strona główna
homekontakt

Szpan na wielkich kołach

Wiele osób nie potrafi wyobrazić sobie terenowego auta bez wielkich kół. Wielu też sądzi, że to właśnie w nich tkwi istota terenowej dzielności pojazdów. Tak jednak nie jest. Korzyści z większych kół jest naprawdę niewiele. Stwarzają za to całą masę problemów, z których znaczna cześć wręcz utrudnia pokonywanie przeszkód, zwiększa awaryjność podzespołów, obniża komfort jazdy lub zagraża bezpieczeństwu.

Na początek przyznam się, że sam nie jestem wolny od fascynacji większymi kołami. Uważam nawet, że większość samochodów terenowych marnie wygląda na fabrycznych kołach, więc zawsze je zmieniałem na większe i pewnie nadal będę to robił. Po latach praktyki wiem jednak, że wskazany jest tu wielki umiar i rozwaga...

Zacznijmy od przepisów

Oficjalnie do samochodów nie wolno zakładać innych kół niż określili to ich producenci. Zwykle dopuszczalne zmiany zawierają się w przedziale 2-5% średnicy zewnętrznej. Formalnie więc auto na większych kołach nie powinno przejść badań technicznych, a każdy policjant powinien odebrać dowód rejestracyjny... 

Nie wiem czy na szczęście, czy na nieszczęście, ale Polska nie należy jeszcze do krajów (jak np. Austria lub Niemcy), gdzie przepis ten jest rygorystycznie przestrzegany i policja bez wahania odbiera dowody rejestracyjne za wszelkie „niehomologowane” przeróbki. Należy się jednak z tym z pewnością liczyć w niedalekiej przyszłości...

Rozważmy ekonomikę

Powszechne jest przekonanie, że większe koła powodują zwiększone zużycie paliwa. Przyczyny upatruje się w zwiększonej masie, a zatem i bezwładności kół oraz w większych oporach toczenia i aerodynamicznych. Zapomina się przy tym o zmianie przełożenia, które wymuszać może konieczność korzystania z pracy silnika poza przedziałem jego ekonomicznych obrotów.

Uważam jednak, że opinie na temat paliwożerności aut na większych kołach są mocno przesadzone i wynikają często z błędnego obliczania na podstawie odczytów licznika.

Chodzi o to, że jeśli np. koło 29 calowe zastąpisz 32 calowym, to Twój licznik zaniżał będzie faktyczny przebieg o ponad 10%, czyli jeśli zamiast 10 litrów na 100 km (według licznika) Twoje auto pali teraz 11 litrów, to faktyczne zużycie nic nie wzrosło...

Niech Cię to jednak nadmiernie nie zachęci. Zmiana kół na większe to lawina znacznych wydatków. Już same większe opony oczywiście kosztują więcej, a to dopiero wstęp. Ale rozważmy temat po kolei.

Geometria terenowa

Geometria terenowa określa podstawowe parametry bryły auta, decydujące o możliwości pokonywania przeszkód. Pokazują je poniższe rysunki. Zwykle poprawą tych parametrów uzasadniane jest montowanie większych kół.

Rysunek 1 przedstawia samochód z fabrycznymi kołami.

Literkami oznaczono następujące parametry:
a – kat natarcia (najazdowy), określa zdolność samochodu do najazdu przednimi kołami na wzniesienie lub wjazdu do poprzecznego rowu bez zaczepiania przednim zderzakiem,
b – kat rampowy, określa zdolność samochodu do pokonania wzniesienia o jak najostrzejszym wierzchołku bez zaczepiania (lub zawiśnięcia) środkową częścią podwozia, 
c – kat zejścia, jest analogiczny do kata natarcia i decyduje o zdolności do stromego zjazdu lub pokonywania poprzecznego rowu bez zaczepiania (lub zawiśnięcia) tylną częścią nadwozia,
d – prześwit, określa maksymalną wysokość przeszkody, nad którą samochód może przejechać bez zaczepiania o nią, 
e – głębokość brodzenia, określa głębokość wody, którą można pokonać bez ryzyka zalania elementów mających wpływ na pracę silnika. 

