Lean Less / What Is Body Roll and How to Reduce It
Story by John Comesky
elke liefhebber die zijn best doet, weet dat banden waarschijnlijk de grootste impact hebben op het rijgedrag van een voertuig. Uiteraard zijn er chassisdynamica die verder reiken dan het rijk van de banden. Zodra u de tractiedrempel aan het wegdek verhoogt, bent u misschien klaar om de volgende stap te zetten in een betere rijeigenschappen: het verminderen van de rol van de carrosserie door het gebruik van anti-roll bars.
op de juiste wijze gekozen (en geïnstalleerd), zullen anti-roll bars het rollen van de carrosserie verminderen, wat op zijn beurt leidt tot een betere hantering, meer vertrouwen van de bestuurder en, uiteindelijk, lagere rondetijden.
Wat Is Body Roll?
de kans is groot dat je de effecten van body roll hebt ervaren elke keer dat je achter het stuur zit. Het gebeurt tijdens bijna elke bocht wanneer een kant van de auto liften, waardoor het hele voertuig te leunen naar de buitenkant van de bocht.
de oorzaak van body roll is eenvoudige fysica: een bewegend object blijft in beweging totdat het door een externe kracht wordt beïnvloed. In praktische termen: als je in een rechte lijn vooruitrijdt, laat je een paar duizend pond voertuig, vloeistoffen en passagiers momentum opbouwen in die rechte lijn.
wanneer u alles plotseling vertelt van richting te veranderen, kunnen de voorbanden dankzij de mechanische voordelen van het stuursysteem van richting veranderen, maar het momentum van het voertuig, de vloeistoffen en de passagiers gaat verder in de oorspronkelijke richting. De banden zijn het enige element in staat om het genereren van een externe kracht die kan optreden tegen dit momentum en de richting veranderen.
op dit moment is een van de twee scenario ‘ s het meest waarschijnlijk. Als er genoeg momentum bestaat in de oorspronkelijke richting, en de banden niet genoeg grip om te handelen tegen de oorspronkelijke voorwaartse energie, dan zal het voertuig uit de bocht glijden als de banden tractie verliezen. Echter, als de banden hebben genoeg grip op het wegdek, dan in plaats van glijden, tractie van het voertuig op het wegdek zal overweldigen de oorspronkelijke voorwaartse momentum en handelen op de oorspronkelijke krachten om een verandering van richting te veroorzaken. Vandaar een bochtenmanoeuvre.
maar wat gebeurt er met die energie? Hoewel we misschien genoeg grip hebben gehad om door de bocht te blijven hangen, weten we dat het momentum van de voertuigmassa in de oorspronkelijke richting zal doorgaan. Het resultaat is een gewichtsoverdracht naar de nieuwe buitenrand van het voertuig-dezelfde richting als de oorspronkelijke voorwaartse impuls.
als er voldoende energie achter de gewichtsoverdracht zit, zal deze energie ervoor zorgen dat de buitenvering (in dit geval de veer en de stutten) samendrukt terwijl de andere zijde optilt en uitschuift. Een ingenieur type om dit te beschrijven door te zeggen dat de ene kant beweegt in jounce terwijl de andere beweegt in rebound. De rest van ons noemen het mager of body roll.
Waarom is Body Roll een slechte zaak?
we horen vaak dat het voorkomen van body roll “zo belangrijk” is dat we allemaal naar buiten moeten rennen en dit product of dat product moeten kopen om het te voorkomen. En veel enthousiastelingen hebben dan ook geaccepteerd dat body roll daarom slecht is. Maar wat doet body roll precies om de behandeling van het voertuig negatief te beïnvloeden?
om te beginnen verstoort het de bestuurder. Dit is waarschijnlijk het effect dat de meeste bestuurders kunnen zien en voelen tijdens hun eigen rijervaring. En hoewel dit niet het belangrijkste negatieve effect van body roll is, is het waar dat de auto niet zelf rijdt-ongeacht hoeveel aftermarket-onderdelen u installeert. Dus het houden van de bestuurder gevestigd, geconcentreerd en in staat om zich te concentreren op de taak van het rijden is een eerste prioriteit voor pittige voertuig behandeling.
