ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Η ταχύτητα και τα ίχνη αυτοκινήτου κατά την οριακή πλαγιολίσθηση

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ Τ.Ε. & ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Η ταχύτητα και τα ίχνη αυτοκινήτου κατά την οριακή πλαγιολίσθηση Ονοματεπώνυμο Φοιτητή : Χατζηθεοφάνους Παναγιώτης Α.Ε.Μ 5400 Επιβλέπων Καθηγητής κ. Τσακατάρας Γεώργιος Καβάλα 2014

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται τη θεματική ενότητα «Η ταχύτητα και τα ίχνη αυτοκινήτου κατά την οριακή πλαγιολίσθηση». Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσει τα σημάδια παρέκκλισης προς τα επίπεδα κίνησης και πέδησης ενός οχήματος τη στιγμή που έγιναν τα σημάδια αυτά. Για το λόγο αυτό στο πρώτο κεφάλαιο αναλύουμε τις ιδιότητες, τα κύρια μέρη, του τύπους των ελαστικών και του συμβολισμούς τους καθώς επίσης και την εξ επαφής δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ ελαστικών και οδοστρώματος. Στο δεύτερο κεφάλαιο κάνει λόγο για το πώς το σύστημα διεύθυνσης γενικότερα επηρεάζει την έναρξη πλαγιολίσθησης ενός οχήματος. Επιπλέον αναλύεται η γεωμετρία διεύθυνσης και οι γωνίες Κάμπερ και Κάστερ. Ακολουθεί το τρίτο κεφάλαιο όπου παρουσιάζεται η δημιουργία τριβής και τροχοπέδησης. Αναλυτικότερα μιλάμε για τα ιδιαίτερα γνωρίσματα της τριβής, τον συντελεστή τριβής ολίσθησης και πως αυτός υπολογίζεται τα ίχνη τροχοπέδησης και από πού επηρεάζονται και τέλος τα ίχνη της πλαγιολίσθησης. Περνώντας στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο αναφερόμαστε στους συντελεστές που επιδρούν στην πορεία του οχήματος, στην ουδέτερη διεύθυνση, την υπερστροφή, την υποστροφή, την κρίσιμη ταχύτητα. Τέλος παρουσιάζουμε τον υπολογισμό της κρίσιμης ταχύτητας, τα σημάδια εκτροπής και ειδικότερα την πλαγιoλίσθηση. [2]

3 ABSTRACT This project is a diplomatic work on the subject «the speed and the yaw marks of a vehicle during the side skid». The aim of this work is to present the marks of derogation to the levels of moving and braking of a vehicle, the time that happened those marks. For this reason in the 1 st unit we analyze the properties, the main parts, the type of the tires and their symbols, furthermore the contact force that s developing between tires and road. In the 2 nd unit we refer to how the steering generally affect the beginning of a side skid of a vehicle. In addition it is analyzed the geometry of steering and the angles Camber and Caster. It is following the 3 rd unit where it is presented the creation of friction and braking. Analytically we discuss about the particular factors of the friction, the coefficient of sliding friction and how it is calculated the yaw marks of braking, from where are influenced and finally we referred to the yaw marks of slide skid.. At the 4 th and final unit we refer to the factors that influence the vehicle s route, the neutral steer, the understeer, the oversteer, the critical speed yaw. Finally we present the calculations of critical speed yaw, the yaw marks and especially the slide skid. [3]

4 ΠΕΡΙΟΧΟΜΕΝΑ 1 ο Κεφάλαιο: Ελαστικά 1.1 Ιδιότητες ελαστικών Κύρια μέρη ελαστικού Τύποι ελαστικών Τύποι πελμάτων Συμβολισμοί ελαστικών Η Εξ επαφής Δύναμη ο Κεφάλαιο : Σύστημα διεύθυνσης 2.1 Γενικά Μέθοδοι διεύθυνσης Γεωμετρία διεύθυνσης Γωνία Κάστερ (CASTER) Γωνία Κάμπερ (CAMBER) 26 3 ο Κεφάλαιο: Τριβή-Τροχοπέδηση 3.1 Ιδιαίτερα γνωρίσματα της τριβής Συντελεστής τριβής ολίσθησης Υπολογισμός συντελεστή τριβής ολίσθησης Συντελεστής τριβής οδοστρώματος Παράγοντες τριβής Ίχνη τροχοπέδησης Ταχύτητα και απόσταση τροχοπέδησης Παράγοντες που επηρεάζουν την απόσταση τροχοπέδησης Είδη τροχοπεδήσεως Ιδιαίτερα γνωρίσματα των ιχνών τροχοπεδήσεως Συμπεριφορά αυτοκινήτων σε ελαττωματικές τροχοπεδήσεις Ίχνη πλαγιολίσθησης..40 [4]

5 4 ο Κεφάλαιο : Συντελεστές που επιδρούν στην πορεία ενός οχήματος- Πλαγιολίσθηση 4.1 Αποτελέσματα δυνάμεων στην πορεία ενός οχήματος. Ουδέτερη διεύθυνση...43 Υποστροφή.43 Υπερστροφή Κρίσιμη Ταχύτητα πλαγιολίσθησης Σημάδια εκτροπής Τι ακριβώς είναι οριακή πλαγιολίσθησης; Υπολογισμός της κρίσιμη ταχύτητας πλαγιολίσθησης 47 Βιβλιογραφία..56 [5]

6 1 ο Κεφάλαιο: Ελαστικά 1.1 Ιδιότητες ελαστικών Τα ελαστικά ενός οχήματος πρέπει να έχουν τις εξής ιδιότητες: Να σηκώνουν το βάρος του οχήματος. Να απορροφούν τα μικρά κτυπήματα που προέρχονται από τις ανωμαλίες του δρόμου. Nα μεταβιβάζουν στο όχημα όλες τις αναπτυσσόμενες δυνάμεις από το φρενάρισμα και την κίνηση (επιταχύνσεις, πλευρικές δυνάμεις στις στροφές κλπ.) Να έχουν μικρή αντίσταση κύλισης (λιγότερες τριβές). Να παρέχουν καλή πρόσφυσή πάνω στο οδόστρωμα και να έχουν παράλληλα μεγάλη διάρκεια ζωής. Να μη προξενούν θόρυβο κατά τη κύλισή τους. 1.2 Κύρια μέρη ελαστικών Τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα ελαστικό είναι: α) Τα λινά που αποτελούν το βασικό σκελετό του ελαστικού και περιέχουν νήματα κατασκευασμένα από τεχνητό μετάξι, νάιλον, ρεγιόν (Rayon), χάλυβα ή πολυεστέρα. Τα νήματα των λινών, τοποθετούνται με διάταξη είτε διαγώνια σχηματίζοντας οξεία γωνία ως προς τη φορά περιστροφής του ελαστικού, είτε κάθετα σχηματίζοντας ορθή γωνία ως προς τη φορά ελαστικού. β) Την ενισχυτική ζώνη με δύο ή περισσότερα πλέγματα, που είναι τοποθετημένα πάνω από τα λινά και κατά μήκος της περιφέρειας του ελαστικού. Τα πλέγματα αυτά περιέχουν νήματα από χάλυβα, ύφασμα ή γυαλί (Fiberglass) και τοποθετούνται σε διαγώνια διάταξη, σχηματίζοντας οξεία γωνία ως προς τη φορά περιστροφής του ελαστικού. Σκοπός τους είναι να αυξάνουν την κατευθυντική ικανότητα του ελαστικού. γ) Το πλευρικό τοίχωμα ή πυρεία του ελαστικού, που απορροφά τα κτυπήματα από τις ανωμαλίες του δρόμου και προστατεύει τα λινά. δ) Το πέλμα που είναι η επιφάνεια κύλισης του ελαστικού στο δρόμο. Κατασκευάζεται από φυσικό ή τεχνητό καουτσούκ και συγκολλείται απευθείας πάνω στα λινά στην ενισχυτική ζώνη πλεγμάτων (αν υπάρχει). Η επιφάνεια του πέλματος δεν είναι λεία, αλλά έχει διάφορες εγκοπές και αυλακώσεις εκ των οποίων αυτές που είναι κατά μήκος της περιφέρειας δίνουν τη σωστή κατευθυντικότητα στο ελαστικό, ενώ οι εγκάρσιες μεταφέρουν τις αναπτυσσόμενες δυνάμεις από την κίνηση. Χρησιμοποιούνται επίσης και για την παροχέτευση του νερού, όταν το ελαστικό κινείται σε βρεγμένο δρόμο για να αποφεύγεται το φαινόμενο της υδρολίσθησης (σχηματισμός δέσμης νερού μεταξύ ελαστικού και δρόμου). [6]

