Motocykle

Koła szprychowe, powszechnie stosowane w motocyklach do początku lat 70. XX wieku, obecnie są popularne głównie w motocyklach crossowych i enduro, czyli tam, gdzie elastyczność uzyskiwana dzięki zastosowaniu szprych znacząco poprawia właściwości jezdne. Ma to znaczenie w podwoziach motocykli wykorzystywanych do jazdy poza drogami utwardzonymi. Koło szprychowe jest bardziej skomplikowane i trudniejsze w produkcji niż odlewane, w zamian jego konstrukcja pozwala na naprawę, regenerację i daleko idące modyfikacje.

Kiedy po raz pierwszy uszkodziłem odlewane koło motocyklowe na skutek przejazdu przez głęboką dziurę w asfalcie, naprawdę doceniłem koła szprychowe. Było to przednie koło w motocyklu BMW, więc zakup nowego kosztował sporo. Wgniecenie obrzeża uszczelniającego oponę nie było duże, ale powietrze zeszło z opony i koło miało wyraźne bicie. Przy okazji okazało się, że BMW tak dobiera stop aluminium, z którego odlewane są koła, że przy deformacji powstają widoczne pęknięcia i o żadnym prostowaniu lub naprawie rantu nie może być mowy. To bardzo dobrze, gdyż takich uszkodzeń nie powinno się naprawiać właśnie z uwagi na defekt struktury materiału, czyli mikropęknięcia, które często pozostają niewidoczne, ale wpływają na spadek wytrzymałości koła. Niestety trzeba było wydać sporą sumę i kupić całe nowe koło. Z uszkodzonego przełożyłem tylko tarcze hamulcowe.
Gdyby mój motocykl miał wtedy koła szprychowe, to prawdopodobnie w ogóle nie doszłoby do uszkodzenia krawędzi obręczy z powodu jego większej elastyczności. Koła tego typu mogą bardzo mocno ugiąć się podczas uderzania w przeszkodę, a następnie powrócić do pierwotnego kształtu bez żadnych uszkodzeń. Tę właściwość wykorzystuje się między innymi podczas skoków na motocyklu, gdyż koło szprychowe, odkształcając się, pochłania znaczną część energii uderzenia.
Nawet gdyby doszło do uszkodzenia koła szprychowego po wpadnięciu w głęboką dziurę, wystarczyłoby wymienić uszkodzoną obręcz, no i może dwie lub trzy szprychy, gdyby uderzenie było naprawdę potężne. Do dalszego użytku pozostałaby nieuszkodzona piasta koła i oczywiście większość szprych. Poza tym pasującą obręcz mógłbym kupić od jakiegokolwiek producenta, zamiast przepłacać za oryginalną w autoryzowanym serwisie. W tym miejscu warto wspomnieć, że niektórzy producenci kół szprychowych do motocykli szosowych zalecają wymianę wszystkich szprych w wypadku mechanicznego uszkodzenia obręczy. Należy zwracać na to uwagę i stosować się do tych zaleceń, gdyż wówczas szprychy wykonane są z materiału zapewniającego większą sztywność całego koła (potrzebną do jazdy szosowej), ale ich struktura wewnętrzna ulega trwałemu uszkodzeniu podczas odkształcenia.
Wyższość kół szprychowych nad odlewanymi polega między innymi na tym, że w przypadku uszkodzenia lub z jakiegokolwiek innego powodu możemy wymienić szprychy, obręcz lub piastę, nie kupując całego nowego koła. Można na przykład zmienić szerokość obręczy i zastosować ogumienie o innych parametrach, wystarczy wymienić samą obręcz. Wymieniając obręcz i komplet szprych, można przejść na użytkowanie opon o mniejszej lub większej średnicy, a piasty kół wraz z zamontowanymi do nich tarczami hamulcowymi nadal pozostaną te same.

