kąt pochylenia kół), przednie koła i opony pozostaną prostopadłe do powierzchni jezdni, kiedy koła zostaną skręcone w dowolną stronę. To ustawienie nie tylko sprawia, że przednie koła są skierowane prostopadle do powierzchni jezdni. Gwarantuje także, że bieżnik opony utrzymuje maksymalny kontakt z nawierzchnią jezdni, zapewniając optymalną przyczepność i stabilność podczas skręcania w dowolną stronę.
Jeśli oś obrotu zwrotnicy jest lekko przechylona ku tyłowi (dodatni kąt pochylenia kół), koła ulegną lekkiemu przechyleniu lub nachyleniu podczas skręcania. Dodatni kąt pochylenia powoduje, że podczas wykonywania manewru skręcania górna część wewnętrznego koła przechyla się na zewnątrz, kiedy koło skręca na zewnątrz. Natomiast w przypadku koła skręcającego do wewnątrz górna część koła przechyla się do wewnątrz.
Takie ustawienie kół pomaga efektywniej pokonywać zakręty – przesuwając ciężar na zewnętrzną krawędź opony wewnętrznego koła i wewnętrzną krawędź opony zewnętrznego koła. Zwiększenie kąta pochylenia kół przednich powoduje również niewielkie uniesienie zawieszenia podczas skręcania.
Zjawisko to wynika z tego, że dodatni kąt pochylenia powoduje przechylenie sworznia zwrotnicy koła wewnętrznego w dół podczas skręcania i w górę koła zewnętrznego.
W rezultacie zwiększa to siłę potrzebną do wykonania manewru skręcania. Jednocześnie wykorzystuje masę pojazdu do przywrócenia kół z powrotem do pozycji jazdy na wprost po wykonaniu skrętu. Innymi słowy: poprawia to stabilność utrzymania kierunku jazdy – zwłaszcza przy większych prędkościach.
Diagnostyczny kąt SAI
Niewidoczne uszkodzenia elementów zawieszenia – takie jak wygięta lub nieprawidłowo osadzona kolumna amortyzatora, wygięty wahacz i/lub wygięty sworzeń zwrotnicy – można zidentyfikować poprzez porównanie wcześniej zmierzonych wartości kątów SAI, kątów pochylenia kół i kątów zawartych między kątem pochylenia kół a kątem SAI między przednimi kołami.
Odkręć śruby mocujące zwrotnicę
Innym sposobem na zlokalizowanie źródła problemu w układzie zawieszenia jest odkręcenie śrub mocujących zwrotnicę. Jeżeli zwrotnica jest przymocowana do kolumny McPhersona za pomocą dwóch śrub, należy je odkręcić. Po poluzowaniu zacisku wciska się zwrotnicę do oporu, uzyskując ujemne pochylenie koła. Następnie mierzy się odległość między kolumną a tarczą hamulcową.
Procedurę tę należy powtórzyć po obu stronach pojazdu. Jeśli zmierzone odległości będą identyczne, można wykluczyć problem zbieżności w dolnej części kolumny amortyzatora lub wygięcia sworznia wahacza. Natomiast różnice w zmierzonych odległościach mogą wskazywać, że tłoczysko jednego z amortyzatorów jest wygięte.
Nawet jednak po właściwie przeprowadzonej geometrii kół i przy wyprostowanej kierownicy może się zdarzyć, że zmierzony kąt SAI będzie miał różne lub nieprawidłowe wartości. Przyczyną takich wskazań mogą być wygięte rozpórki w układzie zawieszenia lub skrzywienie drążka kierowniczego.
Niektóre stanowiska do diagnostyki podwozia umożliwiają przeprowadzenie dodatkowych pomiarów diagnostycznych. Jednymi z najbardziej przydatnych funkcji jest pomiar przesunięcia osi pojazdu (offset) i sprawdzenie odchylenia geometrycznej osi jazdy od osi symetrii (set back).
Te dodatkowe pomiary pozwalają skuteczniej ocenić stan podwozia. Umożliwia to szybsze i precyzyjniejsze diagnozowanie ewentualnych problemów, a także podejmowanie odpowiednich działań podczas specjalistycznych napraw blacharsko-lakierniczych.
Źródło: Materiały własne
O Autorze
