Lean Less | ce este Body Roll și cum să îl reduci
Story by John Comesky
orice entuziast care merită sarea lui știe că anvelopele au, fără îndoială, cel mai mare impact asupra manipulării unui vehicul. Evident, însă, există o dinamică a șasiului care se extinde dincolo de domeniul anvelopelor. Odată ce măriți pragul de tracțiune la suprafața drumului, atunci puteți fi gata să faceți următorul pas în îmbunătățirea manevrabilității vehiculului: reducerea rulării caroseriei prin utilizarea barelor antiruliu.
alese corect (și instalate), barele antiruliu vor reduce rulajul caroseriei, ceea ce la rândul său duce la o manevrare mai bună, la creșterea încrederii șoferului și, în cele din urmă, la reducerea timpilor de tură.
Ce Este Rola Corpului?
șansele sunt că ați experimentat efectele rulării corpului de fiecare dată când sunteți la volan. Se întâmplă în aproape fiecare viraj când o parte a mașinii se ridică, determinând întregul vehicul să se aplece spre exteriorul virajului.
cauza rulării corpului este fizica simplă: un obiect în mișcare tinde să rămână în mișcare până când este acționat de o forță exterioară. Deci, în termeni practici, pe măsură ce conduci înainte în linie dreaptă, permiți câtorva mii de kilograme de vehicule, fluide și pasageri să construiască un impuls în acea linie dreaptă.
când spuneți totul pentru a schimba direcția brusc, prin intrarea la volan, anvelopele din față pot schimba direcția datorită avantajelor mecanice ale sistemului de direcție, dar impulsul vehiculului, fluidele și pasagerii continuă în direcția inițială. Anvelopele sunt singurul element capabil să genereze o forță exterioară care poate acționa împotriva acestui impuls și să-și schimbe direcția.
în acest moment, unul dintre cele două scenarii este cel mai probabil să apară. Dacă există suficient impuls în direcția inițială și anvelopele nu au suficientă aderență pentru a acționa împotriva energiei originale înainte, atunci vehiculul va aluneca din viraj pe măsură ce anvelopele pierd tracțiunea. Cu toate acestea, dacă anvelopele au suficientă aderență la suprafața drumului, atunci în loc să alunece, tracțiunea vehiculului la suprafața drumului va copleși impulsul inițial înainte și va acționa asupra forțelor originale pentru a induce o schimbare de direcție. Prin urmare, o manevră de virare.
dar ce se întâmplă cu acea energie? Chiar dacă este posibil să fi avut suficientă aderență pentru a rămâne pe viraj, știm că impulsul masei vehiculului va continua în direcția inițială. Rezultatul este un transfer de greutate către noua margine exterioară a vehiculului-aceeași direcție ca impulsul inițial înainte.
dacă se află suficientă energie în spatele transferului de greutate, atunci această energie va face ca suspensia exterioară (în acest caz, ansamblul arcului și al tijei) să se comprime în timp ce cealaltă parte se ridică și se extinde. Un tip de inginer îi place să descrie acest lucru spunând că o parte se mișcă în jounce, în timp ce cealaltă se mișcă în rebound. Restul dintre noi îl numim lean sau body roll.
de ce este rola corpului un lucru rău?
auzim adesea că prevenirea rulării corpului este „atât de importantă” încât trebuie să ne grăbim cu toții să cumpărăm acest produs sau acel produs pentru a-l preveni. Și mulți entuziaști au acceptat, prin urmare, că ruloul de corp este, prin urmare, rău. Dar ce face exact ruloul corpului pentru a afecta negativ manipularea vehiculului?
pentru început, perturbă șoferul. Acesta este probabil efectul pe care majoritatea șoferilor îl pot vedea și simți în timpul propriilor experiențe de conducere. Și, deși acesta nu este cel mai important efect negativ al rulării caroseriei, este adevărat că mașina nu se conduce singură-indiferent câte piese aftermarket instalați. Așadar, menținerea șoferului stabilit, concentrat și capabil să se concentreze asupra sarcinii de a conduce este o prioritate primordială pentru manevrarea plină de spirit a vehiculului.
