En antidive studie.

Jag tog i med en ny tråd eftersom den andra tenderade att bli off topic.
Jag snodde ihop ett Word ark med några teckningar på "anti" utgångar vid olika belastningar.
Det är shematiskt men ger en bild av vartåt det lutar. I ex 1 o 2 är det Zero anti bak och
övriga exempel är samma forcelinevinkel fram o bak. Vinklarna är branta för att ge en klarare
bild. För att ytterligare förstärka bilden så är det broms enbart på den ENA axeln, den andra
frihjular. Poängen är att belysa även dessa ytterligheter. Med normal bromsfördelningskraft
och tänkbara viktförflyttningar hamnar sanningen om rörelsen i in och utfjädring över respektive
axel någonstan mitt emellan. Det är ju lättare att dra en slutledning om vad som händer vid
acceleration med utgångspunkt från vilken axel som driver bilen. Men det finns ju fyrhjulsdrivna
bilar också. Var Cg ligger belägen längsledes bilen påverkar inte resultatet, utan enbart statisk
viktfördelning.

I exempel 1 visar svarta pilen att bilen fjädrar ut, och i exempel 2 ned. Exempel 2 visar alltså
dive trots Fl vinkeln just beroende på hur belasningen fördelas mellan axlarna.
Exempel 3 o 4 ger vågrät lyft-sänk medan exempel 5 o 6 ger en stillastående geometri för
den belastade axeln, alltså bilen ökar lutningen.


Det här är rätt tidskrävande så jag får se hur mycket jag hinner med.

Jag måste fråga

Har jag uppfattat rätt att antidive är ett resultat av att axelavståndet förändras med infjädring och att denna förändring motarbetas av bromskraften på hjulet?
om vi kollar på framvagnen. Säg vi har ett axelavstånd som ökar med infjädringen. Sett från framhjulet innebär det att bilen skjuts bakåt. Men bromsar man så vill bilen frammåt relativt framhjulet. Alltså får vi antidive?

Därför förstår jag inte i ex2 hur vi kan få antidive effekter i framvagnen när vi bromsar bak.
Det finns ju inget som håller emot framhjulet när det vill fram...
Visserligen så ger det ökade axelavståndet en annan hävarm vilket minskar infjädringen men eeh det är väl ändå försumbart?
Det är ju iaf 1 meter till CGH från framhjulet och för att förändra hävarmen med 1 % måste hjulet flytta sig 10 mm.

Känns lite som om jag upprepar det Kjell Bodin sa i andra tråden men men

Samma sak i exempel 3-6 också?
Hur kan axeln utan bromsverkan påverkas?

Är väl nån enkel liten detalj jag har missat sådär som vanligt men men

dubbel

Nu fick jag en ide om camberförändringar i samband med roll. Om man utgår från en
rollsituation enbart så borde man inte få rätt siffror i alla lägen. Enär belastningen påverkar
hur bilen rör sig på respektive sida så blir camberförändringen därefter. Så jag fick fram
några varianter med lite grova överslag.

Jag bibehåler de lite extrema
vinklarna i a-armssystemet så effekten blir överdriven. Det är tre exempel med 0,7 g roll i alla,
tillverkat av den stora kraftpilen högst upp. Det är ingen omlutning inritad utan det är enbart
siffrorna som jag ändrar på. Höjden som kraftpilen ligger på är i den nivå som den visas mot
kraftlinjerna, med avsteg från Words icke exakta mm mått när man ritar utan strecken hamnar
på vissa nivåer. Högst upp ligger allt grepp i ytterhjulet och bilen får den nivåförändring som visas
över hjulen. Nästa steg visar 25-75% fördelning av belastningen och längst ned en 50-50 situation.

Hmmm, osäker på om det stämmer.

sebatlh skrev:

Jag måste fråga 1 Har jag uppfattat rätt att antidive är ett resultat av att axelavståndet förändras med infjädring och att denna förändring motarbetas av bromskraften på hjulet? 2 Det är ju iaf 1 meter till CGH från framhjulet och för att förändra hävarmen med 1 % måste hjulet flytta sig 10 mm.

