Jak technicznie pokonywać zakręty?

Pokonywanie zakrętów stanowi wyzwanie dla początkujących i doświadczonych kierowców. Początkującym często brakuje umiejętności oraz wiedzy na temat techniki pokonywania zakrętów, a doświadczonych gubi przecenianie swoich możliwości i nieświadomość zagrożeń. Statystyki policyjne pokazują, jak niebezpieczne dla kierowców są zakręty. 

Na poruszający się samochód działa siła tarcia wpływająca na przyczepność kół do jezdni. Jej wielkość jest uzależniona od samej opony oraz od współczynnika przyczepności występującego na danej nawierzchni. Podczas pokonywania zakrętu działa na pojazd siła odśrodkowa uzależniona od promienia zakrętu. Polega ona na wypychaniu pojazdu na zewnątrz zamierzonego toru jazdy. Gdy wartość siły odśrodkowej przekroczy siłę tarcia, (czyli przyczepność kół do jezdni) wystąpi poślizg i pojazd nie będzie poruszał się po zamierzonym przez kierowcę torze.

Siła odśrodkowa w zakręcie

Kierowca pokonując zakręt może zmniejszyć działanie siły odśrodkowej na pojazd poprzez optymalizację toru jazdy. Generalną zasadą optymalnego pokonywania wirażu jest przejazd od zewnętrznej do wewnętrznej. Zbliżając się do zakrętu ustawiamy się na zewnętrznej stronie prostej prowadzącej do niego. Wjeżdżając w łuk zmierzamy do wewnątrz szczytu zakrętu, następnie po jego minięciu znów przesuwamy nasz tor jazdy na zewnątrz. Powyższa zasada polega na „prostowaniu zakrętów” zadanym torem jazdy. Podczas codziennego przemieszczania się, świadomy dobór toru wpływa na komfort podróżowania oraz na bezpieczeństwo. Techniczne pokonywanie zakrętów wpływa na optymalizację toru jazdy co podnosi bezpieczeństwo kierowcy.

Podczas poruszania się pojazdem występuje tzw. transfer masy na poszczególne koła pojazdu. Ruszając i rozpędzając samochód przód unosi się do góry a tył delikatnie przysiada, oznacza to, że masa pojazdu jest przenoszona w znacznym stopniu na tylne koła. Sytuacja jest analogicznie odwrotna podczas hamowania, znaczna część masy przenoszona jest na przód przez co większy docisk mają koła przednie. Dociążanie i odciążanie działa nie tylko poprzecznie do toru jazdy ale i wzdłużnie. Pokonując zakręt, wewnętrzne koła są mniej dociśnięte do podłoża niż koła zewnętrzne pojazdu. Dojeżdżając do zakrętu musimy przygotować taki bieg jakim chcemy go pokonać. Wjeżdżając w zakręt ściągamy nogę z pedału gazu, w celu zwiększenia nacisku na przednią oś odpowiedzialną za skrętność. Niedopuszczalna jest zmiana biegu w zakręcie, ponieważ rozłączenie napędu odciąży na moment przednie koła, co może skutkować zerwaniem przyczepności (szczególnie będąc blisko prędkości granicznej w zakręcie).

Zakrętów nie należy się bać, ale nie można ich lekceważyć. Musimy do nich podchodzić z szacunkiem i ostrożnością. Mając odpowiednie nastawienie pokonywanie zakrętów będzie nieco łatwiejsze.

Bezpieczne ich pokonanie zależy od kilku czynników:

