KOAA, OBRCZE, OPONY
Koło samochodu składa przeważnie z dwóch części elastycznej opony i sztywnej obręczy
( zwanej z niemiecka felgą ) mocowanej za pomocą śrub do piasty koła. W niektórych
konstrukcjach opon do jej wnętrza wkładana jest dodatkowo dętka stanowiąca pewnego
rodzaju balon na po-wietrze zamknięte pod dużym ciśnieniem.
Koło łącznie z elementami z nim związanymi ( np. piasta, bęben hamulcowy ) jest częścią
zawie- szenia samochodu i co więcej, stanowi tzw. masę nieresorowaną.
Określenie to oznacza, że koło samochodu ( w przeciwieństwie do masy nadwozia ) nie jest
resorowane , czyli wszelkie nierówności przenoszą się na koło bez żadnych dodatkowych
elementów sprężystych lub/i tłumiących. W określeniu tym kryje się pewne uproszczenie,
ponieważ zakłada, że opona wykonana jest jako część doskonale sztywna; tak jednak nie jest
opona jest elastyczna, czyli posiada pewną sztywność i zdolności tłumiące.
Niezależnie jednak od tego, jak dobrze tłumi i sprężynuje sama opona, duża masa koła
wymaga stosowania np. lepszego tłumienia całego zawieszenia ( droższych i lepszych
amortyzatorów ). Opłaca się więc konstrukcyjne dążenie do tego, aby całe koło było jak
najlżejsze. Dla niektórych typów zawieszeń ( zawieszenie zależne z mostem napędowym ),
przyjmuje się, że połowa masy mostu przepadająca na jedno koło ( stronę ) zawieszenia,
stanowi również masę nieresorowana. Drgania mostu wywołane jazdą na nierównej
nawierzchni drogi będą, w przypadku złego re- sorowania przenosiły się na nadwozie
pojazdu, powodując wystąpienie uciążliwych drgań.
O wartości masy nieresorowanej decyduje więc masa elementów zawieszenia związanych z
kołem (np. wspomniana wcześniej masa piasty, bębna hamulcowego, wahaczy,
amortyzatorów ) oraz masa obręczy koła i osadzonej na niej oponie. Zastosowanie szerszych
opon i zwiększenie ich rozmiaru może prowadzić do złudnej poprawy własności jezdnych
samochodu. Tak wykonany tuning poprawi być może niektóre parametry pojazdu inne
jednak zmienią się na niekorzyść.
Opona wymiary i parametry
Opona stanowi bez wątpienia jeden z ważniejszych elementów pojazdu. Własności opony
wyrażone są w postaci liczbowej: np. rozmiar opony, jej nośność jak również przez opis
konstrukcji oplotu, rodzaju bieżnika i własności materiału, z którego została wykonana.
Wielkość opony opisują jej parametry geometryczne.
D - średnica w stanie swobodnym,
r - promień statyczny ( pod obciążeniem ),
stat
B - szerokość opony,
H - wysokość opony,
b - szerokość bieżnika,
d - średnica osadzenia opony
Nie są to informacje podawane bezpośrednio do wiedzy użytkownika, niektóre przeznaczone
są przeważnie dla konstruktorów, niemniej, przyglądając się oponie nieco uważniej
zauważymy, że jest ona dość szczegółowo opisana po swojej zewnętrznej stronie.
14
Dla przeciętnego użytkownika istotne są średnica osadzenia ( obręczy ) i szerokość bieżnika;
dla tych, którzy fascynują się jazdą sportową ważny może okazać się tzw. profil opony, czyli
stosunek wymiarów H/B wyrażony w procentach. Profil opony wyrażony jest wiec w
następujący sposób: 70, 60, 55 itd.; opona 70-tka uznawana jest najczęściej za normalną ,
opony o niższej wartości wskaznika traktowane jako opony niskoprofilowe efektowne w
swoim bocznym wyglądzie (szcze- gólnie na odpowiednio dobranej obręczy ), i posiadające
również wyższą sztywność poprzeczną, a tym samym, mniejszy kąt bocznego znoszenia.