Rysunek 2 przedstawia ten sam samochód, ale już na większych kołach. Spowodowały one, zwiększenie wartości wszystkich wyżej opisanych parametrów.

Byłby to zatem prosty, teoretyczny dowód, że im większe koła, tym dzielniejsze auto w terenie. Tak jednak nie jest i zaraz spróbuje to udowodnić.

Trudno jednak zaprzeczać faktom. Większy prześwit i większa głębokość brodzenia są nie do podważenia. W przypadku prześwitu zwróć jednak uwagę, że jeśli koła zwiększymy o trzy cale, to prześwit wzrośnie zaledwie o 1,5 cala czyli o 3,81 cm. 

Z praktyki wiem, że nie ma to wielkiego znaczenia w terenie. Zwykle w błocie lub koleinach pozwala to na przejechanie tylko paru metrów więcej... Potem i tak konieczna jest łopata, podnośnik, wyciągarka itp.

Podobnie z głębokością brodzenia. Te niecałe cztery centymetry z pewnością nie zastąpią przygotowania auta do pokonywania wodny (snorkel, zabezpieczenie instalacji itp.), a jeśli już to zrobisz, to utracą znaczenie.

W przypadku kątów natarcia i zejścia, zamiast większych kół lepiej zastosować zderzaki o odpowiednim kształcie i pozbyć się haka holowniczego (polecam rozbieralne).

Zwracam przy okazji uwagę, że na rynku pełno jest tzw. „offroadowych” zderzaków, które w stosunku do fabrycznych, zamiast polepszać, znacznie pogarszają geometrię. Bardzo często też widuję auta, których geometrię popsuto zbyt nisko montując wyciągarki.

Na poprawę katów rampowych nie ma praktycznie innych sposobów jak większe koła lub lift zawieszenia. Pamiętajcie jednak, że często przy tym konieczne jest obniżenie reduktora, które niweczy efekt. Zawsze więc w pierwszej kolejności zalecam, po prostu, nie psuć fabrycznego konta rampowego źle wykonanymi progami lub osłonami podwozia.

Tu w zasadzie kończą się pozytywy związane z większymi kołami w terenówce. Dalej pisać już będę praktycznie tylko o problemach.

Spójrzmy zatem na ostatni element geometrii terenowej - na maksymalny przechył boczny. Określa on zdolność auta do pokonywania trawersów.

Na rysunku 3 czerwony wektor przedstawia siłę ciężkości działającą na samochód, o początku w środku ciężkości, który w aucie o większych kołach znajduje się wyżej.

Zgodnie zasadami statyki, samochód przewróci się, gdy kierunek wektora siły ciężkości wyjdzie poza pole podstawy. Jak widać, maksymalny przechył boczny jest znacznie mniejszy w samochodzie na większych kołach, trudniej więc będzie nim pokonywać trawersy.

Układ kierowniczy

Samochód na większych kołach będzie mieć większy promień skrętu, czyli słabszą zwrotność. Ilustruje to rysunek 4, na którym zielona linia symbolizuje elementy konstrukcyjne ograniczające skręt koła (wnęka nadkola, wahacz itp.). Jak widać większe koło można znacznie mniej skręcić, trudniej więc będzie manewrować w terenie.

Oczywiste też jest, że do skręcania większymi kołami potrzebna będzie większa siła. I nie chodzi mi tylko o siłę rąk kierowcy, bo ta - dopóki dobrze działa wspomaganie – może nie być mocno odczuwalna. Chcę zwrócić uwagę na obciążenia układu kierowniczego; drążków kierowniczych, końcówek, zwrotnicy, przekładni kierowniczej i pompy wspomagania oraz amortyzatora skrętu. Ich efektem jest zawsze gorsze „prowadzenie się” auta na większych kołach oraz podwyższona awaryjność, a przypominam, że mają one bezpośrednie znaczenie nie tylko dla dzielności terenowej, ale i elementarnego bezpieczeństwa na drodze.

Układ hamulcowy

Aby zatrzymać rozpędzone koło, siła hamowania musi przeciwstawić się reakcji nawierzchni. Zilustrowałem to na rysunku 5.