7 Τα σχέδια που εμφανίζονται στα πέλματα έχουν σκοπό να διώχνουν τη μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα νερού στον ελάχιστο δυνατό χρόνο. Το βάθος των αυλακώσεων του πέλματος πρέπει να είναι τουλάχιστον 1 mm. ε) Το χείλος του ελαστικού, που έχει σκοπό να το κρατά σταθερό πάνω στη ζάντα. Αυτό επιτυγχάνεται με τη στεφάνη στερέωσης που είναι κατασκευασμένη από χαλύβδινο σύρμα. 1.3 Τύποι ελαστικών Ανάλογα με τον τρόπο συγκράτησης του αέρα, τα ελαστικά χωρίζονται σε: α) Ελαστικά χωρίς αεροθάλαμο (Tubeless). Τα ελαστικά αυτά φέρουν στην εσωτερική τους επιφάνεια, μια αεροστεγή επίστρωση από καουτσούκ, που επεκτείνεται μέχρι τα χείλη τους, για να συγκρατείται ο αέρας μέσα σ αυτά. Υπάρχει μια βαλβίδα που επιτρέπει μόνο την είσοδο του αέρα μέσα στη ζάντα και αποκλείει τη διαφυγή του. Η βαλβίδα αυτή βρίσκεται προσαρμοσμένη πάνω στις ζάντες που χρησιμοποιούνται για τα ελαστικά χωρίς αεροθάλαμο, πρέπει να έχουν βαθύ κοίλωμα και να μη παρουσιάζουν κτυπήματα ή διαβρώσεις. Οι ραφές συγκόλλησης πρέπει να είναι στεγανές, γιατί διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος διαφυγής του αέρα. Τα πλεονεκτήματά τους είναι: o Μεγαλύτερη οδική ασφάλεια. Κι αυτό γιατί αποκλείεται η πιθανότητα κλαταρίσματος του ελαστικού, ενώ μια βαθμιαία διαφυγή του αέρα μπορεί να διαπιστωθεί έγκαιρα και να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα. o Ελαττώνεται σημαντικά η θερμότητα γιατί δεν υπάρχουν οι γνωστές τριβές μεταξύ ελαστικού και αεροθαλάμου. Ο εσωτερικός αέρας ψύχεται καλύτερα, γιατί έρχεται σε άμεση επαφή με τη ζάντα. o Μικρότερο βάρος και εύκολη τοποθέτηση του ελαστικού στη ζάντα. β) Ελαστικά με αεροθάλαμο (σαμπρέλα). Η συγκράτηση του αέρα, μέσα στο ελαστικό αυτού του τύπου επιτυγχάνεται με ένα ξεχωριστό ελαστικό δακτύλιο κυλινδρικής διατομής (αεροθάλαμο), ο οποίος φέρει και την βαλβίδα πλήρωσης αυτού με πεπιεσμένο αέρα. Ο αεροθάλαμος έχει μέγεθος ανάλογο με αυτό του ελαστικού για να μη δημιουργούνται πτυχές (διπλώματα), που μπορούν σταδιακά να προκαλέσουν την καταστροφή του. [7]

8 Σχ.1.1. Κυρία μέρη ελαστικού. Α. Τομή ελαστικού με αεροθάλαμο Β. Τομή ελαστικού χωρίς αεροθάλαμο. Τα ελαστικά ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής των λινών τους, χωρίζονται σε: α) Διαγώνια ή σταυρωτά ελαστικά (συμβατικά). Στα ελαστικά αυτά, τα νήματα ενός λινού τοποθετούνται διαγώνια ως προς τα νήματα του επόμενου λινού, έτσι ώστε όλα τα νήματα να σχηματίζουν οξεία γωνία με τη φορά περιστροφής του ελαστικού, που κυμαίνεται από 26 ως 40. Δεδομένου ότι τόσο κάτω από το πέλμα του ελαστικού, όσο και κάτω από τα πλευρικά τοιχώματα υπάρχει η ίδια διάταξη λινών, τότε κάθε παραμόρφωση των πλευρικών τοιχωμάτων του ελαστικού προκαλεί αντίστοιχη παραμόρφωση του πέλματος. Το αποτέλεσμα είναι να μεταβάλλεται η επιφάνεια πρόσφυσης του ελαστικού με το έδαφος και να δημιουργούνται τριβές. Έτσι δημιουργείται γρήγορη φθορά του ελαστικού, κακό κράτημα στο δρόμο και αυξημένη κατανάλωση. Τέλος, όσο αυξάνει η γωνία μεταξύ των νημάτων και της φοράς περιστροφής του ελαστικού, από τις 26 στις 40, τόσο περισσότερο αυξάνει η ευκαμψία των λινών και η άνεση των επιβατών, ενώ παράλληλα μειώνεται η πλευρική ευστάθεια και η κατευθυντικότητα του ελαστικού. [8]

9 Σχ.1.2. Κατασκευή διαγώνιου ελαστικού (συμβατικό) β) Ακτινικά ελαστικά (Raidial). Στα ελαστικά αυτά τα νήματα λινών είναι ακτινικά, δηλ. σχηματίζουν ορθή γωνία με τη φορά περιστροφής του ελαστικού. Η διάταξη αυτή αυξάνει σημαντικά την ευκαμψία των λινών και την άνεση των επιβατών, μειώνει όμως πολύ την κατευθυντικότητα του οχήματος. Για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα αυτό, τοποθετείται μεταξύ των λινών και του πέλματος ενισχυτική ζώνη από 2 ή περισσότερα πλέγματα (συνήθως 4), κατά μήκος της περιφέρειας του ελαστικού, τα οποία φέρουν νήματα με γωνία 20 ως προς τη φορά περιστροφής. Η ενισχυτική αυτή ζώνη δεν επιτρέπει τη μετακίνηση του πέλματος του ελαστικού, όταν αυτό κυλά στο δρόμο και αυξάνει έτσι την κατευθυντική του ικανότητα. Η παραμόρφωση των πλευρικών τοιχωμάτων δεν επιδρά στο πέλμα του ελαστικού, με αποτέλεσμα να μεταβάλλεται ελάχιστα η επιφάνεια πρόσφυσης του ελαστικού με το δρόμο και να μειώνονται οι τριβές. [9]

10 Σχ.1.3. Κατασκευή ακτινικού ελαστικού (Radial). Άλλα πλεονεκτήματα των ακτινικών ελαστικών είναι: Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής εξαιτίας των ελαττωμένων τριβών. Εξαιρετικό κράτημα στο δρόμο, ιδιαίτερα στις στροφές. Χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου εξαιτίας της μικρότερης αντίστασης κύλισης. Ικανότητα να μεταφέρουν μεγαλύτερες δυνάμεις επιτάχυνσης και επιβράδυνσης. Καλύτερη συμπεριφορά στη βροχή. Στις μικρές ταχύτητες, τα ακτινικά ελαστικά είναι σκληρότερα από τα διαγώνια, εξαιτίας της ζώνης πλεγμάτων. Σε μεγαλύτερες όμως ταχύτητες, επιδρούν περισσότερο τα λινά με τα ακτινικά νήματα αυξάνοντας την ελαστικότητα τόσο που τα ακτινικά ελαστικά να γίνονται πιο άνετα από τα διαγώνια. Ανάλογα με τη μορφή της διατομής τους τα ελαστικά διακρίνονται σε: μπαλούν, σούπερ μπαλούν, χαμηλής διατομής, σούπερ χαμηλής διατομής, σειράς 70, σειράς 60, σειράς 50. Η σχέση διατομής (δηλαδή ο λόγος ύψους προς το πλάτος), είναι πολύ σημαντική για τη συμπεριφορά του ελαστικού στο δρόμο. Σήμερα προτιμούνται ελαστικά με μικρή σχέση διατομής, δηλ. μεγάλες επιφάνειες πέλματος και μικρά ύψη πλευρικών τοιχωμάτων, γιατί παρέχουν μεγαλύτερη οδική ασφάλεια. [10]

11 α) Ελαστικά μπαλούν (Ballon), με λόγο ύψους προς πλάτος 0,98 και πίεση αέρα πλήρωσης από 3 ως 4 bar. Εξαιτίας του μεγάλου πλευρικού ύψους έχουν καλή ελαστικότητα, αλλά παρουσιάζουν αστάθεια στις πλευρικές δυνάμεις. β) Ελαστικά σούπερ μπαλούν (Super Ballon), με λόγο ύψους προς πλάτος 0,95. Είναι φαρδύτερα από τα μπαλούν και έχουν μικρότερη διάμετρο (μέχρι 15"). γ) Ελαστικά χαμηλής διατομής, με λόγο ύψους προς πλάτος 0,88. Για να διακρίνονται από τα μπαλούν χαρακτηρίζονται από το γράμμα L (=Low Section, χαμηλής διατομής). δ) Ελαστικά σούπερ χαμηλής διατομής (σειρά 80), με λόγο ύψους προς πλάτος 0,80. Είναι τα συνήθη ελαστικά που φέρουν τα αυτοκίνητα. ε) Ελαστικά σειράς 70, με λόγο ύψους προς πλάτος 0,7. Τα πλεονεκτήματα των ελαστικών αυτών είναι η καλύτερη πρόσφυση, το κράτημα στο δρόμο και η δυνατότητα να στρίβουν με μεγαλύτερες ταχύτητες, επειδή στέκονται περισσότερο στις αναπτυσσόμενες πλευρικές δυνάμεις. στ) Ελαστικά σειράς 60, 50, με λόγο ύψους προς το πλάτος 0,6 ή 0,5. Σ' αυτά αυξάνει η διάμετρος της ζάντας για να διατηρηθεί σταθερή η συνολική διάμετρος του τροχού (-ζάντας και ελαστικού). Έτσι δημιουργούνται καλύτερες συνθήκες ψύξης και μπορούν να τοποθετηθούν ισχυρότερα φρένα. Τα ελαστικά αυτά, εξαιτίας του μικρού πλευρικού ύψους τους, αντιστέκονται ακόμη περισσότερο στις πλευρικές δυνάμεις και υφίστανται μικρότερη παραμόρφωση, με αποτέλεσμα να παρουσιάζουν πολύ μεγάλη ευστάθεια όταν το αυτοκίνητο στρίβει με μεγάλες ταχύτητες και γρήγορη απόκριση τροχών σε κάθε κίνηση του τιμονιού. Σχ.1.4. Μορφές διατομών των ελαστικών. [11]

