De stuurinrichting van auto's

De stuurinrichting lijkt op het eerste gezicht eenvoudiger dan het daadwerkelijk is. Zoals met zoveel dingen moet er op verschillende punten aandacht worden besteed om een goed werkend systeem op te zetten. Hierbij moet er vooral op gelet worden dat de stuurinrichting zo is uitgelijnd dat de wielen steeds over de weg rollen. Dat is een vereiste om een abnormale bandenslijtage te voorkomen.

Uitspoor in bochten

Wanneer een vierwielig voertuig een bocht neemt, moeten de vier wielen een gemeenschappelijk draaipunt hebben om het schuiven van de banden over de vaan of de weg te voorkomen. De ‘molenbesturing’ die bij aanhangwagens voorkomt voldoet daaraan. Voor auto’s is dit type stuurinrichting ongeschikt omdat het in bochten niet erg stabiel is en omdat er niet genoeg ruimte is om dit te plaatsen. Daarom wordt er fuseebesturing toegepast. Hierbij scharnieren de astappen van de voorwielen om fuseepennen of kogels. Zo hebben de vier wielen ook een gemeenschappelijk draaipunt. In een bocht staan de voorwielen daarom in een verschillende hoek gedraaid en wel zo dat ze vooraan verder uit elkaar staan dan tijdens het rechtdoor rijden. Dit uitspoor wordt verkregen door het Ackermann-principe. Hierbij vormt de vooras met de spoorstang en de twee spoorstangarmen een trapezium. De verlengden van de spoorstangarmen snijden elkaar op de achteras. Wanneer er dan een stuurbeweging wordt gemaakt dan beschrijven de beide uiteinden van de spoorstangarmen ieder een verschillende cirkelbooglengte.

Wielvlucht

Om er voor te zorgen dat de banden gelijkmatig slijten is het noodzakelijk dat de wielen verticaal over de weg rollen. Wanneer een auto wordt belast zakt deze een beetje in en hierdoor gaan de wielen een beetje schuin naar binnen staan. De afstand tussen de wielen is dan boven kleiner dan beneden. Dit wordt ook wel een negatieve wielvlucht genoemd. Om dit effect op te heffen wordt de wielvlucht meestal positief ingesteld. Hierbij is de afstand tussen de wielen boven groter dan beneden.

Fuseedwarshelling

Door gebruik te maken van een fuseedwarshelling zorgt de constructeur er voor dat de bestuurder van de auto minder kracht hoeft te zetten tijdens het sturen. Dit komt omdat de afstand tussen de as van het wiel en de fusee, waar het wiel om scharniert, kleiner wordt gemaakt. De fuseedwarshelling wordt zo gekozen dat de verlengden van de aslijn van het wiel en die van het fusee elkaar iets onder het wegdek snijden. Dit levert een kleine schuurstraal, de straal waar het wiel om draait, op.

Sporing

Er zijn twee soorten sporing te onderscheiden. Dit zijn toespoor en uitspoor. Tijdens het rijden ontstaat er koppel waardoor de voorwielen bij een achterwiel aangedreven voertuig de neiging hebben van voren naar buiten te draaien. Om ze tijdens het rijden recht te laten lopen worden ze, van boven gezien, vooraan iets dichter bij elkaar te zetten. Bij auto’s met voorwielaandrijving gebeurt het omgekeerde. Hierbij hebben de voorwielen de neiging naar binnen te draaien, daarom staan de wielen vooraan verder uit elkaar dan achteraan.

Fuseelangshelling

Hiermee wordt bedoeld het van boven naar achteren hellen van de fuseepen. Dit heeft tot gevolg dat het verlengde van de aslijn de baan voor de band snijdt. Dit resulteert dat er door de rolweerstand een moment wordt uitgeoefend en dit gaat het fladderen van de wielen tegen. Hierdoor hoeft er minder bijgestuurd te worden en is er minder kans op stuurtrillingen.

Overstuur en onderstuur

Wanneer een auto in een bocht rijdt heeft deze ook te maken met dwarskrachten. Daardoor kan het zijn dat de auto niet altijd de baan volgt die wordt aangegeven door het stuur. Wanneer de hoek op de achterwielen groter is dan op de voorwielen is er sprake van overstuur. Hierbij breekt de achterkant uit. Dit wordt ook wel driften genoemd. Wanneer de hoek op de voorwielen groter dan de hoek op de achterwielen dan is er sprake van onderstuur. Wanneer er sprake is van onderstuur zal het voertuig de bocht niet halen en zal het voertuig meer rechtdoor willen rijden.