Wielstanden controleren. In dit artikel wil ik laten zien hoe je met eenvoudige middelen de wielstanden (uitlijning) van je auto kunt controleren. Het voorbeeld wat hier wordt behandeld is, hoe kan het anders, mijn eigen, in originele staat verkerende, VW 1200L 1976. Het voorbeeld dien je dus aan te passen voor je eigen auto. Geef je er rekenschap van dat het uitlijnen in uitlijnstations meestal met optische apparatuur d.m.v. hoekvergroting geschiedt, waardoor afwijkingen zeer nauwkeurig te zien zijn. Als je deze afwijkingen wilt zien zonder deze speciale apparatuur dien je zeer nauwkeurig te werk te gaan. Je dient te beschikken over de volgende middelen: Een vlakke, waterpas garagevloer Een statief of ander eventueel zelfgemaakt hulpstuk als derde handje Een volkomen vlakke stalen rei Een (kleine) waterpas Een schietlood Een meetlint van min. 3m lengte en een schuifmaat We beginnen met het meten van de wielvlucht* omdat de afstelling hiervan directe gevolgen heeft voor de waarden van het toespoor*. Voor de Kever wordt t/m chassisnr. 115 979 202 een wielvlucht van 0 40 ± 30 gegeven. Voor de Kever wordt vanaf chassisnr. 115 979 202 een wielvlucht van 0 30 ± 20 gegeven. Controle van de wielvlucht (verticale scheefstand wiel): De Kever heeft een positieve wielvlucht (camber) hetgeen inhoudt dat de onderlinge afstand tussen de voorwielen aan de bovenkant groter is dan aan de onderkant.. Verwijder om te beginnen de wieldoppen van beide voorwielen, zorg voor een juiste bandenspanning en zet het stuur in de middenstand. Rol de wagen even heen en weer zodat de vering de juiste positie heeft. Houdt nu de draad met het schietlood langs de velg zoals in de foto (figuur1) hieronder en bepaal m.b.v een voelermaat heel nauwkeurig de ruimt tussen draad en velg, aangegeven in punt B. Meet ook de lengte op van de draad tussen Punt A (waar de draad tegen de velg wordt gehouden) tot punt B (waar de draad de velg bijna zal raken). Noteer deze waarden. Bij mijn auto passen het blad van 1mm en het blad van 0,9mm er samen net tussen, terwijl de gemeten lengte van het draadje tussen punt A en B precies 21,0cm oftewel 210mm is. Laten we eerst eens berekenen welke voelermaat er tussen zou moeten kunnen. Voor mijn Kever geldt een wielvlucht van 0 30 ± 20. Door de sinus* van 30 (is 0,5!) te nemen en dit te vermenigvuldigen met afstand A tot B, hier dus 210mm, vinden we als uitkomst voor de waarde van de voelermaat 0,008726535 maal 210 = 1,83mm. Mijn wagen lijkt dus in orde te zijn op dit punt. Om er zeker van te zijn rol ik de wagen een halve wielomwenteling achteruit en herhaal de meting. Dit om een velgafwijking uit te sluiten. Ik vind weer dezelfde waarden. We gaan nu eens kijken wat gezien de tolerantie de uiterste waarden zouden mogen zijn. Bij een tolerantie van ± 20 zoals bij dit voorbeeld van toepassing is, ligt de wielvlucht dus tussen de 0 10 en de 0 40. De minimale waarde zal zijn (sin 10 ) maal 210mm. Dit geeft als uitkomst 0,002908877 maal 210mm is 0,61mm. De maximale waarde zal zijn (sin 40 ) maal 210mm. Dit geeft als uitkomst 0,011635265 maal 210mm is 2,44mm. Let wel op, de wielen mogen onderling niet meer dan 20 verschillen! Ga dus uit van de streefwaarde en niet van de uiterste tolerantie. Als de herkomst van de getallen niet helemaal duidelijk is kun je het geheugensteuntje als bijlage nog een doorlezen. verklaring en uitleg in bijlage
