ما مدى أهمية تأثير الاستبدال بعجلات أخف وزنًا-؟

جوهر استبدال محور العجلة هو تقليل كتلة النوابض (الجمال ثانوي).

ما هي الكتلة المنتشرة؟

تمثل الخطوط الزرقاء جزء الجسم، بينما تمثل الخطوط الحمراء العجلات وسلسلة أخرى من المكونات. والاتصال بينهما هو الخطوط الصفراء التي تمثل النوابض والجزء الأخضر الذي يمثل ممتصات الصدمات. وبطبيعة الحال، هناك أيضًا سلسلة من آليات التعليق في السيارة الفعلية لتقييد حركة العجلات. تم حذف هذا الجزء هنا بسبب قلة خبرتي.

من الناحية الهيكلية، يتضمن الجزء الكتلي النابض الأجزاء الحمراء والصفراء والخضراء الموضحة في الصورة، وهي (على سبيل المثال لا الحصر): محور العجلة، والإطارات (بما في ذلك البراغي)، وقضبان الربط، والنوابض، وممتصات الصدمات، وقضبان الربط، ومجموعة المكابح (أسطوانة الفرامل أو قرص الفرامل + المنفاخ)، وفي بعض الطرازات، عمود نقل الحركة، والجسر العام، وما إلى ذلك.

في الواقع، يمكنك التفكير في الأمر بهذه الطريقة: السبب في رسم الصورة بهذه الطريقة الغريبة هو جعل الأشخاص الذين ليس لديهم مفهوم للكتلة النابضية وغير النابضة يتخيلون السيارة على هذا النحو: يمكن تقسيم السيارة إلى قسمين، جزء واحد هو الجزء الذي يتدحرج للأمام على الأرض، وبعد إزالة النوابض وممتصات الصدمات، لا يزال من الممكن وضعها على الأرض بثبات. هذا الجزء هو الكتلة غير المعلقة. والجزء الآخر هو الهيكل العلوي الذي يجلس فيه الركاب، وإذا تم إزالة التعليق فإن هذا الجزء سوف ينهار ويقبل الأرض. يجب أن تحتوي على نوابض وممتصات صدمات لدعم هذا الجزء. وهذا الجزء هو الجزء المنبت. يتم توصيل الجزأين بواسطة الينابيع وامتصاص الصدمات. (وبطبيعة الحال، تعتبر النوابض وممتصات الصدمات عموما بمثابة الكتلة غير المعلقة.)

فهم هذا هو فهم جوهر هذه المشكلة. وهذا أيضًا هو السبب وراء عدم رضاي عن تفسيرات تحسين كتلة النوابض الموجودة في وسائط السيارات الحالية، وهي بناء هذا النموذج المبسط ومن ثم التفكير في تحسين كتلة النوابض. سيكون هذا أكثر وضوحًا بعد النظر فيه.

أهمية تقليل الكتلة المنتشرة

هناك مثل هذا القول: 1 كيلوغرام من الكتلة المعلقة، 10 كيلوغرامات من الكتلة غير المعلقة. وهذا يعني أن تقليل الكتلة المعلقة بمقدار 1 كجم سيحقق تأثيرًا مثاليًا يعادل تقريبًا قطع 10 كجم من الكتلة غير المعلقة. وهذا القول بالطبع متداول بين الناس فقط، والوضع الفعلي أكثر تعقيدًا. يجب النظر فيه من جانبين: النظر بشكل منفصل في الفوائد الناتجة عن تقليل كتلة النابض؛ والنظر بشكل شامل في تأثير الكتل المعلقة وغير المعلقة على السيارة.

أولاً، دعونا نلقي نظرة على نوع التأثير الذي سيحدثه تقليل كتلة النوابض.

ويتجلى بشكل رئيسي في أداء التسارع والتباطؤ.

هذا هو المقصود بـ 1 كيلوجرام من الكتلة المعلقة و10 كيلوجرامات من الكتلة غير المعلقة.

المبدأ سهل الفهم. وباعتباره مكونًا متصلاً مباشرة بالمحور، فإن القصور الذاتي الدوراني لمحور العجلة والإطارات له تأثير مباشر جدًا على الأداء. سواء كان 250 حصانًا أو 280 حصانًا، أو 350 نيوتن متر أو 420 نيوتن متر، يجب عليك أولاً التغلب على القصور الذاتي الدوراني لمحور العجلة والإطارات قبل أن يتم نقل عزم الدوران عبر محور العجلة والإطارات إلى الأرض. إن تقليل وزن محور العجلة والإطارات (بما في ذلك قرص الفرامل الدوار) يمكن أن يجعل نقل الطاقة أكثر مباشرة.

