Figure Four: A Guide to Tuning Your Four-Link Suspension System

Przez lata, drag racers z samochodów drzwi przeszły przez wszystkie rodzaje układów zawieszenia. Lift bary, slapper bary, sprężyny Super Stock, leaf links, ladder barów, trzy-linki, cztery-linki i wahacze (może być inne też, ale to początek). Ze wszystkich systemów, najbardziej powszechne zobaczysz dziś jest równa długość cztery-link, prawdopodobnie następnie bar drabiny.

Aby skomplikować rzeczy, nie było całkiem sporo pisane przez lata dotyczące konfiguracji zawieszenia-niektóre dobrze, a niektóre źle (niektóre bardzo poważnie źle). To doprowadziło do wszelkiego rodzaju dezinformacji, co z kolei jest złe wieści dla zawodników. Co zrobiliśmy tutaj jest przecięcie przez gąszcz informacji (dobre i złe) i poszliśmy prosto do uznanego eksperta w tym temacie-Jerry Bickel.

To nie powinno być zaskoczeniem dla każdego, kto czyta to, że Bickel zbudował więcej niż jego sprawiedliwy udział mistrzostw zwycięskich samochodów wyścigowych, a on z pewnością nie jest obcy do tuningu systemów zawieszenia. Poniżej przedstawiamy osobiste podejście Bickela do drążków drabinkowych i układów czterowahaczowych.

Ladder Bars

Zacznijmy od początku.

Kiedy drag car startuje, tył się zawija. Celem urządzenia trakcyjnego jest przekształcenie tego zawijania w ruch do przodu.

Rozważmy przypadek belki drabinkowej.

Jest to proste urządzenie w kształcie trójkąta, które łączy obudowę tylnego końca z ramą. Belka drabiny zapobiega nadmiernemu zawijania zawieszenia przez pchanie się na ramie w punkcie połączenia do przodu (w zasadzie punkt, w którym górne i dolne pręty pręta drabiny przecinają się). Przód samochodu jest podnoszony lub „podnoszony” przez tę sekcję. W związku z tym przedni punkt mocowania nazywany jest punktem odbioru. Jeśli samochód ma dwie belki drabinowe (jak prawie wszystkie), istnieją tak naprawdę dwa punkty odbioru – jeden po każdej stronie samochodu (patrz ilustracja nr 1 poniżej).

Ilustracja #1

Rozważmy, co się dzieje, gdy drążki drabiny naciskają na podwozie w punkcie odbioru. Odpowiednia belka na każdym z wozów naciska również na opony i koła. To efektywnie „sadzi” opony, co z kolei sprawia, że samochód zahacza (a przynajmniej taka jest nadzieja!).

To wszystko ma sens, ale z czasem zawodnicy szybko odkryli, że zmiany w lokalizacji punktu odbioru mogą mieć znaczący wpływ na zachowanie podwozia. Jeśli, na przykład, punkty zbierania były krótkie i wysokie, wtedy start był gwałtowny. Regularnie powodowało to, że slicki podnosiły się przy starcie. Po tym początkowym gwałtownym uderzeniu, zazwyczaj nie było wystarczającego przeniesienia obciążenia, aby utrzymać trakcję i utrzymać opony na haku. Nadmierna ilość waty w oponach w połączeniu z obniżoną trakcją po gwałtownym zahaczeniu może spowodować pogorszenie czasów przejazdu (nie ma się co łudzić, jesteśmy pewni).

Jest jeszcze coś, co warto rozważyć: Drążek drabinkowy z krótkim, wysokim punktem zaczepienia może również spowodować znaczną separację ciała podczas startu. Zdecydowanie wygląda to dziko, ale może również skutkować fatalnym ustawieniem wału napędowego, co może okazać się katastrofalne w skutkach.

Więc zamiast krótkiego, wysokiego punktu odbioru, co by było, gdybyś miał długi, niski punkt odbioru? Bickel mówi nam, że taki układ będzie uderzał w opony mniej gwałtownie, ale może również spowodować przeniesienie większego obciążenia na tylne opony. Bickel zauważa, że jest to ogólnie akceptowalna sytuacja, ale jeśli posuniesz się za daleko, podwozie może się nadmiernie wygiąć lub, co gorsza, zagrzechotać oponami.

Poważne pytanie związane z ustawieniem belki drabinkowej jest następujące: Jak sprawić, aby belka drabinkowa była regulowana, tak aby można było ją dostroić od krótkiego, wysokiego punktu odbioru do długiego, niskiego punktu odbioru?

Nie jest to takie proste.

