Jak poprawić dzielność terenową naszego auta? (cz. 1)

21 sierpnia 2014 10:16 2014 Wersja do druku

Czym kierujemy się podczas kupna auta, które miałoby nam służyć podczas pracy w lesie? Opisy aut terenowych zawierają różne parametry związane z ich dzielnością terenową. Niestety, często niewiele nam to mówi. W tym odcinku postaram się przedstawić podstawowe parametry aut terenowych.


Po zakupie wymarzonego auta często okazuje się, że przedni zderzak przeszkadza nam w terenie, a podwoziem wieszamy się na nierównościach. Aby tego uniknąć, na wstępie należy właściwie rozpoznać wskaźniki terenowe.

 

Większość klasycznych aut terenowych z napędem 4 x 4 różni się zasadniczo od pozostałych aut osobowych. Najbardziej widoczne są różnice w wyglądzie, wyposażeniu i szczegółach konstrukcyjnych. Założenia konstrukcyjne owocują napędem na obie osie (stały lub dołączany), podwyższonym prześwitem, sztywniejszym i mocniejszym nadwoziem (samonośnym lub osadzonym na ramie). Auta te z reguły dysponują reduktorem i coraz częściej posiadają centralny mechanizm różnicowy wpływający na komfort i bezpieczeństwo podróżowania.

Wszystkie te różnice mają bezpośredni wpływ na mobilność w warunkach terenowych. Większość parametrów terenowych podawana jest przez producentów w folderach reklamowych, te dla starszych modeli znajdziemy w Internecie.

Wyróżniamy dwie podstawowe grupy parametrów terenowych określających zdolność pojazdu do pokonywania przeszkód.


Geometria terenowa

Wynika z określonych wymiarów pojazdu i nie uwzględnia żadnych innych czynników. Biorąc pod uwagę wymiary auta usytuowanego na równym i twardym podłożu, zaliczymy do niej:

• kąt natarcia (najazdowy)/zejścia – pomiędzy płaszczyzną jezdni a styczną do kół przednich i do obrysu przedniej, dolnej części nadwozia. Obrazowo pisząc, jest to kąt nachylenia podjazdu, na które możemy wjechać danym autem bez ocierania o podłoże jakimkolwiek elementem przodu nadwozia/podwozia poza przednimi kołami. Ten parametr jest wskaźnikiem określającym zdolność pokonywania przeszkód terenowych – im większy kąt natarcia, tym większa sprawność terenowa.


                    Wpływ zamontowania wyciągarki na pogorszenie wartości kąta natarcia
                    Fot. S. Kołacz

• kąt zejścia – pomiędzy płaszczyzną jezdni a styczną do kół tylnych i do obrysu tylnej, dolnej części nadwozia lub, jak kto woli, jest to kąt nachylenia zbocza, z którego możemy zjechać po pokonaniu danej przeszkody bez ryzyka ocierania o podłoże elementami tyłu podwozia/nadwozia z wyłączeniem tylnych kół. Ze względu na umiejscowienie baku w tylnej części nadwozia jest to ważny parametr.

• kąt rampowy – suma kątów zawartych pomiędzy płaszczyzną jezdni a stycznymi do kół przednich i tylnych, biegnących do podwozia, stykających się w punkcie środkowym rozstawu osi. Brzmi to okropnie, ale po obejrzeniu załączonego rysunku wiemy, o czym mowa. Mówiąc bardziej przystępnie, kąt rampowy to zdolność samochodu do pokonania rampy/wzniesienia o jak najostrzejszym wierzchołku. Czynniki mające wpływ na wartość kąta rampowego to prześwit podłużny i rozstaw osi.


Efekt przecenienia kąta rampowego
Fot. S. Kołacz

• prześwit poprzeczny – odległość od podłoża do najniżej usytuowanego punktu auta znajdującego się pomiędzy kołami. Prześwit poprzeczny w pojeździe z klasycznym zawieszeniem wykorzystującym sztywne mosty napędowe z reguły ogranicza obudowa mechanizmu różnicowego zwana „gruszką” mostu. W wypadku zastosowania zawieszenia niezależnego jest to element podwozia. Z reguły samochody z zawieszeniem niezależnym mają większy prześwit od aut z zawieszeniem zależnym. Należy jednak pamiętać, że dotyczy to stojącego i nieobciążonego samochodu. Warto jeszcze zwrócić uwagę, że nie zawsze prześwit dotyczy środka osi. W niektórych samochodach gruszka mostu znajduje się nieco z boku.


Wizualizacja prześwitu poprzecznego
Fot. S. Kołacz

• prześwit wzdłużny – odległość między podłożem a najniżej położonym elementem podwozia/nadwozia samochodu pomiędzy osiami pojazdu. Upraszczając: prześwit podłużny najłatwiej określić, stojąc z boku auta. Z reguły prześwit podłużny jest większy od poprzecznego. W wypadku prześwitu wzdłużnego bez względu na konstrukcję zawieszenia jego wartość będzie się zmieniać proporcjonalnie do zmiany obciążenia i warunków terenowych występujących w trakcie jazdy.