cu toate acestea, efectul cel mai adesea înțeles greșit al rulării caroseriei asupra manipulării vehiculului este efectul rulării caroseriei asupra camberului—și efectul modificărilor camberului asupra tracțiunii anvelopelor.
mai simplu spus, cu cât este mai mare plasturele de contact al anvelopei, cu atât există mai multă tracțiune pe suprafața drumului, ținând toate celelalte constante. Dar când vehiculul începe să se aplece sau să se rostogolească într-o parte, anvelopele sunt, de asemenea, forțate să se aplece sau să se rostogolească într-o parte.
acest lucru poate fi descris ca o schimbare a camberului în care anvelopa exterioară are o camber pozitivă crescută (se rostogolește spre marginea exterioară a anvelopei), iar anvelopa interioară are o camber negativă crescută (se rostogolește spre marginea interioară a anvelopei.) Deci, o anvelopă care s-a bucurat inițial de un plasture de contact complet și plat înainte de rularea caroseriei trebuie să funcționeze numai pe marginea anvelopei în timpul rulării caroseriei.
pierderea de tracțiune rezultată poate permite anvelopelor să cedeze mai ușor forțelor de transfer de greutate către marginea exterioară a vehiculului. Când se întâmplă acest lucru, vehiculul alunecă lateral-ceea ce este, în general, un lucru rău.
cum să preveniți rulajul corpului
prin definiție, rulajul corpului apare numai atunci când o parte a suspensiei este comprimată (se deplasează în jounce), în timp ce cealaltă se extinde (se deplasează în revenire). Prin urmare, putem limita rulajul caroseriei, făcând mai dificilă deplasarea suspensiilor din partea șoferului și a pasagerului în direcții opuse.
o metodă destul de evidentă pentru a realiza acest lucru este prin utilizarea unor arcuri mai rigide. La urma urmei, un arc mai rigid va comprima mai puțin decât un arc mai moale atunci când este supus unei cantități egale de forță. Și mai puțină comprimare a suspensiei pe marginea exterioară va duce la o rulare mai mică a corpului.
cu toate acestea, arcurile mai rigide necesită utilizarea unor amortizoare mai puternice (bare sau amortizoare) și au un efect imediat și substanțial asupra calității călătoriei. Deci, chiar dacă manipularea este îmbunătățită, este posibil să nu fie cea mai ușoară sau mai rentabilă modalitate de a atinge obiectivul de reducere a rulării corpului.
pentru mulți entuziaști, utilizarea barelor anti-rulare—cunoscute și sub numele de bare anti-balansare, bare de rulare, bare stabilizatoare sau bare de balansare—oferă o reducere mai rentabilă a rulării corpului, cu un impact negativ minim asupra calității călătoriei.
cum funcționează o bară antiruliu
mai simplu spus, o bară antiruliu este o bară metalică în formă de U care leagă ambele roți de aceeași axă de șasiu. În esență, capetele barei sunt conectate la suspensie, în timp ce centrul barei este conectat la corpul mașinii.
pentru ca rulajul caroseriei să aibă loc, suspensia de pe marginea exterioară a mașinii trebuie să se comprime în timp ce suspensia de pe marginea interioară se extinde simultan. Cu toate acestea, deoarece bara antiruliu este atașată la ambele roți, o astfel de mișcare este posibilă numai dacă bara metalică este lăsată să se răsucească. (O parte a barei trebuie să se răsucească în sus, în timp ce cealaltă se răsucește în jos.) Deci, rigiditatea torsională a barei-sau rezistența la răsucire-determină capacitatea sa de a reduce rulajul corpului. Mai puțină răsucire a barei are ca rezultat o mișcare mai mică în jounce și revenire de capetele opuse ale suspensiei-ceea ce duce la o rulare mai mică a corpului.
factori care determină rigiditatea
există doi factori principali care determină rigiditatea torsională a unei bare antiruliu: diametrul barei și lungimea brațului de moment al barei. Diametrul este, în general, cel mai ușor concept de înțeles, deoarece este oarecum intuitiv că o bară cu diametru mai mare ar avea o rigiditate torsională mai mare.
mișcarea de torsiune (sau răsucire) a barei este de fapt guvernată de ecuație:
twist = (2 x cuplu x Lungime)/(p x diam4 x modul material.)