Då ska vi se om jag kan ge ett svar så här direkt utan att sitta och fundera.
1
Det har inte med axelavståndsförändring att göra. Det är klart att allt påverkar, men det är inte det som avgör.
Du kan även jämföra bilderna jag lade in aldeles nyss, men som visar hur bilen påverkas av samma krafter från sidan. Vi har ljus och mörkgröna linjer, så kallade kraftlinjer, som går från hjulen snett upp och korsar Ic.
En kraft som går via den linjen ned till hjulgreppet känner linjen som en stum järnstång. Det betyder att
vinkeln på linjen avgör hur mycket kraft som måste räknas bort från viktförflyttningens påverkan av fjädersystemet. Alltså, den totala viktförflyttningen påverkas inta härav utan bara balansen mellan den
fjädringsmässiga viktförflytningen och den geometriska delen. Eftersom den ena sidans kraftlinje lutar
MED kraftriktningen och den adra MOT, så producerar den ena lyftande jacking och den andra sänkande jackingkraft. Hur uppdelningen blir är avhängigt hur stor del av kraften ifrågavarande axel uppbär av bromskraften, eller ut och insidans hjul av sidokraften i en kurva.

Tar vi nu exempel 4 där enbart bakhjulen bromsar bilen så "hänger" en del av viktförflyttningen i den ljusgröna linjen som då följdaktligen vill vinkla ned sig mot marken så att belastningan hamnar vågrätt.
Detta pressar ihop fjädrarna. Effekten blir den motsatta när framhjulen ensamma står för uppbromsningen. Sedan får vi tänka oss en gradvis uppdelning av dessa två komponenter i enighet med bromskraftsfördelningen.

2
Var cg ligger beläget längsledes bilen spelar ingen roll för detta skeende, utan enbart för den statiska viktfördelningen. Det är HÖJDEN över marken som avgör. Men det är klart att ligger cgh nära en ände av bilen så välter den ju i ett tidigare skede, för att uttrycka mig lite fånigt. Så var lodlinje under cgh skär kraftlinjen är inte särskillt intressant, även om det beskrivs så lite överallt. Det kan dock vara en bra förenklad bild att använda emellanåt. Den översta kraftpilen kan därför flyttas längsledes bilen på samma höjd utan att det påverkar skeendet.

ok,
men hur kan framvagnen påverkas i exempel 4?
Vart ifrån kommer kraften som skulle verka längs med den mörkgröna linjen?
Eftersom hjulet får rotera fritt så kan ju det ju bara finnas krafter som verkar vinkelrätt mot marken. Eller hur?
Det finns ju inget som håller emot i horisontalplanet...

Visst, framhjulen har ju en tröghet i sig på grund av sin massa men det måste väl ändå försumbar i sammanhanget?

För dom svarta pilarna ska väl symbolisera effekten av antidive?

Sen en fråga till
Vad står IC för?
Jag hajjar att det är en fiktiv angreppspunkt för krafterna men eeeh ett förtydligande skulle inte skada
:edit: Alltså vad står bokstäverna för?

IC=Instant Center

sebatlh skrev:

1 men hur kan framvagnen påverkas i exempel 4? 2 Vart ifrån kommer kraften som skulle verka längs med den mörkgröna linjen? 3 Visst, framhjulen har ju en tröghet i sig på grund av sin massa men det måste väl ändå försumbar i sammanhanget? 4 För dom svarta pilarna ska väl symbolisera effekten av antidive? 65Sen en fråga till 5 Vad står IC för? Jag hajjar att det är en fiktiv angreppspunkt för krafterna men eeeh ett förtydligande skulle inte skada :edit: Alltså vad står bokstäverna för?

