Veilig op weg: Slingeren

Transcriptie

1 Veilig op weg: Slingeren De meeste mensen maken maar enkele ritten per jaar met de caravan en iedereen met een rijbewijs mag zonder verdere scholing met een caravan rijden. Heel vaak gaat dit zonder enig probleem, maar toch gebeuren er in de zomer dagelijks ongelukken waarbij de caravan gaat slingeren. En verreweg de meeste daarvan zou te voorkomen zijn geweest als de bestuurder meer kennis zou hebben over het rijden met een caravan. In dit artikel leggen we uit hoe we ongevallen met slingeren kunnen voorkomen en veiliger op weg zijn. Waarom slingeren? Slingeren begint door een invloed van buitenaf (windvlaag, weg oneffenheid, stuurbeweging etc.) met een kleine pendelbeweging van de caravan. Houdt die pendelbeweging niet op dan kan de hele combinatie in korte tijd gaan slingeren. Slingeren is te voorkomen door: 1) een veilige combinatie te kiezen 2) de caravan zorgvuldig te beladen 3) tijdig de snelheid aan te passen Stabiliteit van de auto en caravan hangt van veel factoren af. Bij elkaar zorgen die factoren ervoor dat een combinatie eerder of juist later gaat slingeren. Daarbij is geen harde grens aan te geven tussen wat goed of slecht is. Alle factoren bij elkaar beïnvloeden immers de kans op slingeren. Heel vaak komt na het slingeren de combinatie 180 graden gedraaid op de weg. Gaat de caravan toch slingeren dan is remmen de enige mogelijkheid om erger te voorkomen! Doe dit direct en krachtig (maar wel gedoseerd) waarbij de snelheid zo n 20 a 30 km/u moet afnemen. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 1

2 Positief voor de trekauto: een hoog gewicht voldoende toegestane maximale kogeldruk extra belading tussen de voor- en achteras ESP (of ESC) met TSP (Trailer Stability Program) stabiele wielophanging (stevige vering en spoorvaste banden op voldoende spanning) lange wielbasis een korte achteroversteek Positief voor de caravan: een laag gewicht voldoende (hoge) kogeldruk inrichting en belading waarbij zware onderdelen zo dicht mogelijk bij de as zijn gesitueerd een lange dissel (en korte opbouw) stabilisatorkoppeling en elektronisch stabiliteitssysteem stugge banden (op voldoende spanning) lage zijwind gevoeligheid Te hoge snelheid is altijd de doorslag gevende factor! Altijd een aanleiding Een caravan begint nooit zomaar te slingeren. Daar is een aanleiding van buitenaf voor nodig, zoals: Turbulentie van de trekkende auto en van de caravan zelf Een abrupte stuurbeweging Zijwind of de drukgolf van inhalende (vracht)auto s Oneffenheden of spoorvorming in de weg Onbalans in de wielen etc. Bij het inhalen wordt aan de voorkant van de vrachtwagen de caravan weggeduwd terwijl naast de vrachtwagen juist de caravan naar de vrachtwagen toe wordt gezogen. Inhalen kan dus een aanleiding zijn voor een pendelbeweging. Helaas heb je die 'aanleiding' niet altijd zelf in de hand en is er vaak een samenloop van ongunstige omstandigheden. Daarbij is wel altijd de gereden snelheid te hoog gegeven de omstandigheden. Wind kan de caravan en de auto gemakkelijk uit te spoor brengen Caravantrekker (Menno van der Heijden) 2

