יש 2 בלוקים של מסה במכונית: קפיצה ובלתי קפיצה. הראשון מאפיין את מכלול החלקים הממוקמים מעל המתלה, והשני הוא הגלגלים וכל החלקים הסמוכים אליהם. לשני הפרמטרים תפקיד חשוב בדינמיקה של המכונית, אך בדרך כלל הדגש הוא על המסה הקפיצית, הגדולה פי כמה מהמסה הלא קפיצית. גישה זו שגויה מאוד, מכיוון שלחלק הגלגל יש השפעה חזקה על פעולת המכונית.
משקל לא קפיצי: מה זה?
בהגדרה מפורטת יותר, מונח זה מתייחס למסה המשולבת של החלקים הבאים של המכונית:
- wheels;
- צמיג;
- דיסקי בלמים;
- רכזות גלגל;
- צירי הנעה;
- מיסבי גלגלים;
- בולמי זעזועים;
- זרועות תלויות;
- springs;
- springs.
פירי פיתול, אמנם צמודים לגלגלים, אך, לפי התקן, מתייחסים למסה הקפיצית. המוט למניעת גלגול נמצא במצב ביניים.
פשוטו כמשמעו, מסה לא קפיצית פירושה כל מה שאינו נתמך על ידי קפיצים - כלומר אלמנטים שיכוך. האחרונים נכללים גם בבלוק זה.
במילים אחרות, המסה הלא קפיצית היא החלק הנושא של המכונית. מונח דומה באנגלית הוא ביטוי מובן יותר - unsprung mass. בתרגום, זה אומר "מסה שאינה קפיצית", מה שמסביר את משמעות המונח בצורה ברורה מאוד.
יחס מסה לא קפיצה עד קפיצה
בדרך כלל משקל לא קפוץ נמוך פי 15 ממשקל קפיצי כדי לפצות על זעזועים בגלגלים. ככל שיחס זה גבוה יותר, המהלך יהיה חלק ויציב יותר.
תכונה זו משקפת את חוקי הפיזיקה, שבהם גוף קל יחסית יכול לתקשר עם גוף כבד יותר ככל שהמומנטום גדול יותר, ככל שההבדל במסותיו קטן יותר. לכן, בהיעדר פיצוי מספק מהחלק הקפיץ, המכונית תאבד אחיזה. חסרון זה יתבטא בצורה חזקה במיוחד בנסיעה דרך בורות ובורות, בעוד תנודות בעלות משרעת גבוהה מועברות לתא הנוסעים.
לכן, ככל שהמשקל הבלתי קפץ פחות בהשוואה למשקל הקפיצי,ככל שהמכונית מתנהגת יציבה יותר על הכביש.
משקל לא קפץ: מה זה משפיע?
כדי להעריך נכון את ערך המסה של המבנה התומך של המכונית, יש לזכור שקודם כל, בזכותו מתבצעת התנועה. במקרה זה, האלמנטים הבלתי קפיצים אינם גוף מונוליטי, אלא חלקים המחוברים זה לזה באופן דינמי, אשר במהלך הפעולה מפעילים השפעה מכנית על החלק הקפיץ. כתוצאה מכך, מאפייני הנהיגה של המכונית משתנים.
חוזק ההשפעות הללו קשור בהחלט למסה הבלתי קפיצית, שמשפיעה על:
- חלקיקות;
- יציבות ויציבות.
בנוסף, ישנם שני פרמטרים התלויים ישירות במסת הגלגלים: דינמיקה וקילומטראז' גז. חיבור כזה כבר לא נובע מאינטראקציית הדחף של החלקים המוקפצים והלא קפיצים, אלא משינוי במהירות הסיבוב. ככל שהגלגל שוקל יותר, כך קשה יותר להסתובב, להאט או לפנות לכיוון השני, מה שמגדיל את עלות האנרגיה ומאריך את הזמן בין פעולת הנהג היושב מאחורי ההגה לבין התוצאה.
שיטות רגולציה
ישנן 2 דרכים תיאורטיות להגדלת היחס בין מסה קפיצה לבלתי קפיצה:
- משקל מעל חלק המתלים של המכונית;
- הבהרת רכיבים לא קפיצים.
השיטה הראשונה לא מועילה ליישום בפועל, שכן עלייה במסה הקפיצית מחמירה מאוד את הדינמיקה (האצה, זמן בלימה וכו'). שְׁנִיָההשיטה, להיפך, מאפשרת לך להשיג את האפקט הרצוי מבלי להפוך את המכונית לכבדה יותר.
הפחתת המשקל הלא קפיצי מתבצעת בעיקר בשל הגלגלים. שיטות ייצור מודרניות כגון פרזול ויציקה הופכות את החלקים הללו לקלים הרבה יותר. לפי חישובים של מומחים, ההשפעה החיובית של הפחתת המסה הלא קפיצית ב-1 ק"ג בלבד שווה להבהרת הגוף ב-20-30 ק"ג.
גלגלים יצוקים ומחושלים
כפי שצוין לעיל, המסה של החלק הנושא של המכונית מוקלת בעיקר בגלל הגלגלים. בתחום זה, קיימות 2 טכנולוגיות להפחתת משקל לא קפיץ: יציקה ופריזול.
השיטה הראשונה כוללת יציקת מתכת לתוך תבנית גלגלים, ולאחר מכן סיבוב וקידוח חורים. חומר הייצור הוא אלומיניום טהור או סגסוגת שלו. בהשוואה למקביל מפלדה, גלגל שנעשה בטכנולוגיה זו קל יותר ב-15-30%. בנוסף, שיטה זו די מהירה.
חישול הוא השם שהושאל מספרות זרה לטכנולוגיה שפותחה ברוסיה להטבעה חמה נפחית של גלגלים. שיטה זו הרבה יותר קשה וארוכה מהיציקה, אך מאפשרת מידה רבה יותר של קלילות וחוזק.
הפחתת המשקל הבלתי קפיצי מושגת גם על ידי הפחתת מספר חלקי המתלים (לא נכללים קורות, סרנים, מפרקים אוניברסליים) והחלפת חומרי בנייה מפלדה באלומיניום.
