Lean Less | Hva Er Body Roll og Hvordan Du Reduserer Det
Story By John Comesky
enhver entusiast verdt sitt salt vet at dekk har uten tvil den største innvirkning på bilens håndtering. Åpenbart er det imidlertid chassisdynamikk som strekker seg utover dekkets rike. Når du har økt veigrepsterskelen på veibanen, kan du være klar til å ta neste skritt i bedre kjøreegenskaper: redusere karosserirull ved bruk av anti-roll barer.
velvalgte (og installerte) anti-roll barer vil redusere kroppen roll, som igjen fører til bedre håndtering, økt sjåfør tillit og, til slutt, lavere rundetider.
Hva Er Kroppsrull?
Sjansene er, du har opplevd effekten av body roll hver gang du er bak rattet. Det skjer under nesten hver tur når den ene siden av bilen heiser, forårsaker hele bilen til å lene seg mot utsiden av turn.
årsaken til kroppsrull er enkel fysikk: et objekt i bevegelse har en tendens til å holde seg i bevegelse til det blir påvirket av en ekstern kraft. Så i praksis, når du kjører fremover i en rett linje, tillater du et par tusen pund kjøretøy, væsker og passasjerer å bygge fart i den rette linjen.
når du forteller alt for å endre retning plutselig, gjennom inngang på rattet, kan forhjulene endre retning takket være de mekaniske fordelene ved styresystemet, men momentet til kjøretøyet, væsker og passasjerer fortsetter i den opprinnelige retningen. Dekkene er det eneste elementet som er i stand til å generere en ekstern kraft som kan virke mot dette momentumet og endre retningen.
på dette tidspunktet er det mest sannsynlig at ett av to scenarier oppstår. Hvis det er nok momentum i den opprinnelige retningen, og dekkene mangler nok grep til å virke mot den opprinnelige fremoverenergien, vil kjøretøyet glide ut av svingen da dekkene mister trekkraft. Men hvis dekkene har nok grep på veibanen, vil i stedet for å glide, kjøretøyets trekkraft på veibanen overvelde den opprinnelige fremdriftsmomentet og handle på de opprinnelige kreftene for å indusere en retningsendring. Derfor en svingemanøver.
men hva skjer med den energien? Selv om vi kanskje har fått nok grep til å henge på gjennom svingen, vet vi at momentet i kjøretøyets masse vil fortsette i den opprinnelige retningen. Resultatet er en vektoverføring mot den nye ytterkanten av kjøretøyet – i samme retning som det opprinnelige fremdriftsmomentet.
hvis det er nok energi bak vektoverføringen, vil denne energien føre til at den utvendige suspensjonen (i dette tilfellet våren og stagenheten) komprimerer mens den andre siden løfter og strekker seg. En ingeniør type liker å beskrive dette ved å si at den ene siden beveger seg inn jounce mens den andre beveger seg inn rebound. Resten av oss kaller det lean eller body roll.
Hvorfor Er Kroppsrull En Dårlig ting?
vi hører ofte at forebygging av kroppsrull er «så viktig» at vi alle må skynde oss og kjøpe dette produktet eller det produktet for å forhindre det. Og mange entusiaster har følgelig akseptert at body roll er derfor dårlig. Men hva gjør body roll for å påvirke kjøretøyets håndtering negativt?
for det første forstyrrer det sjåføren. Dette er trolig den effekten som de fleste sjåfører kan se og føle under sine egne kjøreopplevelser. Og selv om dette ikke er den viktigste negative effekten av body roll, er det sant at bilen ikke kjører selv-uansett hvor mange ettermarkedsdeler du installerer. Så holde sjåføren avgjort, fokusert og i stand til å konsentrere seg om oppgaven med kjøring er en fremste prioritet for dristig kjøretøy håndtering.
den mest misforståtte effekten av karosserirull på kjøretøyhåndtering er imidlertid effekten av karosserirull på camber – og effekten av camber-endringer på dekkets trekkraft.
Enkelt sagt, jo større kontaktflate av dekket, jo mer trekkraft finnes mot veibanen, holder alt annet konstant. Men når kjøretøyet begynner å lene seg eller rulle til den ene siden, blir dekkene også tvunget til å lene seg eller rulle til den ene siden.
