JAK DBAĆ O GEOMETRIĘ KÓŁ W POJAZDACH CIĘŻAROWYCH?

Intensywna eksploatacja wiąże się jednak z przyspieszonym zużyciem samochodów, istotne jest więc ciągłe dbanie o ich właściwy stan techniczny – korzystanie z najwyższej jakości akcesoriów do tirów i ciężarówek, części zamiennych od renomowanych dostawców czy wreszcie przestrzeganie terminów przeglądów. Dla zmniejszenia kosztów związanych z utrzymaniem floty pojazdów niezbędne będzie też podejmowanie działań umożliwiających przedłużenie żywotności stosowanych w nich podzespołów i części, a jednocześnie troszczenie się o poziom bezpieczeństwa pracowników, maszyn oraz przewożonych towarów. Jednym z ważnych, lecz nie zawsze docenianych obszarów będzie zadbanie się o geometrię kół. Przyjrzyjmy się bliżej skutkom źle ustawionej zbieżności, zobaczmy, co na nią wpływa i sprawdźmy, w jaki sposób powinna być kontrolowana i regulowana w samochodach ciężarowych.

Dlaczego zła zbieżność w ciężarówce stanowi poważny problem?

Ogumienie używane w samochodach ciężarowych oraz przyczepach i naczepach jest jednym z elementów ulegających ciągłemu, a także zupełnie naturalnemu zużyciu. Opony ścierają się z każdym przejechanym kilometrem, muszą więc być systematycznie zmieniane w miarę, jak osiągną stan, w którym przestaną prawidłowo wypełniać swą funkcję. Koszty wymiany są zwykle dość wysokie, każda firma transportowa i spedycyjna musi je jednak okresowo ponosić. Dzieje się tak, ponieważ zły stan ogumienia i starty bieżnik znacząco wydłuża drogę hamowania oraz pogarsza odprowadzanie spod kół wody, zwiększając ryzyko poślizgu, a także pogarszając stabilność jazdy i grożąc rozerwaniem opony w razie, gdy zniszczeniu ulegną kordy znajdujące się w jej bokach lub czole. Zużycie ogumienia postępuje jednak znacznie szybciej, jeśli geometria kół nie jest ustawiona prawidłowo.

Zła zbieżność oznacza zwiększone wycieranie bieżnika opon, a także spore siły działające na całą ich strukturę, przyczyniające się w dużym stopniu do jej osłabienia. Dzieje się tak dlatego, że koła, zamiast toczyć się prawidłowo, są częściowo pociągane bokiem w stosunku do toru jazdy i w pewnym zakresie ślizgają się po nawierzchni z uwagi na swoje niewłaściwe ustawienie. Problemy z geometrią wiążą się również ze znacznie gorszą stabilnością pojazdu. Ciężarówka ze źle ustawionymi kołami będzie w mniejszym stopniu trzymała się drogi, ciężej będzie ją utrzymać w torze jazdy – może to wymagać częstych korekt kierownicą, a ponadto łączyć się z mniej skutecznym hamowaniem oraz przysparzającą kłopotów jazdą po łuku. Jest to tym ważniejsze, że ciężarówki mają wysoką masę własną, a dodatkowe obciążenie ładunkiem może sprawić, że w krytycznej sytuacji kierowca będzie miał poważne kłopoty z zapanowaniem nad pojazdem.

Nie można zapominać, że wysokie opory toczenia oraz pogorszona aerodynamika wpływają na zwiększenie zużycia paliwa, a zatem kosztów jego zakupu w proporcji do przejeżdżanych kilometrów. Dzieje się tak dlatego, że wraz ze złą zbieżnością ciężarówka porusza się pod kątem, co – choć nie jest to najczęściej widoczne gołym okiem poza skrajnymi przypadkami – znacząco zwiększa powierzchnię, która stawia opór powietrzu. Choć wydawać by się mogło, że różnice te nie są duże, w rzeczywistości przy długich dystansach składają się na dość znaczne kwoty. Im większa długość pojazdu, tym większe będzie powodowała problemy przy takim samym odchyleniu od optymalnych ustawień. Największe straty poniosą więc firmy obsługujące transport długodystansowy, które wykorzystują ciągniki siodłowe z naczepami oraz samochody ciężarowe z przyczepami, a nieco mniejsze, lecz równie znaczące te, gdzie korzysta się z aut o mniejszej długości – wciąż tracone z powodu kiepskiej zbieżności kwoty będą dość duże.

Jakie parametry są kontrolowane podczas ustawiania zbieżności w samochodzie ciężarowym i co wpływa na powstawanie nieprawidłowości?

Problemy ze zbieżnością w pojazdach ciężarowych i autobusach mają znacznie większą skalę niż w samochodach osobowych. W tym przypadku ważne będzie bowiem nie tylko ustawienie poszczególnych kół, ale również całych osi. Z uwagi na większe obciążenie i masę pojazdu skutki ewentualnych odchyłek będą dużo poważniejsze. Zagadnienie właściwej geometrii kół w samochodach ciężarowych obejmuje te same problemy, co w autach osobowych, parametrów mających znaczenie jest tu jednak znacznie więcej. Oczywiście podstawową kwestią tak jak i w osobówkach będzie tzw. zbieżność całkowita, związana z równoległym ustawieniem kół wszystkich osi względem osi symetrii pojazdu oraz toru jazdy, w uproszczeniu określana nieraz anegdotycznie „ilością śladów, jakie pozostawia za sobą auto”. Poza zbieżnością całkowitą zależną od zbieżności połówkowej każdego koła liczy się także pochylenie koła względem nawierzchni, będące swego rodzaju kompromisem między zdolnością do jazdy po łuku, a utrzymywaniem pełnego dolegania opony do podłoża przy jeździe na wprost. Ważny jest również kąt wyprzedzenia lub opóźnienia sworznia zwrotnicy, określający przemieszczenie jego osi obrotu względem pionu, przejawiający się w czasie jazdy stosunkiem łatwości skręcania kół do zwiększenia efektowności hamowania. Wśród najważniejszych charakterystyk znajduje się także kąt pochylenia sworznia zwrotnicy związany z kątem zataczania.