Figuur 1 Samenvatting: Geldt voor jou wagen een wielvlucht van 0 40, vermenigvuldig dan het getal 0,011635265 met de door jou gemeten lengte tussen A en B in mm. Je vindt dan de dikte van de voelermaat die tussen de draad en de velg in punt B past. Geldt voor jou wagen een wielvlucht van 0 30, vermenigvuldig dan het getal 0,008726535 met de door jou gemeten lengte tussen A en B in mm. Je vindt dan de dikte van de voelermaat die tussen de draad en de velg in punt B past. De wielvlucht wordt gecorrigeerd door de excentrische bus van het bovenste fuseedraaipunt te verdraaien. Deze bus is van een groef voorzien die in basisafstelling naar voren wijst. De verdraaiing mag maximaal een kwart slag naar links of naar rechts bedragen vanuit deze basispositie. Controle van het toespoor (toe - in): Toespoor betekent dat de voorwielen, op ashoogte gemeten, op de velgranden aan de voorkant een paar millimeter dichter bij elkaar staan dan aan de achterkant. Wij gaan echter niet meten op ashoogte en nemen niet de velgranden als uitgangspunt. We gaan de opstelling maken zoals weergegeven in Figuur2. Hier zie je een stalen rei van 30cm lengte m.b.v. een statief (of ander zelfgemaakt hulpmiddel) die wat betreft hoogte net boven de as precies waterpas en in het midden is aangebracht tegen de velg. Op deze rei is een streep aangebracht die het midden markeert en zijn er strepen aangebracht op 1cm vanaf het begin en 1cm vanaf het eind. Deze strepen staan dus bij de meetstrepen 1cm en 29cm op de stalen rei, zodat hun onderlinge afstand 28cm is. Dit is gedaan om niet op het uiterst eindje van de rei te hoeven werken. Bekijk hiervoor het bovenaanzicht in Figuur3.
Figuur 2 De rei waterpas net boven de voorwielas Figuur 3 Het bovenaanzicht met de markeringsstrepen
Nu de rei is ingesteld en geplaatst maak je de opstelling met het schietlood zoals in onderstaande foto Figuur4 te zien is, zodat je m.b.v. schilderstape en een potlood de markeringen aan kunt brengen. Doe dit aan de voorkant op de markeringsstreep (29cm) van de rei en aan de achterkant op de markeringsstreep (1cm) van de rei. Doe dit zelfde ook aan de andere kant, zodat je vier meetpunten hebt. Figuur 4 De meetopstelling voor bepaling meetpunten Rol de wagen nu weg van de meetpunten. Je hebt nu de situatie als in onderstaand tekeningetje. Noem de afstand tussen de voorste meetpunten afstand A en tussen de achterste meetpunten afstand B. Tekening1 De kruisjes zijn de meetpunten Voor de Kever geldt een toespoor van totaal 30 ± 15. Let op: dit geldt dus voor beide wielen t.o.v. elkaar. Bij benadering geldt nu dat afstand A in de tekening (sin 30 ) maal 28cm (280mm) is. De uitkomst is 0,008726535 maal 280mm = 2,44mm. (0,008726535 = sin30 ).
De tolerantie berekenen we weer op dezelfde manier als bij de wielvlucht. We zien dan dat afstand A 2,44mm. ± 1,22mm. kleiner moet zijn dan afstand B. Afstelling geschiedt door verdraaiing van de spoorstangen. Draai aan beide kanten van de spoorstangen de bouten van de klembeugels en de moeren van de conische ringen los en verdraai de spoorstang(en) tot het vereiste toespoor is bereikt. Draaien in voorwaartse richting vergoot het toespoor, in achterwaartse richting wordt het toespoor verkleind. Kantel de einden van de spoorstang(en) in dezelfde richting tegen de aanslag zodat deze einden t.o.v. elkaar gericht zijn en zet de klembouten vast. Als het toespoor de goede waarde heeft kun je met de auto de weg op gaan om te zien of het stuur goed in de middenstand staat als je op een vlakke weg rechtuit rijdt. Als dit niet het geval is dan zul je dit met de spoorstangen moeten corrigeren maar kijk eerst of bij een in de middenstand geplaatst stuurwiel de gemerkte ring op de wormas in lijn ligt met de zijkant van het stuurhuisdeksel. Zonder het toespoor te beïnvloeden kun je de stuurstand wijzigen door de spoorstangen in gelijke mate, doch in tegengestelde richting te verdraaien. De meetwaarden van mijn Kever zijn voor afstand B 1511,5mm. en