12 1.4 Τύποι πελμάτων Η σχεδίαση των διαφόρων πελμάτων εξαρτάται από τη χρήση που προορίζεται το ελαστικό και τη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα. Έτσι υπάρχουν ελαστικά για βροχή, χειμερινά ελαστικά για χιόνι και πάγο, ελαστικά για κίνηση εκτός δρόμου (χωματόδρομοι) κλπ. Ενδεικτικά αναφέρονται οι εξής τύποι: κινείται με ταχύτητες πάνω από 210 Km/h. α) Ελαστικά βροχής για ταχύτητες μέχρι 180 Km/h. Σ αυτά υπάρχουν 3 κύριες κατά μήκος αυλακώσεις για τη διοχέτευση του νερού προς τα πίσω και εγκάρσιες για τη διοχέτευση του νερού στα πλάγια. Ο αριθμός των αυλακώσεων εξασφαλίζει τη γρήγορη διοχέτευση του νερού για ταχύτητες μέχρι 180 Km/h. Σχ.1.6. Ελαστικό υψηλών προδιαγραφών με δείκτη ταχύτητας (ZR) πάνω από 240 km/h. γ) Χειμερινά ελαστικά χωρίς καρφιά. Σχ.1.5. Ελαστικά για στεγνό και βρεγμένο δρόμο με δείκτη ταχύτητας από 190 έως 210 km/h. β) Ελαστικά βροχής για ταχύτητες πάνω από 210 Km/h. Αυτά έχουν 3 μεγάλες κύριες και 4 δευτερεύουσες κατά μήκος αυλακώσεις και πολλές εγκάρσιες, μεγάλες και μικρές, για τη διοχέτευση μεγαλύτερων ποσοτήτων νερού, που απαιτούνται όταν το αυτοκίνητο Τα ελαστικά αυτά χαρακτηρίζονται από το σύμβολο Μ + S (Mud and Snow = Λάσπη και χιόνι). Παρατηρείται σ' αυτά η απουσία κατά μήκος αυλακώσεων και η παρουσία βαθιών αυλακώσεων σε σχήμα στοών λαβύρινθου με πολλές λεπτές χαρακιές. Τα πέλματα αυτά κατασκευάζονται από ειδικό υλικό που διατηρεί την ελαστικότητά του μέχρι και τους -40 C και παρουσιάζουν καλύτερη πρόσφυση πάνω στον πάγο και το χιόνι από τα συνηθισμένα ελαστικά. [12]

13 Τα χειμερινά αυτά ελαστικά έχουν μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 190 Km/h, ελάχιστο βάθος αυλακώσεων 4 mm και τον ίδιο βαθμό πρόσφυσης σε στεγνό και βρεγμένο δρόμο. Φθείρονται όμως περισσότερο σε στεγνό δρόμο. δ) Χειμερινά ελαστικά με καρφιά. Το πέλμα των ελαστικών αυτών, ενισχύεται με ατσάλινα καρφιά τα οποία τοποθετούνται σε ειδικές υποδοχές, με σκοπό την αύξηση της πρόσφυσης στον πάγο και το χιόνι. Η χρήση των ελαστικών αυτών δεν επιτρέπεται σ όλες τις χώρες γιατί προξενούν ζημιές στο δρόμο. ε) Ελαστικά για κίνηση εκτός δρόμου. Το πέλμα των ελαστικών αυτών είναι έτσι σχεδιασμένο, ώστε να αποβάλλονται γρήγορα χαλίκια και πετραδάκια που συναντά ένα όχημα, όταν κινείται σε χωματόδρομο. Σχ.1.8. Ελαστικά για κίνηση εκτός δρόμου. Σχ.1.7. Χειμερινό ελαστικό με καρφιά για χιόνι και πάγο. [13]

14 1.5 Συμβολισμοί ελαστικών. Το μέγεθος των ελαστικών καθορίζεται από το πλάτος b του ελαστικού (σε ίντσες ή χιλιοστά) και τη διάμετρο D της ζάντας (σε ίντσες). Ένα άλλο χαρακτηριστικό μέγεθος, είναι το πλευρικό ύψος h του ελαστικού που δίνεται σε χιλιοστά. Ο λόγος ύψους προς πλάτος h/b καθορίζει τη σχέση διατομής του ελαστικού που αναφέρονται στο πιο κάτω Σχ.1.9. Σχ.1.9. Διαστάσεις σ ένα ελαστικό. α) Τα ελαστικά χαρακτηρίζονται ως εξής: Παράδειγμα 1: 6.45/165 S 14 4PR 6.45: Πλάτος ελαστικού σε ίντσες. Επειδή δεν υπάρχει το σύμβολο R (Radial: ακτινικό), το ελαστικό αυτό είναι διαγώνιο (σταυρωτό). 165: Το πλάτος ελαστικού δίνεται σε χιλιοστά, γιατί αφού δεν αναγράφεται η σχέση διατομής, πρόκειται για ένα ελαστικό σούπερ χαμηλής διατομής (-h/b=0,8), άρα οι διαστάσεις του είναι ίδιες με αυτές ενός αντίστοιχου ακτινικού ελαστικού. S: Σύμβολο για το χαρακτηρισμό της μέγιστης επιτρεπόμενης ταχύτητας. Σύμφωνα με τον πίνακα 1.1 έχει μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 180 Km/h. 14: Διάμετρος ζάντας σε ίντσες. 4PR: Συμβολισμός φόρτισης (4 Rly Rating). Σημαίνει ότι το ελαστικό αυτό μπορεί να δεχθεί μια φόρτιση ίση με τη φόρτιση ενός ελαστικού με 4 στρώσεις από νήματα βαμβακιού ορισμένης ποιότητας. [14]

15 Παράδειγμα 2: 135 SR : Πλάτος ελαστικού σε χιλιοστά. S: Μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 180 Km/h (Πινάκας 1.1 ). R: Ακτινικό ελαστικό (Radial). 13: Διάμετρος ζάντας σε ίντσες. Πινάκας 1.1 Μέγιστες επιτρεπόμενες ταχύτητα. Σύμβολα Μεγ.Επιτρ.ταχύτ.Km/h L 120 M 130 N 140 P 150 Q 160 R 170 S 180 T 190 U 200 H 210 β) Ισχύει η νέα μέθοδος χαρακτηρισμού των ελαστικών σύμφωνα με τον κανονισμό ECE 30 της οικονομικής επιτροπής του ΟΗΕ για την Ευρώπη. Έτσι αποφεύγονται οι ασάφειες του η παρελθόντος. Παράδειγμα 1: 195/70 R 14 90Η 195: Πλάτος ελαστικού σε χιλιοστά 70: Σχέση διατομής h/b = 0,7 ή σειρά R: Ακτινικό ελαστικό Radial 14: Διάμετρος ζάντας σε ίντσες. 90: Χαρακτηριστικός αριθμός για τη φόρτιση του ελαστικού (Πινάκας 1.2). Από τον τύπο του σχήματος φαίνεται ότι έχει φόρτιση ελαστικού μέχρι 600Kg. H: Μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 210 Km/h (Πινάκας 1.1 ). [15]

16 Πινάκας 1.2 Χαρακτηριστικός αριθμός φόρτισης ελαστικού και αντίστοιχα φορτία. Li Kg Li Kg Li Kg Παράδειγμα 2: 185 R 14 reinf. 94 R 185: Πλάτος ελαστικού σε χιλιοστά Κενό διάστημα = σχέση διατομής h/b= 0,8 ή σειρά 80 (συμβατική σειρά γι' αυτό δεν συμβολίζεται). R: Ακτινικό ελαστικό (Radial). 14: Διάμετρος λεζάντας σε ίντσες. reinf. = Reinforced: Ενισχυμένο. Φανερώνει ότι ο σκελετός του είναι ενισχυμένος για να δέχεται μεγαλύτερη φόρτιση από τα κανονικά ελαστικά ίδιων διαστάσεων, ενώ η μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητά του είναι μικρότερη από τα αντίστοιχα κανονικά ελαστικά. 94: Επιτρεπόμενη φόρτιση ελαστικού μέχρι 670 Kg (Πινάκας 1.2). R: Μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 170 Km/h (Πινάκας 1.1 ). [16]

17 Παράδειγμα 3: 205/55 R 16Μ + S 88Τ. 205: Πλάτος ελαστικού σε χιλιοστά 55: Σχέση διατομής h/b=o,55 R: Ακτινικό ελαστικό (Radial). 16: Διάμετρος ζάντας σε ίντσες. M+S: Χαρακτηρισμός για χειμερινό ελαστικό (Mud and Snow= λάσπη και χιόνι) 88: Επιτρεπόμενη φόρτιση ελαστικού μέχρι 560 Kg (Πινάκας 1.2). Τ: Μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα 190 Km/h (Πινάκας 1.1 ). Παρατήρηση: Τα ελαστικά που έχουν μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα πάνω από 210 Km/h, χαρακτηρίζονται σύμφωνα με τη παλιά μέθοδο. 1.6 Η Εξ επαφής Δύναμη Το ελαστικό ενός οχήματος υπόκειται σε παραμορφώσεις λόγω των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτό. Για την μελέτη αυτών των παραμορφώσεων, το όχημα θα εξετασθεί σαν ανεξάρτητο σώμα στο οποίο ασκούνται δύο δυνάμεις: η δύναμη που αναλαμβάνει από το σώμα του οχήματος και η ξ' επαφής δύναμη μεταξύ ελαστικού και οδοστρώματος. Η ανάλυση των δυνάμεων αυτών γίνεται σε τρισδιάστατο κινούμενο σύστημα αξόνων (ακολουθεί το ίχνος του τροχού) που αποτελείται από τον άξονα κύλισης του τροχού (άξονας Χ), τον κάθετο σε αυτόν στο επίπεδο κύλισης (άξονας Υ), και τον κάθετο στο επίπεδο κύλισης (άξονας Ζ). Η κύλιση ενός ελαστικού διακρίνεται σε: Κύλιση υπό την επίδραση προωθητικής ροπής Κύλιση υπό την επίδραση επιβραδυντικής ροπής [17]

