Koliko je značajan efekat zamjene sa lakšim-točkovima?

Suština zamjene glavčine točka je smanjenje opružene mase (ljepota je sekundarna).

Šta je opružna masa?
Plave linije predstavljaju dio karoserije, crvene su kotače, a ostale serije komponenti. Veza između njih su žute linije koje predstavljaju opruge i zeleni dio koji predstavlja amortizere. Naravno, postoji i niz mehanizama ovjesa na stvarnom automobilu koji ograničavaju kretanje kotača. Ovaj dio je ovdje izostavljen zbog mog neiskustva.
Strukturno, dio opružne mase uključuje crvene, žute i zelene dijelove prikazane na slici, odnosno (ali ne ograničavajući se na): glavčinu kotača, gume (uključujući vijke), vučne šipke, opruge, amortizere, vučne šipke, kočioni sklop (kočioni bubanj ili kočioni disk + mehovi), i za neke modele osovine itd.
Zapravo, možete to zamisliti ovako: razlog zašto je slika nacrtana na tako čudan način je da natjera ljude koji nemaju pojma o opruženim i neopruženim masama da zamisle automobil kao takav: auto se može podijeliti na dva dijela, jedan dio je dio koji se kotrlja naprijed prema tlu, a nakon uklanjanja opruga i amortizera, i dalje se može postaviti na tlo. Ovaj dio je neopružena masa. Drugi dio je gornja konstrukcija na kojoj sjede putnici, a ako se skine ovjes, ovaj dio će se srušiti i poljubiti tlo. Mora imati opruge i amortizere koji podržavaju ovaj dio. A ovaj dio je opružni dio. Dva dijela su povezana oprugama i amortizerima. (Naravno, opruge i amortizeri se općenito smatraju neopruženom masom.)

Razumjeti ovo znači shvatiti osnove ovog problema. To je ujedno i razlog zašto nisam zadovoljan objašnjenjima optimizacije opružene mase koja se nalaze u aktuelnim automobilskim medijima, a to je da se napravi ovaj pojednostavljeni model i onda razmišlja o optimizaciji opružene mase. Ovo će biti mnogo jasnije nakon razmatranja.

Značaj smanjenja opružne mase
Postoji izreka: 1 kilogram opružene mase, 10 kilograma neopružene mase. To znači da će se smanjenjem opružene mase za 1 kg postići učinak optimizacije približno jednak rezanju 10 kg neopružene mase. Ova izjava je, naravno, samo u narodu, a stvarna situacija je složenija. Treba ga razmotriti sa dva aspekta: odvojeno s obzirom na prednosti koje donosi smanjenje opružene mase i sveobuhvatno sagledavanje uticaja opruženih i neopruženih masa na automobil.
Prvo, pogledajmo kakav će učinak imati smanjenje opružne mase.
To se uglavnom manifestira u performansama ubrzanja i usporavanja.
To je ono što se podrazumijeva pod 1 kilogram opružene mase i 10 kilograma neopružene mase.

Princip je lako razumljiv. Kao komponenta koja je direktno povezana sa osovinom, inercija rotacije glavčine točka i guma ima veoma direktan uticaj na performanse. Bilo da se radi o 250 KS ili 280 KS, 350 Nm ili 420 Nm, prvo morate savladati inerciju rotacije glavčine točka i guma prije nego što se obrtni moment može prenijeti kroz glavčinu točka i gume na tlo. Smanjenje težine glavčine točka i guma (uključujući rotirajući kočioni disk) može učiniti prijenos snage direktnijim.

Međutim, samo uzimajući u obzir utjecaj smanjenja rotacijske inercije na performanse ubrzanja i usporavanja, nema nikakve veze s mijehom i sponom. Budući da se ne rotiraju zajedno s kotačima, njihova sposobnost ometanja se ne razlikuje od neopruženog dijela. Zašto onda tako razmišljaju oni koji vole da menjaju mehove i diskove i vole da ih vagaju?
Ovo uključuje još jedan aspekt razmatranja.
Odnos opružene i neopružene mase
Ovo zahtijeva korištenje pojednostavljenog modela koji je ručno kreiran ranije.
Za automobil, površina puta definitivno nije glatka kao ogledalo. Da ne govorimo o raznim udarnim rupama, preprekama, poklopcima za šahtove i razno kamenje će izazvati vibracije, a ako pažljivo posmatrate asfaltni put, podloga je prilično hrapava.
Ali u udobnom automobilu osećamo ga kao svilenkasto glatko. Pored upotrebe mekše kombinacije opruge i amortizera, povećanje omjera opružene i neopružene mase je također efikasan način.
Kamioni imaju tako zanimljivu karakteristiku: kada je prazna, vozilo se užasno trese i mora nešto da utovari da bi pravilno vozio.

Razlog za to je što je povećan omjer opružene i neopružene mase.

Vratimo se na pojednostavljeni model. Sav poskakivanje na putu se u početku primjenjuje na neopruženi dio. Odskakanje neopruženog dijela tada treba utjecati na opruženi dio kroz opruge i amortizere. U stacionarnom stanju, težina koju nose opruge je težina opružnog dijela. Kada neopruženi dio doživi poskakivanje, ako se opruge stisnu ili prošire, to će poremetiti ravnotežu i stvoriti dodatni pritisak. Prema drugom Newtonovom zakonu, pritisak koji opruga primjenjuje na dio bez opruge također će se primijeniti jednako na opružni dio. U ovom trenutku postoje dvije opcije (ili se obje mogu usvojiti):

Prvo, povećajte masu opruženog dijela, baš kao utovar tereta u kamion, povećanjem mase opruženog dijela kako biste oslabili ubrzanje uzrokovano odbijanjem neopruženog dijela koje se prenosi kroz opruge. Ukratko, težina vozila je da zadrži poskakivanje.
Drugo, smanjite masu neopruženog dijela, tako da se smanji sila odbijanja koja je potrebna da neopruženi dio proizvede isto odskakanje, kako bi se smanjio udar na opruženi dio.

Ukratko, omjer mase opruženih i neopruženih dijelova treba povećati.
Naravno, idealna situacija je da je i masa opruženog i neopruženog dijela smanjena, ali je smanjenje u neopruženom dijelu veće od onog u opruženom dijelu. Ukupni omjer mase opruženih i neopruženih dijelova i dalje raste.
Stoga neki ljudi često kažu da teže vozilo vozi stabilnije pri velikim brzinama. Ovo je donekle razumno, ali tačnija tvrdnja je da je omjer mase opruženih i neopruženih dijelova velik i da se vozi stabilnije.

Neizostavne opruge i amortizeri
Kao dio koji povezuje dvije sekcije i odgovoran je za podupiranje, prijenos sile i apsorpciju udara, veći utjecaj ima izbor opruga i amortizera. Koliko se sila odbijanja neopruženog dijela reflektuje na opruženi dio više određuju opruge i amortizeri.
Dakle: Modifikacija je sistematski inženjerski proces i od suštinske je važnosti izbjegavati-jednostrane modifikacije.