Hm, det gäller att svara i en bra ordning här, frågorna har en gemensam nämnare som knölar ihop att göra svaret klockrent och belysande.
1
Cg höjden övermarken avgör i förhållande till lutningen på kraftlinjen. Vi kan säga att i ex 4 så skär höjden den ljusgröna linjen mitt i bilen och framkallar en kraft som drar den fjädrade vikten rakt ned mot marken. Följdaktligen så fjädrar bilen NED över alla fyra hjulen.
2
Den mörkgröna linjen får ingen kraft alls eftersom hjulet rullar fritt.
3
Hjulens tröghet glömmer vi i sammanhanget.
4
De svarta pilarna symboliserar hur chassiet rör sig under de omständigheter som cgh pilen i kombination med pilarna under hjulen samt lutningan på A-armsvinklarnas infästnig mot bilen visar. Alltså även antisquat.
Antidive kallar man av hävd en effekt som motverkar infjädringen av framvagnen under inbromsning.
Men chassirörelsen är som sagts inte enbart avhängig den främre A-arms infästningens vinkling av infästningspunkterna mot chassiet. Det är endast avhängigt sin egen vinkling * den kraft som bromsarna framkallar mot den fjädrade massan. Som Du ser i fig 3 så uppstår motsatt effekt när bara framhjulen bromsar bilen, då blir det uppåtgående jackingkraft som lyfter hela chassiet vårät upp i luften och alla hjulen fjädrar ut. M.a.o även bakhjulen fast de rullar fritt. HÖJER vi cgh som i exempel 5 så kommer enbart bakhjulen att fjädra ut, Du ser att 500 kg pilen är ritad högre upp.
Antisquat, får alltså ett ord med i laget vad gäller hur chassiets rörelse kommer att gestalta sig. Även om antidive i sig alltid ger en viss effekt under en viss förutsättning så vill vi förmodligen veta hur chassie rörelsen totalt sett kommer att röra sig fjädrinsmässigt.
5
Ic står för instant centre och är korsningspunkten av de röda och blå linjerna.

En brasklapp.
Tänk på att jag har ritat mycket branta kraftlinjer, så skeendet med hänsyn till cgh
blir inte relevant för en vanlig bil. Normalt lutar kraftlinjerna från noll till säg 5 grader.
Så i mina exempel finns mycket lite utrymme för "vanlig roll". Här går ju kraftlinjerna
ända upp till cgh höjd medan de i ett normalfall kanske ligger på 10% av cgh höjden.

Det var för att det var enbart "antieffekterna" jag ville belysa och för att det blir rätt
packat med linjer att rita ett normalfall.

Vi kan även tänka på att marknivån kan passeras av kraftlinjen och den byter då tecken.
Vi får "proroll" i stället för "antiroll".

Aa nu är jag med!

Jag efterlyste antidive-jacking definition. Kan man inte tänka sig att ur antidivesynpunkt så är infjädringen (framvagnen) som sådan det intressanta och att vad gäller jacking så är det lyft äller sänkrörelsen av chassiet som gäller. Då kan vi i ensamt majestät låta "antidive%" stå för en minskning av dive även om den inte representerar rörelsen som chassiet beskriver beroende på övrig geometri och belastning, men som skulle ha adderats om den inte fanns.
Det här var bara en tankegång och ett förslag.

Ja, om jag tolkar din beskrivning rätt så håller jag med om den definitionen. Om jag gör ett försök att beskriva det.
En framvagn som har 0% antidive låter fjädringen sjunka ihop precis så mycket som den ökade lasten på framvagnen (orsakad av tyngdpunktsförskjutningen från retardationen) multiplicerad med fjädringens hjulkonstant anger att den ska sjunka ihop. Detta oavsett vilka bromskrafter och moment som verkar på framvagnen.

0% är ganska raktfram, definitionen av 100% antidive blir lite knivigare.