O ile stosowanie opon o niskim profilu może być dyskusyjne z punktu widzenia estetyki, o tyle
ich stosowanie podczas jazdy wyczynowej, ze względu na bezpieczeństwo ruchu pojazdu
jest w pełni uzasadnione.
Należy jednak bezwzględnie pamiętać, że zmiana parametrów opony i montaż opon o
parametrach znacząco różniących się od zaleceń producenta może zasadniczo wpłynąć na
własności trakcyjne pojazdu ( np. zmniejszy prędkości osiągane na kolejnych biegach,
zmniejszy siłę hamowania, zakłóci pracę systemu typu ABS ) i nie powinna być dokonywana
w warunkach amatorskich
Podobna budowa zewnętrzna może okazać się pozorna. Różnice w budowie opon najlepiej
zauważyć na przykładzie rys. 5
Bieżniki
Różnorodność bieżników wydaje się być przeszkodą w podjęciu próby klasyfikacji. Niemniej,
analizując szereg typów opon znajdujących się w ofercie czołowych producentów, można
przeprowadzić stosunkowo proste zróżnicowanie.
Rzezba żebrowa nadaje oponie dobre własności podczas jazdy z dużymi prędkościami i
obciążeniami na nawierzchniach utwardzonych rozpowszechniona szeroko wśród
samochodów ciężarowych oraz autobusów. Zaletą tych opon jest również stosunkowo niska
hałaśliwość.
Rzezba poprzeczna stosowana jest w oponach przeznaczonych dla samochodów cię-
żarowych i maszyn roboczych poruszających się w terenie nie utwardzonym. Opony takie
charakteryzują się większymi oporami toczenia i hałaśliwością jak również bardzo dobrymi
własnościami trakcyjnymi.
Jako uzupełnienie wymienionych wyżej, stosuje się rzezbę żebrowo-poprzeczną stanowiącą
połą- czenie własności bieżnika żebrowego i poprzecznego bieżnika na niezależne bloki ,
stosowana jest w przeważającej liczbie opon zimowych i w niektórych oponach samochodów
osobowych. Charakteryzuje się dużą przyczepnością podczas hamowania oraz
przyspieszania, kosztem tendencji do nierównomiernego zużycia.
Niezależnie jednak od rodzaju rzezby bieżnika należy wspomnieć o oponach z tzw. rzezbą
ukie- runkowaną, która pozwala na rozwinięcie pożądanych własności opony jedynie wtedy,
gdy obraca się ona w odpowiednim kierunku ( rys. 10 ). Błędne założenie opony może
sprawić, że będzie ona wykazywała niepożądane własności i nawet stać się przyczyną kolizji
lub awarii, stąd podczas montażu nowoczesnych opon, należy zwracać szczególną uwagę na
oznakowanie kierunku obrotów.
Kontrola stanu technicznego kół
Jakość zastosowanych materiałów oraz proces technologiczny produkcji opony decydują o
własnościach koła toczącego się niekiedy z dość dużą prędkością i przenoszącego duże siły
wzdłużne ( napędowe i hamowania ) i poprzeczne.
Tak jak pisaliśmy poprzednio, wystąpienie nawet minimalnej nierównomierności w budowie
opony lub/i obręczy spowoduje pojawienie się istotnych zaburzeń w ruchu obrotowym koła i
przenoszenie się ich na układ zawieszenia i układ kierowniczy pojazdu.
Doskonalenie procesów produkcji opon i obręczy pozwala wyrazić nadzieję, że wady
fabryczne powodujące powstawanie takich zaburzeń będą coraz mniejsze, jednak barierą w
zmniejszeniu ich wpływu będą koszty produkcji opon i obręczy. Wspomniana jednorodność
budowy ogumienia dotyczyć powinna jednorodnego rozmieszczenia masy, jednorodnych
wymiarów i sztywności.