Wizualizacja różnych kątów geometrii terenowej
Fot. S. Kołacz

Parametry terenowe

Określają zdolność samochodu do pokonania przeszkód terenowych. Teoretycznie są one wyznaczane empirycznie, jednak producenci ustalają je w warunkach dość odległych od rzeczywistych, dlatego należy je traktować raczej jako wzorcowe, nieuwzględniające przyczepności nawierzchni oraz jej ukształtowania. Zaliczamy do nich:

• zdolność do pokonywania wzniesień – zazwyczaj określona jest w stopniach kąta nachylenia wzniesienia (podjazdu) lub w procentach, przyjmuje się, że 45 stopni nachylenia to 100%. Dane te dotyczą niestety teoretycznej możliwości pokonania danego wzniesienia, ponieważ odnoszą się do warunków idealnych. Nie bierze się pod uwagę przyczepności podłoża. Przy określaniu tego parametru uwzględnia się m.in. moment obrotowy silnika i przełożenie w układzie napędowym. Sama zmiana opon i ciśnienia w nich może wpłynąć na zmianę osiągów, nie mniej istotny jest rodzaj podłoża, jego wilgotność, prędkość najazdu.

• maksymalny przechył boczny – określa maksymalny kąt przechyłu bocznego, nieskutkujący przewróceniem auta. Zazwyczaj więcej zależy od rodzaju podłoża niż od samej wartości tego kąta. Miękka lub sypka nawierzchnia powoduje niebezpieczne osuwanie się i przechylanie samochodu. Podczas jazdy po grząskim piachu masa auta sprawia, że koła znajdujące się niżej szybko zagłębiają się w podłożu, powodując natychmiastową zmianę kąta nachylenia. Należy też pamiętać, że maksymalny przechył boczny podany jest dla auta nieobciążonego i seryjnego. Założenie np. bagażnika dachowego znacznie pogarsza możliwość trawersowania, z kolei zastosowanie bardziej odsadzonych felg polepsza te właściwości. W pokonywaniu trawersu lepiej radzą sobie szerokie auta z możliwie nisko położonym środkiem ciężkości.

• wykrzyżowanie osi – prawdopodobnie najważniejszy parametr, mający ogromny wpływ na dzielność auta w jeździe terenowej. Określa zdolność układu zawieszenia do utrzymywania kontaktu kół z podłożem. Wykrzyżowanie osi zależne jest głownie od skoku zawieszenia i charakterystyki pracy resorów/sprężyn. Okazuje się, że to, co jest wadą w czasie jazdy po asfalcie, staje sięzaletą w terenie. Miękkie resory w połączeniu z dużym skokiem kół powodują, że samochód jest w stanie przejechać nierówności terenu bez odrywania kół od podłoża, co skutkuje większą przyczepnością i mobilnością. Bardzo ważna jest też sprawność amortyzatorów. Sama definicja mogłaby brzmieć tak: Jest to kąt zawarty pomiędzy przednią i tylną osią podczas maksymalnego ugięcia zawieszenia kół leżących po przeciwnych narożach pojazdu.

• głębokość brodzenia – teoretyczna maksymalna głębokość wody, w jakiej może zanurzyć się samochód bez ryzyka awarii jakiegokolwiek podzespołu. Producenci określają ten parametr asekuracyjnie, gdyż zależny jest on od sposobu pokonania brodu, głównie od prędkości. Zazwyczaj największa głębokość brodzenia osiąga maksymalnie 500 mm. W rzeczywistości samochody mogą pokonywać głębsze kałuże, ale trzeba mieć trochę praktyki w pokonywaniu wodnych przeszkód.


Polepszyć sprawność terenową

Wszystkie wymienione parametry, pomimo że są ustalane empirycznie przez producentów poszczególnych samochodów, pomagają nam w ocenie terenowych właściwości aut różnych marek ze względu na porównywalne metody ich ustalania. Znając znaczenie poszczególnych parametrów, jesteśmy w stanie wybrać odpowiedni do naszych potrzeb model auta. Należy jednak pamiętać, że poprzez drobne modyfikacje możemy zmieniać wymienione parametry, polepszając lub pogarszając właściwości jezdne naszej terenówki.

Oczywiście wszelkie modyfikacje powinniśmy przeprowadzać w oparciu o sprawdzone elementy wysokiej jakości. Dla przykładu zmiana opon na wyższe o 10 mm (dopuszczana w większości aut) skutkuje polepszeniem praktycznie wszystkich parametrów z wyjątkiem maksymalnego przechyłu bocznego. Założenie przedniej wyciągarki i haku holowniczego potrafi skutecznie obniżyć większość parametrów, jeśli nie zastosujemy jednocześnie wzmocnionego zawieszenia. Bardzo często podniesienie sprawności terenowej skutkuje pogorszeniem właściwości jezdnych w trakcie użytkowania auta poza drogami gruntowymi.

Sebastian Kołacz

Uwagi, sugestie lub opisy aut proszę kierować na adres: seba4x4@o2.pl.

W części drugiej artykułu (nr 15–16/2014) przedstawię podstawowe sposoby zwiększania dzielności terenowej, które można wykonać samodzielnie, w zależności od naszych oczekiwań i możliwości finansowych, oraz kwestie związane z wykonaniem liftu nadwozia i zawieszenia w autach 4 x 4.