Centrowanie kół
Czynności związane z naprawą lub przebudową koła szprychowego okażą się bardzo proste i tanie, jeżeli będziemy potrafili samodzielnie zaszprychować koło, wycentrować je i wyważyć. Zmontowanie koła nie powinno nastręczyć kłopotów, jeżeli zrobiliśmy zdjęcie przed jego rozmontowaniem i w porę zwrócimy uwagę na to, że w komplecie szprych przeznaczonych do współpracy z piastą klasyczną mamy zwykle dwa rodzaje: szprychy z mocniej wywiniętą główką montuje się od zewnętrznej strony piasty, a te drugie od strony wewnętrznej. Kwestie związane z montowaniem, korygowaniem i ustawianiem symetrii kół szprychowych omówię wyczerpująco w kolejnym artykule. Jeżeli koło jest już zmontowane, trzeba je wycentrować. Oto prosty przepis. 
Odkręcanie i dokręcanie szprych powinno odbywać się przy użyciu specjalnego kluczyka do nypli. Przed „centrowaniem” koła należy nasączyć smarem wszystkie nyple. Zanim przystąpimy do działania, należy lekko dociągnąć z podobną siłą wszystkie szprychy (w przypadku koła świeżo zaplecionego) lub lekko je poluzować (w przypadku koła używanego). „Centrowanie” rozpoczynamy od zlikwidowania „bicia” promieniowego, nazywanego potocznie „galopowaniem” koła. W tym celu trzeba równomiernie dociągnąć prawe i lewe szprychy w miejscu wybrzuszenia obręczy. Jeżeli wybrzuszenie jest bardzo duże, to można spróbować równomiernie poluzować wszystkie pozostałe szprychy lub jedynie kilka leżących dokładnie po przeciwnej stronie wybrzuszenia.
Następnym krokiem jest likwidacja „bicia” poosiowego, czyli „falowania” obręczy. Odkręcamy w tym celu minimum cztery nyple szprych leżących w miejscu największego wybrzuszenia fali i ściągających obręcz na stronę fali (fala w prawo – odkręcamy nyple szprych mocowanych po prawej stronie piasty), a następnie dokręcamy minimum trzy nyple szprych leżących w miejscu największego wybrzuszenia fali i ściągających obręcz na stronę przeciwną do wybrzuszenia fali (fala w prawo – dokręcamy nyple szprych mocowanych po lewej stronie piasty). Ruchy odkręcania i dokręcania powinny być niewielkie (¼-½ obrotu) i symetryczne. Oznacza to, że jeżeli luzujemy o ½ obrotu nyple szprych leżących po jednej stronie piasty, to także o ½ obrotu dokręcamy nyple szprych leżących po przeciwnej stronie piasty.
„Centrowanie” kończymy zawsze dokręceniem wszystkich luźniejszych szprych i ostateczną kontrolą kształtu. Po „wycentrowaniu” koła szprychowego i zamontowaniu ogumienia wykonujemy „wyważanie” koła.

Rodzaje wyważarek
Wszystkie opisane czynności wykonujemy z wykorzystaniem wyważarki statycznej, czyli prostego, niewielkiego i taniego urządzenia przydatnego przy naprawie, przebudowie, a także przy kontroli stanu kół motocyklowych. Podczas korekty rozkładu mas znacznie ustępuje wyważarce dynamicznej i dlatego jej wykorzystanie w serwisie ogumienia może być ograniczone, jednak przy okresowej i powypadkowej kontroli podwozia motocyklowego okazuje się narzędziem bardzo pomocnym.
Dużo droższa i o wiele bardziej skomplikowana wyważarka dynamiczna pozwala na wykrycie poosiowych nierównomierności w rozkładzie masy wirującej i zmian w rozkładzie masy, związanych z działaniem zmiennej siły odśrodkowej, czyli ze zmianami prędkości obrotowej koła. Tego niestety nie jesteśmy w stanie sprawdzić przy użyciu wyważarki statycznej, która ujawnia jedynie obwodowe nierównomierności w rozkładzie masy i niedokładności kształtu kontrolowanego koła w stanie spoczynku. Kontrola niedokładności kształtu, czyli tak zwanego „bicia”, pozwala ustalić uszkodzenia powypadkowe koła motocyklowego i te powstałe w toku eksploatacji. Wyważarka statyczna pomocna będzie oczywiście także przy tak zwanym „centrowaniu” koła szprychowego.
Wyważarka statyczna nie potrzebuje zasilania, gdyż powolny ruch obrotowy kontrolowanego koła wywoływany jest ręcznie. Jej budowa jest bardzo prosta, a najistotniejszy element stanowi system łożyskowania osi koła. To urządzenie dość małe i dlatego łatwo je ustawić w serwisie motocyklowym.

