Jak działają zawieszenia samochodów seryjnych

Zawieszenie samochodu seryjnego. iStockphoto.com/Susaro

-Kierowca seryjnego samochodu przyciąga całą uwagę po wielkim zwycięstwie, ale nigdy nie byłby w stanie zabrać do domu trofeum, gdyby nie zespół, który nieustannie ulepsza i dostraja samochód. Podczas przygotowań i podczas samego wyścigu, załogi pit-stopu i mechanicy czekają, aby wprowadzić niezbędne zmiany w celu poprawy możliwości samochodu.

Możesz nie myśleć, że zawieszenie samochodu seryjnego ma tak wiele wspólnego z sukcesem na płaskim, gładkim torze, ale nie daj się zwieść. Rzadko kiedy nawierzchnia toru jest idealna, biorąc pod uwagę, jak z grubsza jest on prowadzony, więc zawieszenie jest w rzeczywistości obszarem, na którym skupia się wiele zespołów. W zależności od wymagań konkretnego toru, wcześniejszych osiągów kierowcy na tym torze i balansu samochodu w różnych warunkach, zawieszenie może wymagać całkowitej przebudowy dla każdego toru wyścigowego. Taka precyzja wymaga dużo czasu i wysiłku.

Układ zawieszenia składa się z różnych elementów, w tym sprężyn, amortyzatorów, stabilizatorów, zespołu kierowniczego i podwozia.

-W tym artykule dowiemy się o roli i znaczeniu tulei kierowniczych, wsporników i zwrotnic w zawieszeniach samochodów seryjnych oraz o ich krótkiej historii. Porozmawiamy również o stabilizatorach poprzecznych i ich wyborze w zależności od toru i potrzeb kierowcy.

Amortyzatory i sprężyny są zawsze ważną częścią układu zawieszenia. W tym artykule dowiesz się, jak działają i dlaczego ich rola w manewrowaniu samochodami seryjnymi o dużej prędkości jest tak ważna.

Zastanawiasz się nawet, jakie zasady obowiązują w przypadku elementów podwozia samochodów seryjnych? W tym artykule zbadamy, jak cała struktura jest ułożona i złożona.

Na razie usiądź wygodnie i ciesz się jazdą, podczas gdy my przyjrzymy się drobnym punktom zawieszenia samochodu seryjnego.

Zawartość

1. Standardowe wsporniki i kastety
2. Wstrząsy samochodów seryjnych
3. Tuleje samochodowe
4. Stock samochodów kołysać bary
5. Szelki do podwozia samochodu seryjnego

-Jedną z części zawieszenia samochodu seryjnego, która wymaga sporego bicia, jest zespół kierownicy. Wsporniki i przeguby kierownicy, które trzymają zespół kierownicy razem, są nieustannie ćwiczone i mogą wyrzucić kierowcę z wyścigu, jeśli zawiodą. To ma sens - właściwe sterowanie i kontrola to oczywista konieczność w sporcie, w którym samochody poruszają się z dużą prędkością.

-Kierownica jest połączona z zawieszeniem i kołami za pomocą kostki kierownicy. Zwrotnica łączy kierownicę z resztą samochodu, umożliwiając kierowcy kierowanie pojazdem. Dwa ramiona kontrolne połączyć podwozie i przednie zawieszenie, a jednocześnie ramiona wleczone połączyć podwozie z tylnym zawieszeniem. Końcówki drążka kierowniczego podłącz do zwrotnic, które bezpośrednio sterują kołami [źródło: Burt].

Wahacze są połączone z ramą za pomocą obrotowe mocowania i tuleje kierownicy. Przeguby kulowe łączą je ze zwrotnicą. Gdy kierowca obraca kierownicą, ruch jest przenoszony w dół wału kierownicy na przekładnię kierowniczą.

Ponieważ kostki zawodzą i zawodzą, są one połączone z ramą za pomocą stalowych linek, aby zapobiec wypadnięciu zespołu koła podczas zderzenia [źródło: Burt].

-Skręcanie przy dużych prędkościach wywiera ogromny nacisk na układ kierowniczy i podwozie. Wrzuć kilka nierówności, a samochód wyścigowy może wymknąć się spod kontroli. Co pomaga samochodowi zachować kontrolę podczas pokonywania zakrętu przez kierowcę? Wstrząsy. Następnie dowiemy się, jakie znaczenie mają amortyzatory na torze seryjnego samochodu.