• tor jazdy – przejeżdżając przez zakręt powinniśmy starać się go pokonać jak najbardziej łagodnie. Dojeżdżając do zakrętu, zbliżamy się do zewnętrznej części naszego pasa ruchu, następnie w środku zakrętu dojeżdżamy do wewnętrznej krawędzi naszego pasa, dalej płynnie na wyjściu z zakrętu delikatnym, płynnym ruchem kierownicy zbliżamy się do zewnętrznej części naszego pasa,
• prędkość – dostosowanie prędkości to klucz do bezpiecznego pokonania zakrętu. Lepiej wjechać w zakręt zachowawczo i z przesadną ostrożnością niż kilka kilometrów na godzinę za szybko. Jeśli zakręt jest ostry, zredukujmy prędkość i bieg już przed zakrętem, gazu możemy zacząć dodawać na wyjściu. Pedału przyspieszenia trzeba używać z umiarem i w płynny sposób,
• obserwacja – nie ma bezpiecznej jazdy bez odpowiedniej obserwacji, dzięki niej jesteśmy w stanie wybrać tor jazdy i wcześniej zauważyć zagrożenia występujące na drodze. Pokonując zakręt powinniśmy patrzeć na wyjście z zakrętu i jak najdalej. Jeśli wiemy dokąd chcemy jechać, samochód będzie nam pomagał. Patrząc daleko nie tylko koncentrujemy się na pokonywanym zakręcie, ale wiemy co nas za nim czeka,
• zagrożenia – w zakręcie na samochód będą działały siły odśrodkowe, mogą one doprowadzić do poślizgu, mogą również wymusić zmianę toru jazdy i wyjechanie na samochody jadące z naprzeciwka. Fizyka jest bezwzględna. Pamiętajmy również, że zmienne warunki pogodowe będą miały wpływ na ograniczenie przyczepności. Fakt, że przy ładnej pogodzie pokonywaliśmy zakręt z prędkością 60 km/h nie będzie miał znaczenia, jeśli spadnie deszcz albo będzie gołoledź. Każdy zakręt (nawet ten już nam znany) traktujmy z należytą ostrożnością,
• systemy wspomagające – zagrożenia wynikające z pokonywania zakrętów dostrzegli producenci samochodów. Zaczęli montować w samochodach system ESP – Electronic Stability Program, którego zadaniem jest stabilizacja toru jazdy. System ten uaktywnia się samoczynnie przyhamowując koło lub koła w momencie, gdy czujnik wykryje uślizg samochodu. System ten wspomaga kierowcę, ale nie zapewnia 100 % ochrony. Wiele zależy od umiejętności kierowcy. Pamiętaj, że jeśli system zadziałał to przekroczyłeś graniczę przyczepności, czyli naraziłeś się na niepotrzebne niebezpieczeństwo.

Samochód na zakręcie

Aby ciało poruszało się po okręgu, siła wypadkowa wszystkich działających sił na ciało musi być zwrócona do środka okręgu. Tę wypadkową siłę nazywamy siłą dośrodkową. Wartość siły dośrodkowej jest wprost proporcjonalna do kwadratu prędkości, a odwrotnie proporcjonalna do promienia krzywizny łuku okręgu. Oznacza to, że jeśli prędkość wzrośnie dwa razy to siła dośrodkowa musi być cztery razy większa, gdy natomiast promień wzrasta dwa razy to siła dośrodkowa maleje dwa razy. W ruchu samochodu na zakręcie rolę tej siły odgrywają przy płaskim torze siły tarcia statycznego działające na koła samochodu. Tarcie statyczne nie może przyjmować dowolnej wartości i dla danych stykających się powierzchni ma wartość maksymalną. Przy dużych prędkościach siła ta nie jest więc wystarczająca do „utrzymania” pojazdu po torze kołowym. Aby samochód nie wyleciał z zakrętu bardzo ważne jest zmniejszenie prędkości przed wejściem pojazdu w zakręt. Kierowcy rajdowemu zależy aby prędkość pokonywania zakrętu była jak największa.

Wartość siły dośrodkowej nie może przekroczyć maksymalnej wartości siły tarcia między oponami, więc aby zwiększyć prędkość należy zwiększyć promień łuku po którym porusza się samochód. W tym celu kierowca ścina zakręt czyli zaczyna ruch od zewnętrznej części zakrętu, w połowie zakrętu dociąga do wewnętrznej, a na koniec wypuszcza samochód ponownie do zewnętrznej krawędzi jezdni. Pokonywanie zakrętów podczas codziennej jazdy nie jest odcinkiem rajdowym czy wyścigiem dlatego technika nie jest taka sama i ogranicza się do pasa drogowego.

Polski Event przestrzega, że zastosowanie optymalnego toru jazdy w ruchu drogowym ogranicza się jedynie do pasa ruchu którym się poruszamy a nie do szerokości całej jezdni!

Siła odśrodkowa

W układzie nieinercjalnym (jest to układ, w którym nie obowiązują zasady dynamiki np. układ poruszający się ruchem zmiennym lub krzywoliniowym) wprowadzamy siły bezwładności zwrócone przeciwnie do sił wywołujących ruch. Są to siły pozorne ułatwiające tłumaczenie zjawisk, których w rzeczywistości nie ma. W ruchu po okręgu jest to siła odśrodkowa bezwładności zwrócona na zewnątrz okręgu. Jadąc samochodem na zakręcie odczuwamy, że „wyrzuca” nas na zewnątrz łuku. W układzie inercjalnym związanym ze spoczywającym otoczeniem powiemy, iż aby zatoczyć łuk musi działać siłą dośrodkowa np. siła poręczy którą trzymamy lub siedzenia. Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki reakcją na tą siłę jest siła z jaką działamy na tą poręcz lub siedzenie zwrócona na zewnątrz okręgu.

Pokonywanie zakrętów na szkoleniach z techniki jazdy

Zapraszamy na zajęcia zgłębiające fizykę ruchu pojazdu która poruszana jest na szkoleniach transportowych. Polski Event oferuje wynajem symulatorów takich jak symulator dachowania oraz symulator przeciążeń dzięki którym można odczuć działanie siły odśrodkowej i dośrodkowej.