și din moment ce diametrul este în numitor, pe măsură ce diametrul devine mai mare, cantitatea de răsucire devine mai mică. Ceea ce, pe scurt, înseamnă că rigiditatea torsională este o funcție a diametrului la a patra putere. Acesta este motivul pentru care o creștere foarte mică a diametrului face o creștere mare a rigidității torsionale.
de exemplu, pentru a compara rigiditatea unei bare stoc 15mm la un aftermarket, 16.5 mm unul, pur și simplu utilizați ecuația 16.54/154. Unele matematică rapidă dă cifra de 1,46. Cu alte cuvinte, o bară de 16,5 mm este 1.De 46 de ori mai rigid-sau cu 46% mai rigid-decât o bară de 15 mm cu același design.
adăugați încă un milimetru la diametrul barei—pentru un total de 17,5 mm-și rezistența la torsiune crește cu 85% mai rigidă decât bara de stoc de 15 mm.
(17.54/15.04 = 1.85)
cu toate acestea, pe lângă diametrul unei bare, există un alt factor foarte important care determină rigiditatea torsională a unei bare antiruliu. Acest factor este cunoscut sub numele de lungimea brațului momentului-sau, în termeni comuni, valoarea pârghiei dintre vehicul și bară.
ca și în cazul oricărui lucru, o cantitate crescută de pârghie facilitează munca. Aceasta este guvernată de legea pârghiei:
forța x distanța = cuplul.
pe măsură ce distanța-sau lungimea pârghiei-crește, crește și cantitatea de cuplu rezultată. (Acesta este motivul pentru care a fost mai ușor să se mute fratele tău mai mare pe teeter-clătina când sa mutat spre mijloc și ai rămas pe final. V-ați bucurat de o pârghie sporită la sfârșit, în timp ce el a suferit de o pârghie redusă aproape de mijloc.)
deoarece o bară antiruliu are forma unui „U”, capetele barei care duc de la centrul barei până la atașamentul de legătură finală servesc drept pârghie. Pe măsură ce Distanța de la partea dreaptă a barei până la atașamentul de la legătura de capăt devine mai lungă, cuplul aplicat pe bară crește-facilitând o anumită cantitate de energie să răsucească bara antiruliu. Pe măsură ce această distanță este redusă, cuplul este redus-ceea ce face mai dificilă răsucirea barei antiruliu pentru o anumită cantitate de energie.
această lege a pârghiei este aplicată în timpul proiectării unei bare antiruliu reglabile. Prin utilizarea mai multor locații de legătură finală, distanța de la punctul de atașare la partea dreaptă a barei poate fi modificată. Sau, în termenii inginerilor, lungimea brațului de moment poate fi mărită sau redusă pentru a face mai mult sau mai puțin cuplu împotriva barei.
utilizarea unei setări mai îndepărtate de centrul barei mărește lungimea brațului de moment, rezultând un cuplu mai mare față de bară, permițând o mișcare mai mare de răsucire a barei, creând mai multă rulare a corpului. Utilizarea unei setări mai aproape de centrul barei reduce lungimea brațului momentului, rezultând un cuplu mai mic față de bară, permițând o mișcare mai mică de răsucire a barei, creând o rulare mai mică a corpului.
impactul real asupra cuplului poate fi comparat prin împărțirea distanțelor Centru-Centru ale punctelor de fixare a legăturii finale. De exemplu, spuneți distanța de la centru la centru a barei antiruliu spate din stoc este de 200 mm. putem compara acest lucru cu Distanța de 160 mm a celei mai ferme setări a unei bare reglabile în patru direcții de 17,5 mm prin simpla împărțire a distanțelor.
(160/200 = .8)
cu alte cuvinte, o bară Centru-Centru de 160 mm produce doar 80% din cuplul care ar fi produs de o bară Centru-Centru de 200 mm cu același diametru. Sau mai simplu, folosind punctele de fixare de 160 mm, creștem rigiditatea barei antiruliu cu încă 20%.
ce naiba este TLLTD?
