Колко значим е ефектът от замяната с колела с по-леко-тегло?

Същността на подмяната на главината на колелото е да се намали масата на пружината (красотата е второстепенна).

Каква е пружинираната маса?
Сините линии представляват частта на тялото, червените са колелата, а останалите серии от компоненти. Връзката между тях са жълтите линии, представляващи пружините и зелената част, представляваща амортисьорите. Разбира се, има и серия от механизми за окачване на действителната кола, за да се ограничи движението на колелата. Тази част е пропусната тук поради моята неопитност.
Структурно частта на ресорната маса включва червените, жълтите и зелените части, показани на снимката, а именно (но не само): главината на колелото, гумите (включително винтовете), напречните щанги, пружините, амортисьорите, напречните щанги, спирачния възел (спирачен барабан или спирачен диск + маншон) и за някои модели, трансмисионния вал, общия мост и др.
Всъщност можете да мислите за това по следния начин: причината, поради която картината е нарисувана по толкова странен начин, е да накара хората, които нямат представа за пружинираните и нерессорните маси, да си представят колата като такава: колата може да бъде разделена на две части, едната част е частта, която се търкаля напред срещу земята, и след премахване на пружините и амортисьорите, тя все още може да бъде поставена стабилно на земята. Тази част е неподресорената маса. Другата част е горната конструкция, където седят пътниците и ако окачването се махне, тази част ще се срути и ще целуне земята. Трябва да има пружини и амортисьори, които да поддържат тази част. И тази част е пружинната част. Двете части са свързани с пружини и амортисьори. (Разбира се, пружините и амортисьорите обикновено се считат за нересорирана маса.)

Разбирането на това означава да разберете основите на този проблем. Това е и причината, поради която не съм доволен от обясненията за оптимизиране на пружинната маса, открити в настоящите автомобилни медии, което е да се изгради този опростен модел и след това да се мисли за оптимизирането на пружинната маса. Това ще стане много по-ясно, след като го разгледаме.

Значението на намаляването на ресорната маса
Има такава поговорка: 1 килограм ресорна маса, 10 килограма нерессорна маса. Това означава, че намаляването на пружинираната маса с 1 kg ще постигне ефект на оптимизация, приблизително еквивалентен на намаляване на 10 kg от нерессорната маса. Това твърдение, разбира се, се разпространява само в народа, а действителната ситуация е по-сложна. Трябва да се разглежда от два аспекта: отделно разглеждане на ползите, донесени от намаляването на пружинната маса, и цялостно разглеждане на въздействието на пружинната и нерессорната маса върху автомобила.
Първо, нека да видим какво въздействие ще има намаляването на пружинната маса.
Проявява се главно в производителността на ускорение и забавяне.
Това се разбира под 1 килограм пружинирана маса и 10 килограма нерессорна маса.

Принципът е лесен за разбиране. Като компонент, директно свързан с оста, инерцията на въртене на главината на колелото и гумите има много пряко въздействие върху производителността. Независимо дали става въпрос за 250 PS или 280 PS, 350 Nm или 420 Nm, първо трябва да преодолеете инерцията на въртене на главината на колелото и гумите, преди въртящият момент да може да бъде предаден през главината на колелото и гумите към земята. Намаляването на теглото на главината на колелото и гумите (включително въртящия се спирачен диск) може да направи предаването на мощността по-директно.

Въпреки това, като се има предвид само въздействието на намаляването на инерцията на въртене върху производителността на ускорението и забавянето, няма нищо общо с маншоните и свързващите пръти. Тъй като те не се въртят заедно с колелата, тяхната пречка не е по-различна от тази на нересорната част. Защо тогава тези, които обичат да сменят маншони и дискове и да ги мерят, мислят така?
Това включва друг аспект на разглеждане.
Съотношението между подресори и неподресори маса
Това изисква използването на опростения модел, създаден по-рано.
За една кола пътната настилка определено не е гладка като огледало. Да не говорим за различни дупки, неравности, капаци на шахти и различни камъни ще причинят вибрации, а ако внимателно наблюдавате асфалтовия път, повърхността е доста грапава.
Но в удобна кола го усещаме като копринено гладък. В допълнение към използването на по-мека комбинация от пружина и амортисьор, увеличаването на съотношението на пружинирана към нерессорна маса също е ефективно средство.
Камионите имат една интересна характеристика: когато е празно, превозното средство се тресе ужасно и трябва да натовари нещо, за да кара правилно.

Причината за това е, че съотношението между ресорната и нересорната маса се е увеличило.

Да се ​​върнем към опростения модел. Цялото подскачане по пътя първоначално се прилага към нересорираната част. След това подскачането на нерессорната част трябва да повлияе на пружинната част чрез пружините и амортисьорите. В неподвижно състояние теглото, поемано от пружините, е теглото на пружинираната част. Когато неподпружинената част претърпи подскачане, ако пружините се компресират или разширят, това ще наруши баланса и ще генерира допълнително налягане. Съгласно втория закон на Нютон, натискът, приложен от пружините към нерессорната част, ще бъде приложен еднакво и към пружинираната част. В момента има две опции (или и двете могат да бъдат приети):

Първо, увеличете масата на ресорната част, точно като товарене на камион със стоки, като увеличите масата на ресорната част, за да отслабите ускорението, причинено от подскачането на нересорната част, предавано през пружините. С две думи, това е от теглото на превозното средство да задържи подскачането.
Второ, намалете масата на нерессорната част, така че силата на отскок, необходима на нерессорната част да произведе същото подскачане, да бъде намалена, за да се намали ударът върху пружинираната част.

В обобщение, трябва да се увеличи съотношението на масата на пружинираните и нерессорните части.
Разбира се, идеалната ситуация е, че масата на пружинираните и нерессорните части е намалена, но намаляването на нерессорната част е по-голямо от това на пружинираната част. Общото съотношение на масата на пружинираните и нерессорните части все още се увеличава.
Затова някои хора често казват, че по-тежкото превозно средство се движи по-стабилно при високи скорости. Това донякъде е разумно, но по-точното твърдение е, че съотношението на масата на ресорната и нересорината част е голямо и се вози по-стабилно.

Незаменимите пружини и амортисьори
Като част, която свързва двете секции и отговаря за поддържането, предаването на силата и поемането на удара, изборът на пружини и амортисьори има по-голямо влияние. Доколко силата на отскачане на нересорната част се отразява към ресорната се определя повече от пружините и амортисьорите.
Така че: Модификацията е систематичен инженерен процес и е от съществено значение да се избягва едностранната-модификация.