V aute sú 2 bloky hmoty: odpružený a neodpružený. Prvý charakterizuje súhrn častí umiestnených nad zavesením a druhý sú kolesá a všetky časti, ktoré k nim priliehajú. Oba parametre zohrávajú dôležitú úlohu v dynamike auta, no väčšinou sa kladie dôraz na odpruženú hmotu, ktorá je mnohonásobne väčšia ako neodpružená. Tento prístup je veľmi nesprávny, pretože časť kolesa má silný vplyv na prevádzku auta.
Neodpružená hmotnosť: čo to je?
V podrobnejšej definícii sa tento výraz vzťahuje na kombinovanú hmotnosť nasledujúcich častí automobilu:
- wheels;
- tire;
- brzdové kotúče;
- náboje kolies;
- hnacie hriadele;
- ložiská kolies;
- tlmiče;
- závesné ramená;
- springs;
- springs.
Torzné hriadele, aj keď susedia s kolesami, ale podľa normy sa vzťahujú na odpruženú hmotu. Stabilizátor je v strednej polohe.
Neodpružená hmota doslova znamená všetko, čo nie je podopreté pružinami – teda tlmiacimi prvkami. Posledné menované sú tiež zahrnuté v tomto bloku.
Inými slovami, neodpružená hmota je nosnou časťou auta. Podobný výraz v angličtine je zrozumiteľnejšia fráza – neodpružená hmota. V preklade to znamená „nepružná hmota“, čo veľmi jasne vysvetľuje význam tohto pojmu.
Pomer neodpruženej a odpruženej hmoty
Normálne je neodpružená hmotnosť 15-krát menšia ako odpružená, aby sa kompenzovali otrasy kolies. Čím vyšší je tento pomer, tým hladší a stabilnejší bude pohyb.
Táto vlastnosť odráža fyzikálne zákony, podľa ktorých môže relatívne ľahké teleso komunikovať s ťažším, čím väčšia hybnosť, tým menší rozdiel v ich hmotnostiach. Preto pri absencii dostatočnej kompenzácie z odpruženej časti auto stratí trakciu. Táto nevýhoda sa prejaví obzvlášť výrazne pri jazde cez jamy a výmoly, zatiaľ čo vibrácie s vysokou amplitúdou sa prenášajú do priestoru pre cestujúcich.
Čím je teda menšia neodpružená hmotnosť v porovnaní s odpruženou hmotnosťou,tým stabilnejšie sa auto správa na ceste.
Neodpružená hmotnosť: čo to ovplyvňuje?
Aby bolo možné správne posúdiť hodnotu hmotnosti nosnej konštrukcie automobilu, je potrebné mať na pamäti, že v prvom rade je to spôsobené tým, že pohyb sa vykonáva. V tomto prípade neodpružené prvky nie sú monolitickým telesom, ale navzájom dynamicky spojenými časťami, ktoré počas prevádzky mechanicky pôsobia na odpruženú časť. V dôsledku toho sa menia jazdné vlastnosti auta.
Sila týchto nárazov určite súvisí s neodpruženou hmotou, ktorá ovplyvňuje:
- hladkosť;
- stálosť a stabilita.
Okrem toho existujú dva parametre, ktoré priamo závisia od hmotnosti kolies: dynamika a dojazd plynu. Takéto spojenie už nie je spôsobené impulznou interakciou odpruženej a neodpruženej časti, ale zmenou rýchlosti otáčania. Čím viac koleso váži, tým ťažšie sa otáča, spomaľuje alebo otáča opačným smerom, čo zvyšuje náklady na energiu a predlžuje čas medzi činnosťou vodiča sediaceho za volantom a výsledkom.
Metódy regulácie
Existujú 2 teoretické spôsoby, ako zvýšiť pomer medzi odpruženou a neodpruženou hmotou:
- závažie na časti zavesenia auta;
- odľahčujúce neodpružené komponenty.
Prvý spôsob je v praxi neúčelný, pretože nárast odpruženej hmoty výrazne zhoršuje dynamiku (zrýchlenie, brzdný čas atď.). Po druhémetóda naopak umožňuje dosiahnuť požadovaný efekt bez toho, aby bolo auto ťažšie.
Zníženie neodpruženej hmotnosti je dosiahnuté najmä vďaka kolesám. Vďaka moderným výrobným metódam, ako je kovanie a odlievanie, sú tieto diely oveľa ľahšie. Podľa výpočtov odborníkov sa pozitívny efekt zníženia neodpruženej hmoty len o 1 kg rovná odľahčeniu tela o 20-30 kg.
Liate a kované kolesá
Ako je uvedené vyššie, hmotnosť nosnej časti automobilu je uľahčená hlavne vďaka kolesám. V tejto oblasti existujú 2 technológie na zníženie neodpruženej hmotnosti: odlievanie a kovanie.
Prvý spôsob zahŕňa naliatie kovu do formy kolesa, po ktorom nasleduje sústruženie a vŕtanie otvorov. Výrobným materiálom je čistý hliník alebo jeho zliatina. V porovnaní s oceľovým náprotivkom je koleso vyrobené touto technológiou o 15-30% ľahšie. Táto metóda je navyše pomerne rýchla.
Kovanie je názov prevzatý zo zahraničnej literatúry pre technológiu vyvinutú v Rusku na objemové lisovanie kolies za tepla. Táto metóda je oveľa náročnejšia a dlhšia ako odlievanie, ale umožňuje väčší stupeň ľahkosti a pevnosti.
Zníženie neodpruženej hmotnosti je dosiahnuté aj znížením počtu častí zavesenia (nosníky, nápravy, kardanové kĺby sú vylúčené) a nahradením oceľových konštrukčných materiálov hliníkom.