3 Wat is slingeren? Een veel voorkomend misverstand is dat alleen de caravan gaat slingeren. De caravan gaat namelijk heen en weer pendelen en neemt daarbij ook de auto mee. De combinatie gaat rond de kogelkoppeling scharnieren. Hoe snel een slingering ophoudt is uit te drukken in een getal dat aangeeft hoe snel de pendelbeweging stopt na een impuls van buitenaf. Dit noemen we de demping. Zolang de demping een positieve waarde heeft neemt de pendelbeweging af. Is er geen demping meer en dan blijft de slingering constant. Bij een negatieve waarde wordt de pendelbeweging juist versterkt en dus de slingering steeds heftiger. De demping wordt voor het grootste deel beïnvloed door de rijsnelheid. Wordt de snelheid hoger neemt de demping af, waarbij op het nulpunt de kritische snelheid is bereikt. Maar bedenk wel dat je met een caravan harder kan rijden dan de kritische snelheid zonder het te merken. Pas bij een verstoring van de balans gaat de combinatie slingeren waarbij de amplitude (vrij snel) steeds groter wordt, omdat de demping negatief is. De krachten van de slingering zijn op dat moment groter dan de kracht van de demping. Bij slingeren kunnen we 3 stadia onderscheiden waarbij de grens van te voren in de praktijk niet altijd even duidelijk voorspelbaar is: 1) Heen en weer pendelen van vooral de caravan waarbij de pendelbeweging vanzelf ophoudt. De demping is positief en hoe groter de demping, hoe stabieler de combinatie. Bij enkele kleine en direct afnemende pendelbewegingen is eigenlijk nog geen sprake van (gevaarlijk) slingeren. 2) Heen en weer slingeren van de caravan en de auto waarbij er geen of nauwelijks demping is en de slingering (te lang) blijft voortbestaan. We rijden dan tegen de kritische snelheid aan en de veiligheidsmarge is (te) klein. 3) Het slingeren wordt steeds heftiger en versterkt zichzelf. De demping is negatief. Zonder ingrijpen (snelheid verminderen) zal de combinatie scharen. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 3

4 De caravan laat de auto zo heftig slingeren dat de combinatie schaart. Een veilige combinatie kiezen Voor een veilig weggedrag moeten we streven naar een auto en caravan waarbij de demping voldoende groot is. Maar wat is voldoende? De combinatie moet immers ook betaalbaar blijven en bovendien op de camping voldoende wooncomfort bieden terwijl het rijden met een snelheid van 90 km/u op de autobaan ook vanzelfsprekend moet zijn. De keuze voor een ideale combinaties is dus altijd een compromis! Gewichtsverhouding en de toepassing van elektronische stabiliteitssystemen zijn factoren die het grootste effect hebben bij de keuze van een veilige combinatie als deze aan het slingeren is, maar de stabiliteit wordt ook beïnvloed door de afmetingen van auto en caravan, de banden, wielophanging en het gebruik van een stabilisator. Gewicht auto en caravan De kans op slingeren wordt kleiner naar mate het gewicht van de auto toeneemt ten opzichte van de caravan. Immers een zware trekauto heeft meer overwicht op de caravan en wordt daardoor minder snel van de weg gedrukt. Dus ook hoe lichter de caravan ten opzichte van de auto is, hoe beter! De ANWB bedacht ooit een norm waarbij de caravan niet zwaarder mocht zijn dan 75% van de auto. Caravantrekker geeft een meer genuanceerd advies waarbij we niet alleen kijken naar de gewichtsverhouding, maar advies geven op basis van de unieke stabiliteitsscore. Deze score heeft betrekking op de krachten die vrij komen tijdens het slingeren van de combinatie. Hoe hoger die score is, hoe groter de demping en hoe kleiner de kans op slingeren. Het oordeel dat we er aan geven is te vergelijken met een schoolcijfer. In de grafiek is de relatie te zien tussen het gewicht van de auto en de stabiliteit. Uitgegaan is van een goed beladen caravan Caravantrekker (Menno van der Heijden) 4

5 van 1500 kg met een kogeldruk van 80 kg die getrokken wordt door een auto met een leeggewicht van 1300 tot 1700 kg. Vanaf zo n 1500 kg vinden we in dit voorbeeld de score voldoende bij normaal gebruik. Bij een lager gewicht van de auto wordt het extra oppassen en is een (nog) betere belading vereist. Bovendien is het verstandig om met een lagere snelheid te rijden. Afmetingen auto en caravan Gunstig voor de stabiliteit is een lange dissel van de caravan, d.w.z. de afstand van de wielen tot aan de koppeling. Dit moeten we wel in verhouding bekijken tot de totale lengte van de caravan. Immers grote lengte achter de as is juist weer ongunstig. Netto is het zelfs zo dat een grotere caravan iets ongunstiger is bij gelijk gewicht dan een kleine caravan. Daarnaast is een grotere caravan meestal ook zwaarder wat het verschil groter maakt. Voor de trekauto geldt dat die stabieler is, naarmate de auto een langere wielbasis heeft en een kortere achteroversteek. De trekhaak moet dus zo dicht mogelijk bij de achteras gesitueerd zijn. Bij een grote achteroversteek zal de trekhaak meer zijdelings bewegen bij kleine stuurcorrecties, vandaar dat de combinatie wat minder stabiel aanvoelt. Banden en wielophanging Banden, juiste bandenspanning, vering en wielophanging van zowel de trekauto als de caravan beïnvloeden vooral de stabiliteit tijdens het normale rijden. De caravan krijgt minder snel een aanleiding om te gaan slingeren omdat een 'stuggere' achterwiel ophanging (met bijvoorbeeld hulpveren) van de auto en een verhoogde bandenspanning zorgen dat de auto minder zijdelingse bewegingen toelaat. De achterbanden van de auto op maximale spanning zetten, die geldt bij volle bepakking en snelheid, volstaat al. Ook stugge caravanbanden zoals bijvoorbeeld C-banden (Commercial) geven een stabieler weggedrag. Stabilisatoren en elektronische stabiliteitssystemen Bijna elke (nieuwe) caravan is voorzien van een stabilisatorkoppeling. Die zorgt ervoor dat de demping van een kleine pendelbeweging sneller stopt. Een stabilisator is echter niet in staat om grote, heftige slingeringen geheel te dempen. De krachten zijn dan veel groter dan het wrijvingsmoment van de stabilisator. Daardoor is het verschil in snelheid tussen een beginnende slingering en een fatale slingering kleiner geworden. Een stabilisator verhoogt vooral het rijcomfort en in iets mindere mate de stabiliteit maar kan slingeren niet voorkomen. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 5

