Hvor stor er effekten af ​​at udskifte hjul med lettere-vægt?

Essensen af ​​at udskifte hjulnavet er at reducere den affjedrede masse (skønhed er sekundær).

Hvad er den affjedrede masse?
De blå linjer repræsenterer kropsdelen, de røde er hjulene og de andre serier af komponenter. Forbindelsen mellem dem er de gule linjer, der repræsenterer fjedrene, og den grønne del, der repræsenterer støddæmperne. Selvfølgelig er der også en række affjedringsmekanismer på selve bilen for at begrænse bevægelsen af ​​hjulene. Denne del er udeladt her på grund af min uerfarenhed.
Strukturelt indbefatter den affjedrede massedel de røde, gule og grønne dele vist på billedet, nemlig (men ikke begrænset til): hjulnavet, dækkene (inklusive skruer), trækstængerne, fjedrene, støddæmperne, trækstængerne, bremseenheden (bremsetromle eller bremseskive + bælg) og for nogle modeller, overall broakslen, osv.
Faktisk kan du tænke på det på denne måde: Grunden til, at billedet er tegnet på en så mærkelig måde, er for at få folk, der ikke har noget begreb om de affjedrede og uaffjedrede masser, til at forestille sig bilen som sådan: bilen kan deles i to dele, den ene del er den del, der ruller fremad mod jorden, og efter at have fjernet fjedrene og støddæmperne, kan den stadig placeres på jorden. Denne del er den uaffjedrede masse. Den anden del er den øvre struktur, hvor passagererne sidder, og hvis affjedringen fjernes, vil denne del falde sammen og kysse jorden. Den skal have fjedre og støddæmpere for at understøtte denne del. Og denne del er den affjedrede del. De to dele er forbundet med fjedre og støddæmpere. (Selvfølgelig betragtes fjedre og støddæmpere generelt som den uaffjedrede masse.)

At forstå dette er at forstå det grundlæggende i dette problem. Dette er også grunden til, at jeg ikke er tilfreds med forklaringerne på optimeringen af ​​den affjedrede masse, der findes i de nuværende bilmedier, som er at bygge denne forenklede model og derefter tænke på optimeringen af ​​den affjedrede masse. Dette vil være meget tydeligere efter at have overvejet det.

Betydningen af ​​at reducere den affjedrede masse
Der er sådan et ordsprog: 1 kg affjedret masse, 10 kg uaffjedret masse. Det betyder, at en reduktion af den affjedrede masse med 1 kg vil opnå en optimeringseffekt, der omtrent svarer til at skære 10 kg af den uaffjedrede masse. Denne udtalelse er naturligvis kun cirkuleret i folket, og den faktiske situation er mere kompleks. Det skal betragtes ud fra to aspekter: separat at overveje fordelene ved at reducere den affjedrede masse, og en omfattende overvejelse af virkningen af ​​de affjedrede og uafjedrede masser på bilen.
Lad os først se på, hvilken slags påvirkning at reducere den affjedrede masse vil have.
Det manifesterer sig hovedsageligt i accelerations- og decelerationsydelsen.
Det er det, der menes med 1 kg affjedret masse og 10 kg uaffjedret masse.

Princippet er let at forstå. Som en komponent, der er direkte forbundet med akslen, har hjulnavets og dækkenes rotationsinerti en meget direkte indflydelse på ydeevnen. Uanset om det er 250 PS eller 280 PS, 350 Nm eller 420 Nm, skal du først overvinde hjulnavets og dækkenes rotationsinerti, før drejningsmomentet kan overføres gennem hjulnavet og dækkene til jorden. Reduktion af vægten af ​​hjulnavet og dækkene (inklusive den roterende bremseskive) kan gøre kraftoverførslen mere direkte.

Men bare i betragtning af virkningen af ​​at reducere rotationsinertien på accelerations- og decelerationsydelsen, er der intet at gøre med bælg og trækstænger. Fordi de ikke roterer med hjulene, er deres hæmmende evne ikke forskellig fra den uafjerede del. Så hvorfor tænker de, der kan lide at skifte bælge og skiver og kan lide at veje dem på denne måde?
Dette involverer et andet aspekt af overvejelse.
Forholdet mellem affjedret og uaffjedret masse
Dette kræver brug af den forenklede model, der er praktisk oprettet tidligere.
For en bil er vejbanen bestemt ikke så glat som et spejl. For slet ikke at tale om forskellige huller, fartbump, kloakdæksler og diverse sten vil forårsage vibrationer, og hvis man nøje observerer asfaltvejen, er underlaget ret ujævnt.
Men i en komfortabel bil føler vi den som silkeblød. Udover at bruge en blødere fjeder- og støddæmperkombination er det også et effektivt middel at øge forholdet mellem affjedret og uafjedret masse.
Lastbiler har sådan en interessant egenskab: når den er tom, ryster køretøjet frygteligt, og det skal læsse noget for at køre ordentligt.

Årsagen til dette er, at forholdet mellem affjedret og uaffjedret masse er steget.

Lad os gå tilbage til den forenklede model. Al hoppen på vejen påføres i første omgang den uafjedrede del. Den uaffjedrede dels hoppende skal så påvirke den affjedrede del gennem fjedrene og støddæmperne. I stationær tilstand er vægten, som bæres af fjedrene, vægten af ​​den affjedrede del. Når den uaffjedrede del oplever at hoppe, hvis fjedrene komprimeres eller udvides, vil det forstyrre balancen og generere yderligere tryk. Ifølge Newtons anden lov vil trykket, som fjedrene påfører den uaffjedrede del, også påføres den affjedrede del. På nuværende tidspunkt er der to muligheder (eller begge kan vedtages):

Forøg først massen af ​​den affjedrede del, ligesom at læsse en lastbil med varer, ved at øge massen af ​​den affjedrede del for at svække accelerationen forårsaget af hoppen af ​​den uafjedrede del, der overføres gennem fjedrene. I en nøddeskal er det ved vægten af ​​køretøjet at holde hoppen nede.
For det andet skal du reducere massen af ​​den uaffjedrede del, således at den tilbageslagskraft, der kræves for, at den uafjedrede del frembringer den samme hoppe, reduceres, for at reducere påvirkningen af ​​den affjedrede del.

Sammenfattende skal forholdet mellem massen af ​​de affjedrede og uaffjedrede dele øges.
Naturligvis er den ideelle situation, at massen af ​​den affjedrede og den ikke-affjedrede del begge er reduceret, men reduktionen i den uafjedrede del er større end i den affjedrede del. Det samlede forhold mellem massen af ​​de affjedrede og uaffjedrede dele stiger stadig.
Derfor siger nogle mennesker ofte, at et tungere køretøj kører mere stabilt ved høje hastigheder. Dette er noget rimeligt, men en mere præcis udsagn er, at forholdet mellem massen af ​​de affjedrede og uafjedrede dele er stort, og det kører mere stabilt.

De uundværlige fjedre og støddæmpere
Som den del, der forbinder de to sektioner og er ansvarlig for at understøtte, overføre kraft og absorbere stød, har valget af fjedre og støddæmpere en større effekt. Hvor meget kraften fra den uaffjedrede dels hoppende reflekteres til den affjedrede del er mere bestemt af fjedrene og støddæmperne.
Så: Ændring er en systematisk konstruktionsproces, og det er vigtigt at undgå en{0}}sidet ændring.