Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing. 

Nu börjar det likna nått. Jag hålborrade mina 10mm tjocka stötfångare gjorda i glasfiber. Jag tror det blev 240 hål tillsammans. Viktbesparing ca: 3,7kg + bortagen skumplast mellan balk och stötfångarbeklädnad, totalt ca: 5kg.

Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

[/quote]ice skrev[b]

Vikt per hjul, med förare och bensin (VF, HF, VB, HB): 275, 255, 225, 205 kg.[quote]


Var väger man bilen för separat viktangivelse vid varje hjul?

Tackar Daniel! (Kom precis på tänka på att vi hade en sådan uppgift på Mektentan nyss...men det slog mig inte förän nu att man kunde använda den till "ngt nyttigt" istället för att beräkna tyngdpunkten i en kompresser utifrån dess ingående delar.)

Skulle vilja säga att dethär med placering av massan i vridningscentrom eller inte beror på var i svängen du befinner dig.

För bästa turn in ska den nog vara där du sa, men sen har du 95% kvar av kurvan...

Skulle vilja säga att våran ponerade massa , i mitten av kurvan, skulle befinna sig i mitten av bilen...

*tänker tänker*

Daniel Bengtsson skrev:

Något annat jag funderat på det är ju hur masströghetsmomentet kring z egentligen angriper i bilen. Vridpunkten för bilen ligger ju inte i tyngdpunkten utan på projektionen från bakaxeln och framhjulsvinkeln.

Så här långt är jag med.

Daniel Bengtsson skrev:

Så då borde ju bästa placering vara vid bakaxeln ur det perspektivet. Kommentarer?

Nu tappade jag dig.

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

Esa skrev:

ice skrev[b]

Vikt per hjul, med förare och bensin (VF, HF, VB, HB): 275, 255, 225, 205 kg.

Citat:

Var väger man bilen för separat viktangivelse vid varje hjul?

om man vill vara helt säker på att få rätt resultat, behöver man fyra kalibrerade vågar (läs DYRT).

om man gör antagandet att bilen inte är halt, och lägger större vikt vid förhållandena mellan vikterna än de absoluta talen, slipper man undan med en okalibrerad, men dock repeterbar, våg.
En sådan finns, några hundra meter, väster om Hjulstakorset NV om Stockholm.

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

ice skrev:

om man gör antagandet att bilen inte är halt, och lägger större vikt vid förhållandena mellan vikterna än de absoluta talen, slipper man undan med en okalibrerad, men dock repeterbar, våg. En sådan finns, några hundra meter, väster om Hjulstakorset NV om Stockholm.

OK! Vartdå lite mer exakt. Hjulstakorset är väl E18 och den där vägen mot Kista, eller? Sen då, mot Jakobsberg till?

Gravitations centrum, aaaaa mitt älsklingsämne. Ska vi säga att det är bilens hjärta körmässigt sett. Det är nästan alla inställningars utgångspunkt.

Nästan alltid undras över vad som är bäst. Men förutsättningarna spelar alltid in. Vi har bilen, regler och banan. Om vi ägnar oss åt bilen för tillfället.
Vi kan ha en motorstark bil som drar fördel av grepp. En svagare motor där man vill koncentrera sig på bättre vikt till bromsfördel. Eller fyrhjulsdrift. Sedan har vi aerodynamiken som som har sitt EGET aerodynamiska centrum. Vilket man kanske inte alltid tänker på. Men har man aerodynamiska detaljer på bilen av betydelse, så måste hänsyn vad gäller CG (centre of gravity), tagas till detta. Aero-CG måste alltid ligga BAKOM Mass-CG. Det stabiliserar bilen ungefär som fjädrarna på en kastpil. I annat fall bilr effekten som låsta bakhjul, att bilen vänder.

Jag har inte tittat på den här tråden, men har sett några frågeställningar.
Ska titta igenom å fundera ut ett bra svar om viktcentrum. Det kanske skulle bli en ny CG-tråd?

Göran Malmberg.

