Daha hafif-tekerleklerle değiştirmenin etkisi ne kadar önemli?

Tekerlek poyrasını değiştirmenin özü, yaylanan kütleyi azaltmaktır (güzellik ikinci plandadır).

Yayılan kütle nedir?
Mavi çizgiler gövde kısmını, kırmızı çizgiler ise tekerlekleri ve diğer bileşen serilerini temsil ediyor. Aralarındaki bağlantı ise yayları temsil eden sarı çizgiler, amortisörleri temsil eden yeşil kısımdır. Tabii ki, gerçek arabada tekerleklerin hareketini sınırlamak için bir dizi süspansiyon mekanizması da var. Tecrübesizliğimden dolayı bu kısım burada atlandı.
Yapısal olarak, yaylı kütle kısmı resimde gösterilen kırmızı, sarı ve yeşil parçaları içerir, yani (ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere): tekerlek göbeği, lastikler (vidalar dahil), bağlantı çubukları, yaylar, amortisörler, bağlantı çubukları, fren tertibatı (fren kampanası veya fren diski + körük) ve bazı modellerde şanzıman mili, genel köprü vb.
Aslında şöyle de düşünebilirsiniz: Resmin bu kadar tuhaf çizilmesinin sebebi, yaylı ve yaysız kütle kavramı olmayan insanlara arabayı şöyle hayal ettirmektir: Araba iki parçaya bölünebilir, bir parçası öne doğru yere doğru yuvarlanan parçadır ve yaylar ve amortisörler çıkarıldıktan sonra hala yere sabit bir şekilde yerleştirilebilmektedir. Bu kısım yaylanmamış kütledir. Diğer kısım ise yolcuların oturduğu üst yapıdır ve eğer süspansiyon kaldırılırsa bu kısım çökerek yeri öpecektir. Bu parçayı destekleyecek yaylara ve amortisörlere sahip olmalıdır. Bu kısım ise yaylı kısımdır. İki parça yaylar ve amortisörler ile birbirine bağlanır. (Elbette yaylar ve amortisörler genel olarak yaysız kütle olarak kabul edilir.)

Bunu anlamak, bu sorunun temellerini kavramaktan geçer. Bu aynı zamanda mevcut otomotiv medyasında bulunan, bu basitleştirilmiş modeli oluşturmak ve ardından yaylı kütlenin optimizasyonu hakkında düşünmek olan yaylı kütlenin optimizasyonuna ilişkin açıklamalardan memnun kalmamamın nedenidir. Bunu düşündükten sonra bu daha da netleşecek.

Yaylanan kütleyi azaltmanın önemi
Şöyle bir söz vardır: 1 kilogram yaylı kütle, 10 kilogram yaysız kütle. Bu, yaylanan kütleyi 1 kg azaltmanın, yaklaşık olarak yaylanmayan kütleden 10 kg kesmeye eşdeğer bir optimizasyon etkisi elde edeceği anlamına gelir. Bu ifade elbette sadece halk arasında dolaşıyor ve gerçek durum daha karmaşık. Bunun iki açıdan ele alınması gerekir: yaylı kütlenin azaltılmasının getirdiği faydaları ayrı ayrı dikkate almak ve yaylı ve yaysız kütlelerin araç üzerindeki etkisini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek.
Öncelikle yayılan kütleyi azaltmanın nasıl bir etkisi olacağına bakalım.
Esas olarak hızlanma ve yavaşlama performansında kendini gösterir.
1 kilogram yaylı kütle ve 10 kilogram yaysız kütle ile kastedilen budur.

Prensibi anlamak kolaydır. Aksa doğrudan bağlı bir bileşen olarak tekerlek göbeğinin ve lastiklerin dönme ataletinin performans üzerinde çok doğrudan etkisi vardır. İster 250 PS ister 280 PS, 350 Nm veya 420 Nm olsun, torkun tekerlek göbeği ve lastikler aracılığıyla zemine aktarılabilmesi için öncelikle tekerlek göbeğinin ve lastiklerin dönme ataletinin üstesinden gelmeniz gerekir. Tekerlek göbeğinin ve lastiklerin (dönen fren diski dahil) ağırlığının azaltılması, güç aktarımının daha doğrudan olmasını sağlayabilir.