Lekcje wyniesione z First Indy 500

Podczas pierwszego Indianapolis 500 w 1911 r. Poważnym problemem były złamane kostki kierownicy. Ale w następnym roku jakość kostek znacznie się poprawiła - w Indy z 1912 r.Nie złamała się ani jedna kostka, nawet gdy była pchana przez ponad 500 mil (805 kilometrów) na ceglanej powierzchni, przy prędkościach ponad 75 mil na godzinę (121 km na godzina). W rzeczywistości doświadczony kierowca na tak dobrze zbudowanym torze mógłby osiągnąć prędkość ponad 80 mil na godzinę (129 km / h) bez uszkadzania przeprojektowanych części układu kierowniczego [źródło: The Automobile].

Żaden tor nie jest gładki jak jedwab - bez wstrząsów samochód seryjny podskakiwałby w każdym miejscu przy każdym uderzeniu lub upadku. Ważnym elementem sterowania samochodem są amortyzatory i sprężyny.

Gdy samochód seryjny porusza się po torze, sprężyny ściskają się i rozszerzają, gdy napotkają niedoskonałości. Amortyzatory pochłaniają energię sprężyny, utrzymując opony na podłożu tak bardzo, jak to możliwe. Zespoły wyścigowe samochodów seryjnych spędzają większość czasu na konfigurowaniu i dostrajaniu kombinacje amortyzatorów i sprężyn na każdym torze, aby zapewnić kierowcy jak najlepszą kontrolę nad swoim samochodem [źródło: Burt].

Sposób, w jaki samochód radzi sobie z obrotami, zależy od tego, jakie amortyzatory są używane i jak odporne są na ruch. Aby kontrolować ruch, lub szybkość pochłaniania energii, wstrząsu, zespół może poprawić tłok, podkładki i olej wewnątrz amortyzatora.

-Gdy samochód uderza w nierówność, w oleju, który wypełnia amortyzator, wbija się w górę wał. Tłok wewnątrz amortyzatora reguluje szybkość poruszania się wału w górę (ściskanie) i opuszczanie (odbijanie). Dostosowując kompresję i odbicie dla każdego konkretnego toru, kierowca może lepiej manewrować samochodem. Aby olej nie pienił się i nie tracił zdolności do kompresji i odbijania się, szok jest poddawany działaniu azotu [źródło: Diandra].

NASCAR ma ścisłe wytyczne dotyczące ilości azotu lub ciśnienia w każdym szoku. Tylne amortyzatory mogą mieć nie mniej niż 25 funtów ciśnienia na cal kwadratowy (psi) (11 kilogramów na 6,45 centymetra kwadratowego) i nie więcej niż 75 funtów (34 kg) ciśnienia psi [źródło: Diandra].

- Zrobiłeś już kilka podstaw, ale przejdź do następnej strony, aby przyjrzeć się drobniejszym szczegółom zawieszenia samochodu.

Nadciśnienie

Kiedy tylny amortyzator ma ciśnienie większe niż 75 psi, może być niebezpieczny. Po pierwsze, zapobiega odbiciu się amortyzatora, przechylając tył samochodu nieco dłużej niż zwykle, co może dać kierowcy przewagę. W tym samym czasie, jeśli uderzenie pod wysokim ciśnieniem zawiedzie, może eksplodować jak bomba [źródło: Diandra].

Jak dotąd poznaliśmy główne elementy układu zawieszenia samochodów seryjnych. Teraz przejdziemy do tuleje, które są małymi fragmentami układanki, które mogą mieć duży wpływ na to, jak główne elementy układu zawieszenia reagują na zakręty i proste.

Tuleje to małe, elastyczne, zwykle cylindryczne elementy gumowe, które znajdują się pomiędzy nimi punkty obrotu i ruchome ramiona w podwoziu i zespole zawieszenia. W normalnych samochodach są zaprojektowane tak, aby łagodzić jazdę. Większość kierowców samochodów seryjnych woli sztywniejszą jazdę, z tulejami wykonanymi z poliuretanu lub polimerów o różnej gęstości [źródło: Orijin Motorsports].

Tuleje zawieszenia są umieszczone pomiędzy sprężynami, mocowaniami i wahaczami z przodu samochodu oraz w wahaczach tylnej osi. Można je również znaleźć w połączeniach drążków stabilizatora oraz w różnych innych miejscach w samochodzie. Zużyte tuleje spowalniają reakcję zawieszenia, powodując drżenie kierowcy [źródło: Orijin Motorsports].