V - prędkość, a – opóźnienie ruchu, F – siła hamowania, X – reakcja nawierzchni,  r – promień koła, R – promień większego koła, Mh – moment hamujący

Siła hamowania ograniczona jest przyczepnością kół (nie powinno dochodzić do poślizgu) i można przyjąć, że jest niezależna od wielkości kół. Powstaje ona w wyniku tarcia klocków lub szczęk o tarcze lub bębny hamulcowe. Wytwarzany jest tam moment hamujący Mh o określonej wartości, obliczony przez producenta pojazdu według wzoru Mh = F x r tak, aby zapewniał efektywne hamowanie przy fabrycznych kołach. Jeśli zwiększymy rozmiar kół, to moment potrzebny na efektywne hamowanie wyniesie teraz Mh = F x R (promień R jest większy od r). W przypadku zmiany kół z 29 na 32 cale wzrośnie o około 10%. Fabryczne hamulce będą więc z pewnością gorzej działać i chyba nie muszę pisać, że wpływa to bezpośrednio na bezpieczeństwo.

Przeniesienie napędu

W układzie przeniesienia napędu większe koła powodują mnóstwo negatywnych zmian.

Zacznijmy od przyspieszenia, z którym sprawa jest analogiczna jak z hamowaniem.

Aby auto przyspieszało konieczne jest doprowadzenie do kół momentu obrotowego. Jak przy hamowaniu, większe koło wymaga większego momentu. Pochodzi on oczywiście od silnika, który, co prawda, ma pewną elastyczność, ale efektywnie pracuje tylko w zakresie dość wąskiego przedziału obrotów. Ten przedział jest uwzględniany przez producentów samochodów przy doborze silnika do danego pojazdu, ale - jak w przypadku hamulców - tylko dla fabrycznych kół. Auto na większych kołach, bez zmiany przełożeń, będzie więc na pewno gorzej przyspieszało.

Wpływa to nie tylko na komfort i bezpieczeństwo podróżowania po asfaltach, ale również znacznie ogranicza dzielność terenową. Traci się bowiem dynamikę niezbędną np. do wjazdu na stromą górkę.

A co z hamowaniem silnikiem? Niestety też będzie gorzej niż na fabrycznych kołach. 

Miałem kiedyś tego dowód na imprezie. W jeepie cherokee XJ uczestnika na szczycie góry padły hamulce (wyciekł płyn z zasadniczego, a ręczny nie był sprawny od dawna). Do pokonania było parę kilometrów stromego zjazdu po kamieniach w ciasnym i krętym wąwozie. Dla mojego jeepa (koła 31 cali) zjazd bez hamulców nie stanowiłby żadnego problemu – reduktor, jedynka na skrzyni i hamowanie silnikiem zapewnia mi w pełni kontrolowaną prędkość piechura (naprawdę rzadko używam hamulców podczas zjazdów). W popsutym jeepie 35 calowe koła powodowały, że auto jechało o wiele szybciej i trudno było nad nim zapanować. Uczestnik wywrócił je na bok już po kilkuset metrach. Mnie, co prawda, udało się zjechać na sam dół, ale długo nie zapomnę tej dawki adrenaliny...

Większy moment obrotowy na kołach, to oczywiście większe obciążenia dla całego układu przeniesienia napędu i większa awaryjność. To właśnie przeważnie przez większe koła ukręcane są sprzęgiełka, przeguby, półośki, „mielą” się mosty, palone są sprzęgła, „padają” reduktory i skrzynie biegów.

W przypadku przegubów o ich szybszym zużyciu decydują także zmienione w stosunku do fabrycznych kąty pracy. Z ich powodu często pojawiają się „bicia” wałów i drgania nadwozia, z którymi uporać się nie potrafią nawet doświadczone warsztaty.

Wnioski

W podsumowaniu moich wywodów, chcę jeszcze raz podkreślić, że podczas decyzji o założeniu większych kół konieczna jest rozwaga.

Poprawa dzielności terenowej jest bowiem, co najmniej, dyskusyjna, a z całą pewnością auto będzie się gorzej sprawować w normalnej eksploatacji na asfaltach.

Obniży się też znacznie związany z tym poziom bezpieczeństwa.