voor afstand A 1509,0mm. Na de wagen weer een halve wielomwenteling verplaatst te hebben vind ik ook nu weer dezelfde waarden. Het toespoor van mijn Kever is afstand B min afstand A, in getal 1511,5 1509,0 = 2,5mm. In orde dus. Tip 1: Als de spoorstangen vastzitten, verwijder deze uit de wagen en spuit ze in met kruipolie. Neem een zware (ca 300 gram) hamer en een lichtere bankhamer. Steun de spoorstang met de zware hamer en tik voorzichtig rondom over de gehele lengte waar de schroefdraad zit op de spoorstang. Na verloop van tijd komt hij wel los. Tip 2: Zet bij het meten van de afstanden A en B (toespoor) een streepje bij een centimeterstreep van het meetlint vlakbij het kruisje wat je met het schietlood hebt bepaald en meet het laatste stukje met een schuifmaat. Zo ben je in staat om op 0,1mm. nauwkeurig te werken. Tip3: Schrijf je gevonden waarden op en laat de auto controleren bij een uitlijnstation. Kijk zelf mee naar de gevonden waarden, zo krijg je een goed idee hoe nauwkeurig een en ander jij zelf kunt bepalen.. Bijlage Toespoor: Toespoor betekent dat de voorwielen, op ashoogte gemeten, op de velgranden aan de voorkant een paar millimeter dichter bij elkaar staan dan aan de achterkant. De wielen staan dus iets schuin naar binnen in rijrichting. Een reden bij een auto met achterwielaandrijving is dat de vooras geduwd wordt en de wielen daardoor de neiging hebben naar buiten uit te wijken. Maar er is nog een reden. Bij een recht lopend wiel is er geen enkele wrijving in zijdelingse zin tussen band en wegdek. Er is dan een zeer geringe kracht nodig om het wiel uit het rechte spoor te brengen. Door een gering toespoor toe te passen ontstaat hierin verbetering. De band moet nu aan het wegdek van binnen naar buiten iets bijslippen waardoor geleiding en spoorkracht ontstaat. Wielvlucht: In verticale zin staat het wiel ook iets scheef. Aan de bovenkant staan de wielen iets verder uit elkaar dan aan de onderkant. Dit noemen we een positieve wielvlucht. In zekere zin lijkt de reden van het toepassen van wielvlucht wel iets op de reden van het toespoor. Een rollend wiel, dat zuiver verticaal staat, zal zich in een rechte lijn voortbewegen. Er is dan tussen loopvlak en wegdek in lengterichting nauwelijks wrijving. Door het wiel iets schuin te plaatsen zal het wiel een cirkelboog naar buiten willen beschrijven. Als we het midden van het raakvlak van de band aan het wegdek bezien dan zal het middelste gedeelte van het loopvlak van de band door de grotere straal een grotere afstand af moet leggen dan de buitenzijde van het loopvlak. Door het wiel te dwingen rechtuit te gaan dan betekent dit dat de
binnenkant van het wiel tot het midden iets naar achteren moet bijslippen, terwijl de buitenkant iets naar voren moet bijslippen. Dit geeft dus grip in rijrichting. Sinus: Zie hiervoor onderstaande tekening 2. Tekening 2 Een rechthoekige driehoek De sinus van een hoek is een verhoudingsgetal van zijde B-C (overstaande zijde) gedeeld door de aanliggende schuine zijde (A-C) bij een rechthoekige driehoek. De bedoelde hoek is hier hoek Alpha. In het eerste geval toen wij de wielvlucht berekenden stelde de lengte van het touwtje (bij mij dus 210mm.) de schuine zijde A-C voor. De ruimte tussen draadje en velg die ik met de voelermaat meette stelde overstaande zijde B-C voor. De aanhaalmomenten in m.dan (m.kg): Fuseekogels aan fusee 5,0 7,0 Spoorstang aan fuseearm 3,0 (tot eerstvolgende splitpengat verder draaien) Moeren van conische ringen op spoorstangen 2,5 Klembouten in beugels op spoorstangen 1,5 Hopelijk ben ik er in geslaagd een en ander duidelijk te maken en hoop dat je er veel plezier aan zult beleven. Peter van Haandel