18 Τα τμήματα του ελαστικού πριν εισέλθουν στην περιοχή επαφής με το οδόστρωμα συμπιέζονται από την αλληλεπίδραση της ασκούμενης ροπής και της αντίδρασης των τμημάτων που ήδη βρίσκονται σε επαφή με το οδόστρωμα. Αποτέλεσμα αυτού είναι η απόσταση που διανύει ένας τροχός υπό την επήρεια προωθητικής ροπής να είναι μικρότερη από την αντίστοιχη απόσταση ενός υπό κύλιση. Σχ Δυνάμεις που ασκούνται στον τροχό κατά την κύλισή του. Όπου : V : ταχύτητα οχήματος (m/sec) P : κάθετη δύναμη (N) S : πλευρική δύναμη πρόσφυσης (N) U : διαμήκης δύναμη πρόσφυσης (N) α : γωνία πλαγιοδρόμησης οχήματος (rad) Κύλιση υπό την επίδραση προωθητικής ροπής Σχ Παραμόρφωση του ελαστικού κατά την εξάσκηση προωθητικής ροπής. Όταν σε ένα ελαστικό ασκείται επιβραδυντική ροπή, η αδρανειακή δύναμη θα έχει την φορά της κύλισης, ενώ την ίδια στιγμή η αλληλεπίδραση μεταξύ ελαστικού και οδοστρώματος ανθίσταται στην κίνηση. Το αποτέλεσμα είναι, σε αντίθεση με την προηγούμενη περίπτωση, τα τμήματα του ελαστικού πριν έρθουν σε επαφή με το οδόστρωμα να εφελκύονται και έτσι, υπό την επίδραση επιβραδυντικής ροπής, ο τροχός να διανύει μεγαλύτερη απόσταση από ότι σε ελεύθερη κύλιση. [18]

19 Κύλιση υπό την επίδραση επιβραδυντικής ροπής Σχ Παραμόρφωση του ελαστικού κατά την εξάσκηση επιβραδυντικής ροπής. 2 ο Κεφάλαιο : Σύστημα διεύθυνσης 2.1 Γενικά. Σύστημα διεύθυνσης είναι ο μηχανισμός εκείνος του οχήματος, που έχει προορισμό να αλλάζει τη διεύθυνση στην πορεία του οχήματος. Το σύστημα αυτό περιλαμβάνει: α) Το μηχανισμό χειρισμού (τιμόνι), που είναι το εξάρτημα που χειρίζεται απευθείας ο οδηγός για να διευθύνει το όχημα. β) Το σύνολο των στοιχείων του μηχανισμού που περιλαμβάνονται μεταξύ του τιμονιού και των κατευθυντηρίων τροχών και μεταδίδουν στους τροχούς κάθε κίνηση του τιμονιού με μηχανικό, υδραυλικό, πνευματικό, ηλεκτρικό ή σύνθετο τρόπο. γ) Τους κατευθυντήριους τροχούς, που μ αυτούς επιτυγχάνεται η αλλαγή διεύθυνσης της πορείας του οχήματος. Αυτό γίνεται με αλλαγή της γωνίας του μέσου επίπεδου του τροχού ως προς το διάμηκες επίπεδο συμμετρίας του οχήματος. Στο σύστημα διεύθυνσης επενεργούν μια σειρά από δυνάμεις, που κατατάσσονται στις εξής κατηγορίες: α) Τη δύναμη χειρισμού, είναι η δύναμη που καταβάλλει ο οδηγός στο τιμόνι. β) Τις εσωτερικές δυνάμεις του συστήματος, δηλαδή τις επιμέρους δυνάμεις της κινηματικής αλυσίδας από το τιμόνι μέχρι στους κατευθυντήριους τροχούς. [19]

20 γ) Τις δυνάμεις διεύθυνσης που επενεργούν στους κατευθυντήριους τροχούς για την αλλαγή διεύθυνσης του οχήματος. 2.2 Μέθοδοι διεύθυνσης Ανάλογα με την προέλευση της δύναμης διεύθυνσης, υπάρχουν και τα ανάλογα συστήματα διεύθυνσης: α) Σύστημα χειροκίνητης διεύθυνσης. Η δύναμη διεύθυνσης προέρχεται απευθείας από τη δύναμη χειρισμού του τιμονιού, αφού πολλαπλασιασθεί με τη σχέση μετάδοσης του ενδιάμεσου μηχανισμού. β) Σύστημα διεύθυνσης με υποβοήθηση. Η δύναμη διεύθυνσης προέρχεται μεν από τη δύναμη χειρισμού, αλλά υποβοηθάτε κατάλληλα από μια άλλη δύναμη που να είναι μηχανική, υδραυλική, πνευματική, ηλεκτρική ή και συνδυασμός των πιο πάνω. γ) Σύστημα διεύθυνσης με ανεξάρτητη δύναμη. Η δύναμη διεύθυνσης προέρχεται αποκλειστικά από ανεξάρτητη πηγή που μπορεί να είναι μηχανική, υδραυλική, πνευματική, ηλεκτρική ή και συνδυασμός των πιο πάνω. δ) Σύστημα διεύθυνσης των ρυμουλκούμενων, η δύναμη διεύθυνσης προέρχεται από την έλξη του ρυμουλκού. Ανάλογα με το πού επιδρά η δύναμη διεύθυνσης υπάρχουν τα εξής συστήματα: Σύστημα διεύθυνσης με διευθυντήριους τους μπροστινούς τροχούς και συναντάται στη μεγάλη πλειοψηφία των οχημάτων. Σύστημα διεύθυνσης με διευθυντήριους τους πίσω τροχούς, που συναντάται σε μερικά ειδικά οχήματα (π.χ. κλαρκ). Σύστημα διεύθυνσης με διευθυντήριους όλους τους τροχούς, που συναντάται σε γερανούς, μηχανήματα έργων και αρχίζει να εφαρμόζεται σιγά σιγά και στα επιβατικά οχήματα (HONDA PRELUDE MAZDA 626). Σύστημα διεύθυνσης με διευθυντήριους τροχούς σε περισσότερο από έναν άξονα, όχι όμως σε όλους τους άξονες, το οποίο συναντάται επίσης σε γερανούς και μηχανήματα έργων. [20]

21 2.3 Γεωμετρία διεύθυνσης Για να κινηθεί ένα όχημα 4 ή περισσοτέρων τροχών πάνω σε μια καμπύλη τροχιά, έτσι ώστε οι τροχοί του να κυλίονται (συνεχώς) στο έδαφος και να μην ολισθαίνουν σ' αυτό πρέπει όλες οι τροχιές που διαγράφονται από αυτούς να είναι ομόκεντρες. Σε κάθε χρονική στιγμή της κίνησης, υπάρχει ένα σημείο, που θα αποτελεί το κέντρο των περιφερειών που διαγράφουν όλοι οι τροχοί. Σχ.2.1. Στροφή οχήματος. Παράδειγμα: Ας υποτεθεί ότι διευθυντήριοι τροχοί του οχήματος είναι οι μπροστινοί. Επειδή οι πίσω τροχοί δεν αλλάζουν γωνία ως προς το διαμήκη άξονα του οχήματος, μία ευθεία που πάνω της βρίσκεται το κέντρο αυτό της περιστροφής, είναι η προέκταση του κοινού άξονα των δυο πίσω τροχών. Έτσι και η τομή των ακτινών των περιφερειών που διαγράφουν οι δύο μπροστινοί τροχοί βρίσκεται υποχρεωτικά στον ίδιο άξονα, γιατί διαφορετικά οι 4 περιφέρειες δεν θα ήταν ομόκεντρες. Για να συμβεί όμως αυτό, θα πρέπει η γωνία που σχηματίζει ο άξονας του εσωτερικού τροχού (β), να είναι μεγαλύτερη από τη γωνία που σχηματίζει ο άξονας του εξωτερικού τροχού (α), με τον κοινό άξονα των πίσω τροχών. Το ποσοστό που στρίβει περισσότερο ο εσωτερικός από τον εξωτερικό τροχό φαίνεται από την διαφορά (δ) των δύο πιο πάνω γωνιών (δ=β-α). Η διαφοροποίηση αυτή των γωνιών στροφής επιτυγχάνεται με κατάλληλη διάταξη των κινηματικών ράβδων του συστήματος διεύθυνσης. Ο κινηματικός αυτός μηχανισμός, ονομάζεται τετράπλευρο του ΑΚΕΡΜΑΝ και σχηματίζεται από τον κυρίως άξονα του μπροστινού συστήματος (πραγματικό ή υποθετικό), τους δύο βραχίονες που [21]

22 συνδέονται με τα ακραξόνια των τροχών και τη συνδετική μπάρα των δύο βραχιόνων, που τοποθετείται συνήθως πίσω από τον άξονα, αλλά μπορεί να τοποθετηθεί και μπροστά απ αυτόν. Σχ.2.2. Τετράπλευρο του ΑΚΕΡΜΑΝ. Όταν το όχημα κινείται σε ευθεία, τότε οι άξονες των μπροστινών και των πίσω τροχών είναι παράλληλοι και το κέντρο περιστροφής είναι στο άπειρο. Το τετράπλευρο του ΑΚΕΡΜΑΝ είναι τότε ένα ισοσκελές τραπέζιο, η δε τομή των προεκτάσεων των βραχιόνων βρίσκεται στο μέσο του πίσω άξονα. Σχ.2.3. Τομή των προεκτάσεων των ψαλιδιών στο κέντρο του πίσω άξονα. Ένα χαρακτηριστικό του συστήματος είναι, ότι οι τροχιές των πίσω τροχών έχουν μικρότερες ακτίνες από τις αντίστοιχες των μπροστινών τροχών, δηλ. R 1 < R 3 και R 2 < R4. Έτσι εξηγείται γιατί όταν το όχημα παίρνει κλειστές στροφές, οι πίσω τροχοί ανεβαίνουν στο πεζοδρόμιο. Το στοιχείο αυτό χρησιμοποιείται από τους οδηγούς κατά το παρκάρισμα σε στενούς χώρους, όπου είναι ευκολότερο να γίνεται με την προς τα πίσω κίνηση. [22]