Dette kan beskrives som en camber-endring der det ytre dekket opplever økt positiv camber (ruller til dekkets ytre kant) og det indre dekket opplever økt negativ camber (ruller til dekkets indre kant.) Så et dekk som opprinnelig hadde en komplett og flat kontaktflate før karosserirullen, må kun fungere på dekkkanten under karosserirullen.
det resulterende tapet av trekkraft kan gjøre at dekkene lettere kan gi vei til vektoverføringskreftene til kjøretøyets ytre kant. Når dette skjer, glir kjøretøyet sidelengs-noe som generelt er en dårlig ting.
Slik Forhindrer Du Kroppsrull
per definisjon oppstår kroppsrull bare når den ene siden av suspensjonen komprimeres (beveger seg inn i jounce), mens den andre strekker seg (beveger seg inn i rebound). Derfor kan vi begrense kroppsrullen ved å gjøre det vanskeligere for førersiden og passasjersiden å bevege seg i motsatt retning.
en ganske åpenbar metode for å oppnå dette er gjennom bruk av stivere fjærer. Tross alt vil en stivere vår komprimere mindre enn en mykere vår når den blir utsatt for like mye kraft. Og mindre kompresjon av fjæringen på utsiden vil resultere i mindre kroppsrull.
stivere fjærer krever imidlertid bruk av sterkere dempere (stivere eller støtdempere) og har en umiddelbar og betydelig effekt på kjørekvaliteten. Så selv om håndteringen er forbedret, kan de ikke være den enkleste eller mest kostnadseffektive måten å oppnå målet om å redusere kroppsrullen.
for mange entusiaster gir bruk av anti-roll barer—også kjent som anti-sway barer, roll barer, stabilisator barer eller sway barer—en mer kostnadseffektiv reduksjon i kroppen roll med minimal negativ innvirkning på ride kvalitet.
Slik Fungerer En Anti-Roll Bar
enkelt sagt er en anti-roll bar En U-formet metallstang som knytter begge hjulene på samme aksel til chassiset. I hovedsak er endene av stangen koblet til suspensjonen mens midten av stangen er koblet til bilens kropp.
for at karosserirullen skal skje, må fjæringen på bilens ytterkant komprimere mens fjæringen på innsiden samtidig strekker seg. Men siden anti-rullestangen er festet til begge hjulene, er slik bevegelse bare mulig hvis metallstangen får lov til å vri. (Den ene siden av stangen må vri oppover mens den andre vrider nedover.) Så barens vridningsstivhet-eller motstand mot vridning-bestemmer dens evne til å redusere kroppsrull. Mindre vridning av baren resulterer i mindre bevegelse i jounce og rebound av motsatte ender av suspensjonen-noe som resulterer i mindre kroppsrull.
Faktorer Som Bestemmer Stivhet
det er to primære faktorer som bestemmer en anti-roll bar vridningsstivhet: diameteren på stangen og lengden på barens moment arm. Diameter er generelt det enkleste konseptet å forstå, da det er noe intuitivt at en større diameter bar ville ha større vridningsstivhet.
Torsjonsbevegelse (eller vridning) av linjen styres faktisk av ligningen:
vri = (2 x dreiemoment x lengde)/(p x diam4 x materialmodul.)
og siden diameteren er i nevneren, som diameter blir større, mengden av vri blir mindre. Som i et nøtteskall betyr at torsjonsstivhet er en funksjon av diameteren til den fjerde kraften. Det er derfor en svært liten økning i diameter gjør en stor økning i torsjonsstivhet.
for eksempel, for å sammenligne stivheten til en aksje 15mm bar til et ettermarked, 16.5 mm en, bruk bare ligningen 16.54 / 154. Noen raske matte gir figuren 1,46. Med andre ord er en 16,5 mm bar 1.46 ganger så stiv-eller 46 prosent stivere-enn en 15mm bar av samme design.
Legg bare en millimeter til diameteren på stangen-for totalt 17,5 mm-og torsjonsstyrken skyrockets til 85 prosent stivere enn aksjen 15mm bar.
(17.54/15.04 = 1.85)
Men i tillegg til diameteren på en bar, er det en annen svært viktig faktor som bestemmer en anti-roll bar torsjonsstivhet. Denne faktoren er kjent som lengden på moment arm – eller i vanlige termer, mengden innflytelse mellom kjøretøyet og baren.
som med noe, gjør en økt mengde innflytelse det lettere å gjøre arbeid. Dette styres av spakloven:
kraft x avstand = dreiemoment.
når avstanden-eller lengden på spaken-øker, øker den resulterende mengden dreiemoment også. (Derfor var det lettere å flytte storebroren din på teeter-totteren da han beveget seg mot midten og du ble ute på slutten. Du likte økt innflytelse på slutten, mens han led av redusert innflytelse nær midten.)