Pär Hylander skrev:

Daniel Bengtsson skrev: Pär: Rätt, vi vill hålla ner masströghetsmomentet. I detta fall gäller det ju att kompromissa men först och främst ska ju massan hållas till ett minimum. Vi vill ju inte gärna lägga på ännu mer ballast för att få den närmare den ursprungliga tyngdpunkten. I detta fall kan det ju även vara bättre att sätta den framför bakaxeln, biasera vikten mot framaxeln och justera bilen efter det för att hålla nere tröghetsmomentet. mvh Daniel Mjae, det var väl inte så jag menade, allt lägga på mer ballast. Se det såhär. Ponera att vi har en komponent som kan flyttas i bilen för att hitta en bättre total lösning för både bilens tyngdpunkt och masströghetsmoment. Batteriet är ju en sådan komponent. Vi tar 924:an igen som exempel. Den har säg 55% på framhjulen och 45% bak. Kanske lite mer på vänster sida än höger, men det struntar vi i nu. Batteriets orginalplacering är långt fram. Genom att flytta det mycket långt bak i bilen flyttar vi bilens tyngdunkt så bra det går. Men flyttar vi istället in batteriet närmare mitten av bilen så minskar vi bilens masströghetsmoment så mycket det går. Vilket är bäst? Det finns säkert ingen generellt sant svar på den frågan, men det är ju intressant att spåna om.

Det är just detta som jag inte har något bra svar på som du märkte!

Det jag försökte hävda var att masströghetsmomentet kring tyngdpunkten inte nödvändigtvis ska minimeras utan att masströghetsmomentet för bilens faktiska vridcentrum och det enda stället jag kan hitta inom bilens ramar är då över bakaxeln.

Jag vet fortfarande inte om det är jag som snurrar för jag har inte satt mig ner och delat upp bilens rörelser i translationer och rotationer och mitt minne från fordonsdynamiken sviker, böckerna är inte framför näsan. Men jag vore glad om någon kan upplysa oss.

D

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

Kallerman skrev:

OK! Vartdå lite mer exakt. Hjulstakorset är väl E18 och den där vägen mot Kista, eller? Sen då, mot Jakobsberg till?

om du åker mot Enköping förbi Tensta och sen Hjulsta så svänger du av åt vänster mot Vällingby i Hjulstakorset. Så fort du får en möjlighet att svänga höger så gör du det.
Man får enbart svänga in där för vägning om jag minns skyltarna rätt.

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

Kallerman skrev:

ice skrev: om man gör antagandet att bilen inte är halt, och lägger större vikt vid förhållandena mellan vikterna än de absoluta talen, slipper man undan med en okalibrerad, men dock repeterbar, våg. En sådan finns, några hundra meter, väster om Hjulstakorset NV om Stockholm. OK! Vartdå lite mer exakt. Hjulstakorset är väl E18 och den där vägen mot Kista, eller? Sen då, mot Jakobsberg till?

I korsningen E18-RV275, SV mot Lunda/Vinsta/Hässelby.

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

Lennart Mäkinen skrev:

...Man får enbart svänga in där för vägning om jag minns skyltarna rätt.

Men det var ju precis det vi skulle göra, så vi är, för en gångs skull, inte olagliga.

Re: Lättning till absurdum eller viktväktare A la racing.

Lennart Mäkinen skrev:

om du åker mot Enköping förbi Tensta och sen Hjulsta så svänger du av åt vänster mot Vällingby i Hjulstakorset. Så fort du får en möjlighet att svänga höger så gör du det. Man får enbart svänga in där för vägning om jag minns skyltarna rätt.

Tackar ödmjukast Ska komma ihåg det och svänga in där nästa gång jag åker förbi och se vad grejorna väger.

Daniel Bengtsson skrev:

Något annat jag funderat på det är ju hur masströghetsmomentet kring z egentligen angriper i bilen. Vridpunkten för bilen ligger ju inte i tyngdpunkten utan på projektionen från bakaxeln och framhjulsvinkeln. Så då borde ju bästa placering vara vid bakaxeln ur det perspektivet. Kommentarer? mvh Daniel

Daniel,

Det här är lite snabbt ihopskrivet....

Själva grundfrågan är väl hur vikten fördelar sig på hjulen i kurvan.
Blansen ligger i viktcentrum, vilket verkade vara en knäckefråga.
Var massan i bilen ligger förändrar bara tröghetsmomentet att vrida på bilen. Jag förmodar att du med Z menar höjdled?
Jag har inte sett det här sättet att räkna någonstans. Var kommer det ifrån?

Hur marktrycket för varje hjul fördelar sig hänger på krägningsfjädermotståndet för varje axel. Altså, summan av krägningsfjäderkonstanten pluss dom vanliga fjädrarna.
Jag talar här om hjulkonstanter.