Wspominaliśmy, że opona jest jednym z ważniejszych elementów sprężystych układu
zawieszenia. W wielu teoretycznych rozważaniach ( rys. 11 ), przyjmuje się, że opona jest
szeregiem pro- mieniowych sprężynek rozchodzących się tak, jak przedstawiono na
rysunku od środka koła do jego obrzeża. Podczas toczenia się koła jest ono nieustannie
ściskane w obszarze kontaktu z nawierzchnią, a następnie rozprostowuje się. Na skutek
występującego zjawiska tzw. tarcia wewnętrznego opony ( wynikającego m.in. z budowy
oplotu, rodzaju gumy, typu bieżnika, jak również ciśnienia pompowania opony ) opona jest
również dobrym elementem tłumiącym tłumikiem, zmniejszającym przenoszenie się na
pozostałe elementy zawieszenia, drgań o dużej częstotliwości i amplitudzie. Przyjmuje się, że
podobnie jak promieniowo rozmieszczone sprężynki , tak samo zamocowane są małe
elementy tłumiące.
Zasadne staje się więc sprawdzenie, czy zachowanie się tych sprężynek i tłumików przebiega
na całym obwodzie w taki sam sposób, tym bardziej, że na skutek powstającego zjawiska
tzw. fali stojącej drgania opony zamieniane są na ciepło, które, w skrajnym przypadku złego
odprowadzenia mogą doprowadzić do rozwarstwienia się bieżnika i osnowy i w konsekwencji
zniszczenia całej opony.
Niewyważenie dynamiczne
Opona i obręcz produkowane są oddzielnie, po montażu stanowią jedną część wirującą z
dużą prędkością. Nawet, gdyby niedoskonałości budowy każdego z elementów były
minimalne, podczas montażu mogą nałożyć się one, a ich działanie będzie powodowało
znaczące zaburzenia w ruchu obrotowym. Jeśli założymy, że proces produkcji jest
doskonały , zaburzenia te pojawią się po naprawianiu kół, które wymaga kompensowania
nierównomierności rozłożenia masy. Jest to praktycznie jedyny sposób poprawienia
skutków przeprowadzonej naprawy.
Niewyważone koło wprawione w ruch obrotowy, będzie na skutek działających niezrówno-
ważonych sił bezwładności ( sił odśrodkowych ) ulegało drganiom przenoszącym się na
zawie- szenie, układ kierowniczy i cały pojazd.
Niewyważenie statyczne koła dotyczy nierównomiernego rozkładu mas rozłożonych na
obwodzie koła leżących w jednej płaszczyznie, niewyważenie dynamiczne wynika z
nierównomiernego rozłożenia masy względem umownej płaszczyzny symetrii koła.
Powstający w wyniku takiego rozmieszczenia mas moment dwóch sił odśrodkowych
powoduje, że po każdym obrocie o kąt 1800 zmienia kierunek swojego działania, powodując
wystąpienie drgań w stosunku do płaszczyzny obrotu koła.
Efekt jest taki, jakby koła chciały skręcać co pół obrotu w przeciwną stronę objawia się to
przede wszystkim w postaci obwodowych drgań koła kierownicy, powodując przyspieszone
zużycie elementów układu kierowniczego szczególnie przegubów drążków.
Podobnie jak w przypadku niewyważenia statycznego, tak i teraz, kompensacja polega na
dodaniu ciężarków rozmieszczonych w ten sposób, aby siły odśrodkowe pochodzące od nich
powodowały wystąpienie momentu o zwrocie przeciwnym do tego, który powoduje drgania
koła.
Wymienione dwa niewyważenia rzadko występują niezależnie, stąd zawsze należy zmierzyć i
kom- pensować obydwa rodzaje posługując się odpowiednimi możliwościami urządzenia
przeznaczonego do tego typu czynności wyważarki.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
OBRECZE MS OK 02Biomechanika obręczy barkowej wykładkola z parazytówgrzbiet i obręczą k gNapisz program liczacy pole i obwod kola na podstawie wprowadzonegoKąt bocznego znoszenia oponyOpony Volkswagen Golf V – rozmiary i ciśnieniesrodek cię kolaBiofizyka pytania z kołaKształtowanie siły mm RR i obręczy barkowej w treningu funkcjonalnymwięcej podobnych podstron