TLLTD reprezintă distribuția transferului sarcinii laterale a anvelopelor. În timp ce acest termen poate suna complex, măsoară pur și simplu echilibrul față-spate al modului în care sarcina laterală este transferată într-o manevră de virare. Este utilizat în mod obișnuit pentru a compara rata pierderii de tracțiune laterală între anvelopele din față și cele din spate.
mai simplu spus, există doar atât de multă forță pe care o anvelopă o poate suporta. Când cerem mai mult din anvelopă decât poate livra anvelopa, aceasta „se saturează” sau pierde tracțiunea. Dacă anvelopele din față se saturează înainte de anvelopele din spate, atunci numim acest subvirare sau împingere-ceea ce înseamnă că mașina tinde să continue să se miște în direcția inițială, chiar dacă roțile sunt rotite.
dacă anvelopele din spate se saturează înaintea anvelopelor din față, atunci numim acest lucru suprasolicitare sau slăbit-ceea ce înseamnă că partea din spate a mașinii tinde să se învârtă mai repede decât partea din față, provocând o rotire. Când niciuna dintre aceste condiții nu prevalează în mod consecvent, atunci descriem șasiul ca fiind echilibrat.
putem măsura și compara caracteristicile de subvirare și de supravirare la starea de echilibru ale unui vehicul prin atribuirea unui procentaj de transfer lateral al sarcinii față față de spate. O valoare TLLTD egală cu 50% indică faptul că șasiul este echilibrat-sau atât anvelopele din față, cât și cele din spate tind să piardă tracțiunea aproximativ în același timp. O valoare tlltd față mai mare de 50% indică faptul că anvelopele din față pierd tracțiunea mai repede decât anvelopele din spate-rezultând o subvirare. Iar o valoare tlltd față mai mică de 50% indică faptul că anvelopele din spate tind să piardă tracțiunea mai repede decât cele din față-rezultând o depășire.
este important să rețineți că discuția noastră despre TLLTD ia în considerare doar manevrele de virare la starea de echilibru, cum ar fi o rampă lungă de 270 de grade pe rampă sau în afara rampei. Aplicarea moderată până la agresivă a clapetei de accelerație sau a frânei poate deranja acest echilibru în timpul unei condiții tranzitorii, trecând scurt un vehicul de la subvirare la depășire.
efectul barelor antiruliu asupra TLLTD
în mod ideal, acum înțelegeți cum poate fi utilizată o bară antiruliu pentru a limita rola corpului și înțelegeți că rola redusă a corpului poate duce la o reducere a modificărilor adverse ale camberului pentru o tracțiune mai bună a anvelopelor. Dar ceea ce poate să nu fie evident este efectul modificărilor barei anti-rulare asupra TLLTD (understeer și oversteer.)
de fapt, având în vedere informațiile de mai sus, s-ar putea presupune chiar că o bară antiruliu mai fermă, care duce la un control mai bun al camberului, ar duce la o tracțiune mai bună. Dacă adăugăm o bară antiruliu mai fermă în față, pierderea tracțiunii se diminuează, deci subvirarea este redusă, nu?
greșit. Să evaluăm mai îndeaproape semnificația distribuției transferului de sarcină laterală a anvelopei tlltd. A declarat un alt mod, am putea descrie TLLTD ca cererea relativă de control al energiei side-to-side, care este plasat pe pneuri. Deoarece o bară antiruliu mai fermă permite o deformare mai mică, va transfera energia laterală (sarcini laterale) într-un ritm mai rapid.
pe măsură ce viteza de transfer a sarcinii laterale crește, se impun cerințe suplimentare asupra anvelopei. Deci, dacă instalăm o bară antiruliu mai fermă în față, atunci creștem distribuția transferului de sarcină laterală către anvelopele din față. Aceasta crește valoarea tlltd din față, ceea ce va duce la o subvirare suplimentară, menținând toate celelalte constante.
aceeași logică este valabilă și în spate. O bară antiruliu mai fermă în spate va crește rata de transfer al sarcinii laterale, plasând mai multă cerere pe anvelopele din spate, accelerând pierderea de tracțiune laterală și creând mai multă suprasolicitare, menținând toate celelalte constante.
acesta este motivul pentru care adăugarea orbește a pieselor la mașina dvs. poate să nu producă rezultatele dorite. Un consumator înțelept se consultă cu-și cumpără de la-experți cunoscuți care au instrumentele necesare pentru a face recomandări de reglare informate.
vreau un TLLTD de 50% pe mașina mea, nu?