het vaakst verkeerd begrepen effect van carrosserierollen op de handling van voertuigen is echter het effect van carrosserierollen op de camber—en het effect van camberveranderingen op de tractie van banden.
simpel gezegd: hoe groter het contactvlak van de band, hoe meer tractie er is tegen het wegdek, waardoor al het andere constant blijft. Maar wanneer het voertuig begint te leunen of rollen aan de ene kant, de banden worden ook gedwongen te leunen of rollen aan de ene kant.
dit kan worden omschreven als een verandering van de camber waarbij de buitenband een grotere positieve camber ervaart (rolt naar de buitenrand van de band) en de binnenband een grotere negatieve camber ervaart (rolt naar de binnenrand van de band.) Dus een band die oorspronkelijk genoten van een complete en platte contact patch voorafgaand aan het lichaam roll moet werken op alleen de band rand tijdens het lichaam roll.
door het daaruit voortvloeiende tractieverlies kunnen de banden gemakkelijker wijken voor de kracht van gewichtsoverdracht naar de buitenrand van het voertuig. Wanneer dit gebeurt, het voertuig glijdt zijwaarts – dat is over het algemeen een slechte zaak.
voorkomen dat het lichaam rolt
per definitie treedt het lichaam rolt alleen op wanneer één kant van de suspensie wordt gecomprimeerd (in jounce), terwijl de andere kant zich uitbreidt (in rebound). Daarom kunnen we het rollen van de carrosserie beperken door het moeilijker te maken voor de ophangingen aan de bestuurderszijde en aan de passagierszijde om in tegengestelde richtingen te bewegen.
een vrij voor de hand liggende methode om dit te bereiken is het gebruik van stijvere veren. Immers, een stijvere veer zal minder comprimeren dan een zachtere veer wanneer onderworpen aan een gelijke hoeveelheid kracht. En minder compressie van de ophanging aan de buitenrand zal resulteren in minder body roll.
stijvere veren vereisen echter het gebruik van sterkere dempers (stutten of schokdempers) en hebben een onmiddellijk en substantieel effect op de rijkwaliteit. Dus, hoewel de behandeling is verbeterd, kunnen ze niet de gemakkelijkste of meest kosteneffectieve manier om het doel van het verminderen van het lichaam rol te bereiken.
voor veel liefhebbers zorgt het gebruik van anti-roll bars—ook wel bekend als anti-sway bars, roll bars, stabilisator bars of sway bars—voor een meer kosteneffectieve vermindering van het rollen van het lichaam met minimale negatieve gevolgen voor de rijkwaliteit.
Hoe werkt een Antislipstang
simpel gezegd is een antislipstang een U-vormige metalen stang die beide wielen op dezelfde as verbindt met het chassis. In wezen zijn de uiteinden van de bar verbonden met de ophanging, terwijl het midden van de bar is verbonden met het lichaam van de auto.
om de carrosserie te laten rollen, moet de ophanging aan de buitenrand van het voertuig samenpersen terwijl de ophanging aan de binnenrand tegelijkertijd uitschuift. Aangezien de anti-roll bar aan beide wielen is bevestigd, is een dergelijke beweging alleen mogelijk als de metalen bar mag draaien. (De ene kant van de staaf moet naar boven draaien, terwijl de andere naar beneden draait.) Dus de torsiestijfheid van de bar-of weerstand tegen draaien-bepaalt zijn vermogen om het lichaam te verminderen. Minder draaien van de staaf resulteert in minder beweging in jounce en rebound door de tegenovergestelde uiteinden van de ophanging-wat resulteert in minder body roll.
factoren die de stijfheid
bepalen er zijn twee primaire factoren die de torsiestijfheid van een antirolstaaf bepalen: de diameter van de staaf en de lengte van de momentarm van de staaf. Diameter is over het algemeen het gemakkelijkst te begrijpen concept, omdat het enigszins intuïtief is dat een grotere diameter bar Grotere torsiestijfheid zou hebben.