Vi kan tänka oss en vikt bakom ena bakhjulet. Hur detta påverkar viktförflyttningen i kurvan blir samma sak som den skillnad varmed denna vikt förflyttar det toala viktcentrat. Altså utgår vi alltid från viktcentrat i våra beräkningar. Att flytta ett batteri båkåt och åt sidan 1m kanske då förskjuter viktcentrum åt samma håll med någon cm. Eller förhålandet sträckan vikten mot totala Cg vikten. Att det sitter utanför hjulbasen förändrar bara massatrögheten.

Du får svara här så går vi vidare sedan.

Göran Malmberg.

Göran Malmberg skrev:

Daniel Bengtsson skrev: Något annat jag funderat på det är ju hur masströghetsmomentet kring z egentligen angriper i bilen. Vridpunkten för bilen ligger ju inte i tyngdpunkten utan på projektionen från bakaxeln och framhjulsvinkeln. Så då borde ju bästa placering vara vid bakaxeln ur det perspektivet. Kommentarer? mvh Daniel Daniel, Det här är lite snabbt ihopskrivet.... Själva grundfrågan är väl hur vikten fördelar sig på hjulen i kurvan. Blansen ligger i viktcentrum, vilket verkade vara en knäckefråga. Var massan i bilen ligger förändrar bara tröghetsmomentet att vrida på bilen. Jag förmodar att du med Z menar höjdled? Jag har inte sett det här sättet att räkna någonstans. Var kommer det ifrån?

Mekanik del 1A

Jo det jag menade var alltså pitchaxeln.

Göran Malmberg skrev:

Hur marktrycket för varje hjul fördelar sig hänger på krägningsfjädermotståndet för varje axel. Altså, summan av krägningsfjäderkonstanten pluss dom vanliga fjädrarna. Jag talar här om hjulkonstanter.

Jag räknade bara fram hur CG-skulle fås i mitten av bilen med hjälp av de 60kg extra som krävdes för att ice bil skall godkännas viktmässigt. Om det är optimalt eller inte är ju en annan femma. Mest för att visa ice hur man enkelt kan räkna på det.

Göran Malmberg skrev:

Vi kan tänka oss en vikt bakom ena bakhjulet. Hur detta påverkar viktförflyttningen i kurvan blir samma sak som den skillnad varmed denna vikt förflyttar det toala viktcentrat. Altså utgår vi alltid från viktcentrat i våra beräkningar. Att flytta ett batteri båkåt och åt sidan 1m kanske då förskjuter viktcentrum åt samma håll med någon cm. Eller förhålandet sträckan vikten mot totala Cg vikten. Att det sitter utanför hjulbasen förändrar bara massatrögheten. Du får svara här så går vi vidare sedan. Göran Malmberg.

Det jag egentligen fiskade efter kan beskrivas om vi istället tar krängning som exempel.

Krängningen statiskt sett består ju av rollaxel, massa och krängstyvhet. Där spelar inte tröghetsmomentet kring rollaxeln någon roll, men vid förändring av rollvinkeln spelar tröghetsmomentet kring rollaxeln roll...fniss..., eftersom vinkelaccelerationen*tröghetsmomentet(kring rollaxeln)=vridande momentet.

om det är eftersträvansvärt med ett lågt tröghetsmoment kring rollaxeln är det ju bättre att placera om en massa så att den hamnar på rollaxeln än någon annan stans. Vi bortser då helt från fördelarna med att placera massan så lågt som möjligt eller i något speciellt läge i längs eller sidled för att förbättra viktfördelningen.

Det jag var inne på om vi återgår till pitchaxeln är att om vi delar upp bilens rörelse i en kurva i translation i X-axeln och rotation kring Z-axeln, och bara ser till den rörelse där tröghetsmomentet har betydelse, dvs kring Z-axeln. Vi förutsätter att bilen beter sig som en stelkropp (ingen hänsyn till roll mm).

Då ser vi att Z-axelns origo ligger i mitten av bakaxeln. Det jag då menar är att för att minimera tröghetsmomentet kring pitchaxeln så ska extra massan placeras på denna Z-axel.