-Kołyski mogą wyglądać jak łomy, ale ich zadanie jest zupełnie inne. Następnie dowiemy się, gdzie umieścić stabilizatory do samochodów seryjnych i jaki jest ich cel.

Zasady i przepisy

NASCAR i inne ligi wyścigowe włożyły wiele wysiłku w wprowadzenie jednolitych przepisów dotyczących jazdy samochodami seryjnymi, ale nadal istnieje wiele różnic w zależności od miejsca. Kierowcy i ich zespoły muszą znać zasady i przepisy obowiązujące na każdym torze, na którym się ścigają. Niektóre tory wymagają, aby wszystkie elementy zawieszenia i układu kierowniczego były zapasowe dla danego modelu samochodu. Standardowe tuleje należy montować w oryginalnych położeniach za pomocą standardowych śrub. Inni mogą wymagać gumowych lub uretanowych tulei do określonych elementów, takich jak stabilizatory poprzeczne i przekładki sprężyn [źródło: Island Racing].

Kiedy samochód wyjeżdża za zakręt, jego ciężar przesuwa się z boku na bok. Każdy, kto jeździł samochodem, odczuwał ten efekt, gdy twoje ciało jest ciągnięte w przeciwnym kierunku do zakrętu. To tak powszechne doświadczenie, że większość ludzi nie zauważyłaby tego podczas zwykłej jazdy samochodem - chyba że kierowca jedzie trochę za szybko.

-Ponieważ samochody seryjne ścigają się po owalnych torach z dużą prędkością, radzą sobie z ekstremalną wersją tego efektu. Takie przechylenie nadwozia wpływa na przyczepność i osiągi opon. To, jak dobrze opona trzyma się toru, zależy od ciężaru wpychającego oponę na tor. Kiedy ciężar spada z opony podczas skrętu, ma ona mniejszą przyczepność, a tym samym mniejszą prędkość. Za każdym razem, gdy część opony opuszcza tor, kierowca ma mniejszą kontrolę nad pojazdem.

ZA stabilizator poprzeczny pomaga zapobiegać przenoszeniu ciężaru. Łączy zawieszenie samochodu, podwozie i nadwozie. Ponieważ każdy tor wyścigowy wymaga innego stabilizatora o różnej sztywności, przygotowane zespoły często przechowują w magazynie wiele drążków wahadłowych [źródło: Burt].

Im sztywniejszy stabilizator, tym mocniejsze połączenie zawieszenia z podwoziem, co minimalizuje przechyły nadwozia podczas skrętu. Należy jednak pamiętać, że zbyt luźne lub zbyt sztywne stabilizatory również mogą powodować problemy.

Stabilizatory skręcają się, gdy jedna z opon przechodzi przez nierówność. Jeśli obie opony przechodzą przez nierówność równomiernie, stabilizator nic nie robi, ale jeśli jedna z opon przejeżdża przez nierówność, stabilizator przeciwdziała ruchowi, aby zapobiec przesunięciu ciężaru samochodu [źródło: Diandra].

- Podwozie odgrywa również ważną rolę w zawieszeniu samochodów seryjnych. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej.

Podstawy paska kołysania

Stabilizatory są wykonane ze stali. Sztuczka polega na dodaniu stabilizatora, który jest wystarczająco gruby, aby wykonać zadanie bez nadmiernego obciążania przodu samochodu. Im cieńszy drążek, tym lżejszy samochód - ale także mniejszy opór przy przechylaniu nadwozia. Aby podjąć najlepszą decyzję, zespoły muszą w pełni zrozumieć środek ciężkości, dynamikę toru oraz wagę i równowagę samochodu [źródło: Diandra].

Czasy przekształcania samochodów seryjnych w samochody wyścigowe już minęły. Zespoły wyścigowe budują własne samochody z myślą o torze. W rzeczywistości wiele zespołów buduje różne samochody na różne tory. Jednym z obszarów samochodu, z którym często eksperymentują, jest podwozie. Podwozie to stalowa rama samochodu, która utrzymuje nadwozie i silnik.