Torsiebeweging (of verdraaiing) van de staaf wordt in feite bepaald door de vergelijking:
twist =(2 x koppel x lengte)/(p x diam4 x materiaalmodulus.)
en omdat de diameter in de noemer zit, wordt de hoeveelheid twist kleiner naarmate de diameter groter wordt. Wat in een notendop betekent dat torsiestijfheid een functie is van de diameter tot de vierde macht. Dit is de reden waarom een zeer kleine toename van de diameter leidt tot een grote toename van de torsiestijfheid.
om bijvoorbeeld de stijfheid van een stock 15 mm bar te vergelijken met een aftermarket, 16,5 mm, Gebruik gewoon de vergelijking 16.54/154. Sommige snelle wiskunde levert het cijfer van 1,46. Met andere woorden, een 16,5 mm bar is 1.46 keer zo stijf – of 46 procent stijver-dan een 15mm staaf van hetzelfde ontwerp.
voeg slechts één millimeter toe aan de diameter van de staaf—voor een totaal van 17,5 mm—en de torsiesterkte schiet omhoog tot 85 procent stijver dan de staaf van 15 mm.
(17.54/15.04 = 1.85)
echter, naast de diameter van een bar, is er een andere zeer belangrijke factor die de torsiestijfheid van een anti-roll bar bepaalt. Deze factor staat bekend als de lengte van de moment arm-of in algemene termen, de hoeveelheid hefboom tussen het voertuig en de bar.
zoals met alles, maakt een grotere hefboomwerking het gemakkelijker om werk te doen. Dit wordt geregeld door de hefboomwet:
kracht x afstand = koppel.
naarmate de afstand-of de lengte van de hefboom-toeneemt, neemt ook het resulterende koppel toe. (Dit is de reden waarom het makkelijker was om je grote broer te bewegen op de wankel toen hij naar het midden bewoog en je bleef uit op het einde. Je genoot van een verhoogde hefboomwerking aan het einde, terwijl hij leed aan een verminderde hefboomwerking in het midden.)
omdat een antislipstang de vorm heeft van een “U”, dienen de uiteinden van de stang die van het midden van de stang naar het eindstuk leiden als hefboom. Naarmate de afstand van het rechte gedeelte van de staaf tot het bevestigingsstuk aan het uiteinde link langer wordt, neemt het koppel dat tegen de staaf wordt aangebracht toe, waardoor het voor een bepaalde hoeveelheid energie gemakkelijker wordt om de anti-rolstaaf te draaien. Als deze afstand wordt verminderd, wordt het koppel verminderd-waardoor het moeilijker wordt voor een bepaalde hoeveelheid energie om de anti-roll bar te draaien.
deze hefboomwet wordt toegepast bij het ontwerp van een verstelbare rolstang. Door meerdere eindlinklocaties te gebruiken, kan de afstand van het bevestigingspunt tot het rechte gedeelte van de balk worden gewijzigd. Of, in engineers ‘ termen, de lengte van het moment arm kan worden verhoogd of verminderd om meer of minder koppel tegen de bar te maken.
door een instelling verder van het midden van de staaf te gebruiken, wordt de lengte van de momentarm vergroot, wat resulteert in meer koppel tegen de staaf, waardoor meer draaiende beweging van de staaf mogelijk is, waardoor meer body roll ontstaat. Het gebruik van een instelling dichter bij het midden van de bar vermindert de lengte van de moment arm, wat resulteert in minder koppel tegen de bar, waardoor minder draaiende beweging van de bar, waardoor minder body roll.
de werkelijke impact op het koppel kan worden vergeleken door de afstand tussen het Midden en het midden van de bevestigingspunten van het eindkoppel te delen. Bijvoorbeeld, zeggen de center-to-center afstand van de voorraad achterste anti-roll bar is 200mm. we kunnen dit vergelijken met de 160mm afstand van de stevigste instelling van een vierweg verstelbare 17,5 mm bar door simpelweg de afstanden te delen.
(160/200 = .8)
met andere woorden, een hart-tot-hart bar van 160 mm produceert slechts 80 procent van het koppel dat zou worden geproduceerd door een hart-tot-hart bar van 200 mm met dezelfde diameter. Of nog eenvoudiger, door het gebruik van de 160mm-bevestigingspunten verhogen we de stijfheid van de anti-roll bar met nog eens 20 procent.