Można to osiągnąć za pomocą kilku różnych belek drabinkowych wraz z kilkoma różnymi pozycjami montażu przedniej belki drabinkowej. Jeśli zaczniesz od czterech drążków, Bickel zauważa, że jest całkowicie możliwe stworzenie obu skrajnych punktów odbioru (krótki i wysoki oraz długi i niski). Bickel mówi nam, że idealne położenie punktów zbierania dla samochodu wyścigowego zależy od wielu czynników. Ale jest jedna prawda: wszystkie samochody wyścigowe mają linię neutralną, która określa jak będzie zachowywało się podwozie (patrz rysunek 2 poniżej). Jeśli punkt zbierania znajduje się w pobliżu tej linii, nadwozie oddzieli się przy przyspieszaniu. Jeżeli punkt zbierania znajduje się poniżej tej linii neutralnej, nadwozie będzie przysadziste.

W idealnej sytuacji, przedni punkt zbierania powinien znajdować się blisko linii neutralnej. Takie ustawienie ostatecznie będzie działać dobrze i okaże się bardzo stabilne. Samochód nie będzie wykazywał ani przysadzistości, ani nadmiernej separacji nadwozia. Dylemat polega na tym, jak właściwie określić położenie linii neutralnej?

Typowo, linia neutralna samochodu drag może być określona przez przedłużenie linii równej wysokości środka ciężkości (CG) do momentu, gdy przetnie ona pionową linię przechodzącą przez przedni sworzeń. Linia neutralna jest następnie przedstawiana jako linia ukośna, która przecina to miejsce i środek punktu styku tylnej opony z nawierzchnią (patrz rysunek 3 poniżej).

Jak do tej pory tak dobrze, ale Bickel zwraca uwagę, że istnieje kilka trudności z tą metodą.

„Trudno jest dokładnie zmierzyć wysokość (Y) CG”, powiedział Bickel. „Większość zawodników używa linii środkowej wałka rozrządu jako wysokości CG, ale bez dokładnego pomiaru nie da się precyzyjnie zlokalizować linii neutralnej.

„Innym problemem z tradycyjną teorią lokalizacji linii neutralnej jest to, że wiele samochodów wyścigowych stoi na kole na niskim biegu. Kiedy przednie opony są już w powietrzu, nie wierzę, że mają one wpływ na położenie linii neutralnej. Doświadczenie pokazało nam, że odległość punktu odbioru od tylnych osi jest co najmniej tak samo ważna jak jego wysokość.

„W praktyce okazuje się, że lokalizacja punktu odbioru musi być zmieniana w zależności od warunków panujących na torze wyścigowym i osiągów pojazdu. Powinieneś polegać na konwencjonalnej teorii neutralnej linii tylko jako punkt wyjścia do ustawienia tylnego zawieszenia.”

Chassis Instant Center

To zmienia postać rzeczy, a my jeszcze z tym nie skończyliśmy.

To, czego potrzebujemy, to pomysł na coś, co nazywa się „instant center.”

Co to jest instant center? Środek chwilowy lub „IC” to wyimaginowany punkt, wokół którego obraca się podwozie lub element zawieszenia w danej (chwilowej) pozycji. Można go znaleźć po prostu rzutując linie wzdłuż elementów zawieszenia do punktu przecięcia (na przykład, odpowiednie pręty czterech ogniw). Miejsce, w którym przecinają się te linie nazywane jest środkiem chwilowym (patrz rysunek 4 poniżej). Jeśli przyjrzysz się rysunkowi Jerry’ego Bickela, zobaczysz, że czterocięgno ma środek chwilowy, który działa jak punkt odbioru, mimo że rzeczywisty punkt jest niewidoczny.

Ponieważ odpowiednie wsporniki znajdujące się w czymś takim jak czterowahacz są poddawane obciążeniom podczas przyspieszania i hamowania, muszą być wytrzymałe. Kiedy samochód wyścigowy przyspiesza, tylna część zawija się, powodując naprężenie górnych drążków, podczas gdy dolne drążki są ściskane. Kiedy hamujesz, siły są odwrotne.

Ustalanie centrum układu czterowahaczowego

Kiedy Ty lub Twój konstruktor podwozia zainstalujecie w swoim samochodzie układ czterowahaczowy, to jest to czas, aby zdecydować, które otwory wspornika zostaną użyte dla cięgien. Wybory dokonane tutaj określą długość i wysokość natychmiastowego środka. Te decyzje ostatecznie wpłyną na działanie samochodu.