W wielu modelach stosunkowo „bezkarnie” i małym kosztem dokonać można zmian o cal lub dwa na średnicy i jest to moim zdaniem wystarczające dla nadania terenówce bardziej „rasowego” wyglądu.

Większych zmian nie polecam, bo wymagają znacznych i kosztownych przeróbek, które z przyzwoitego auta zrobią "kalekę". Jeśli jednak ktoś się już uprze, to powinien zdać się wyłącznie na doświadczone warsztaty i gotowe zestawy tuningowe uznanych marek.

Przestrzegam przed „domowymi” konstrukcjami według amatorskich porad, bo chodzi tu nie tylko o Wasze pieniądze, lecz również o zdrowie i życie także innych użytkowników dróg.

Obiecuję przedstawić kiedyś typową historię (problemów i sposobów ich rozwiązania) związaną z "wstawianiem" większych kół do auta. Tymczasem zapraszam do przysyłania komentarzy.

Wojciech Bednarczyk
e-mail: w.bednarczyk@polskioffroad.com, tel. 607 447436

Komentarze:

-----------------

W całości i zdecydowanie zgadzam się z opisem oraz opinią na temat dużych kół.
Objechałem kawałek świata i zauważyłem, że tylko POLACY na 35" i 37" jeżdżą. Islandii nie biorę pod uwagę.

Na przykładzie własnym:

Miałem Patrola Y60 2,8. Inwestycja w zawieszenie +2" opony 36/11,5 R 16 - klatka, zderzaki, dwie wyciągarki, osłony itp... - tylko do topienia, do jazdy się to nie nadawało, chyba że sie uparłem. Ale jak się człowiek uprze to i taczkami jechać z górki można.

Po trzech latach wywalania pieniędzy w prawdziwe błoto, wielu modernizacjach typu przełożenia obu mostów, zwolniony reduktor, dwie blokady itp. chciałem zrobić coś lepszego, lepszy komfort i lepiej w terenie. A co...

Padło na Patrol Y61 GU4 3,0. Zainwestowałem w zawieszenie +4" opony 37/12,5 R17 - i wiele innych bajerów... niestety... Komfort jazdy zdecydowanie lepszy od poprzednika z uwagi na samą konstrukcje i rozwiązania, ale gorzej niż poprzednik w terenie. Na lekkich trawersach zakwasy w pośladkach. Uczucie... że zaraz zrobię rolkę budziło mnie nawet w nocy... Uchwytów na ręce było w aucie mało. Na wąskich przecinkach w lesie od bujania na boki co drugie drzewo moje, poobijany i powyginany bagażnik dachowy tak, że dopisać należy jako wady - BUJANIE NA BOKI - i tu... dobry stary hit mi przychodzi do głowy.. Konik, konik na biegunach :)

Nie wspominam o jeździe z reduktorem w kolumnie. Nie można dopasować prędkości do innych, bo jadą albo za wolno albo za szybko do przełożeń skrzyni, a wtedy zaczyna się męka..., bo jedziemy albo na za wysokim biegu albo na za niskim..., powodzenia!

Wydawać by się mogło, że niby duże koło pomogą... Życzę powodzenia!

Wjechać autem na kołach 37" pod górę po skalistym podłożu i bardzo dużych głazach bez zapasu mocy i pełnych blokad... Spalenie sprzęgła gwarantowane..., ochraniacze na zęby też przydatne i niech tylko nie będzie wąsko, bo coś od bujania na boki rozwalę. Na szczęście miałem 2 blokady.

Auta fabryczne na 31" zdecydowanie lepiej sobie radziły od mojego potwora na +4 i 37".

Po tych przygodach i wielu kolejnych kilometrach powiedziałem do Syna: Synku musimy obniżyć auto! Syn, choć nigdy nie siedział za kierownicą, prawie się popłakał...

Wymieniłem zawieszenie z +4 na +2 i koła z 37" na 35". Auto nagle zaczyna przewidywalnie się zachowywać i można coś zdziałać w terenie. Wybraliśmy się z synem na tę sama trasę co przedtem byliśmy na 37" i oto co powiedział do mnie Syn, jak go zapytałem jak się teraz jedzie: Tato jak chcesz, to obniż go jeszcze, bo jest dużo lepiej w terenie i ręce od trzymania się nie bolą tak, jak przedtem... Ale... ciągłe czuwanie za kierownicą, zero hamulców i wiele innych... daje mi powód do kolejnej zmiany... 