EDIT:

Däremot om vi invecklar det hela lite och tar hänsyn till slipvinkel på fram och bakaxel så flyttas ju Z-axeln. Om t.ex slipvinkeln på framaxeln = 0 och styrutslaget = slipvinkeln på bakaxeln så bör ju pitchaxeln hamna på mitten av hjulbasen.

mvh
Daniel

Daniel,

Uttryckte mig lite fel. Jag menade upplägget av formlerna.
Jag misstänkte att det var "allmänna formler" som du applicerat.

Vi måste utesluta vissa saker. Massa tröghet kring rollaxeln t,ex. Vi kan inte heller få ner CGH till rollaxeln. Det är en fysisk omöjlighet. Sedan att lägga CGH i rollcentrum är inte önskvärt, enär all krägning då försvinner.

Det man tar hänsyn till är trögheten runt CGH. CGH verkar längdledes över dive och squat,
Sidledes över Rc front och Rc rear. Rollaxeln skall vara lägre fram. Säg 100 mm bak och 50 mm fram.

All vikt, procentuellt set, under rollaxeln är därmed "ofjädrad" sidledes. På samma sätt som hjulen är det lodrätt. Om CGH är 400 mm över marken och Rc 100 mm, så är 25% av den fjädrade massan i bilen sidledes "ofjädrad". Denna vikt chockar hjulgreppet hårdare i en kurva.

De 75% som är fjädrade skapar krägning. Denna vågräta krägning sker över rollaxeln sidledes. Samt, även vågrätt i längsled, men där är rörelseaxlarna dive o squat. Även dom i procent, där procentsatsen anger den längsledes "ofjädrade" vikten. Som även den drabbar t,ex framhjulen slagigare vid bromsning.

Krägningen är alltså något vi ska använda oss av. Dels för jämna ut däcksgreppsbelastningar, dels för att balansera över understyrning. Vilket inte skulle gå om vi flyttade ner vikten (cgh) till rollaxeln. Plus att vi skulle drabbas av en effekt liknande 90% antidive och antisquat.

Slipp vinkeln kan vi också lämna nu,. Den behandlas som separat fenomen. För en bakhjulsdriven bil utan överdriven aerodynamik, förefaller 60% vikt över bakhjulen rimlig.
CGH så lågt som möjligt. Skulle man mot förmodan komma "väldigt lågt" kan Rc sänkas tom under markplanet. Massan bör hållas innanför hjulbasen. Vi har fysiska begränsningar här som gör att vi generellt kan säga "så centralt som möjligt". Vi kan bortse från alla andra "tröghets centrum" och koncentrera oss på CGH. och därmed placera all vikt så nära dess idealplats som möjligt. Så bilen blir så lättrörlig som möjligt runt denna punkt.

om en bil är framtung, så kan självfallet detta kompenseras med en mindre vikt längre ut på motsatt sida. För att slippa lägga på för tung barlast. Men då talar vi om kompensation, och inte om principer för en idealbil. Eller hur det borde förhålla sig. Men då har vi en bil. Som i slutännden ev får CGH på rätt ställe till priset av högre polärt tröghetsmoment.

Sedan utgår alla beräkningar hur hjulen belastas från just CGH. Då finns det vedertagna formler för allting man vill veta.

Göran Malmberg.

Mina herrar, vad ni krånglar till det!

Istället för att göra en modell med ett CG och ett omätbart masströghetsmoment, tycker jag att vi skapar en modell med två CG, ett över framaxeln och ett över bakaxeln.
Det som då kommer att bestämma rotationen i Z-led, är skillnaden mellan den kraft/massa (acceleration) som verkar på CGfram och CGbak.

I snabba (vida) kurvor kommer denna skillnad att vara minimal, då CGfram och CGbak kommer att gå i samma spår. M.a.o. i snabba kurvor har masströghetsmomentet liten inverkan på svängförmågan.
I långsamma (snäva) kurvor kommer CGfram och CGbak att förflytta sig över olika radier, men vi kan med denna modell behandla dem utan att blanda in masströghetsmomentet.
Då friktionskoefficienten mellan däck/vägbana minskar med ökad vikt måste vi, för att uppnå maximal acceleration, se till att den tyngsta CG:n röra sig över en större radie än den lättare CG:n.
M.a.o. en framtung skall understyra något för att svänga som bäst. En baktung bil, däremot, skall gå med CGfram innanför CGbak för att svänga så bra som möjligt. M.a.o. vara rejält överstyrd.

Daniel Bengtsson skrev:

...Så sätt blyklumpen 1/3 hjulbas bakom bakaxeln och 1/6 spårvidd in från höger sidan så får du tyngdpunkten centrerad...