Wat Is TLLTD?
TLLTD staat voor Tire laterale Load Transfer Distribution. Hoewel deze term complex klinkt, meet hij gewoon de balans van voor-naar-achter van hoe laterale belasting wordt overgedragen in een bochtenmanoeuvre. Het wordt vaak gebruikt om de snelheid van zijdelingse tractieverlies tussen de voor-en achterbanden te vergelijken.
simpel gezegd is er slechts zoveel kracht dat een band aankan. Als we meer vragen van de band dan de band kan leveren, het “verzadigt,” of verliest tractie. Als de voorbanden verzadigen voordat de achterbanden, dan noemen we dit onderstuur of push-wat betekent dat de auto de neiging om te blijven bewegen in de oorspronkelijke richting, hoewel de wielen zijn gedraaid.
als de achterbanden verzadigd zijn voor de voorbanden, dan noemen we dit oversteer of los-wat betekent dat de achterkant van de auto sneller ronddraait dan de voorkant, waardoor een spin ontstaat. Wanneer geen van deze voorwaarden consequent gelden, dan beschrijven we het chassis als gebalanceerd.
we kunnen de stationaire onderstuur-en overstuurkarakteristieken van een voertuig meten en vergelijken door een zijdelingse belastingoverdrachtpercentage van de voorkant ten opzichte van de achterkant toe te kennen. Een TLLTD waarde gelijk aan 50 procent geeft aan dat het chassis is evenwichtig-of zowel de voor-en achterbanden hebben de neiging om tractie te verliezen op ongeveer hetzelfde moment. Een front TLLTD waarde groter dan 50 procent geeft aan dat de voorbanden verliezen tractie sneller dan de achterste banden-wat resulteert in onderstuur. En een front TLLTD waarde lager dan 50 procent geeft aan dat de achterste banden de neiging om tractie sneller dan de voorkant verliezen-wat resulteert in oversteer.
het is belangrijk op te merken dat onze bespreking van TLLTD alleen rekening houdt met statische bochtenmanoeuvres, zoals een lange 270-graden op-of afrit. Matige tot agressieve gas-of remtoepassing kan dit evenwicht verstoren tijdens een tijdelijke toestand, waarbij een voertuig kort van onderstuur naar overstuur wordt overgeschakeld.
het Effect van Anti-Roll Bars op TLLTD
idealiter begrijpt u nu hoe een anti-roll bar kan worden gebruikt om het rollen van het lichaam te beperken, en begrijpt u dat een verminderde rol van het lichaam kan leiden tot een vermindering van de negatieve camber veranderingen voor een betere tractie van banden. Maar wat misschien niet duidelijk is het effect van anti-roll bar veranderingen op TLLTD (onderstuur en oversteer.)
in feite zou men op grond van bovenstaande informatie zelfs kunnen aannemen dat een steviger antirolstaaf, die tot een betere camber controle leidt, tot een betere tractie zou leiden. Als we een steviger anti-roll bar aan de voorkant toevoegen, vermindert het tractieverlies, dus het onderstuur wordt verminderd, toch?
onjuist. Laten we beter evalueren van de Betekenis van TLLTD-band laterale belasting overdracht distributie. Verklaarde een andere manier, we zouden kunnen beschrijven TLLTD als de relatieve vraag van side-to-side energie controle die op de banden wordt geplaatst. Omdat een stevigere anti-roll bar minder afbuiging mogelijk maakt, zal het side-to-side energie (zijdelingse belastingen) sneller overbrengen.
naarmate de zijdelingse belastingoverdracht toeneemt, worden extra eisen aan de band gesteld. Dus als we installeren een steviger anti-roll bar aan de voorkant, dan verhogen we de verdeling van de zijdelingse belasting overdracht naar de voorbanden. Dit verhoogt de front TLLTD waarde, wat zal resulteren in extra onderstuur, met al het andere constant.
dezelfde logica geldt ook in de achterkant. Een stevigere anti-roll bar aan de achterzijde zal de snelheid van zijdelingse belastingoverdracht verhogen, waardoor meer vraag op de achterste banden wordt geplaatst, het verlies van zijdelingse tractie wordt versneld en meer oversteer wordt gecreëerd, waardoor al het andere constant blijft.
dit is de reden waarom het blind toevoegen van onderdelen aan uw auto mogelijk niet het gewenste resultaat oplevert. Een verstandige consument overlegt met-en koopt van-deskundige experts die de tools hebben om geïnformeerde tuning aanbevelingen te doen.