100% antidive borde innebära att framvagnen inte sjunker ihop något från den ökade lasten orsakat av den retardation som bromsarna på framhjulen orsakar. Detta kan vålla lite förvirring eftersom du i verkligheten kommer att få en viss mängd dive vid inbromsning även om du har 100% antidive på framvagnen. Om du enbart bromsar med framhjulen så kommer du med 100% antidive inte att få någon ihopfjädring. Bromsar du däremot enbart med bakjulen kommer du att få samma ihopfjädring som om du hade 0% antidive. När du bromsar med båda axlarna kommer du alltså att få en ihopfjädring som beror på förhållandet i bromskraft mellan axlarna.

Sedan kan ju även lastförskjutningen påverkas av att den andra axeln höjer eller sänker tyngdpunkten vid inbromsning. Detta borde dock inte beaktas när man beräknar antidive för en axel.

Givetvis gäller samma resonemang gälla för antisquat eller jacking i bakvagnen, dock är det lite enklare där så länge vi pratar bakhjulsdrivet då inte framaxeln bidrar med accelleration.

Tomas,
det är detta jag beskriver med mina bilder i tråden. Jag har precis gjort en formel i excel för detta som
bör vara ok. Jag kan ge ett exempel till, om kraftlinjerna skär varandra mitt i bilen och båda hjulen uppbär samma bromskraft samt att cgh ligger i skärningspunkten så blir det ingen rörelse alls i chassiet mot hjulen. Höjer vi cgh från denna punkt så tilltar en "pitchrollande" rörelse.

Jag vill inte föregripa vad jag korrigerar i min korrigerade Hjulupphängningsbok, men min intention är att förklara dessa saker så bra jag kan och väntar därför med att breda ut mig för mycket tills att jag ser att allt ser bra och korrekt ut.

När det gäller teorier och praktik så vill jag tillägga att jag gör ganska mycket tester och försök med min egen bil samt att jag tillverkar fysiska modeller för att så en verklighetsbild av skeenden. Detta för att få en mix av teori och praktik. Det kan också medföra att vissa siffror baserar sig på mätvärden innan jag
funderat ut hur räkneformeln ser ut och då kan det bli proportionsfel men sällan sakfel.

Jag skall även reda ut chassierörelsen i sidled samt hur kraften går ofjädrat ned i marken fördelat över hjulen. Och då även inberäkna rollaxelluntninges inverkan på distrubitionen av viktförflyttningen.
Problematiken sitter i att på ett enkelt och tydligt sätt bildliggöra detta för läsaren. Det är i sig rätt enkla fysiska skeenden men de är rätt många och hopmixade, och vi vet ju hur komplicerat det kan bli redan med effekt och vridmoment.

Hur som helst, är Du intresserad så mailar jag gärna excelarket tillsammans med lite illustrationer när jag börjar bli klar med den delen av boken och vore även tacksam för en kommetar då.

Göran Malmberg skrev:

...Höjer vi cgh från denna punkt så tilltar en "pitchrollande" rörelse...

Den här meningen förstod jag inte; har du lust att förtydliga?

ice skrev:

Göran Malmberg skrev: ...Höjer vi cgh från denna punkt så tilltar en "pitchrollande" rörelse... Den här meningen förstod jag inte; har du lust att förtydliga?

Det förklarar jag gärna, men jag skulle helst använda mig av illustrationer och dessa är inte klara ännu.
Jag har haft många ideer men det ena pappret efter det andra åker i soptunnan för att serien skall bli bra.
Hur som helst, den arm upp till cgh som ligger över skärningspunkten blir en rollarm och lastväxlingen över denna fördelas lika över båda axlarna via fjädringan. (Förutsatt samma bromskraft för de bägge axlarna).

Anledningen till att jag säger "roll" är att använda samma begrepp som sidledes för samma effekt.

Göran Malmberg skrev:

Hur som helst, är Du intresserad så mailar jag gärna excelarket tillsammans med lite illustrationer när jag börjar bli klar med den delen av boken och vore även tacksam för en kommetar då.