Praca z wyważarką statyczną
Koło zamontowane na osi wyważarki wprowadzone zostaje ręcznie w powolny ruch obrotowy. Jeżeli chcemy tylko pobieżnie skontrolować „bicie” koła, wystarczy spojrzeć uważnie na brzeg obracającej się obręczy, aby zaobserwować jej mniejsze lub większe „falowanie” czy „podskakiwanie”. To symptomy niedokładności kształtu. Jeżeli zależy nam na precyzyjniejszej kontroli kształtu, do podstawy wyważarki musimy zamontować wskaźnik lub czujnik zegarowy, który dokładnie określi niedokładności. Jeżeli kontrolujemy koło odlewane ze stopu lekkiego, to wyważarka statyczna pozwoli jedynie na stwierdzenie występowania i wielkości „bicia”. Kontrola taka da podstawę do decyzji o ewentualnej wymianie lub naprawie koła. Jeżeli jednak serwisujemy motocykl wyposażony w koła szprychowe, to wyważarkę statyczną możemy wykorzystać także przy usuwaniu lub minimalizowaniu „bicia”. Będzie pomocna również przy naciąganiu szprych i „centrowaniu” świeżo zmontowanego koła szprychowego. Należy pamiętać o tym, że na początku „centrowania” należy zlikwidować promieniowe niedoskonałości kształtu, a dopiero później zabrać się za korygowanie wygięć poosiowych.

Wyważanie kół motocyklowych
Wyważarki statycznej możemy używać także do „wyważania” kół, czyli do korygowania rozkładu masy. Będzie to pobieżna korekta, gdyż pozwoli jedynie na zrównoważenie niedokładności obwodowego rozkładu masy. Zrównoważenie wykonujemy za pomocą specjalnych ciężarków. Do kół motocyklowych odlewanych ze stopów lekkich stosujemy płaskie ciężarki przyklejane do powierzchni felgi. Przy „wyważaniu” kół szprychowych możemy stosować takie same ciężarki klejone (gdy pozwala na to powierzchnia obręczy) lub ciężarki zaciskane na szprychach.
Lekko obracamy kołem zamontowanym na wyważarce i obserwujemy, czy obręcz ma tendencję do zatrzymywania się zawsze w tej samej pozycji (ten sam punkt na dole). Jeżeli zawsze ten sam punkt obręczy zatrzymuje się na dole, to znaczy, że jest to punkt największej masy. Aby wyważyć koło, należy dobrać doświadczalnie masę ciężarka i zamocować go po przeciwnej stronie koła, czyli w punkcie położonym najwyżej, po swobodnym zatrzymaniu koła. Należy powtórzyć kontrolę, gdyż miejsc koncentracji masy może być więcej i koło może wymagać zamocowania większej liczby ciężarków w różnych punktach. Koło uznajemy za „wyważone”, jeżeli zatrzymuje się w losowo wybranych punktach, a po zdjęciu czapeczki wentyla zatrzymuje się zawsze wentylem do góry.
Oczywiście dużo lepsze rezultaty da wyważenie koła na wyważarce dynamicznej. W tym przypadku korekta uwzględni dynamiczne zmiany rozkładu masy, a to pozwoli na lepszą stabilizację toru jazdy motocykla przy dużych prędkościach. Z tego właśnie powodu przyjmuje się, że koła motocykli jeżdżących z prędkością przekraczającą 100 km/h powinny być wyważane dynamicznie.

Rafał Dmowski