Ik wil een 50 procent TLLTD op mijn auto, toch?Aangezien op papier een 50% TL TD duidt op een gebalanceerd chassis, zijn veel enthousiastelingen geneigd tot de conclusie te komen dat dit daarom wenselijk is. Ze kunnen denken dat alle auto ‘ s natuurlijk deze kant op moeten komen uit de fabriek. Helaas is dit niet het geval-en de overwegingen zijn niet zo eenvoudig. In werkelijkheid staat een auto met een 50-procent TLLTD letterlijk op de constante rand van oversteer. En er zijn veel factoren die de auto snel en gemakkelijk van de rand naar een grootschalige, onbeheersbare, ronddraaiende ramp kunnen brengen.
overweeg om te beginnen de effecten van weersomstandigheden die een nat of ijzig wegdek kunnen creëren. Of stel je voor dat de bestuurder toevallig te veel rem toe te passen laat in een bocht-een veel voorkomende fout bij beginnende bestuurders. Of overweeg de effecten van variërende bandentemperaturen, bandenspanning of bandenslijtage-die allemaal belangrijke gevolgen zullen hebben op zijdelingse tractiedrempels. En natuurlijk, variërende gewichtsverdeling, als gevolg van veranderende brandstoftank niveaus, passagiers, of het aantal subwoofers in de kofferbak, zal ook invloed TLLTD.
met al deze zaken om rekening mee te houden, worden ontwerpingenieurs gedwongen om een meer conservatieve TL TD te creëren. Als gevolg daarvan, ze doelbewust hogere front TLLTD waarden, zodat voorraad voertuigen gevoelig voor onderstuur zal zijn-de veronderstelling is dat onderstuur is veiliger en meer voorspelbaar voor de gemiddelde bestuurder.
bijvoorbeeld, een stock DOHC Saturnus is afgestemd op een front TLLTD van ongeveer 63.4 procent-een relatief conservatieve doelstelling. (Maar geef Saturnus wat krediet, want dit is aan de agressieve kant van het conservatieve spectrum, vooral in vergelijking met andere voorwielaandrijving economie auto ‘ s.)
in het algemeen is een gemiddelde liefhebber van het rijden op straat waarschijnlijk bereid een aantal compromissen te aanvaarden-binnen redelijkheid-van een agressievere richtlijn in ruil voor een betere hantering. Een geschikt doel is waarschijnlijk een front TLLTD waarde van ongeveer 58 procent, een waarde die wordt beschouwd als agressief, maar geschikt voor straat rijden.
Hoe maak ik de juiste Handling Balance?
aangezien de meeste enthousiastelingen niet over de kennis of software beschikken die nodig is om chassiskenmerken zoals TLLTD te berekenen, ligt de verantwoordelijkheid bij goed geïnformeerde tuners.
het spreekt vanzelf dat TL TD en het rollichaam beide worden beïnvloed door veranderingen in veren en antislipstangen. Hoewel het begrijpen van de effecten van meerdere veranderingen verwarrend kan worden, is het antwoord meestal slechts een telefoontje verwijderd.
vind je het leuk wat je leest? Wij rekenen op uw financiële steun. Voor zo weinig als $3, U kunt ondersteunen Grassroots Motorsports door steeds een Patron vandaag.
bekijk Commentaren op de GRM-forums
22/09/16 09:31 A. M.
tijd voor terugslag donderdag. Net struikelde over dit artikel diep in de lijst van verhalen op onze site. Ik dacht dat ik het zou verhogen op het forum omdat de tech info is zo goed.
22-9-2016 09: 48
het mist een paar belangrijke punten, of benadrukt ze niet genoeg.