Bickel mówi nam, że jeśli opona jest zbyt mocno dociskana przez miejsce IC, ma tendencję do zaginania ścian bocznych, co z kolei powoduje słaby kontakt z nawierzchnią. Przeciwnie, jeśli do opony nie przyłożymy wystarczającej siły, będzie się ona po prostu obracać, nie przyspieszając samochodu wyścigowego. Jeśli przyjrzeć się uważnie ilustracji Bickelsa (poniżej), łatwo zauważyć, że istnieje wiele możliwych miejsc IC w czterowahaczu. Musisz wybrać takie, które będzie najlepsze dla twojego samochodu, ale to nie jest proste i suche.

Więc od czego zacząć?

Bickel oferuje bardzo proste wyjaśnienie, aby wybrać punkty odbioru IC:

„Długie, niskie punkty przecięcia tworzą trakcję przez najdłuższy czas, ale reagują powoli”, powiedział. „Krótkie, wysokie punkty przecięcia tworzą trakcję przez najmniejszy czas, ale reagują szybko.”

Wyznaczanie długości IC

Kolejną rzeczą, którą będziesz musiał zrobić, jest określenie długości IC.

Długość środka chwilowego może faktycznie wpłynąć na ogólny (samochód wyścigowy + kierowca) czas reakcji. Bickel twierdzi, że jeśli Twoje czasy reakcji są dobre, długi punkt IC (50-60 cali) jest generalnie bardziej pożądany niż krótki (50 cali lub mniej). Pozwoli to na gładkie osadzenie opon i utrzymanie ich na miejscu przez długi czas. Jednak, jak zauważyliśmy dużo wcześniej w tym artykule, jeśli zbyt dużo mocy zostanie przyłożone do długiego punktu IC, może dojść do drżenia opon.

Innym czynnikiem, o którym mówi Bickel, jest ilość momentu obrotowego, jaką silnik może dostarczyć do układu napędowego w połączeniu z rodzajem slicków, jakie posiadasz.

„Na przykład, zawodnicy samochodów Pro Mod o dużej mocy często używają opon, które początkowo były zaprojektowane dla samochodów Funny Cars i dragsterów Top Fuel”, powiedział. „Ściany boczne tych opon są wysokie i bardzo elastyczne, działając jak rodzaj gąbczastego systemu zawieszenia. Najlepiej sprawdzają się, gdy ograniczymy ruchy tyłu do minimum, a punkt IC znajduje się na lub blisko linii neutralnej samochodu. Taka kombinacja pomaga przezwyciężyć wpływ wysokich obrotów, a silnik zazwyczaj nie ma wystarczającej mocy, aby wstrząsnąć oponami.”

Pamiętasz, kiedy rozmawialiśmy o umiejscowieniu drążków w układzie czterowahaczowym?

Ta lokalizacja w stosunku do osi tylnej będzie miała wpływ na osiągi, nawet jeśli punkt IC pozostanie taki sam. Im bliżej obudowy znajduje się górna belka, tym mniejsza jest tendencja do stawania na kołach. Bickel’s doświadczenie pokazuje, że gdy dolna belka znajduje się niżej w samochodzie zawieszenie, wydaje się mieć lepszą kontrolę i jednocześnie jest mniej podatny na wstrząsy opon (patrz rysunek 6 poniżej).

Figuring The IC Height

Linia neutralna (badana wcześniej) opada w samochodzie od przodu do tyłu. Bickel mówi, że jeśli zdecydujesz się zmienić długość układu scalonego, musisz również zmienić jego wysokość, aby zachować tę samą relację anti-squat.

Jeśli chodzi o wysokość układu scalonego, Bickel ma następujące uwagi:

„Im dalej do przodu przesuniesz układ scalony, tym niżej musi być”, powiedział. Im dalej do tyłu przesuniesz układ scalony, tym wyżej musi być.”

Kilka innych rzeczy do przemyślenia to (znowu, z worka sztuczek Bickela): Samochody z automatyczną skrzynią biegów wraz z samochodami o niższym momencie obrotowym stick shift działają najlepiej, gdy punkt IC znajduje się od 1 do 2 cali nad powierzchnią wyścigową. Samochody z dużą mocą i stick shiftem zazwyczaj muszą być 3-7 cali nad powierzchnią wyścigową.

Podsumowując, musisz poświęcić swój czas na ustawienie czterech drążków dla twojego samochodu. Jak w przypadku każdej innej części samochodu wyścigowego, Bickel zaleca, abyś postępował zgodnie z powyższą metodologią i dokonywał tylko jednej zmiany na raz. Bardzo ważne jest, abyś notował zmiany.

Możesz dostroić swój czterotakt.

Nie ma tu absolutnie żadnego voodoo ani czarnej magii.