fordi en anti-roll bar er formet som En «U», endene av baren som fører fra midten av baren til end-link vedlegg tjene som en spak. Etter hvert som avstanden fra den rette delen av stangen til vedlegget på endekoblingen blir lengre, øker dreiemomentet mot stangen-noe som gjør det lettere for en gitt mengde energi å vri anti-roll bar. Da denne avstanden reduseres, reduseres dreiemomentet-noe som gjør det vanskeligere for en gitt mengde energi å vri anti-roll bar.
det er denne spaken loven som brukes under utformingen av en justerbar anti-roll bar. Ved å bruke flere endekoblinger, kan avstanden fra festepunktet til den rette delen av linjen endres. Eller, i ingeniører vilkår, lengden på øyeblikk armen kan økes eller reduseres for å gjøre mer eller mindre dreiemoment mot baren.
ved å bruke en innstilling lenger fra midten av stangen øker lengden på moment-armen, noe som resulterer i mer dreiemoment mot stangen, noe som gir mer vridningsbevegelse av stangen, og skaper mer kroppsrull. Ved å bruke en innstilling nærmere midten av stangen reduseres lengden på moment-armen, noe som resulterer i mindre dreiemoment mot stangen, noe som gir mindre vridningsbevegelse av stangen, noe som gir mindre kroppsrull.
den faktiske effekten på dreiemomentet kan sammenlignes ved å dele senter-til-senter-avstandene til endekoblingsvedleggspunktene. For eksempel, si sentrum-til-senter avstand på lager bakre anti-roll bar er 200mm. Vi kan sammenligne dette til 160mm avstand av firmest innstillingen av en fireveis justerbar 17.5 mm bar ved å dele avstandene.
(160/200 = .8)
med andre ord produserer en 160mm senter-til-senter bar bare 80 prosent av dreiemomentet som ville bli produsert av en 200mm senter-til-senter bar med samme diameter. Eller enda enklere, ved å bruke 160mm end-link festepunkter, øker vi stivheten til anti-roll bar med en ekstra 20 prosent.
Hva Pokker Er TLLTD?
TLLTD står For Dekk Lateral Lastoverføringsfordeling. Selv om dette begrepet kan høres komplisert, måler det bare den fremre til bakre balansen av hvordan lateral belastning overføres i en svingmanøver. Det er ofte brukt til å sammenligne frekvensen av lateral trekkraft tap mellom foran og bak dekk.
Enkelt sagt, det er bare så mye kraft som et dekk kan håndtere. Når vi spør mer av dekket enn dekket kan levere, «metter det» eller mister trekkraft. Hvis dekkene foran metter før de bakre dekkene, kaller vi dette understeer eller push-noe som betyr at bilen har en tendens til å fortsette å bevege seg i den opprinnelige retningen, selv om hjulene er vendt.
hvis de bakre dekkene metter før de fremre dekkene, kaller vi dette overstyring eller løs-noe som betyr at baksiden av bilen har en tendens til å svinge raskere enn fronten, noe som forårsaker et spinn. Når ingen av disse forholdene hersker konsekvent, beskriver vi chassiset som balansert.
vi kan måle og sammenligne steady-state understyring og overstyring egenskaper av et kjøretøy ved å tildele en lateral lastoverføringsprosent av fronten i forhold til baksiden. EN TLLTD-verdi lik 50 prosent indikerer at chassiset er balansert – eller både for-og bakdekk har en tendens til å miste trekkraft på omtrent samme tid. EN FRONT TLLTD-verdi større enn 50 prosent indikerer at forhjulene mister trekkraft raskere enn de bakre dekkene-noe som resulterer i understyring. OG EN FRONT TLLTD-verdi lavere enn 50 prosent indikerer at de bakre dekkene har en tendens til å miste trekkraft raskere enn fronten-noe som resulterer i overstyring.
det er viktig å merke seg at vår diskusjon AV TLLTD bare vurderer steady-state svingmanøvrer, for eksempel en lang 270-graders rampe eller off-rampe. Moderat til aggressiv gass-eller bremsepåføring kan forstyrre denne balansen under en forbigående tilstand, og kort overgang fra understyring til overstyring.