întrucât pe hârtie un TLLTD de 50% indică un șasiu echilibrat, mulți entuziaști sunt tentați să sară la concluzia că acest lucru este, prin urmare, de dorit. S-ar putea să creadă că toate mașinile ar trebui să vină în mod evident din fabrică. Din păcate, acest lucru nu este cazul-iar considerațiile nu sunt atât de simple. În realitate, o mașină cu un TLLTD de 50% este literalmente în pragul constant al depășirii. Și există mulți factori care pot lua rapid și ușor mașina de la margine într-un dezastru la scară largă, scăpat de sub control, care se învârte în cercuri.
pentru început, luați în considerare efectele condițiilor meteorologice care ar putea crea o suprafață umedă sau înghețată a drumului. Sau imaginați-vă că șoferul se întâmplă să aplice prea multă frână târziu într-un viraj-o greșeală obișnuită în rândul șoferilor începători. Sau luați în considerare efectele diferitelor temperaturi ale anvelopelor, presiunilor în anvelope sau uzurii anvelopelor-toate acestea vor avea un impact major asupra pragurilor laterale de tracțiune. Și, desigur, distribuția variabilă a greutății, ca urmare a schimbării nivelului rezervorului de combustibil, a pasagerilor sau a numărului de subwoofere din portbagaj, va avea impact și asupra TLLTD.
cu toate aceste lucruri de luat în considerare, inginerii de proiectare auto sunt obligați să creeze un TLLTD mai conservator. Drept urmare, acestea vizează în mod intenționat valori tlltd frontale mai mari, astfel încât vehiculele de stoc să fie predispuse la subvirare-presupunerea fiind că subvirarea este mai sigură și mai previzibilă pentru șoferul mediu.
de exemplu, un stoc DOHC Saturn este reglat pentru a produce un tlltd frontal de aproximativ 63.4 la sută-o țintă relativ conservatoare. (Dar acordați-i lui Saturn un anumit credit, deoarece acesta este la capătul agresiv al spectrului conservator, în special în comparație cu alte mașini economice cu tracțiune față.)
ca regulă generală, un pasionat mediu de conducere pe stradă este probabil dispus să accepte unele compromisuri-în rațiunea-unui TLLTD mai agresiv în schimbul unei manevrabilități mai bune. O țintă adecvată este probabil o valoare tlltd frontală de aproximativ 58 la sută, o valoare considerată agresivă, dar potrivită pentru conducerea pe stradă.
Cum creez echilibrul corect de manipulare?
deoarece majoritatea entuziaștilor nu au cunoștințele sau software-ul necesar pentru a calcula caracteristicile șasiului, cum ar fi TLLTD, responsabilitatea revine tunerilor cunoscuți.
evident, TLLTD și rola caroseriei vor fi afectate atât de modificările aduse arcurilor, cât și barelor antiruliu. În timp ce înțelegerea efectelor mai multor modificări poate deveni confuză, răspunsul este de obicei la doar un apel telefonic.
îți place ce citești? Ne bazăm pe sprijinul dvs. financiar. Pentru cât mai puțin $3, puteți sprijini sporturile cu motor de bază de a deveni un Patron astăzi.
Vezi comentarii pe forumurile GRM
9/22/16 9:31 A. M.
e timpul pentru Revocare joi. Tocmai am dat peste acest articol adânc în lista de povești de pe site-ul nostru. M-am gândit să-l lovesc pe forum, deoarece informațiile tehnice sunt atât de bune.
9/22/16 9:48 A. M.
îi lipsesc câteva puncte importante sau nu le subliniază suficient.