23 Σχ.2.4. Οι τροχιές των πίσω τροχών έχουν μικρότερες ακτίνες από τις αντίστοιχες των μπροστινών τροχών. Ομόκεντρες τροχιές των τροχών, επιτυγχάνονται επίσης, όταν οι μπροστινοί τροχοί είναι σταθερά συνδεδεμένοι με τον άξονα τους και περιστρέφεται ολόκληρο το συγκρότημα άξονας - τροχοί γύρω από μια κατακόρυφο, στο μέσο του μπροστινού άξονα. Ο τρόπος αυτός χρησιμοποιείται στα ρυμουλκούμενα. Σχ.2.5. Τρόπος στροφής ρυμουλκούμενου. 2.4 Γωνία Κάστερ (CASTER) Η σύνδεση του μπροστινού άξονα με τους διευθυντήριους τροχούς πρέπει να είναι τέτοια, ώστε να επιτρέπεται η περιστροφή για ορισμένη γωνία του επιπέδου του τροχού ως προς τον σταθερό άξονα. Αυτό, στα αυτοκίνητα χωρίς ανεξάρτητη ανάρτηση επιτυγχάνεται με τη βοήθεια του πείρου του ακραξόνιου, που δεν είναι κατακόρυφος, αλλά σχηματίζει ορισμένες γωνίες. [23]

24 Στα αυτοκίνητα με ανεξάρτητη ανάρτηση που ο πείρος έχει καταργηθεί, σαν άξονας του πείρου θεωρείται: α) Για πάνω και κάτω ψαλίδια, η νοητή ευθεία που συνδέει τους σφαιρικούς συνδέσμους (μπαλάκια) των ψαλιδιών αυτών. β) Για γόνατα Μακ Φέρσον, η αξονική ευθεία του γόνατου Μακ Φέρσον (μπουκάλας). Η γωνία Κάστερ που βρίσκεται σε επίπεδο παράλληλο με το διαμήκη άξονα του οχήματος, είναι η γωνία ε που σχηματίζεται από τον άξονα του πείρου και την κατακόρυφο που διέρχεται από το μέσο του πείρου. Όταν η προέκταση του άξονα του πείρου συναντά το έδαφος μπροστά στο ίχνος της κατακόρυφου, τότε έχουμε θετική γωνία Κάστερ, ενώ όταν το συναντά πίσω από το ίχνος της κατακόρυφου τότε έχουμε αρνητική γωνία Κάστερ. Σχ.2.6.Γωνία Κάστερ σε αυτοκίνητο και σε μοτοσικλέτα. Η γωνία Κάστερ δίνεται είτε σε μοίρες είτε σε χιλιοστά (σαν απόσταση I επί του εδάφους. μεταξύ των ιχνών της προέκτασης του άξονα του πείρου και της κατακόρυφου). Η θετική γωνία Κάστερ (από 3 ως 5 περίπου), έχει σκοπό να επαναφέρει τους τροχούς του οχήματος στην ευθύγραμμη πορεία μετά από κάθε καμπύλη τροχιά που διαγράφουν αυτοί, όταν το όχημα στρίβει. Βελτιώνει την κατευθυντικότητα και σταθερότητα του οχήματος στην ευθεία. Γι' αυτό τα αυτοκίνητα με τον κινητήρα πίσω, που είναι σχετικά ελαφριά μπροστά, έχουν μεγαλύτερη γωνία Κάστερ απ' ότι τα οχήματα με τον κινητήρα μπροστά. [24]

25 Η αρνητική γωνία Κάστερ, χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα με μπροστινή κίνηση και μειώνει τις δυνάμεις επαναφοράς που αναπτύσσονται στους τροχούς όταν στρίβουν, αποτρέποντας έτσι μια πολύ απότομη επαναφορά τους στη ευθεία πορεία, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει άσχημες καταστάσεις για τον οδηγό. Ακόμα, μειώνει την αστάθεια του οχήματος στους πλευρικούς ανέμους και την επίδραση των ανωμαλιών του δρόμου στο όχημα Γενικά η γωνία Κάστερ επηρεάζει τις δυνάμεις επαναφοράς των τροχών που έχουν στρίψει, σταθεροποιεί το σύστημα διεύθυνσης και εμποδίζει την ολίσθηση των τροχών. Έλεγχος γωνίας Κάστερ. Η μεταβολή της γωνίας Κάστερ οφείλεται στη στρέβλωση του μπροστινού άξονα των τροχών, στην κακή τοποθέτηση του μπροστινού ελατήριου ή γόνατου Μακ Φέρσον, την παραμόρφωση του ψαλιδιού ανάρτησης, στη μετακίνηση της αντιστρεπτικής δοκού (ζανφόρ) ή στην κακή ρύθμισή της. Η μεταβολή της γωνίας Κάστερ γίνεται αντιληπτή από την έλλειψη σταθερότητας κατά την οδήγηση, τη μικρή δύναμη επαναφοράς του τιμονιού μετά από τη στροφή των τροχών και την πορεία του αυτοκινήτου προς τη μία πλευρά, όταν έχει μεταβληθεί η γωνία στον ένα τροχό. Η μέτρηση της γωνίας Κάστερ γίνεται με τη συσκευή ευθυγράμμισης τροχών που μπορεί να είναι μηχανική, οπτική ή ηλεκτρονική. Το αυτοκίνητο πρέπει να βρίσκεται σε επίπεδο και οριζόντιο έδαφος, οι δε μπροστινοί τροχοί, τοποθετούνται πάνω σε 2 περιστρεφόμενες πλάκες (πιάτα) Προσαρμόζεται ένας αισθητήρας (κεφαλή) στο κέντρο του τροχού που πρέπει να μετρηθεί, με μηχανικό τρόπο (στα χείλη της ζάντας), ή μαγνητικά (στο κέντρο αυτής), και ευθυγραμμίζεται (αντισταθμίζεται) σε οριζόντια θέση με τη βοήθεια ενσωματωμένου αλφαδιού. Πάνω στην κεφαλή βρίσκεται η κλίμακα για τη μέτρηση της γωνίας Κάστερ, καθώς και οι κλίμακες για τη μέτρηση των άλλων γωνιών του συστήματος διεύθυνσης. Στη συνέχεια περιστρέφεται ο τροχός κατά 20 προς τη μια πλευρά, όπως φαίνεται στο μοιρογνωμόνιο της πλάκας περιστροφής του. Στο σημείο αυτό ελέγχεται αν η κεφαλή είναι οριζόντια και μηδενίζεται η ένδειξη της γωνίας Κάστερ με τη βοήθεια ενός ρυθμιστικού διακόπτη. Περιστρέφεται εκ νέου ο τροχός προς την αντίθετη πλευρά κατά 20, δηλαδή συνολική περιστροφή 40 από τη θέση μηδενισμού και λαμβάνεται η τιμή της γωνίας Κάστερ. Τέλος, ελέγχεται αν η τιμή αυτή είναι μέσα στα όρια που καθορίζονται από τον κατασκευαστή του οχήματος, διαφορετικά γίνεται η ρύθμισή τους. Οι καινούργιες ηλεκτρονικές ευθυγραμμίσεις με κομπιούτερ διαθέτουν κεφαλές που συγκροτούνται στα χείλη της ζάντας, οι μετρήσεις δε μεταφέρονται με καλωδίωση στη συσκευή και απεικονίζονται στην οθόνη του κομπιούτερ. [25]

26 Η ρύθμιση της γωνίας Κάστερ στα αυτοκίνητα με ανάρτηση τύπου Μακ Φέρσον γίνεται με προσθήκη ή αφαίρεση ροδελών στην αντιστρεπτική δοκό (ζανφόρ), ή στην περιστροφή κατά τη μία ή την άλλη φορά ρυθμιστικών παξιμαδιών, του πάνω ψαλιδιού (για περίπτωση ανάρτησης με διπλά ψαλίδια). Κλίση του πείρου του ακραξονίου. Η γωνία αυτή βρίσκεται στο εγκάρσιο επίπεδο ως προς το διαμήκη άξονα του οχήματος. Σχηματίζεται από τον άξονα του πείρου και την κατακόρυφο. Η κλίση του πείρου του ακραξόνιου έχει συνήθως τιμές από 5 ως 10. Με την κλίση αυτή επιτυγχάνεται μείωση της καταπόνησης που προέρχεται από τις κρούσεις του εδάφους, μείωση του τζόγου από τις φθορές των εδράνων, επαναφορά του τιμονιού στην ευθύγραμμη θέση μετά από κάθε στροφή, αποφυγή ολίσθησης των τροχών και τέλος σταθεροποίηση του συστήματος διεύθυνσης. Σχ.2.9. Εγκάρσια κλίση του πείρου. 2.5 Γωνία Κάμπερ (CAMBER) Η γωνία αυτή βρίσκεται στο εγκάρσιο επίπεδο ως προς το διαμήκη άξονα και σχηματίζεται από το διαμετρικό άξονα του τροχού και την κατακόρυφο. Η γωνία Κάμπερ και η κλίση του πείρου του ακραξόνιου είναι συμπληρωματικές γωνίες, το δε άθροισμά τους παραμένει σταθερό σε κάθε καταπόνηση που γίνεται στο σύστημα διεύθυνσης. Αν π.χ. μικρύνει η κλίση του πείρου του ακραξόνιου, τότε μεγαλώνει η γωνία Κάμπερ και το αντίστροφο. [26]