Effekten Av Anti-Roll Barer På TLLTD
Ideelt sett forstår du nå hvordan en anti-roll bar kan brukes til å begrense body roll, og du forstår at redusert body roll kan føre til en reduksjon i ugunstige camber endringer for bedre dekk trekkraft. Men hva kan ikke være opplagt er effekten av anti-roll bar endringer PÅ TLLTD (understyring og overstyring.)
faktisk, gitt informasjonen ovenfor, kan man til og med anta at en fastere anti-roll bar, som fører til bedre camber kontroll, ville føre til bedre trekkraft. Hvis vi legger til en fastere anti-roll bar på forsiden, reduserer trekkraft tap, så understyring er redusert, ikke sant?
Feil. La oss vurdere nærmere betydningen AV TLLTD-dekk lateral lastoverføringsfordeling. Uttalt på en annen måte, kan VI beskrive TLLTD som den relative etterspørselen av side-til-side energikontroll som er plassert på dekkene. Fordi en fastere anti-roll bar gir mindre avbøyning, vil den overføre side-til-side energi (sidebelastning) med raskere hastighet.
etter hvert som hastigheten på lateral lastoverføring øker, stilles ytterligere krav til dekket. Så hvis vi installerer en fastere anti-rullestang foran, øker vi fordelingen av lateral lastoverføring mot forhjulene. Dette oker FRONT TLLTD-verdien, noe som vil resultere i ekstra understeer, som holder alt annet konstant.
den samme logikken gjelder også på baksiden. En fastere anti-roll bar på baksiden vil øke hastigheten på lateral lastoverføring, plassere mer etterspørsel på de bakre dekkene, akselerere lateral trekkraft tap og skape mer overstyring, holder alt annet konstant.
dette er grunnen til at blindt å legge deler til bilen din kanskje ikke gir de ønskede resultatene. En klok forbruker konsulterer-og kjøper fra-kunnskapsrike eksperter som har verktøy for å gjøre informerte tuning anbefalinger.
Jeg Vil ha en 50 Prosent TLLTD På Bilen min, Ikke sant?
siden en 50 prosent TLLTD indikerer et balansert chassis, er mange entusiaster fristet til å hoppe til den konklusjonen at dette derfor er ønskelig. De tror kanskje at alle biler åpenbart skal komme denne veien fra fabrikken. Dessverre er dette ikke tilfelle – og overvejelsene er ikke så enkle. I virkeligheten er en bil med en 50 prosent TLLTD bokstavelig talt på konstant randen av overstyring. Og det er mange faktorer som raskt og enkelt kan ta bilen fra randen til en fullskala, out-of-control, spinning-in-circles katastrofe.
for det første bør du vurdere effektene av værforhold som kan skape en våt eller isete veibane. Eller forestill deg at sjåføren skjer for å bruke for mye brems sent i en sving-en vanlig feil blant nybegynnere. Eller vurdere effekten av varierende dekktemperaturer, dekktrykk,eller dekkslitasje-som alle vil ha store konsekvenser på lateral trekkraft terskler. Og selvfølgelig vil varierende vektfordeling, som følge av endring av drivstofftanknivåer, passasjerer eller antall subwoofere i bagasjerommet, også påvirke TLLTD.
med alle disse tingene å vurdere, er bildesignere tvunget til å skape en mer konservativ TLLTD. Som et resultat målretter de med vilje HØYERE FRONT TLLTD-verdier, slik at lagerbiler vil være utsatt for understyring-antagelsen er at understyring er tryggere og mer forutsigbar for den gjennomsnittlige sjåføren.
FOR eksempel er en lager DOHC Saturn innstilt for å produsere en FRONT TLLTD på omtrent 63.4 prosent-et relativt konservativt mål. (Men Gi Saturn litt kreditt, da dette er på den aggressive enden av det konservative spekteret, spesielt i forhold til andre forhjulsdrevne økonomibiler.)
som en generell regel er en gjennomsnittlig street-driving entusiast sannsynligvis villig til å akseptere noen kompromisser-innenfor grunn – av en mer aggressiv TLLTD i bytte for bedre håndtering. Et passende mål er sannsynligvis EN FRONT TLLTD-verdi på omtrent 58 prosent, en verdi som anses aggressiv, men egnet for gatekjøring.
Hvordan Oppretter Jeg Den Riktige Håndteringsbalansen?
siden de fleste entusiaster ikke har kunnskapen eller programvaren som trengs for å beregne chassisegenskaper som TLLTD, faller ansvaret på kunnskapsrike tunere.
TLLTD og body roll vil selvsagt både bli påvirket av endringer i fjærer og anti-roll barer. Mens forstå effekten av flere endringer kan bli forvirrende, svaret er vanligvis bare en telefonsamtale unna.