-
TLLTD este un raport. Este relația dintre barele de balansare din față și din spate. Acest lucru nu este destul de clar în articol. Dacă nu înțelegeți acest lucru, probabil că veți ajunge la aceeași teorie greșită comună că, din moment ce rigidizarea barei din față duce la scăderea tracțiunii pe față, iar rigidizarea barei din spate duce la scăderea tracțiunii pe spate, că înmuierea ambelor duce la o aderență îmbunătățită la ambele capete. Acest lucru nu este de obicei cazul.
-
cazuri limită. Dacă aveți prea multă rulare a corpului, puteți rămâne fără deplasarea suspensiei la un capăt sau la altul. Acest lucru poate duce la schimbări surprinzătoare de manipulare. De exemplu, luați o mașină care se învârte pe denivelărise oprește la ambele capete atunci când este stoc. Adăugați o bară mare de balansare frontală. În exemplul nostru, să spunem că această mașină specială nu mai are fundul suspensiei din față, ci încă fundul din spate. Ai tăiat în jos pe rola de ansamblu, dar acum aveți o rată de primăvară în mod eficient mai mare în partea din spate, astfel încât veți avea crescut oversteer.
există și celălalt caz, în care începeți să ridicați roțile în aer. Odată ce ați intrat în modul trepied, toate transferurile de greutate rămase se vor întâmpla la celălalt capăt. -
ruloul de caroserie oferă indicii importante șoferului. Se face mult mai ușor de a judeca viteza de viraje. Citiți toate interviurile diferite de la Dave Coleman pe aceasta. De asemenea, trebuie să lăsați suspensia să respire și să se miște pentru a putea absorbi denivelările – și dacă nu le puteți absorbi, atunci pierdeți tracțiunea peste ele. Barele de balansare supra-rigide vor avea, de asemenea, un efect asupra călătoriei, veți obține o aruncare a capului crescută peste denivelările cu o singură roată și veți începe să simțiți mai multă duritate-dar cu siguranță oferă o mare schimbare în manevrabilitate pentru o schimbare minimă a călătoriei în general.
Iată un alt Ia pe unele dintre aceleași informații. Folosește FRC în loc de TLLTD, iar cazurile limită sunt acoperite în capitolele ulterioare. Teoria manipulării capitolul din Cum să construiești o Mazda Miata de înaltă performanță
9/22/16 10:28 A. M.
știu că acest lucru ar trebui să fie un primer destul de bază, și cu siguranță este unul bun, dar există încă un lucru pe care am simțit că lipsește pe tema (de ce rola este ‘rău’) menținerea patch-uri de contact. Geometria suspensiei joacă, de asemenea, o rolă importantă(
). Am văzut acest concept oarecum aplicat greșit la dezbaterile FRS / BRZ vs Miata, unde Miata pare a fi prea criticat pentru rola corpului său. Această critică neglijează faptul că suspensia dublă a claviculei de pe Miata pierde, de asemenea, considerabil mai puțin camber în rulou decât suspensia de strut de pe FRS/BRZ. Deci, nu este la fel de important să controlați ruloul la fel de strâns pe o mașină precum Miata, spre deosebire de o mașină precum FRS/BRZ.
9/22/16 11:06 A. M.
și cu osii solide, ruloul nu costă deloc camber!
9/22/16 11:42 A. M.
dar toți copiii kool își îndepărtează barele de balansare pentru a reduce greutatea și a compensa cu rate crescute de primăvară, ceea ce are efectul adăugat de a limita girația și pasul.
9/22/16 11:46 A. M.
acesta este genul de tehnologie hardcore pe care mi-ar plăcea să o văd mai mult. Multumesc GRM!
9/22/16 12:21 p. m.
TL / DR
glumesc lucruri bune
12/23/20 11:31 p. m.
este adevărat că, dacă o anvelopă interioară din spate iese de pe sol, o bară din spate mai rigidă nu va face nicio diferență, deoarece ridicarea anvelopei este cea mai mare pe care o poate face și nu mai există rezistență?
12/24/20 9:18 A. M.
odată ce o roată este de pe sol aveți 100% transferul de greutate la acest scop. Toate transferurile de greutate rămase vor avea loc la celălalt capăt al mașinii. Bara de balansare de la capătul ridicat nu mai face parte din ecuație.
Deci da, dar nu chiar așa cum ați descris.
va trebui să vă conectați pentru a posta. Autentificare