Po kolejnym roku udawania bohatera, obserwacji innych pojazdów oraz kierowców dochodzę do wniosku, że należy dać jeszcze mniejsze koło. Pada na zmianę koła z 35" na 33", a dokładnie na 285/75 R16 i.... i dlaczego tak długo byłem taki głupi? No w końcu mam auto... Teraz mogę więcej niż przedtem:
- w terenie pokonywanie tych samych przeszkód: jest lepiej,
- oczyszczanie się opony: jest lepiej,
- przyśpieszenie: jest lepiej,
- skręt: jest lepiej,
- strome podjazdy: jest lepiej,
- trawers: jest lepiej,
- spalanie: jest lepiej,
- hamulce: jest lepiej,
- prowadzenie: jest lepiej

Wniosek: Auto maksymalnie +2" koła maksymalnie 33", a różnicę zaoszczędzoną z opon dać na lepszą wyciągarkę...

Podsumowanie: Duże koła = kopanie się z koniem. Człowiek całe życie uczy się... inni mu mówią ... "Nie zakładaj większych kół" Ale... on nie słucha... on odkrywa...

Pozdrawiam - Jacek

-----------------

Kolego Bednarczyk,

Udowodniliście ponad wszelką wątpliwość, iż duży niekoniecznie może więcej i lepiej. Chociaż to, co napisaliśta, jest ze wszech miar rozsądne, to uwagi te niemęskie są jakoś.

Jak ktoś to przeczyta, to zamiast cieszyć się z dużych kół, teraz będzie się zastanawiał. I tak doprowadzić to może do depresji, w której np. właścicielka dużych zderzaków zacznie się zastanawiać, czy nie zmniejszają one u niej kąta natarcia, albo właściciel dużych organów zacznie się martwić, czy nie powodują one u niego zmniejszenia dzielności trawersowej (rozumianej jako zdolność do przekątnego ześlizgiwania się z kwiatka na kwiatek).

Reasumując - czy kolega zastanowił się nad daleko idącymi konsekwencjami swojego przemyślnego tekstu, hę?

Pozdrawiam - Życzliwy

---------------

Cześć,

Przeczytałem całe rozważania na temat większych kół i wg mnie temat został potraktowany jednostronnie.

Konkluzja jest ok, że wszystko trzeba z głową motać. Wiadomo że każdy model jeżdżący w terenie ma koła optymalne w praktyce: dla Terrano II 245/75R16, dla Patrola 33 cale jako do wszystkiego, 35 cali jak tylko do terenu, Toyoty 33 cale, Disco i Defy 235/85R16 ew. 255/85R16 jak do terenu tylko - ogólnie można wymieniać.

Za wymianą kół powinno dokonać się szeregu innych zmian, przeważnie zawias +2 cale w górę i +kg, w zależności od potrzeb.

Temat rzeka, a zacząć należy od odpowiedzenia sobie do czego auto będzie wykorzystywane... i dopiero potem optymalnie je motać pod własne, konkretne potrzeby.

Żeby nie być gołosłownym pomotałem "turystycznie" kompletnie dwa Nissany - Terrano II i Patrola...

Pozdrawiam - Grzegorz

---------------

Cześć!

Bardzo ciekawy artykuł! Chciałby dorzucić swoją obserwację.

Jak wiesz, jeżdżę wyprawowo Defenderem. Była już grana Namibia, Botswana, Serbia, Albania, Turcja aż po Iran, rosyjska Karelia i półwysep Kola. O Rajdzie Nieustającym i innych trasach w Polsce nie wspomnę. Były i szutry i piaski i skały i błota i równiny i góry i brody.

Pierwsze 45 tys. km zrobiłem na fabrycznych, błotno-śniegowych (czytaj: szosowe zimówki) oponach o rozmiarze 7.50R16. Później znajomi przeprawowcy przekonali mnie, że nie ma to jak BF Goodrich Mud-Terrain. Zmieniłem więc felgi na nieco szersze, średnica pozostała bez zmian 16". Zamontowałem opony, marki jak wyżej, o rozmiarze 235/85R16. Nie ma więc mowy o tym, że powiększyłem koła!

