Γεωμετρία τροχών: Ποιες γωνίες υπάρχουν - Τί ρόλο παίζουν στην οδήγηση

Οι δυνάμεις που δέχονται οι τροχοί κατά την επιτάχυνση, κίνηση και επιβράδυνση του αυτοκινήτου, στο διαμήκη, εγκάρσιο και κατακόρυφο άξονα, έχουν σαν αποτέλεσμα την περιορισμένη αλλά ορισμένες φορές ανεπιθύμητη κίνησή τους προς όλες αυτές τις κατευθύνσεις. Έτσι η περιοδική ρύθμιση της γεωμετρίας των τροχών είναι απαραίτητη!

Η γεωμετρία των τροχών, καλείται να εφοδιάσει τους τροχούς, με χαρακτηριστικά που θα αντισταθμίσουν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, τις επιδράσεις των δυνάμεων και των ταλαντώσεων που παρουσιάζονται κατά την οδήγηση.

Η γεωμετρία είναι μια ειδική διαδικασία που πρέπει να πραγματοποιηθεί μόνο αν παρατηρείτε κάποια από τα παρακάτω φαινόμενα:

1. Το όχημα παρεκλίνει στα αριστερά ή στα δεξιά στην ευθεία.
2. Η φθορά των ελαστικών είναι ανομοιόμορφη.
3. Το τιμόνι δεν είναι στην ευθεία.
4. Τα ελαστικά τρίζουν χωρίς προφανή λόγο.

Η ευθυγράμμιση των τροχών είναι ο έλεγχος και η ρύθμιση των παρακάτω γωνιών: της γωνίας κάμπερ, της γωνίας κάστερ και της γωνίας σύγκλισης ή παραλληλισμού.

Γωνία κάμπερ

Είναι η γωνία που σχηματίζεται ανάμεσα στο επίπεδο που ορίζει ο τροχός, ως προς την κατακόρυφο του δρόμου. Το κάμπερ είναι μηδενικό, όταν ο τροχός είναι εντελώς κάθετος προς τον δρόμο, αρνητικό όταν το επάνω μέρος του είναι κεκλιμένο προς τα μέσα και θετικό στην αντίθετη περίπτωση.

Επηρεάζει την κατανομή των δυνάμεων που ασκούνται στο πέλμα του τροχού από το δρόμο, παίζοντας έτσι σημαντικό ρόλο στην πρόσφυση.

Αρκετά σπορ αυτοκίνητα, έχουν από το εργοστάσιο ελαφρά αρνητικό κάμπερ έως 3 μοίρες, ανεξάρτητα από τον τύπο ελαστικών που χρησιμοποιούν, επιτρέποντας έτσι την ανάπτυξη υψηλότερων ταχυτήτων στις στροφές.

Υπάρχει όμως κάποιο όριο, αφού σε περίπτωση που η αρνητική κάμπερ υπερβεί τις 5 μοίρες, τότε έχουμε σημαντική φθορά των ελαστικών μονόπλευρα, ενώ επίσης μειώνεται δραστικά η προοδευτικότητα στην εμφάνιση υπερστροφής ή υποστροφής.

Γωνία κάστερ

Είναι η γωνία ανάμεσα στον άξονα γύρω από τον οποίο περιστρέφεται ο εμπρός τροχός όταν στρίβουμε το τιμόνι και του κατακόρυφου προς τον δρόμο άξονα.

Μεγάλη γωνία κάστερ, σημαίνει συνήθως δυνατή επαναφορά του τιμονιού μετά την στροφή και σταθερότητα του αυτοκινήτου στην ευθεία, αλλά στην αντίπερα όχθη βαρύτερο τιμόνι και μικρότερη ευελιξία.

Η πιο ισσοροπημένη ρύθμιση, είναι η γωνία κάστερ να μην υπερβαίνει την 1 έως 2 μοίρες.

Γωνία σύγκλισης

Είναι η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ του διαμήκη άξονα κάτοψης του τροχού και του διαμήκη άξονα του αυτοκινήτου μετρημένη σε μοίρες, ή η διαφορά της απόστασης μεταξύ εμπρός και πίσω τμήματος αριστερής και δεξιάς ζάντας,  μετρημένη σε χιλιοστά.

Σε πισωκίνητα αυτοκίνητα η σύγκλιση είναι συνήθως 2 με 3 χιλιοστά, ενώ σε μπροστοκίνητα μέχρι μείον 2 χιλιοστά, δηλαδή απόκλιση και όχι σύγκλιση, σαν αντίδραση στις δυνάμεις προώθησης.

Κάτω από ακραίες συνθήκες σε απότομο φρενάρισμα η δυνατή επιτάχυνση στις στροφές, η γωνία σύγκλισης αλλάζει λόγω της επίδρασης δυνάμεων στον κάθετο και διαμήκη άξονα.

Ορισμένες πίσω αναρτήσεις ενισχύουν το φαινόμενο αυτό, έτσι ώστε ο εξωτερικός προς την στροφή τροχός, να αποκτά μεγαλύτερη γωνία σύγκλισης για καλύτερη οδική συμπεριφορά και εξουδετέτωση των υπερστροφικών τάσεων.

Όφσετ

Είναι η απόσταση του σημείου τομής της προέκτασης του άξονα του «βασιλικού πείρου», με το επίπεδο του δρόμου, από την διαμήκη γραμμή που διέρχεται από το κέντρο του ίχνους του πέλματος του ελαστικού.

Το όφσετ είναι αρνητικό, όταν το σημείο τομής βρίσκεται μεταξύ κέντρου και εξωτερικού τμήματος του τροχού και θετικό όταν βρίσκεται μεταξύ κέντρου και εσωτερικού τμήματος.

Το όφσετ παίζει σημαντικό ρόλο στην αίσθηση και στην τάση επαναφοράς του τιμονιού, αλλά και στην σταθερότητα κατά την διάρκεια ανομοιόμορφου φρεναρίσματος. Το θετικό όφσετ κατά κανόνα δίνει καλύτερη αίσθηση τιμονιού, ενώ το αρνητικό,  παρέχει αυτο-ευθυγράμμιση του αυτοκινήτου κατά το φρενάρισμα.

Πολλοί οδηγοί προαιρετικά, μεταβάλουν το όφσετ της ζάντας, τοποθετώντας αποστάτες από την αγορά του aftermarket.