27 Η γωνία Κάμπερ μπορεί να είναι θετική ή αρνητική. o Όταν είναι θετική, τότε το πάνω μέρος του τροχού κλίνει προς τα έξω. Τα περισσότερα αυτοκίνητα έχουν στους διευθυντήριους μπροστινούς τροχούς θετική γωνία Κάμπερ, η οποία κυμαίνεται από = 0 20' ως 1 30'. Αποκλίσεις ± 30' είναι μέσα στις επιτρεπόμενες ανοχές. Η θετική γωνία Κάμπερ δίνει καλή πορεία και σταθερότητα στην ευθύγραμμη πορεία, καθώς και μικρή ακτίνα κύλισης. Όσο μεγαλύτερη είναι η θετική γωνία Κάμπερ, τόσο μικρότερες είναι οι πλευρικές δυνάμεις που αναπτύσσονται στις στροφές. Σχ.2.10.Θετική ακτίνα κύλισης. o Όταν η γωνία Κάμπερ είναι αρνητική, τότε το επάνω μέρος του τροχού κλίνει προς τα μέσα. Τα περισσότερα αυτοκίνητα έχουν αρνητική γωνία Κάμπερ στους πίσω τροχούς και κυμαίνεται από - 0 και 30' ως - 2. Στα γρήγορα αυτοκίνητα επίσης, είναι συνηθισμένη η αρνητική γωνία Κάμπερ και στους μπροστινούς τροχούς. Η αρνητική γωνία Κάμπερ βελτιώνει την πλευρική ευστάθεια του οχήματος στις στροφές, επιφέρει όμως και φθορά στην εσωτερική πλευρά του πέλματος του ελαστικού. Σχ.2.11.Αρνητίκη ακτίνα κύλισης. [27]

28 Το σημείο τομής του άξονα του πείρου με το διαμετρικό άξονα του τροχού, δεν συμπίπτει πάντα με το σημείο επαφής του τροχού με το έδαφος. Η απόσταση των σημείων τομής αυτών των αξόνων με το έδαφος ονομάζεται ακτίνα κύλισης. Αν το σημείο τομής του άξονα του πείρου με το διαμετρικό άξονα του τροχού βρίσκεται κάτω από το έδαφος είναι θετική η ακτίνα κύλισης (Σχ.2.10), όταν βρίσκεται πάνω από το έδαφος είναι αρνητική η ακτίνα κύλισης (Σχ.2.11), ενώ αν βρίσκεται επί του εδάφους, τότε συμπίπτει με το σημείο επαφής του τροχού με το έδαφος και η ακτίνα κύλισης είναι μηδενική (Σχ.2.12). Η δύναμη που σπρώχνει τον τροχό προς τα εμπρός ή η δύναμη πίεσης, έχει σημείο εφαρμογής το ίχνος του άξονα του πείρου, ενώ η αντίσταση του εδάφους στον τροχό έχει σημείο εφαρμογής το σημείο τομής του διαμετρικού άξονα του τροχού με το έδαφος. Όταν οι δυνάμεις αυτές έχουν κοινό σημείο εφαρμογής (ακτίνα κύλισης 0), τότε η μία εξουδετερώνει την άλλη, ενώ όταν υπάρχει μεταξύ τους απόσταση (ακτίνα κύλισης θετική), τότε δημιουργείται ένα ζεύγος δυνάμεων, που τείνει να σπρώξει τον τροχό προς τα έξω και να του δώσει μια λοξή θέση, ως προς την κατεύθυνση κίνησής του, κάτι που δημιουργεί καταπόνηση στο σύστημα διεύθυνσης. Ο σκοπός της γεωμετρίας του συστήματος διεύθυνσης είναι να υπάρχουν όσο γίνεται μικρότερες θετικές ακτίνες κύλισης, επειδή έτσι μειώνονται τα ζεύγη δυνάμεων που καταπονούν το σύστημα και αποφεύγεται η ολίσθηση των τροχών. Ακόμα και κατά το φρενάρισμα οι μπροστινοί τροχοί τείνουν να αποκλίνουν, η παρουσία όμως της θετικής ακτίνας κύλισης σ αυτούς εμποδίζει την απόκλιση. Τα ζεύγη δυνάμεων που καταπονούν το σύστημα διεύθυνσης, θα μπορούσαν να μηδενιστούν, αν η γωνία Κάμπερ αυξανόταν πολύ, ώστε να συνέπιπταν τα σημεία εφαρμογής των δυνάμεων (ακτίνα κύλισης 0). Τότε όμως, οι τροχοί με μικρές σχετικά διαμέτρους, όπως είναι στα επιβατικά οχήματα, θα αναγκάζονταν να κυλίονται στο έδαφος, σαν κόλουροι κώνοι και όχι σαν κύλινδροι, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μεγάλη φθορά στα ελαστικά. Σχ Ακτίνα κύλισης μηδέν. [28]

29 Έλεγχος γωνίας Κάμπερ. Η μεταβολή της γωνίας Κάμπερ από τις τιμές που ορίζει ο κατασκευαστής, οφείλεται κύρια στην κάμψη του εμπρόσθιου άξονα των τροχών ή του ακραξονίου και στην αύξηση ή μείωση του μήκους των ψαλιδιών. Η αυξομείωση αυτή των ψαλιδιών μπορεί με τη σειρά της να οφείλεται στη στρέβλωση ή στην κάμψη των ψαλιδιών ή στη φθορά των σινεμπλόκ, ή σε κακή ρύθμιση. Όταν υπάρχουν μεγάλες αποκλίσεις από τις καθορισμένες τιμές τότε πρέπει να αντικαθιστώνται τα εξαρτήματα που έχουν φθαρεί. Η μεταβολή της γωνίας Κάμπερ μπορεί να γίνει αντιληπτή από την πρόωρη φθορά του εξωτερικού μέρους των ελαστικών (για θετικές γωνίες Κάμπερ), ή του εσωτερικού μέρους αυτών (για αρνητικές γωνίες Κάμπερ), τη δυσκολία στο παρκάρισμα του αυτοκινήτου, τα κτυπήματα του τιμονιού στις ανωμαλίες του δρόμου και το κακό κράτημα του αυτοκινήτου στις στροφές. Η μέτρηση της γωνίας Κάμπερ γίνεται με τη συσκευή ευθυγράμμισης τροχών, όπως και στη γωνία Κάστερ, με τη διαφορά ότι εδώ οι τροχοί του αυτοκινήτου πρέπει να βρίσκονται σε ευθεία θέση, δηλαδή το μοιρογνωμόνιο της πλάκας περιστροφής να δείχνει μηδέν. Η τιμή της γωνίας Κάμπερ, λαμβάνεται στη θέση αυτή από την αντίστοιχη κλίμακα της κεφαλής που εφαρμόζεται στον τροχό. Η κεφαλή πρέπει τη στιγμή της μέτρησης να είναι σε οριζόντια θέση. Η ρύθμιση της γωνίας Κάμπερ γίνεται σε όσα οχήματα προβλέπεται από τον κατασκευαστή. Πραγματοποιείται με την πρόσθεση ή αφαίρεση ρυθμιστικών ροδελών διαφόρων παχών στις βάσεις των ψαλιδιών ανάρτησης και τη σύσφιξη των αντίστοιχων βιδών. Σχ.2.13.Ελεγχος της γωνιάς Caster 20 ο έξω. Σχ.2.14.Ελεγχος της γωνιάς Caster 20 ο μέσα. [29]

30 3.1 Ιδιαίτερα γνωρίσματα της τριβής 3 ο Κεφάλαιο: Τριβή-Τροχοπέδηση Σύμφωνα με τη Φυσική, ένα σώμα που τίθεται σε κίνηση σε μια επιφάνεια, θα κινούνταν συνέχεια, αν δεν υπήρχαν: η αντίσταση του αέρα και η τριβή της επιφάνειας. Δύο είναι οι παράγοντες που καθορίζουν την ακινητοποίηση του οχήματος: Η τροχοπέδηση, και Η τριβή. Η τριβή που αναπτύσσεται μεταξύ των ελαστικών και του οδοστρώματος ενεργεί σαν δύναμη σταθερή και αντίθετη στη διεύθυνση της κίνησης του αυτοκινήτου και μεταβάλλει την αρχική ταχύτητά του σε ταχύτητα ομαλά επιβραδυνόμενη, με αποτέλεσμα να επιτυγχάνεται η ακινητοποίησή του. Για το αυτοκίνητο λοιπόν η τριβή έχει μέγιστη σημασία, αφού με τη συνδρομή και μόνο αυτής: α) Τίθεται σε κίνηση, β) Σταματά, και γ) Αλλάζει κατεύθυνση. Ιδιαίτερα γνωρίσματα της τριβής α) Η τριβή είναι μια δύναμη δευτερογενής, εμφανίζεται σαν μια δύναμη έλξης και, κατά γενική ακολουθία, αναπτύσσεται και εξαφανίζεται ταυτόχρονα με τη δύναμη έλξης. β) Είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη έλξης. γ) Αντιδρά σε κάθε κινούμενο όχημα, που δέχεται τροχοπέδηση. δ) Είναι ανάλογη προς το βάρος του κινουμένου αυτοκινήτου (διπλάσιο βάρος αυτοκινήτου σε τροχοπέδηση σημαίνει διπλάσια τριβή). ε) Θεωρητικά τουλάχιστον, δεν εξαρτάται από την ταχύτητα της κίνησης των αυτοκινήτων. στ) Η έκταση της τριβής εξαρτάται από το είδος των προστριβόμενων επιφανειών (γυαλί, ξύλο, ελαστικό κλπ.), από την κατάστασή τους (επιφάνειες λείες, τραχείες κλπ.), αλλά όχι από το εμβαδόν τους (π.χ. διπλάσια επιφάνεια παρουσιάζει τριβή σε διπλάσια έκταση, η πίεση όμως σε κάθε ένα τετραγωνικό εκατοστό μειώνεται στο μισό, γιατί το ίδιο βάρος κατανέμεται σε διπλάσια επιφάνεια). [30]

