Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του βάρους ελατηρίου και του μη αναρτημένου βάρους;

Οι λάτρεις των αυτοκινήτων, ειδικά εκείνοι που αγωνίζονται, μερικές φορές μιλούν για «αναρτημένο» και «μη αναρτημένο» βάρος (ή βάρος). Τι σημαίνουν αυτοί οι όροι;

Το ελατήριο είναι το εξάρτημα της ανάρτησης που συγκρατεί το όχημα και το προστατεύει, τους επιβάτες και το φορτίο από κρούσεις. Ένα αυτοκίνητο χωρίς ελατήρια δεν θα ήταν πολύ άνετο και σύντομα θα γκρεμιζόταν από το κούνημα και τα χτυπήματα. Τα άλογα καρότσια χρησιμοποιούν ελατήρια για αιώνες, και ήδη από το Ford Model T, τα μεταλλικά ελατήρια θεωρούνταν στάνταρ. Σήμερα, όλα τα αυτοκίνητα και τα φορτηγά κινούνται με ελατήρια.

Όταν όμως λέμε ότι ένα αυτοκίνητο «τρέχει» με ελατήρια, δεν εννοούμε στην πραγματικότητα ολόκληρο το αυτοκίνητο. Το τμήμα οποιουδήποτε αυτοκινήτου ή φορτηγού που υποστηρίζεται από τα ελατήρια είναι η ελατηριωτή μάζα του και το υπόλοιπο είναι η μη αναρτημένη μάζα του.

Η διαφορά μεταξύ ελατηρίου και μη αναρτημένου

Για να καταλάβετε τη διαφορά, φανταστείτε ένα αυτοκίνητο να κινείται προς τα εμπρός έως ότου ένας από τους μπροστινούς τροχούς του χτυπήσει ένα χτύπημα αρκετά μεγάλο ώστε αυτός ο τροχός να κινηθεί προς τα πάνω προς το σώμα του αυτοκινήτου. Αλλά καθώς ο τροχός κινείται προς τα πάνω, το σώμα του αυτοκινήτου μπορεί να μην κινείται πολύ ή καθόλου επειδή είναι απομονωμένο από τον τροχό που κινείται προς τα πάνω με ένα ή περισσότερα ελατήρια. τα ελατήρια μπορούν να συμπιεστούν, επιτρέποντας στο σώμα του αυτοκινήτου να παραμείνει στη θέση του καθώς ο τροχός κινείται πάνω και κάτω από κάτω του. Εδώ είναι η διαφορά: το αμάξωμα του αυτοκινήτου και ό,τι είναι σταθερά συνδεδεμένο σε αυτό είναι αναρτημένα, δηλαδή απομονώνονται από τους τροχούς με συμπιέσιμα ελατήρια. τα ελαστικά, οι τροχοί και οτιδήποτε είναι συνδεδεμένο απευθείας σε αυτά δεν είναι ελατηριωτές, πράγμα που σημαίνει ότι τα ελατήρια δεν τα εμποδίζουν να μετακινηθούν όταν το αυτοκίνητο ανεβαίνει ή κατεβαίνει στο δρόμο.

Σχεδόν το σύνολο ενός τυπικού αυτοκινήτου είναι μια αναρτημένη μάζα επειδή σχεδόν κάθε μέρος του είναι σταθερά συνδεδεμένο με το αμάξωμα. Εκτός από το ίδιο το αμάξωμα, το οποίο περιλαμβάνει όλα τα άλλα δομικά στοιχεία ή εξαρτήματα πλαισίου, τον κινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων, το εσωτερικό και, φυσικά, τους επιβάτες και το φορτίο.

Τι γίνεται με το μη αναρτημένο βάρος; Τα ακόλουθα είναι μη αναρτημένα:

• Ελαστικά

• Τροχοί

• Ρουλεμάν τροχών και πλήμνες (τμήματα στα οποία περιστρέφονται οι τροχοί)

• Μονάδες φρένων (στα περισσότερα οχήματα)

• Σε οχήματα με συνεχή άξονα μετάδοσης κίνησης, που μερικές φορές αναφέρεται ως κινητήριος άξονας, το συγκρότημα άξονα (συμπεριλαμβανομένου του διαφορικού) κινείται με τους πίσω τροχούς και επομένως δεν είναι αναρτημένο.