Jodå, jag är intresserad. Om jag bara hinner med kommenterar jag gärna. Just nu går min tid åt till att få klar bilen för sommarsäsongen, jag har därför inte kunnat delta i dessa diskussioner som ju kräver viss tid till eftertanke.

Hur kan det komma sig att exempelvis Allan Staniforth i "Competition car suspension", Len Terry i "Racing car design and development", Carroll Smith i "Tune to win" och Steve Smith i "Advanced race car suspension development" menar att relativa storleken på anti dive bestäms av var på den vertikala linjen från tyngdpunkten som kraftlinjen från däckets kontaktyta genom hjulupphängningens geometriska centrum, hamnar.
Man kan verkligen undra eftersom far & son Milliken i "Race car vehicle dynamics", Paul Haney i "The racing & high performance tire" och Claude Rouelle i sina föredrag hävdar att det är
tyngdpunktshöjden i förhållande till hjulbasen som utgör grunden för att beräkna relativa storleken på anti dive.
Det första alternativet ger i stort sätt hälften så mycket anti dive för en given vinkel som det andra alternativet.
Det bör finnas ett fel någonstans.

Vid inbromsning sker en lastväxling från bak- till framhjul. Lasten ökar på framhjulen och minskar på bakhjulen.
om vi förutsätter en given retardation och en given fjädrad massa, så beror lastväxlingens storlek som bekant på förhållandet: A/B
Där A är den fjädrade massans tyngdpunktshöjd och B är axelavståndet.
om detta tror jag alla är överens.

Man inser då att A kan vara ena kateten i en rätvinklig triangel där B är den andra kateten och hypotenusan, som vi kan kalla C, är kraftlinjen för lastväxlingen men också kraftlinjen för 100% geometrisk anti dive. (Med motsatt riktning förstås). Lastväxlingen är ju exakt den kraft som anti dive skall motverka.
om vinkeln mellan B och C kallas a, och vinkeln för bromskraftens kraftlinje, alltså vinkeln mot horisontalplanet för linjen från däckets kontaktyta genom upphängningens geometriska centrum i sidovy, kallas b, så bör den procentuella andelen geometrisk anti dive vara:
(tan b /tan a)x100

Det förefaller alltså som om tyngdpunktens läge på hjulbasen inte har någon betydelse för anti
dive.
Vid närmare eftertanke framstår detta som ganska naturligt eftersom lastväxlingen per definition är en och samma kraft som adderas till belastningen över framhjulen och subtraheras från belastningen över bakhjulen.
Det förefaller alltså som om Milliken, Haney och Rouelle har rätt.

Kjell Bodin skrev:

Det förefaller alltså som om tyngdpunktens läge på hjulbasen inte har någon betydelse för anti dive.

Bara för ett första klargörande. För lastväxlingen är det bara av betydelse hur högt över marken tyngdpunkten ligger. Det håller jag helt med om, jag får känslan att jag fått Dig att tro att jag menar något annat?

Både Steve och Carrol Smith är publikationer från mitten 70, med det inte sagt att fysiken ändrat sig sedan dess. Men man ser tydligt att de är skrivna i samma tidsanda. Jag her redan anmärkt på en felaktighet i Carrols bok och de båda herrarna skiljer sig även på t,ex betydelsen av betydelsen av egenfrekvensen.
Carrol skriver t,ex att rollcentre är den punkt som sidokrafterna förmedlas fråndäckens kontaktyta till chassiet. Nu kan A-armsvinklarna vara sådana att kraftlinjerna ligger parallellt, var förmedlas kraften då?
Eller var ligger Rc enligt Carrols teori? Jag använder själv samma beskrivning som Carrol gör vad gäller t,ex antidive, i väghållningsboken. Det är därför att denna beskrivning är enkel och ger en förstabild av hur det fungerar. Men den är inte rätt utan innehåller samma fel som Rc resonemanget. I min nya bok så går i princip hela boken åt till att reda ut detta.