ومع ذلك، فقط بالنظر إلى تأثير تقليل القصور الذاتي الدوراني على أداء التسارع والتباطؤ، لا توجد علاقة بالمنفاخ وقضبان الربط. ولأنها لا تدور مع العجلات، فإن قدرتها على الإعاقة لا تختلف عن الجزء غير المعلق. فلماذا يفكر أولئك الذين يحبون تغيير المنفاخ والأقراص ويحبون وزنها بهذه الطريقة؟

وهذا ينطوي على جانب آخر من الاعتبار.

نسبة الكتلة المعلقة إلى الكتلة غير المعلقة

وهذا يتطلب استخدام النموذج المبسط الذي تم إنشاؤه مسبقًا.

بالنسبة للسيارة، فإن سطح الطريق بالتأكيد ليس سلسًا مثل المرآة. ناهيك عن الحفر المختلفة، ومطبات السرعة، وأغطية غرف التفتيش، والأحجار المختلفة سوف تسبب الاهتزاز، وإذا لاحظت بعناية الطريق الإسفلتي، فإن السطح خشن جدًا.

لكن في السيارة المريحة، نشعر أنها ناعمة كالحرير. بالإضافة إلى استخدام مجموعة نوابض أكثر ليونة وممتص للصدمات، فإن زيادة نسبة الكتلة النوابض إلى الكتلة غير المعلقة تعد أيضًا وسيلة فعالة.

تتمتع الشاحنات بخاصية مثيرة للاهتمام: عندما تكون فارغة، تهتز السيارة بشدة، ويجب عليها تحميل شيء ما لتتمكن من القيادة بشكل صحيح.

والسبب في ذلك هو زيادة نسبة الكتلة المعلقة إلى الكتلة غير المعلقة.

دعنا نعود إلى النموذج المبسط. يتم تطبيق كل الارتداد على الطريق في البداية على الجزء غير المعلق. يجب أن يؤثر ارتداد الجزء غير المعلق على الجزء المعلق من خلال النوابض وامتصاص الصدمات. في حالة الثبات، يكون الوزن الذي تتحمله الزنبركات هو وزن الجزء الزنبركي. عندما يتعرض الجزء غير المعلق للارتداد، إذا انضغطت الزنبركات أو تمددت، فسوف يؤدي ذلك إلى اختلال التوازن وتوليد ضغط إضافي. وفقًا لقانون نيوتن الثاني، فإن الضغط الذي تمارسه الزنبركات على الجزء غير المعلق سيتم تطبيقه أيضًا بالتساوي على الجزء المعلق. في هذا الوقت، هناك خياران (أو يمكن اعتماد كليهما):

أولاً، زيادة كتلة الجزء النوابض، تماماً مثل تحميل الشاحنة بالبضائع، وذلك من خلال زيادة كتلة الجزء النوابض لإضعاف التسارع الناتج عن ارتداد الجزء غير النوابض المنقول عبر النوابض. باختصار، فإن وزن السيارة هو الذي يحافظ على الارتداد للأسفل.
ثانيًا، تقليل كتلة الجزء غير المعلق، بحيث يتم تقليل قوة الارتداد المطلوبة للجزء غير المعلق لإنتاج نفس الارتداد، لتقليل التأثير على الجزء غير المعلق.

باختصار، يجب زيادة نسبة كتلة الأجزاء المعلقة وغير المعلقة.

وبطبيعة الحال، فإن الوضع الأكثر مثالية هو أن يتم تقليل كتلة الأجزاء المعلقة وغير المعلقة، ولكن التخفيض في الجزء غير المعلق أكبر من ذلك في الجزء المعلق. لا تزال النسبة الإجمالية لكتلة الأجزاء المنتشرة وغير المعلقة في ازدياد.

ولذلك، يقول بعض الناس في كثير من الأحيان أن السيارة الأثقل تسير بشكل أكثر ثباتًا عند السرعات العالية. هذا معقول إلى حد ما، ولكن العبارة الأكثر دقة هي أن نسبة كتلة الأجزاء المعلقة وغير المعلقة كبيرة، وتتحرك بشكل أكثر ثباتًا.

الينابيع وامتصاص الصدمات التي لا غنى عنها

وباعتبارها الجزء الذي يربط بين القسمين والمسؤول عن الدعم ونقل القوة وامتصاص الصدمات، فإن اختيار النوابض وممتصات الصدمات له تأثير أكبر. يتم تحديد مدى انعكاس قوة ارتداد الجزء غير المعلق على الجزء المعلق بواسطة النوابض وامتصاص الصدمات.

إذن: التعديل عبارة عن هندسة منهجية، ومن الضروري تجنب التعديل-من جانب واحد.