31 3.2 Συντελεστής τριβής ολίσθησης Συντελεστής τριβής είναι η μονάδα μέτρησης της τριβής, δηλαδή η τριβή, που αντιστοιχεί σε βάρος σώματος ενός κιλού. Παράδειγμα: Μία πέτρα ενός κιλού (1000 gr) σύρεται σε μια επιφάνεια με τη μεγαλύτερη πλευρά της σε επαφή με τη βοήθεια μιας ειδικής ζυγιστικής συσκευής ( καντάρι ). Από την ένδειξη της ζυγαριάς προέκυψε ότι για το σύρσιμο της πέτρας απαιτήθηκε δύναμη έλξης 800 γραμμάρια. Σύμφωνα με τον τύπο της Φυσικής, ο συντελεστής τριβής είναι ίσος με: δύναμη τριβής βάρος ή F = δύναμη τριβής βάρος F = = 0,80 Ο αριθμός 0,80 λέγεται συντελεστής τριβής. Επί πλέον ο συντελεστής τριβής διευκρινίζει: α) Για να συρθεί ένα σώμα, χρειάζεται δύναμη έλξης ίση προς μέρος του βάρους του (π.χ. 0,70, αν ο συντελεστής τριβής είναι 0,70 κλπ.). β) Όταν ένα σώμα σύρεται σε μια επιφάνεια (πχ. αυτοκίνητο κατά την τροχοπέδηση) με δύναμη ίση προς μέρος του βάρους του (τόσα εκατοστά, όσο και ο συντελεστής τριβής), αντιδρά στο να έλκει το σώμα προς την αντίθετη κατεύθυνση. γ) Τέλος, με δεδομένο το συντελεστή τριβής του οδοστρώματος βρίσκεται η επιβράδυνση του αυτοκινήτου συνέπεια αποτελεσματικής τροχοπέδησης βάσει του τύπου: (γ= G*F ή 9,81*0,65=6,37). Έχει υπολογιστεί ότι η επιβράδυνση σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο είναι περίπου 10πλασια από το συντελεστή τριβής. 3.3 Υπολογισμός συντελεστή τριβής ολίσθησης Ο υπολογισμός συντελεστή τριβής ολίσθησης γίνεται με τρεις τρόπους: α) με τη χρησιμοποίηση του παρακάτω πίνακα, β) με σύγχρονα μηχανήματα όπως το Skidman και το Roar και γ) με δοκιμές καινούργιων δοκιμαστικών ιχνών ή παρόμοιο αυτού. Ακολουθεί ο πίνακας που υπολογίζει τη τριβή σε διάφορα οδοστρώματα για τροχούς αυτοκινήτου από ελαστικά. [31]

32 ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΠΡΑΓΟΝΤΟΣ ΤΡΙΒΗΣ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΑ ΟΔΟΣΤΡΩΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΡΟΧΟΥΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ ΑΠΟ ΕΛΑΣΤΙΚΟ ΞΗΡΟ ΥΓΡΟ Περιγραφή οδοστρώματος και συντελεστές τριβής Τσιμέντο νέο τραχύ Τσιμέντο πεπατημένο Τσιμέντο λειανθέν από χρήση Άσφαλτος νέα τραχεία Άσφαλτος πεπατημένη Άσφαλτος λειανθείσα Άσφαλτος σε πλεονασμό Πλακάκια νέα τραχέα Πλακάκια λειανθέντα Πλάκες καινούργιες τραχείες Πλάκες καινούργιες λειανθείσες Χαλίκι πατημένο με λάδια Χαλίκι χαλαρωμένο Πέτρες σπασμένες Πάγος λείος Χιόνι πατημένο Χιόνι χαλαρωμένο Μεταλλικές σχάρες Κάτω των 50 km/h Άνω των 50 km/h Κάτω των 50 km/h Άνω των 50 km/h Από Μέχρι Από Μέχρι Από Μέχρι Από Μέχρι 0,80 1,00 0,70 0,85 0,50 0,80 0,40 0,75 0,60 0,80 0,60 0,75 0,45 0,75 0,45 0,65 0,55 0,75 0,50 0,65 0,45 0,65 0,55 0,60 0,80 1,00 0,65 0,70 0,50 0,80 0,45 0,75 0,60 0,80 0,55 0,70 0,45 0,70 0,40 0,65 0,55 0,75 0,45 0,65 0,45 0,65 0,40 0,60 0,50 0,60 0,35 0,60 0,30 0,60 0,25 0,55 0,75 0,95 0,60 0,85 0,50 0,75 0,45 0,70 0,60 0,80 0,55 0,75 0,40 0,70 0,40 0,60 0,75 1,00 0,70 0,90 0,65 0,90 0,60 0,85 0,50 0,70 0,45 0,65 0,30 0,50 0,25 0,50 0,55 0,85 0,50 0,80 0,40 0,80 0,40 0,60 0,40 0,70 0,40 0,70 0,45 0,75 0,45 0,75 0,55 0,75 0,55 0,75 0,55 0,75 0,55 0,75 0,10 0,25 0,07 0,20 0,05 0,10 0,05 0,10 0,30 0,55 0,35 0,55 0,30 0,60 0,30 0,60 0,10 0,25 0,10 0,20 0,30 0,60 0,30 0,60 0,70 0,90 0,55 0,75 0,25 0,45 0,20 0, Συντελεστής τριβής οδοστρώματος. 'Όταν ένα όχημα κινείται σε οδόστρωμα που παρουσιάζει κλίση και τροχοπεδήσει, ευνόητο και λογικό είναι στην ανηφορική κλίση (ανωφέρεια) να σταματά εύκολα, ενώ αντίθετα στην κατηφορική κλίση (κατωφέρεια) να σταματά δύσκολα. Για να βρεθεί ο συντελεστής τριβής του οδοστρώματος αυτού, πρέπει να αφαιρέσουμε κατωφέρεια ή να προσθέσουμε ανωφέρεια στο συντελεστή τριβής της συνηθισμένης οδού στην κλίση. [32]

33 3.5 Παράγοντες τριβής Για την ανεύρεση της κλίσης μιας οδού ισχύει γενικά ο λόγος: ύψος οριζόντια απόσταση Αναφορικά με τη σχέση ανάμεσα στον παράγοντα τριβής και την κλίση της οδού, είναι διαπιστωμένο ότι η ταχύτητα ενός αυτοκινήτου που κινείται σε οδό που έχει κλίση ανακόπτεται δυσκολότερα στην κατηφόρα παρά στην ανηφόρα. Κατά συνέπεια συναντάμε ένα νέο μέγεθος του παράγοντα τριβής", που αποτελεί το συντελεστή τριβής του οδοστρώματος, αυξημένο ή ελαττωμένο κατά την κλίση της οδού. Υπολογιζόμενη λοιπόν η κλίση της οδού, προστίθεται στο συντελεστή τριβής του οδοστρώματος, εάν αυτοκίνητο κινείται προς την ανηφόρα, αφαιρείται δε εάν κινείται προς την κατηφόρα και το άθροισμα ή η διαφορά αποτελεί τον παράγοντα τριβής. Ο παράγων τριβής για ένα δρόμο που έχει κλίση, είναι απαραίτητο να προσδιορίζεται προκειμένου ακολούθως να υπολογίζουμε την ταχύτητα ενός οχήματος από το μήκος των ιχνών τροχοπέδησης. 3.6 Ίχνη τροχοπεδήσεων. Ίχνη τροχοπεδήσεως καλούμε τα μελανού χρώματος αποτυπώματα των ελαστικών των αυτοκινήτων στο οδόστρωμα, τα οποία δημιουργούνται ύστερα από αποτελεσματική τροχοπέδηση, όπως απεικονίζεται στη φωτογραφία. Η απόσταση τροχοπέδησης αρχίζει από το τέλος της απόστασης απόκρισης των φρένων και τελειώνει στα ίχνη των οπίσθιων τροχών του ακινητοποιημένου οχήματος. [33]

34 Τα ίχνη αυτά είναι τα σημαντικότερα ευρήματα στον τόπο του ατυχήματος, γιατί βοηθούν, πληροφορούν και απαντούν στα πιο κάτω βασικά θέματα: α) για τη θέση που είχε το όχημα στο δρόμο κατά το χρόνο πριν τη σύγκρουσή του (κανονική, αντικανονική). β) για την ανεύρεση του σημείου σύγκρουσης. Το σημείο σύγκρουσης βρίσκεται στο τέλος μιας απότομης διακοπής ιχνών τροχοπέδησης και της ταυτόχρονης έναρξης των ιχνών πλάγιας ολίσθησης, όπως δείχνει το παρακάτω σχεδιάγραμμα, (υπόψη ότι, μετά από ένα σοβαρό ατύχημα, η περίπτωση να συνεχίσει να φρενάρει ο οδηγός είναι πολύ σπάνια, αν όχι αδύνατη). Τα A, Β είναι ίχνη τροχοπέδησης. Τα I, Π είναι ίχνη πλάγιας ολίσθησης. Το σημείο Σ είναι το σημείο σύγκρουσης, όπου τελειώνουν τα ίχνη τροχοπεδήσεως και αρχίζουν τα ίχνη πλάγιας ολίσθησης. γ) για την ανεύρεση της ταχύτητας (αυτό γίνεται με τη χρήση νομογραφήματος). δ) για την ανεύρεση της αρχής της απόστασης αντίδρασης του οδηγού. Η αρχή των ιχνών τροχοπεδήσεως είναι το τέλος της απόστασης αντιδράσεως και απόκρισης φρένων. [34]