6 Elektronische stabiliteitssystemen verhogen niet de stabiliteit maar kunnen juist wel slingeren voorkomen. Ze zijn te verdelen in systemen die de remmen van de caravan aantrekken bij slingeren en systemen die auto stabiliseren en daarbij eventueel ook de snelheid wegnemen. Als aanvulling op een stabilisator bieden deze systemen veel extra veiligheid. Systemen voor in de caravan hebben afkortingen als: ATC, IDC, LEAS, ETS02, en ITBS. Al deze systemen trekken de caravanremmen aan als gesignaleerd wordt dat de caravan te veel pendelbewegingen maakt. De hele combinatie wordt gestrekt en de snelheid wordt lager waardoor de pendelbeweging effectief gestopt wordt. Sommige auto s hebben bij de montage van een trekhaak een uitbreiding van het ESP (Electronic Stability Program) met TSP (Trailer Stability Program) of TSA (Trailer Stability Assist). Zodra in de auto enige slingering wordt waargenomen van de caravan probeert het systeem eerst de auto te stabiliseren door kort de rechter en linker rem van de auto te activeren. Heeft dit onvoldoende resultaat dan remt de hele auto af om de combinatie onder de kritische snelheid te brengen. Het effect van al deze elektronische stabilisatie systemen is erg positief, maar bedenk wel dat ze pas ingrijpen als de combinatie al aan het slingeren is. Daarmee is het dus alleen een extra vangnet voor als het mis dreigt te gaan, maar helpt het niet de stabiliteit te vergroten. De kans op gevaarlijk slingeren wordt wel een stuk verkleind als deze systemen op de auto en de caravan zijn gemonteerd. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 6

7 Belaad de combinatie zorgvuldig Belading en kogeldruk hebben een grote invloed op de stabiliteit. Een goede combinatie kan bij verkeerde belading kritisch worden en een matige combinatie kan bij zorgvuldige belading toch nog redelijk veilig zijn. Slechte belading is in dit voorbeeld door 50 kg meer (onnodige zaken?) mee te nemen, niet goed te verdelen in de caravan en 8 kg minder kogeldruk. Goede belading begint met niet te veel in de caravan mee te nemen. Niet alleen bagage maar ook ingebouwde accessoires en een volle watertank tellen daarbij mee. Een mover, airco, satellietschotel etc. verhogen het gewicht wat uiteindelijk nadelig uitpakt. Overigens maakt het natuurlijk niet uit of de kilo s als belading geladen worden of al vast zitten in een zwaardere caravan. Verstandig is om zoveel mogelijk zware bagage in de auto te vervoeren. Zelfs het verplaatsen van 50 kg van de caravan naar de auto kan al een enorme winst opleveren. Het gebruik van een dakkoffer is vaak een geschikte optie voor bijvoorbeeld een zware voortent. De auto dus zo zwaar mogelijk maken en de caravan zo licht mogelijk is positief. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 7