Liker du det du leser? Vi er avhengige av din økonomiske støtte. For så lite som $ 3, kan du støtte Grasrot Motorsport ved å bli En Patron i dag.
Se kommentarer PÅ GRM forumene
9/22/16 9: 31 a. m.
Det Er Tid For Throwback torsdag. Bare snublet over denne artikkelen dypt i listen over historier på vår side. Tenkte jeg skulle bump det opp på forumet fordi tech info er så bra.
9/22/16 9:48 a. m.
det mangler et par viktige punkter, eller understreker dem ikke nok.
-
TLLTD er et forhold. Det er forholdet mellom de fremre og bakre svaie barer. Dette er ikke helt klart nok i artikkelen. Hvis du ikke forstår det, vil du sannsynligvis ende opp med den samme vanlige feilteorien at siden stivning av frontstangen fører til redusert trekkraft på forsiden, og stivning av bakstangen fører til redusert trekkraft på baksiden, fører mykningen begge til bedre grep i begge ender. Dette er vanligvis ikke tilfelle.
-
Grense tilfeller. Hvis du har for mye body roll, kan du gå tom for suspensjon reise i den ene enden eller den andre. Dette kan føre til overraskende håndteringsendringer. For eksempel, ta en bil som hjørner på støtstopper i begge ender når lager. Legg til en stor front sway bar. I vårt eksempel, la oss si at denne bilen ikke lenger bunner ut frontfjæringen, men fortsatt bunner ut baksiden. Du kutter ned på totalrullen, men nå har du en effektivt høyere fjærhastighet på baksiden, slik at du får økt overstyring.
Det er også det andre tilfellet, hvor du begynner å løfte hjul i luften. Når du har gått inn i tripod-modus, vil all gjenværende vektoverføring skje i den andre enden. -
Body roll gir viktige signaler til sjåføren. Det gjør det mye lettere å bedømme svinghastighet. Les alle De ulike intervjuene Fra Dave Coleman på denne. Du må også la suspensjonen puste og bevege seg for å kunne absorbere støt – og hvis du ikke kan absorbere dem, mister du trekkraft over dem. Over-stiv svaie barer vil også ha en effekt på turen, vil du få økt hodet kaste over ett hjul humper og du vil begynne å føle mer hardhet – men de definitivt gi en stor endring i håndtering for en minimal endring i ride generelle.
Her er en annen ta på noen av de samme info. DEN bruker FRC i stedet FOR TLLTD, og grensesakene er dekket i senere kapitler. Håndtering teori kapittel Fra Hvordan Bygge En Høy Ytelse Mazda Miata
9/22/16 10: 28 a. m.
jeg vet at dette skal være en ganske grunnleggende primer, og det er definitivt en god, men det er fortsatt en ting jeg følte manglet på temaet (hvorfor rulle er dårlig) opprettholde kontaktflaten. Suspensjonsgeometri spiller også en viktig rulle (
). Jeg har sett dette konseptet noe misapplied TIL frs / BRZ vs Miata debatter, hvor Miata synes å være altfor kritisert for kroppsrullen. Denne kritikken forsømmer det faktum at den doble wishbone-suspensjonen på Miata også mister betydelig mindre camber i rulle enn stutfjæringen PÅ FRS / BRZ. Så det er ikke så kritisk å kontrollere rulle så tett på en bil som Miata i motsetning til en bil som FRS/BRZ.
9/22/16 11: 06 a. m.
og med solide aksler koster ikke rulle camber i det hele tatt!
9/22/16 11: 42 a. m.
Men alle kool barna fjerner sine sway barer å redusere vekt og kompensere med økt våren priser, som har den ekstra effekten av å begrense yaw og tonehøyde.
9/22/16 11: 46 a. m.
dette er den typen hardcore tech jeg vil gjerne se mer av. Takk GRM!
9/22/16 12:21 p. m.
TL / DR
tuller gode ting
12/23/20 11: 31 p. m.
er det sant at hvis et indre bakdekk kommer av bakken, vil en stivere bakstang ikke gjøre noen forskjell, fordi det er mest mulig å løfte dekket, og det er ingen ytterligere motstand?
12/24/20 9: 18 a. m.
Når et hjul er av bakken, har du 100% vektoverføring i den enden. All gjenværende vektoverføring vil finne sted i den andre enden av bilen. Sway-linjen ved den løftede enden er ikke lenger en del av ligningen.
Så ja, men ikke helt på den måten du beskrev.
du må logge inn for å poste. Logg inn