35 3.7 Ταχύτητα και απόσταση τροχοπέδησης. Το μήκος των ιχνών τροχοπέδησης ισοδυναμεί με την απόσταση τροχοπεδήσεως. Οι αποστάσεις τροχοπεδήσεως δεν είναι ανάλογες προς τις ταχύτητες αλλά ανάλογες προς τα τετράγωνα των ταχυτήτων (π.χ διπλάσια ταχύτητα = τετραπλάσια απόσταση τροχοπεδήσεως). Διευκρινίζεται ότι από το συνολικό μήκος των ιχνών τροχοπεδήσεως αφαιρείται πάντοτε η απόσταση μεταξύ των μπροστινών και πισινών τροχών. Κατά την τροχοπέδηση, αν τα φρένα έχουν άνιση κατανομή πέδησης ή η οδός παρουσιάζει κλίση (δεξιά - αριστερά), ή η οδός έχει διαφορετικό συντελεστή τριβής ολίσθησης μεταξύ αριστερών και δεξιών τροχών, το αυτοκίνητο θα εκτραπεί από την ευθεία. Τα ίδιο θα συμβεί και αν η οδός είναι υγρή, ή καλύπτεται από χαλίκια ή λάδια ή άλλες ολισθηρές ουσίες. Οι ανακριτικοί υπάλληλοι κατά την έρευνα των συνθηκών τροχαίων ατυχημάτων έχουν υποχρέωση να δοκιμάζουν τα φρένα, συνήθως με πραγματογνώμονες για να διαπιστώσουν την κανονική ή μη λειτουργία αυτών. 3.8 Παράγοντες που επηρεάζουν την απόσταση τροχοπέδησης. Η ταχύτητα (η τριβή μειώνεται, όταν αυξάνεται η ταχύτητα), Η ποιότητα των ελαστικών (τα καλά ελαστικά έχουν μεγαλύτερο συντελεστή τριβής). Σε ξηρή οδό έχουν το ίδιο περίπου αποτέλεσμα τα φθαρμένα με τα καινούργια ελαστικά. Αντίθετα δεν συμβαίνει το ίδιο σε υγρή οδό, πάγο ή χιόνι. Το βάρος του αυτοκινήτου Η πίεση των ελαστικών (η λιγότερη πίεση των ελαστικών αυξάνει το συντελεστή τριβής) Οι αλυσίδες των τροχών (αυξάνεται ο συντελεστής τριβής) Η θερμοκρασία της οδού (μειώνεται ο συντελεστής τριβής) Ο άνεμος (η διεύθυνση και η ταχύτητα επηρεάζουν την απόσταση τροχοπέδησης). [35]

36 3.9 Είδη τροχοπεδήσεως. α) Διακοπτόμενα Αυτά παρατηρούνται, όταν το οδόστρωμα παρουσιάζει ανωμαλίες. Οι τροχοί αναπηδούν και χάνουν κατά διαστήματα την επαφή τους με το οδόστρωμα, όπως δείχνει και η παρακάτω φωτογραφία. Στη μέτρηση δεν αφαιρούνται τα τμήματα των διακοπών. β) Μικτά Αυτά δημιουργούνται, όταν η ταχύτητα ενός οχήματος υπερβαίνει ελάχιστα την κρίσιμη ταχύτητα. Οι τροχοί σ έναν απότομο ελιγμό περιστρέφονται και ακολουθούν την κατεύθυνση του αυτοκινήτου, πλην όμως ολισθαίνουν λίγο προς τα έξω και αποτυπώνονται έτσι στο οδόστρωμα τα ίχνη αυτά, όπως δείχνει η παρακάτω φωτογραφία. γ) Αλληλοκαλυπτόμενα Αυτό συμβαίνει, όταν τα ίχνη των μπροστινών τροχών καλύπτονται από τα ίχνη των πισινών τροχών, όταν το αυτοκίνητο έχει ευθύγραμμη κίνηση. Όταν βρίσκονται τέτοια ίχνη συμπεραίνεται ότι και οι τέσσερις τροχοί τροχοπέδησαν κανονικά, γιατί, σε αντίθετη περίπτωση, το όχημα θα παρουσιάζει περιστροφή. Τα ίχνη αυτά είναι πιο πλατιά από τα κανονικά, γιατί μπροστινοί και πισινοί τροχοί δε συμπίπτουν ακριβώς. δ) Ίχνη από την απώλεια πίεσης των ελαστικών ( Κλατάρισμα" ). 'Όταν ο τροχός υποστεί ρήξη, χάνεται αμέσως ο αέρας, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ελικοειδή ίχνη μεγάλου μήκους, με δυο παράλληλες γραμμές, όπως δείχνει το παρακάτω σχεδιάγραμμα. Το πρόβλημα αυτό περιορίστηκε από τα σύγχρονα ελαστικά, τα οποία δε φέρουν αεροθάλαμο ( σαμπρέλα, αλλά είναι χωρίς αυτή, τιούμπλες ). Σύμφωνα με μελέτες των κατασκευαστικών εταιρειών ελαστικών, τα ελαστικά τιούμπλες είναι πιο ασφαλή. Δευτερεύοντα ίχνη τροχών αυτοκινήτων Σε προηγούμενο κεφάλαιο αναφέραμε τα ίχνη τροχοπέδησης και τα ίχνη εκτροπής-πλάγιας ολίσθησης, που έχουν περισσότερη σημασία και μπορούν να μας δώσουν τις περισσότερες και ακριβείς πληροφορίες. Στους τόπους των ατυχημάτων συναντούμε και άλλα δευτερεύοντα ίχνη ελαστικών, για τα οποία πρέπει να προσδιορίσουμε το είδος και την κατηγορία τους. [36]

37 Τα ίχνη αυτά είναι: Ίχνη επιτάχυνσης: Αυτά αποτυπώνονται, όταν αρκετή δύναμη διοχετεύεται στους τροχούς την ώρα της οδήγησης και τους αναγκάζει να περιστρέφονται ελεύθερα στην επιφάνεια του οδοστρώματος, όπου η δύναμη στρέψης του τροχού είναι μεγαλύτερη από την τριβή (σπινιάρισμα). Μας πληροφορούν πότε άρχισαν να επιταχύνουν οι τροχοί. Οι ραβδώσεις είναι παράλληλες στα ίχνη. Τα ίχνη αυτά στην αρχή έχουν σκούρο χρώμα και στο τέλος γίνονται ανοιχτότερα. Η κατεύθυνση των ραβδώσεων, αν υπάρχει, μας βοηθά να εξακριβώσουμε πού είχαμε τροχοπέδηση και πού πλάγια ολίσθηση. Ίχνη εκτροπής: Προέρχονται από περιστρεφόμενο τροχό που ολισθαίνει παράλληλα προς τον άξονά του. Μας πληροφορούν πότε άρχισαν να στρίβουν οι τροχοί. Στην αρχή είναι αμυδρά και στο τέλος έντονα. Οι ραβδώσεις τους είναι πάντα λοξές ή εγκάρσιες. Ίχνη επίπεδου ελαστικού: Αποτυπώνονται από ελαστικά εξαιτίας της μικρής πίεσης αέρα για το βάρος τους ή διότι έχασαν μέρος της πίεσης λόγω βλάβης. Στην αρχή είναι αμυδρά και στο τέλος έντονα. Οι εξωτερικές άκρες είναι πάντα εντονότερες και δεν παρουσιάζουν ραβδώσεις. Ίχνη τριμμάτων λόγω τριβής: Είναι τα ίχνη του ελαστικού λόγω τριβής, που γίνονται από ελαστικό που ολισθαίνει και περιστρέφεται ταυτόχρονα στην επιφάνεια του οδοστρώματος. Για τα ίχνη κυλιομένου τροχού έχουμε περιστροφή χωρίς ολίσθηση. Κλατάρισμα Στην περίπτωση κλαταρίσματος το όχημα εκτρέπεται προς την πλευρά του ελαστικού που κλατάρισε. Τότε δημιουργείται το ίχνος επιπέδου. Η ζάντα με το εξωτερικό μέρος του κύκλου που διαγράφει κατά την εκτροπή χαράζει το οδόστρωμα. Η χάραξη αυτή (ξύσιμο-αυλάκιι) θα γίνει πολύ πλησίον στο σημείο που έγινε το κλατάρισμα. Έτσι προσδιορίζεται η αιτία κίνησης στο αντίθετο ρεύμα σε περίπτωση μετωπικής, πλευρομετωπικής ή γωνιακής σύγκρουσης. [37]

38 3.10 Ιδιαίτερα γνωρίσματα των ιχνών τροχοπεδήσεως. α) Ελαστικά με κανονική πίεση και κανονικό φορτίο κατά την τροχοπέδηση, αποτυπώνουν ίχνη ίδιου πλάτους με το πέλμα τους, γιατί οι τροχοί εφάπτονται στο οδόστρωμα με όλο το πέλμα. β) Ελαστικά με λιγότερη πίεση και μεγαλύτερο φορτίο, ως ίχνη τροχοπέδησης αποτυπώνουν δύο γραμμές παράλληλες μεταξύ τους, γιατί το πέλμα τους εφάπτεται στο οδόστρωμα με τις δυο εξωτερικές οριογραμμές. γ) Ελαστικά με μεγαλύτερη πίεση και λιγότερο φορτίο κατά την τροχοπέδηση αποτυπώνουν ίχνη μικρότερα από το πέλμα, γιατί στο οδόστρωμα εφάπτεται η κεντρική λωρίδα του πέλματος. [38]