Przejechałem kolejne 30 tys. km. A efekt?

Fakt - auto od razu zaczęło wyglądać bojowo.

Większa szerokość opon i większa masa każdego koła o 1,5 kg, co skutkuje wyższym o 0,5 litra na 100 km zużyciem paliwa. Na trasie 7000 km, to już 35 litrów paliwa! Poza tym szybciej "sypią się" łożyska w kołach.

A dzielność w terenie? Legenda! - Gdyby nie wyciągarka, żadna siła nie wyrwałaby mnie z błot na półwyspie kolskim.

Jeśli mamy do czynienia z terenem przekraczającym zdolności konstrukcyjne auta, żadne "lepsze" kółka nie pomogą. - Jedyny ratunek to wyciągarka, hi-lift łopata i deski.

Nie mam doświadczenia z autem po lifcie i na znacznie większych kołach. - Chwała Bogu i Tobie! Teraz przymierzam się do zakupu kolejnych opon. Wracam do poprzednich felg i rozmiaru fabrycznego oraz mniej "bojowego" bieżnika.

Pozdrawiam - Artur

------------

Witam, i nie zgadzam się!.

Na 35" nie ma mowy o wykonaniu orki ciągnikiem rolniczym. A czytając tekst można pomyśleć, iż współczesne rolnictwo nie ma racji bytu.

Tylko średnica koła połączona z odpowiednim ciśnieniem w ogumieniu zapewnia przyczepność. I tu nie ma dodatkowych argumentów do dyskusji. Zwyczajnie są tylko dwa.
I ZAWSZE większe, znaczy bardziej dzielne w terenie. A to jak sobie dany konstruktor poradzi z wyzwaniami technicznymi, jakie stawia instalacja większej średnicy, to już jest zupełnie inna sprawa.

Moje zdanie:

W aucie wyprawowym nie instalowałbym większej średnicy kół od zalecanych fabrycznie. No może delikatnie szersze. To samo tyczy się auta codziennego użytku.

Zaś w pojeździe przeprawowym średnica jest podstawą egzystencji. Aby to zrobić dobrze, należy pojazd zbudować od podstaw i kierować się kilkoma prostymi zasadami.

  1. Masa pojazdu musi być mniejsza dokładnie o tyle %, o ile % zwiększyliśmy średnicę koła. Przykład - mam 29", a chce zainstalować 35", gdzie dotychczasowa masa auta wynosi 1800 kg. Do jakiej masy powinienem odchudzić auto? Do 20% mniejszej, czyli do 1440 kg. Taki zabieg zapewnia identyczne obciążenia w układzie przeniesienia napędu, jak to miało miejsce przy fabrycznym ogumieniu 29" i gwarantuje bezawaryjne użytkowanie pojazdu. Tylko jak wywalić tyle kilogramów z auta? Jest na to pewien sposób.

  2. Do naszego auta należy zainstalować mosty z cięższego pojazdu, który być może już fabrycznie był przystosowany do większych średnic kół.

Może posłużę się przykładem.

Samurai na mostach od patrola ?! Raczej mało ukręcalna kombinacja, gdzie szersze mosty gwarantują nam łatwiejsze pokonywanie trawersów, a o poprawie kątów rampowego itd. nie wspomnę. I żadnych liftów budy, czy zawieszenia. Doprawdy nie wiem kto to wymyślił i co tym zabiegiem chciał zyskać, bo jest to jedno wielkie nieporozumienie; zawsze w terenie taki pojazd wadzi przede wszystkim gruchą mostu! A lift zwieszenia przecież nam tej gruchy nie ponosi wyżej.

Jeżeli nie chce się, w takim razie, zmieścić większa średnica koła w nadkole, to zwyczajnie należy nadkole takowe podciąć, aż koło się w nim zmieści. Ewentualnie zbudować drugie nadkole :)

Może trochę chaotycznie, ale mam nadzieje, że rozwiewa wątpliwości, co do sposobu uzyskiwania przyczepności.

Grzegorz (L80)

------------

Copyright © Polski Offroad Sp. z o.o.