8 Kogeldruk Kogeldruk, het gewicht waarmee de caravan op de trekhaak van de auto drukt, is misschien wel de belangrijkste factor bij slingeren. Bij een lage kogeldruk neemt de stabiliteit en de demping enorm af. In Europa is het advies dat de kogeldruk minimaal 5%, en beter 7% is van het totale caravangewicht. In de Verenigde Staten en in Australië is 15% heel normaal, alleen zijn de in Europa gebruikte combinaties daar niet geschikt voor. Meet de kogeldruk als de caravan waterpas staat Met 5% tot 7% zit je al vaak aan de maximaal toegestane kogeldruk van de auto. In de berekeningen geven we een advies op basis van het caravangewicht en als dat (veel) hoger is dan toegestaan voor de auto, dan is eigenlijk de caravan te zwaar voor die auto. Het kan zijn dat de auto niet lekker rijdt bij die maximale kogeldruk. In dergelijke gevallen zijn hulpveren aan te raden. De maximale kogeldruk staat op het typeplaatje van de trekhaak, maar soms heeft de autofabrikant een lagere waarde vastgesteld. Die is te vinden in het instructieboekje. Is de caravan volledig beladen meet dan de kogeldruk. Is die heel anders dan het advies, dan zal je de belading moeten aanpassen. Dit doe je door gewicht te verplaatsen vanuit de uiteinden van de caravan naar het midden. Om bijvoorbeeld meer kogeldruk te krijgen kan je dus beter 20 kg van achter naar het midden verplaatsen dan 10 kg van achter helemaal naar voren. Extra gewicht toevoegen in de caravan om tot een betere belading te komen is geen goede methode. Een juiste kogeldruk is heel belangrijk. Een te lage kogeldruk geeft veel onstabiliteit, maar een te hoge kogeldruk maakt de auto minder stabiel. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 8

9 Verdeling van gewicht Een slingerende caravan zal bewegen om zijn middelpunt (zwaartepunt even voor de as). Doordat er veel gewicht voor en achter de as is zit, zal dit werken als een wip. Voor slingeren is het giertraagheidsmoment van invloed (yaw inertia). Je krijgt een laag giertraagheidsmoment als zoveel mogelijk zware spullen in de caravan zo dicht mogelijk bij de as zijn geplaatst. Zware onderdelen in de caravan zijn bijvoorbeeld: het keukenmeubel, de koelkast, accu, reservewiel, airco etc. Ook bij de losse belading is het t beste om de zwaarste spullen zo veel mogelijk in het midden van de caravan op te bergen. In de bovenkastjes voor- en achterin, kan je alleen lichte spullen opbergen. De grote bergplaatsen onder de bedden meestal voor- en achterin, zijn dus niet gunstig om vol te stouwen met zware spullen (zoals voortent, snoeren, BBQ etc.). Ook de disselbak is geen ideale plaats voor het reservewiel en volle watertanks. Probeer ook de linker- en rechterkant van de caravan even zwaar te beladen. Een onderwerp dat veel mensen bezig houdt is het vervoer van fietsen. Het zal duidelijk zijn dat het onmogelijk is om de caravan goed te beladen als er fietsen (40 kg) achterop vervoerd worden. Het giertraagheidmoment neemt te veel toe, en moet onevenredig gecompenseerd worden om toch voldoende kogeldruk te krijgen. Verreweg de beste plaats voor fietsen is op of in de auto (of op het dak of aan de achterklep van de auto). Vervoer in of op de auto is gunstig omdat 40 kg gewicht van de caravan verplaatst wordt naar de auto. Voorop is alleen mogelijk als de auto de verhoogde kogeldruk aan kan. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 9