Vi kan även ta en sådan sak som hjulkonstanten som inte är korrekt angiven i någon av dessa böcker. Steve Smith har doch en skaplig uträkning av egenresonanser och fjäderkonstanter. Men samma ofullständiga angivelse av antidive. Vi hittar samma teorier i Sal Incandela:s formula 1 bok från 75.
och varför inte även ta med Paul van Valkenburgh? Han ansluter sig till samma Rc skola. Milliken har en beskrivning i sin bok där Rc inte är specificerat i sidled, bara i höjd, vilket är en trevligare variant då faktum är att den sidledes geometriska korsningen av kraftlinjerna inte stämmer och kanske inte ens existerar. Även om Rc förflyttar sig sidledes så följer inte bilen rollrörelse denna punkt, så den kan vi glömma. Paul Haney är ju mer av en däcksguru och berör bara chassiedynamiken helt flyktigt. Men han är av betydligt nyare årgång vad gäller utgivningsdatum. På sid 219 han har tydligt angivit Rc som korsningspunkten av kraftlinjerna och bilden visar att bilen rollar runt denna punkt, vilket fortfarande är felaktigt eftersom kraftlinjerna kan vara parallella och bilen rollar ändå. Men det kan som sagt ändå vara ok på grund av sin enkelhet.

Den som kommit med andra teorier i frågan är Mark ortiz, som skriver i bl,a Racar Engineering. Han tar upp frågan om belastningens inverkan på hur jackingkrafterna ter sig, och se nu börjar det bli lite mer pressision i uträkningarna. Jag har varit i personlig kontakt med fler av de tidigare nämda herrarna och även konsulterat Mark ortiz mot betalning för att få full utredning om hans ståndpunkt då den hör till de mer intressanta. Sedan har jag tillverkat modell efter modell för att i fysisk verklighet studera dessa fenomen. Det är också en fördel att själv arbeta med "verkligheten" och från den göra sina egna formler.
Jag kan förvisso komma snett ibland men jag tar gärna den risken till förmån för fördelen att komme med beskrivningar som delger något nytt, eller en annan beskrivning.

Hur som helst påstår jag att det inte förhåller sig som de gamla 70:talsbeskrivningarna. Och utförligare beskrivningar finns numer i nyupplagan av Hjulupphängningsboken om hur jag anser att det ligger till.

MVH
Göran Malmberg

Kjell Bodin skrev:

geometriska centrum i sidovy, kallas b, så bör den procentuella andelen geometrisk anti dive vara: (tan b /tan a)x100

Jag vill inte gå in på själva formeln Du skriver här. Det kräver för mycket skisser för att bli bra för alla som läser detta. Men den grundläggande problematiken är att det du säger förutsätter att framhjulen är de enda hjul som har bromsar.
MVH
Göran

Göran Malmberg skrev:

Kjell Bodin skrev: Det förefaller alltså som om tyngdpunktens läge på hjulbasen inte har någon betydelse för anti dive. Bara för ett första klargörande. För lastväxlingen är det bara av betydelse hur högt över marken tyngdpunkten ligger. Det håller jag helt med om, jag får känslan att jag fått Dig att tro att jag menar något annat?

Göran min vän,
Vi talar ju om olika saker i citaten ovan.

Den 14 maj i år visar du i en annan tråd, med bild och allt, att du menar att höjden på skärningspunkten mellan bromskraftens kraftlinje och TP:s lodlinje avgör relativa storleken på anti dive.
Den åsikten delar även herrarna Smith med flera. Jag undrar i mitt inlägg om detta kan vara rätt.

Att bromskraftsfördelningen spelar roll för bromskraftens storlek fram respektive bak är väl ganska klart.
Likaså att alla bilar alltid har 100% anti dive. (Summan av geometrisk och elastisk anti dive). Man måste också tänka på att det är hjulupphängningens projektion på ett vertikalt plan genom hjulets längsgående mittlinje som avgör bromskraftlinjens lutning.
Som vanligt mycket att hålla reda på. Man måste förenkla ibland, eller hur.