Podwozie jest prawie zawsze prostokątne, ale zespoły często dostosowują jego drobną geometrię, przesuwając punkty mocowania zawieszenia w zależności od toru i potrzeb kierowcy. Przesunięte podwozie nie są dozwolone, więc muszą budować równoległe szyny ramowe. Szyny podwozia są zbudowane według ścisłych wytycznych dotyczących wagi, długości i grubości [źródło: Burt].

Podwozie zawiera Główna rama (rama i szyny boczne) i przednie i tylne ramy pomocnicze, które są połączone poprzeczkami. Każde połączenie, które utrzymuje razem ramę, jest spawane.

-Do ramy dodawane są elementy zawieszenia w różnych pozycjach, które konstruktorzy określają dla konkretnych torów. Po wszystkim dodaje się małe kołnierze, aby wzmocnić wszystkie połączenia [źródło: Burt]. Bardzo ważne jest, aby podwozie było wystarczająco mocne, aby wytrzymać ciężar samochodu w warunkach intensywnych wyścigów. Muszą więc dodać każdy element podparcia, który zwiększa bezpieczeństwo, nie obciążając samochodu i nie zmniejszając prędkości.

Plik klatka bezpieczeństwa jest częścią podwozia i zwiększa wytrzymałość i bezpieczeństwo samochodu. Pałąki boczne są zainstalowane, aby chronić kierowcę podczas zderzeń bocznych, a wszystkie pałąki, do których ma dostęp kierowca, są wyściełane. Zanim podwozie przejedzie wzdłuż linii montażowej, konstrukcja pałąka zabezpieczającego jest gotowa, przechodząc przez deski podłogowe i ścianę ogniową oraz podłączana do szyn ramy [źródło: Burt].

Zespół samochodów seryjnych stale ulepsza i dostosowuje zawieszenie samochodu, od podwozia po kolumnę kierownicy. Aby wygrać wyścig samochodów seryjnych, potrzeba czegoś więcej niż tylko utalentowanego kierowcy; wymaga poświęcenia i kreatywności całego zespołu.

Dowiedz się więcej o tym, jak działa zawieszenie samochodu seryjnego, sprawdzając zasoby na następnej stronie.

Zasady NASCAR

NASCAR ma pełny zestaw zasad budowy podwozia. Dyktują rozmiar, wagę i rodzaj metalowej ramy, a także odległość między szynami. Klatka bezpieczeństwa jest również opisana w księdze przepisów wraz ze schematami i wskazówkami dotyczącymi wymiarów, montażu i rozmieszczenia [źródło: Burt].

Powiązane artykuły

• Jaka jest historia wyścigów samochodów seryjnych??
• Jak działają skanery samochodów seryjnych
• Jak działają techniki wyścigów samochodowych
• Jak działa telemetria samochodów seryjnych
• Jak działa aerodynamika samochodów seryjnych

Źródła

• Burt, Bill. Burt, William M. „Przewodnik dla fanów Stock Car Race”. MotorBooks / MBI Publishing Co.
• Burt, William. „The Stock Car Race Shop”. Wydawnictwo MotorBooks / MBI.
• Diandra. „Wstrząsy Juana Pablo Montoyi”. Nauka o samochodach magazynowych. (Dostęp 01.06.2009) http://stockcarscience.com/blog/index.php/2008/09/29/jpm_shocks
• Diandra. „The Science of… Front Sway Bars (Roush Fenway and others.” Stock Car Science. (Dostęp 01.06.2009) http://stockcarscience.com/blog/index.php?cat=41
• Island Racing. „Stock Car Racing Association Rules 2009”. Island Stock Car Association. (dostęp 01.06.2009) http://74.125.95.132/search?q=cache:WWAoOP73efoJ: www.islandstockcars.com/STOCKCARRULES2009.rtf+bushing+%2B+stock + car & hl = en & ct = clnk & cd = 22 & gl = us & client = firefox-a
• Orijin Motorsports.com. „Solidne tuleje wahacza”. (Dostęp 01.06.2009) http://www.orijinmotorsports.com/prodbushen.html
• Firma Class Journal. "Samochód." Vol 26. 6 czerwca 1912. (Dostęp 01/05/09) http://books.google.com/books?id=RWgrAAAAMAAJ&pg=PA1292& lpg = PA1292 & dq = stock + samochód + kierownica + knuckle & source = bl & ots = xEKhP3i47v & sig = SbS7XRcvTjHc4bC1iNUOxqj-kmI & hl = en & sa = X & oi = book_result & resnum = 1 & ct = result # PPA1292, M1

-