10 Pas tijdig de snelheid aan We hebben inmiddels gezien dat de snelheid van grote invloed is op de demping en daarmee de kans op slingeren. Ook in de berekeningen kunnen we dit laten zien. Het minder snel rijden en het verlagen van de snelheid zorgt voor minder slingering. Door 10 km/u minder hard te rijden is bijvoorbeeld net zo veel effect te bereiken als fietsen te vervoeren of een iets te zware caravan trekken. Via de berekeningen is ook te verklaren dat de ene combinatie, toch veilig veel sneller kan rijden dan een andere combinatie die bijvoorbeeld een ongunstiger gewichtsverhouding heeft of minder goed beladen is. Als de combinatie onverhoopt toch in de slinger raakt is het zaak de snelheid zo snel mogelijk te verlagen. Blijft een caravan slingeren na een pendelbeweging dan is op dat moment altijd de snelheid te hoog. Dat wil zeggen: zou je langzamer rijden, dan houdt de pendelbeweging veel eerder op en komt de combinatie niet of minder in slingering. Gaat de caravan toch slingeren dan weet je dat de snelheid te hoog is. Laat dan het gas los en helpt dat niet direct, rem dan onmiddellijk (door de remdruk gelijkmatig op te bouwen). Snelheid verminderen is de enige mogelijkheid om de combinatie weer in het gareel te krijgen. Ga niet proberen tegen te sturen om de pendelbeweging op te vangen, maar blijf strak rechtuit sturen. Wacht ook niet met remmen totdat de caravan recht achter de auto zit maar reageer direct en rijd voortaan minder snel! Lastig is alleen van te voren aan te geven welke snelheid te hoog is. Soms is namelijk de wettelijk toegestane snelheid van 80 of 90 km/u veel te hoog en soms zijn veel hogere snelheden nog veilig. Een extra gevaar vormen afdalingen. De stabiliteit neemt namelijk bij het naar beneden rijden af, terwijl vaak de snelheid toeneemt. Er gebeuren bijvoorbeeld in Nederland veel 'slinger' ongelukken in tunnels onder het water door. Normaal kan de stabiliteit op de vlakke weg bij 100 km/u ruim voldoende zijn of aanvoelen, maar helling af kan dat bij Caravantrekker (Menno van der Heijden) 10

11 90 km/u als de caravan zou gaan pendelen door bijvoorbeeld een inhalende bestelauto, niet meer stabiel zijn. Zeker in het buitenland waar veel heuvels zijn raden we het gebruik van de cruise control niet aan. De reactie om gas los te laten vraagt om een extra handeling (namelijk het uitzetten of uitschakelen via het rempedaal) en kost daardoor meer tijd dan alleen het loslaten van het gaspedaal. Bij 100 km/u leg je 28 m/s af! Bovendien denk je wellicht bij het voelen van een eerste slingering dat die vanzelf wel over zal gaan en ga je toch net iets later over tot handelen, terwijl gas loslaten bij een eerste slingering min of meer een automatisme zou moeten zijn. Stabiliteit berekenen Op Caravantrekker berekenen we een slingerscore voor de combinatie en de belading. Op basis van de kogeldruk, afmetingen van de caravan zoals dissellengte, gewichtsverhouding en verdeling van de lading (giertraagheidsmoment), berekenen we de krachten die er spelen op het moment dat de caravan in een slinger komt. Is de score hoog, dan zal de caravan eerder en gemakkelijker stabiliseren na een pendelbeweging dan bij een lage score. De demping is dan groter. De score zegt weinig over het stabiel aanvoelen onder normale omstandigheden waarbij van slingeren nog sprake is. Invullen van de gegevens Door het rijklaar gewicht van de auto in te vullen (zie de kentekencard) benader je het beste het werkelijk gewicht inclusief de trekhaak van de auto. Vul verder wel het aantal personen in. Bij de belading kan je extra bagage aan de auto toevoegen. De praktijk leert dat een caravan vaak (veel) zwaarder is dan je denkt, 200 kg belading is eigenlijk het minimum en dan hebben we het nog niet over accessoires als airco's, movers, cassette luifels etc. De gewone belading als gasflessen, reservewiel, voortent etc. moeten naast de persoonlijke uitrusting ook een plekje krijgen. Fietsen zijn uiteraard voor- en achterop te plaatsen maar ook (wellicht beter) bij het gewicht van de auto te rekenen. In dit model wordt uitgegaan van een gemiddelde, lege caravan waarbij de inrichting goed verdeeld is tussen voor- en achterin, en samen met de belading, tussen links en rechts. De dissellengte (afstand tussen de as en de koppeling) is een belangrijke factor. Die wordt berekend door de helft van de opbouwlengte af te trekken van de totaallengte. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 11

12 Pas eventueel de opbouwlengte aan als blijkt dat de dissellengte niet overeenkomt met de werkelijke waarde. Hoewel de score in decimalen wordt uitgedrukt geeft de uitkomst slechts een indicatie. Het vergelijken tussen verschillende merken en types auto s of caravans die enkele tienden verschillen kan door andere factoren, die niet meegenomen zijn in de berekening, weer teniet gedaan worden. Ook de genoemde snelheden zijn indicatief. Als we aangeven dat de score bij een hoge snelheid nog voldoende is, wil dat niet zeggen dat hoge snelheden zonder gevaar zijn. Caravantrekker (Menno van der Heijden) 12