-
TLLTD is een verhouding. Het is de relatie tussen de voorste en achterste zijbalken. Dit is niet duidelijk genoeg in het artikel. Als je dat niet begrijpt, zou je waarschijnlijk eindigen met dezelfde veel voorkomende verkeerde theorie dat sinds het verstijven van de voorste bar leidt tot verminderde tractie aan de voorkant, en het verstijven van de achterste bar leidt tot verminderde tractie aan de achterkant, dat het verzachten van beide leidt tot verbeterde grip aan beide uiteinden. Dit is meestal niet het geval.
-
grensgevallen. Als u te veel body roll, kunt u opraken van de schorsing reizen aan de ene kant of de andere. Dit kan leiden tot verrassende handling veranderingen. Neem bijvoorbeeld een auto die hoeken op de bumpstops aan beide uiteinden wanneer voorraad. Voeg een grote voorste sway bar. In ons voorbeeld, laten we zeggen dat deze specifieke auto niet langer bodems uit de voorwielophanging, maar nog steeds bodems uit de achterkant. Je bezuinigt op de totale rol, maar nu heb je een effectief hogere veersnelheid in de achterkant, zodat je hebt verhoogd oversteer.
er is ook het andere geval, waar je de wielen in de lucht begint op te tillen. Zodra u in de statiefmodus bent gegaan, vindt alle resterende gewichtsoverdracht plaats aan de andere kant. -
Body roll geeft belangrijke aanwijzingen aan de bestuurder. Het maakt het een stuk makkelijker om bochtsnelheid te beoordelen. Lees hier alle interviews van Dave Coleman. Je moet ook je suspensie laten ademen en bewegen om hobbels te kunnen absorberen – en als je ze niet kunt absorberen, dan verlies je grip over hen. Over-stijve sway bars zal ook een effect hebben op de rit, je krijgt meer hoofd gooien over een-wiel hobbels en je zult beginnen te voelen meer hardheid – maar ze geven zeker een grote verandering in de behandeling voor een minimale verandering in de rit over het algemeen.
hier is een andere kijk op een aantal van dezelfde info. Het gebruikt FRC in plaats van TLLTD, en de grensgevallen worden behandeld in latere hoofdstukken. Behandeling theorie hoofdstuk van het Bouwen van Een High Performance Mazda Miata
9/22/16 10:28 uur
ik weet dat dit bedoeld is om een vrij basic primer, en het is zeker een goede, maar er is nog een ding dat ik voelde was missen op het onderwerp (waarom roll is ‘slecht’) het onderhouden van het contact patch. De geometrie van de ophanging speelt ook een belangrijke rol (
). Ik heb dit concept enigszins verkeerd toegepast op de FRS/BRZ vs Miata debatten, waar de Miata lijkt te worden overdreven bekritiseerd voor zijn body roll. Deze kritiek gaat voorbij aan het feit dat de dubbele vorkbeenophanging op de Miata ook aanzienlijk minder camber in rol verliest dan de stokophanging op de FRS/BRZ. Dus het is niet zo belangrijk om te controleren rol zo strak op een auto als de Miata in tegenstelling tot een auto als de FRS/BRZ.
22/09/16 11:06 A. M.
en met stevige Assen, rol niet kosten camber helemaal!
22-9-16 11: 42 A. M.
maar alle kool kids zijn het verwijderen van hun slingerbalken om gewicht te verminderen en te compenseren met verhoogde veer tarieven, die het extra effect van het beperken van gieren en toonhoogte heeft.
22-09-16 11:46 A. M.
Dit is het soort hardcore tech waar ik graag meer van zou willen zien. Bedankt GRM!
9/22/16 12:21 uur
TL/DR
grapje goede dingen
12/23/20 11:31 uur
is het waar dat als een binnenste achterband van de grond komt, een stijvere achterstang geen verschil zal maken, omdat het optillen van de band het meeste is wat het kan doen en er geen verdere weerstand is?
24/12/20 9:18 A. M.
zodra een wiel van de grond is heb je 100% gewichtsoverdracht aan die kant. Alle resterende gewichtsoverdracht vindt plaats aan de andere kant van de auto. De sway bar aan het opgeheven uiteinde is niet langer deel van de vergelijking.
dus ja, maar niet helemaal op de manier die u beschreef.
je moet inloggen om te posten. Inloggen