Jag har ny tryckt in Daniels data i Daatan, och fick det något förvånande resultatet, att med barlast kommer bilen att bromsa BÄTTRE.
Den ökade totalvikten kompenseras mer än väl av att vikten på framaxeln minskar.

Jo, man kan absolut tänka sig olika sätt att komma fram till vad det rör sig om.
Det jag är inne på är att det finns ett vedertaget sätt att resonera-räkna på inom racing världen. Som med automatik inkluderar sådant som är av betydelse.
om jag får det att se krångligt ut så beror det på att det är jag som förklarar dåligt. Men till slut får vi det nog på plats.

Göran Malmberg.

ice skrev:

Daniel Bengtsson skrev: ...Så sätt blyklumpen 1/3 hjulbas bakom bakaxeln och 1/6 spårvidd in från höger sidan så får du tyngdpunkten centrerad... Jag har ny tryckt in Daniels data i Daatan, och fick det något förvånande resultatet, att med barlast kommer bilen att bromsa BÄTTRE. Den ökade totalvikten kompenseras mer än väl av att vikten på framaxeln minskar.

Tycker det låter rimligt...
Göran Malmberg

Göran Malmberg skrev:

Daniel, Uttryckte mig lite fel. Jag menade upplägget av formlerna. Jag misstänkte att det var "allmänna formler" som du applicerat. Vi måste utesluta vissa saker. Massa tröghet kring rollaxeln t,ex. Vi kan inte heller få ner CGH till rollaxeln. Det är en fysisk omöjlighet. Sedan att lägga CGH i rollcentrum är inte önskvärt, enär all krägning då försvinner. Det man tar hänsyn till är trögheten runt CGH. CGH verkar längdledes över dive och squat, Sidledes över Rc front och Rc rear. Rollaxeln skall vara lägre fram. Säg 100 mm bak och 50 mm fram. All vikt, procentuellt set, under rollaxeln är därmed "ofjädrad" sidledes. På samma sätt som hjulen är det lodrätt. Om CGH är 400 mm över marken och Rc 100 mm, så är 25% av den fjädrade massan i bilen sidledes "ofjädrad". Denna vikt chockar hjulgreppet hårdare i en kurva. De 75% som är fjädrade skapar krägning. Denna vågräta krägning sker över rollaxeln sidledes. Samt, även vågrätt i längsled, men där är rörelseaxlarna dive o squat. Även dom i procent, där procentsatsen anger den längsledes "ofjädrade" vikten. Som även den drabbar t,ex framhjulen slagigare vid bromsning. Krägningen är alltså något vi ska använda oss av. Dels för jämna ut däcksgreppsbelastningar, dels för att balansera över understyrning. Vilket inte skulle gå om vi flyttade ner vikten (cgh) till rollaxeln. Plus att vi skulle drabbas av en effekt liknande 90% antidive och antisquat. Slipp vinkeln kan vi också lämna nu,. Den behandlas som separat fenomen. För en bakhjulsdriven bil utan överdriven aerodynamik, förefaller 60% vikt över bakhjulen rimlig. CGH så lågt som möjligt. Skulle man mot förmodan komma "väldigt lågt" kan Rc sänkas tom under markplanet. Massan bör hållas innanför hjulbasen. Vi har fysiska begränsningar här som gör att vi generellt kan säga "så centralt som möjligt". Vi kan bortse från alla andra "tröghets centrum" och koncentrera oss på CGH. och därmed placera all vikt så nära dess idealplats som möjligt. Så bilen blir så lättrörlig som möjligt runt denna punkt. om en bil är framtung, så kan självfallet detta kompenseras med en mindre vikt längre ut på motsatt sida. För att slippa lägga på för tung barlast. Men då talar vi om kompensation, och inte om principer för en idealbil. Eller hur det borde förhålla sig. Men då har vi en bil. Som i slutännden ev får CGH på rätt ställe till priset av högre polärt tröghetsmoment. Sedan utgår alla beräkningar hur hjulen belastas från just CGH. Då finns det vedertagna formler för allting man vill veta. Göran Malmberg.

Ytterst välformulerat och "lättbegripligt"!!!
Hatten av för dig Göran!

Det här är en intressant diskussion!

Den kräver dock mer koncentratation av mig än jag lyckas uppbåda nu . Återkommer med reflextioner senare!