W przypadku samochodów ciężarowych przy ustawianiu właściwej zbieżności mierzone są nie tylko zbieżność połówkowa i sumaryczna kół poszczególnych osi czy kąty pochylenia kół oraz wyprzedzenie i pochylenie osi zwrotnicy, ale także nierównoległość osi poszczególnych kół, kąty nieprostopadłości osi kół do osi symetrii ramy, odchylenie osi jazdy od osi symetrii, boczne przestawienie kół względem osi symetrii ramy, jak również kąty skrętu kół.

Problemy ze zbieżnością mają swoje źródło w różnych czynnikach związanych z eksploatacją samochodów. Jednymi z głównych jest powstawanie luzów wynikających ze stopniowego zużywania się elementów układu zawieszenia oraz układu kierowniczego. Wiele kłopotów jest też związanych ze stanem dróg i wjechaniem w dziurę w jezdni, co przy obciążonych ciężarówkach powoduje powstanie znacznych przeciążeń całej konstrukcji. Przyczyną problemów może być nawet pozornie niegroźnie wyglądające uderzenie w któreś z kół, nawet wskutek poślizgu i kontaktu z krawężnikiem. Zbieżność ulega także naturalnemu zakłóceniu podczas wymiany elementów układu kierowniczego lub zawieszenia, może być zaburzona przy wymianie kół albo opon.

Problemy ze zbieżnością dają się zaobserwować przez sprawdzenie stopnia zużycia poszczególnych opon oraz jego równomierności. Doświadczony kierowca zauważy tendencję do ściągania pojazdu na jedną ze stron, mimo odpowiedniego poziomu powietrza we wszystkich kołach oraz właściwie rozmieszczonego ładunku. Miarodajna będzie też niepewna lub nieprawidłowa reakcja na ruchy kierownicą.

Jak się ustawia geometrię kół w ciężarówce?

Procedura kontrolowania i ustawiania zbieżności w samochodzie ciężarowym jest bardzo zbliżona do tej, jaka jest wykonywana w autach osobowych, choć stosowane urządzenia różnią się możliwościami pomiarowymi i wielkością. W przypadku ciężarówek powierzchnia, na której wykonuje się badania – zwykle jest to specjalnie wyposażony w odpowiednie zagłębienia pod przyrządy kanał warsztatowy – musi być bardzo dobrze wypoziomowana. Koła pojazdu są tak jak w osobówkach ustawiane na obrotnicach, a na koła zakładane są czujniki pomiarowe. Różnicą w porównaniu do aut osobowych będzie możliwy rozmiar obręczy od 14 do 22,5 cala, maksymalny rozstaw osi wynoszący do przynajmniej 8 metrów oraz dopuszczalny nacisk koła na obrotnicę, będący na poziomie przynajmniej 5 ton. W pomiarach zbieżności w ciężarówkach najczęściej korzysta się z urządzeń laserowych, które mierzą odchylenia wysyłanych promieni świetlnych, a także rejestrują dane z czujników wychyleniowych, choć niektóre urządzenia bazują wyłącznie na pomiarze laserowym. Sprawdzanie parametrów jest możliwe za sprawą umieszczanych w wyznaczonych miejscach nadwozia głowic pasywnych oraz aktywnych umiejscawianych na obręczach. Nowoczesne układy pomiarowe prezentują uzyskane podczas procedury kontrolnej wyniki na ekranie urządzenia, wskazując, które z nich mieszczą się w przewidywanych normach, a które wymagają korekty.

Tak jak w samochodach osobowych sprawdzanie zbieżności jest zawsze poprzedzane kontrolą ciśnienia w oponach oraz luzów zawieszenia, które mogą być dość łatwo określone przy pomocy urządzenia zwanego potocznie szarpakiem. W przypadku samochodów ciężarowych występują dość znacznie różnice w samej procedurze. Najlepsze wyniki, jeśli chodzi o ciągniki siodłowe, można bowiem uzyskać, wykonując test całego zestawu i sprawdzając zarówno osie ciągnika, jak i naczepy. Ma to swoje uzasadnienie w tym, że dla zachowania odpowiednich parametrów szczególnych wpływ mają znajdujące się w dużym oddaleniu osie naczepy, wymaga to jednak właściwie przystosowanych urządzeń pomiarowych. Podobnie będzie w przypadku zbieżności ciężarówek, które są eksploatowane wraz z przyczepami.

Poprawnie ustawiona zbieżność w samochodzie ciężarowym oraz jego przyczepie lub ciągniku siodłowym i naczepie pozwala na znaczną poprawę sterowności auta, mając duży wpływ na bezpieczeństwo jazdy. Prawidłowa geometria to również odpowiednio krótka droga hamowania oraz stabilność przy jeździe na wprost, a także pokonywaniu zakrętów. Duże znaczenie mają oszczędności na paliwie, określane nawet jako kilkanaście procent. Dobra zbieżność będzie więc miała znaczenie dla zmniejszenia emisji spalin i ograniczenie ścierania opon, które w dużych miastach i w sąsiedztwie korytarzy transportowych jest jednym z ważniejszych czynników wpływających na ilość i zawartość pyłów zawieszonych PM10.