Ancak dönme ataletini azaltmanın hızlanma ve yavaşlama performansı üzerindeki etkisi dikkate alındığında körük ve rot kolları ile hiçbir ilgisi yoktur. Tekerleklerle birlikte dönmedikleri için engelleme kabiliyetleri yaysız kısımdan farklı değildir. Peki körük ve diskleri değiştirip tartmayı sevenler neden böyle düşünüyor?
Bu, değerlendirmenin başka bir yönünü içerir.
Yaylanan kütlenin yaylanmayan kütleye oranı
Bu, daha önce kolayca oluşturulmuş basitleştirilmiş modelin kullanılmasını gerektirir.
Bir araba için yol yüzeyi kesinlikle ayna kadar pürüzsüz değildir. Titreşime neden olacak çeşitli çukurlar, hız tümsekleri, rögar kapakları ve çeşitli taşlardan bahsetmiyorum bile, asfalt yola dikkatli bakarsanız yüzeyin oldukça pürüzlü olduğunu görürsünüz.
Ancak konforlu bir arabada bunu ipeksi bir pürüzsüzlükte hissederiz. Daha yumuşak bir yay ve amortisör kombinasyonunun kullanılmasına ek olarak, yaylı kütlenin yaysız kütleye oranının arttırılması da etkili bir yöntemdir.
Kamyonların çok ilginç bir özelliği var: Araç boşken çok sallanıyor ve düzgün sürebilmesi için bir şeyler yüklemesi gerekiyor.

Bunun nedeni yaylı kütlenin yaysız kütleye oranının artmasıdır.

Basitleştirilmiş modele geri dönelim. Yoldaki tüm sıçramalar başlangıçta yaysız kısma uygulanır. Yaysız parçanın sıçramasının yaylar ve amortisörler aracılığıyla yaylı parçayı etkilemesi gerekir. Sabit bir durumda yayların taşıdığı ağırlık, yaylanan parçanın ağırlığıdır. Yaylanmayan kısım sıçrama yaptığında yayların sıkışması veya genişlemesi dengeyi bozacak ve ek basınç oluşturacaktır. Newton'un ikinci yasasına göre yayların yaysız kısma uyguladığı basınç, yaylı kısma da eşit şekilde uygulanacaktır. Şu anda iki seçenek vardır (veya her ikisi de benimsenebilir):

İlk olarak, yaylar aracılığıyla iletilen yaysız parçanın sıçramasının neden olduğu ivmeyi zayıflatmak için yaylı parçanın kütlesini artırarak, tıpkı bir kamyona yük yüklerken olduğu gibi, yaylı parçanın kütlesini artırın. Özetle, sıçramayı tutmak aracın ağırlığına bağlıdır.
İkinci olarak, yaysız parçanın kütlesini azaltın, böylece yaysız parçanın aynı sıçramayı üretmesi için gereken geri tepme kuvveti azaltılarak, yaylı parça üzerindeki etki azaltılır.

Özetle yaylı ve yaysız parçaların kütle oranının arttırılması gerekmektedir.
Elbette ideal durum, hem yaylı hem de yaysız parçaların kütlesinin azaltılmasıdır, ancak yaysız kısımdaki azalma, yaylı kısımdakinden daha fazladır. Yaylı ve yaysız parçaların toplam kütlesinin oranı hala artmaktadır.
Bu nedenle bazı kişiler sıklıkla daha ağır bir aracın yüksek hızlarda daha stabil ilerlediğini söylüyor. Bu biraz mantıklıdır ancak daha doğru bir ifade, yaylı ve yaysız parçaların kütle oranının büyük olması ve daha stabil hareket etmesidir.

Vazgeçilmez yaylar ve amortisörler
İki bölümü birbirine bağlayan ve kuvvetin desteklenmesinden, iletilmesinden ve darbenin emilmesinden sorumlu olan parça olarak yay ve amortisör seçiminin etkisi daha büyüktür. Yaysız kısmın sıçrama kuvvetinin yaylı kısma ne kadar yansıyacağı daha çok yaylar ve amortisörler tarafından belirlenir.
Yani: Değişiklik sistematik bir mühendislik sürecidir ve tek taraflı değişikliklerden kaçınmak çok önemlidir-.