De ophanging is een van de belangrijkste onderdelen van je auto. Deze is niet alleen verantwoordelijk voor de veiligheid maar ook voor het rijgenot en comfort. In dit artikel bespreken we basale kwesties m.b.t. het functioneren van de ophanging. Daarbij gaan we in op het verschijnsel toespoor en de invloed ervan op de tractie en de sturing van de auto.
Geometrie en toespoor
Geometrie van de ophanging (ook omschreven als: stuurgeometrie of geometrie van de auto) is een kwestie waar automobilisten pas in geïnteresseerd raken zodra er rare dingen met hun auto beginnen te gebeuren. Een onjuiste wielstand kan veel problemen veroorzaken, vooral wanneer het verminderde rijcomfort is veroorzaakt door in een groot gat te rijden of hard een stoeprand te raken. Als er grote krachten op de ophanging inwerken, kan het uiteinde van de stuurstang verbuigen, waardoor de wielen niet meer helemaal in één lijn staan. De voertuiggeometrie kan zodanig veranderen dat er een negatief effect optreedt voor de besturing van het voertuig.
Symptomen van een gebrek aan toespoor
Bij correct ingesteld toespoor van de voorwielen heeft de auto onderweg de tendentie tot het handhaven van een recht rijspoor. Dit voel je met name wanneer je op hoge snelheid rechtdoor rijdt. De auto blijft dan zelfs kaarsrecht rijden wanneer je het stuur loslaat, en dat is ook precies wat we willen.
Als we echter voelen dat we toch moeten blijven bijsturen om de auto recht op de weg te houden, is het tijd voor een bezoek aan de keuring. Dit geldt ook wanneer we merken dat de auto makkelijker de ene kant de bocht instuurt dan de andere kant.
Langdurig rijden met onjuiste uitlijning kan ook leiden tot overmatige slijtage van het loopvlak aan de zijkant van de band. Regelmatige controle van de uitlijning van de wielen kan de levensduur van de banden aanmerkelijk verlengen.
Er moet worden benadrukt dat toespoor niet van invloed is op het zijwaarts trekken van de auto tijdens het rechtdoor rijden. Dit effect wordt veroorzaakt door de camber, oftewel de hellingshoek van het wiel ten opzichte van de grond, het verschil in bandspanning en de hoogte van de vering (of beschadigde veren).
Toespoor, wat betekent dat?
Er is sprake van correcte uitlijning wanneer de wielen licht naar binnen staan, ook wel toespoor geheten. Dit heeft te maken met verschijnselen van de voorwielen tijdens het optrekken van een auto met voorwielaandrijving.
De wielen creëren dan een krachtmoment waardoor elk wiel probeert de auto in zijn richting te trekken. Deze situatie lijkt stabiel omdat de tegengestelde krachten aan beide kanten van de auto elkaar opheffen. Maar in de situatie waarin de auto in een gat rijdt, heeft het ene wiel meer grip dan het andere, waardoor de auto stabiliteit verliest. De auto begint te zwenken en moet continu worden bijgestuurd.
Om niet voortdurend te hoeven bijsturen, is het voldoende dat de wielen lichtjes naar binnen gekeerd te staan. De wielen zullen nog steeds krachten uitoefenen in tegengestelde richting, maar het totale systeem blijft stabiel. Bovendien worden alle onderdelen van de ophanging en de banden belast, wat gunstig is voor het besturen van de auto. Dit heeft ook nadelen, zoals licht onderstuur in de bochten.
De wielen uitlijnen
Zelfs auto's waarmee nog nooit een ongeluk is gebeurd hebben vaak onjuist uitgelijnde wielen. De afstelling kan namelijk veranderen door een bandenwissel of door normale slijtage van ophangingsonderdelen (gewrichten van de stuurstangen, wiellagers of draagarmrubbers). Laat daarom tijdens een routinecontrole de wielen nakijken aan de hand van de uitlijningsnormen.
Voorbeelden van verschillend uitgelijnde helften bij de zelfde totale uitlijning (stuur in rechte stand).
Onthoud dat verschillende halve uitlijningen die statisch gemeten zijn, tijdens het rijden worden geëgaliseerd ten gevolge van dynamische krachten. Een neveneffect is dan een gedraaid stuur tijdens het rechtdoor rijden. Wanneer de auto stilstaat met het stuur recht zien we dat de wielen asymmetrisch staan.
Egalisatie van de halve uitlijning treedt niet op in geval van toespoor op de achteras. Op de symmetrie moet vooral goed worden gelet bij constructies met meerdere afstelbare draagarmen (bijv. Volkswagen Passat B6).
Hoe stel je zelf de uitlijning af?
Hoe stel je zelf de hoek van de wielen in zodat de auto optimaal in het spoor blijft? Kun je zelf de wielen uitlijnen?
Helaas is het antwoord nee. Voor juiste afstelling is enorme precisie vereist. De garage beschikt over speciale apparatuur waarmee de uitlijning zeer nauwkeurig kan worden afgesteld. De geometrie van de auto heeft buitengewone precisie nodig in de vorm van een computergeometrie van de wielen met behulp van speciale apparatuur. Daarom is uitlijning thuis niet mogelijk.
Hoe lang duurt uitlijning bij een professionele garage? Ongeveer een half uur.
Een professionele garage weet ook hoe de wielen van een quad of andere vierwieler moeten worden uitgelijnd.
Uitlijning in de motorsport
De fabrieksmatige uitlijning is een zeker compromis met het oog op de veiligheid van een auto, die over verschillende oppervlakken rijdt. Hoe ziet de geometrie van het stuursysteem eruit in de motorsport?
Tijdens GT-races, die worden gedomineerd door auto's met achterwielaandrijving, wordt vaak uitspoor toegepast op de voorwielen. Daarnaast wordt een licht toespoor van de achterwielen ingesteld.
Iets anders geldt voor de rallysport, waarbij de wielgeometrie wordt afgestemd op de verschillende soorten ondergrond. Op asfalt en glad wegdek met lange, snelle bochten worden de voorwielen in uitspoor gezet terwijl de achteras kaarsrecht staat. De voor- en achteras worden daarentegen beide op uitspoor gezet op onverharde wegen met veel los materiaal, waar bijna geen rechte stukken in voorkomen. Zo vindt er een directe reactie van het stuur plaats zodra het rijcomfort rechtdoor verslechtert.
Het afstellen van de wielgeometrie is zodanig belangrijk dat technici soms enkele trainingsdagen reserveren op de optimale configuratie te vinden voor de betreffende rally.
Waarom is de uitlijning zo belangrijk?
Zelf wanneer we tijdens het rijden niets merken, kan de uitlijning van de wielen veranderd zijn ten opzichte van de fabriekswaarden. Dit leidt tot een verhoogde rolweerstand en dus meer brandstofverbruik en overmatige slijtage van de banden. Ook neemt de veiligheid af doordat de auto atypisch zal reageren op bewegingen van het stuur. Er bestaan gevallen van onjuiste werking van het ESP-systeem ten gevolge van bijv. een verbogen stuurstang (wanneer we rechtdoor rijden met een gedraaid stuur, grijpt de ESP in omdat deze situatie door de computer als slippen worden geïnterpreteerd).