Δεν είναι μακρύς ο κατάλογος, ειδικά για αυτοκίνητα με ανεξάρτητη πίσω ανάρτηση (δηλαδή όχι συμπαγή άξονα) το μη αναρτημένο βάρος είναι μόνο ένα μικρό κλάσμα του συνολικού βάρους.

Ημιελατήρια μέρη

Υπάρχει μια δυσκολία: κάποιο βάρος είναι μερικώς αναρτημένο και εν μέρει χωρίς ανάρτηση. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, έναν άξονα που συνδέεται στο ένα άκρο στο κιβώτιο ταχυτήτων και στο άλλο άκρο στον τροχό ("μισός άξονας"). όταν ο τροχός κινείται προς τα πάνω και η θήκη και το κιβώτιο ταχυτήτων όχι, το ένα άκρο του άξονα κινείται και το άλλο όχι, οπότε το κέντρο του άξονα κινείται, αλλά όχι τόσο όσο ο τροχός. Τα μέρη που πρέπει να κινούνται με τον τροχό αλλά όχι τόσο μακριά ονομάζονται μερικώς αναρτημένα, ημιελατήρια ή υβριδικά. Τα τυπικά ημιελατήρια μέρη περιλαμβάνουν:

• Τα ίδια τα ελατήρια
• Αμορτισέρ και αντηρίδες
• Βραχίονες ελέγχου και κάποια άλλα εξαρτήματα ανάρτησης
• Μισοί άξονες και μερικοί άξονες καρδανίου
• Ορισμένα μέρη του συστήματος διεύθυνσης, όπως η άρθρωση του τιμονιού

Γιατί όλα αυτά έχουν σημασία; Εάν το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του οχήματος δεν έχει αναρτηθεί, είναι πιο δύσκολο να κρατήσετε τα ελαστικά στο δρόμο όταν οδηγείτε πάνω από προσκρούσεις, επειδή τα ελατήρια πρέπει να ασκήσουν περισσότερη δύναμη για να τα μετακινήσουν. Επομένως, είναι πάντα επιθυμητό να υπάρχει υψηλός λόγος μάζας ελατηρίου προς μη αναρτώμενο, και αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για οχήματα που πρέπει να χειρίζονται καλά σε υψηλές ταχύτητες. Έτσι, οι αγωνιστικές ομάδες μειώνουν το μη αναρτημένο βάρος, για παράδειγμα χρησιμοποιώντας ελαφριές αλλά λεπτές ζάντες από κράμα μαγνησίου, και οι μηχανικοί προσπαθούν να σχεδιάσουν την ανάρτηση με το χαμηλότερο δυνατό βάρος χωρίς ανάρτηση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένα αυτοκίνητα, όπως η Jaguar E του 1961-75, χρησιμοποιούσαν φρένα που δεν ήταν τοποθετημένα στην πλήμνη του τροχού, αλλά στο εσωτερικό άκρο του άξονα του άξονα: όλα αυτά γίνονται για να μειωθεί το μη αναρτημένο βάρος.

Σημειώστε ότι η μη αναρτημένη μάζα ή μάζα μερικές φορές συγχέεται με την περιστρεφόμενη μάζα επειδή ορισμένα μέρη (λάστιχα, τροχοί, οι περισσότεροι δίσκοι φρένων) εμπίπτουν και στις δύο κατηγορίες και επειδή οι αναβάτες θέλουν να μειώσουν και τις δύο. Αλλά δεν είναι το ίδιο. Η περιστρεφόμενη μάζα είναι όπως φαίνεται, ό,τι πρέπει να περιστραφεί όταν το αυτοκίνητο κινείται προς τα εμπρός, για παράδειγμα η άρθρωση του τιμονιού δεν έχει αναρτηθεί αλλά δεν περιστρέφεται και ο άξονας του άξονα περιστρέφεται αλλά δεν έχει ελαττωθεί μόνο εν μέρει. Το λιγότερο μη αναρτώμενο βάρος βελτιώνει τον χειρισμό και μερικές φορές την πρόσφυση, ενώ η μείωση του περιστρεφόμενου βάρους βελτιώνει την επιτάχυνση.