Räkna ut fjäderhårdhet för en given bil, destillerad version

1. Ta fram fordonsparametrar:
ex per HJUL!

ofjädrad massa, m: 20kg fram 18 kg bak.
Fjädrad massa med förare (tjäsntevikt), M: 250kg fram 300 kg bak.
Hörnmassa,m+M: 290 kg fram 318 kg bak.
Totalvikt: 1216kg

2. Specificera ride frequencies and ride frequency ratio. (Hz-talet)

Hz talet väljs utefter önskad total rörelse på chassiet. Exvis så ger en naturlig frekvens på 2Hz en statisk hjuldeflektion på 6cm. Vanliga bilar har Hz tal på ca 0.8-1.5 Hz. Det finns ett logaritmiskt uttryck för relationen mellan Hz-tal och statisk hjuldeflektion som är:

fn = 5/x^0.5 , fn är Hz-talet och x statiskt hjuldeflektion.

Följande Hz-tal är en bra startpunkt för att få vettiga värden på pitch, roll, heave etc. Det finns mer att läsa om ämnet men det här är en destillerad version så ~2-2.5 Hz är lämpligt att köra med. (Diskutera mera i annan tråd?)

Hz tal fram, fnf: 2.0 Hz
Hz tal bak, fnr: 2.2 Hz

Hz förhållande, fnr/fnf: 1.1

3. Ta fram chassiekonstanten (Ride rate)

fnf = 1/2pi * roten ur ( Krf/M)
fnr = 1/2pi * roten ur (Krr/M)

Kr = ride rate (N/m) = (2pi*f)^2*M

Krf = (2pi*fnf)^2*Mf = med siffror = (2*pi*2.0Hz)^2*250 = 39438 N/m - Ride rate fram
Krr = (2pi*fnr)^2*Mr = med siffror = (2*pi*2.0Hz)^2*300 = 47326 N/m - Ride rate bak

4. Ta fram suspension rate, hjulkonstant, utifrån ride rate (chassiekonstant) och tire rate (däckskonstant).

Kr = Ks*Kt/(Ks+Kt) -> 1/Kr = 1/Kt + 1/Ks

Ks = wheel rate, hjulkonstant, . Kt = tire rate, däckskonstant.

Kt = ~ 100 000-300 000 N/m , detta beror på däck men jag fick fram ett vanligt 17" R däck är drygt 200 000 N/m.

1/Ksf = 1/39438 - 1/200000 = 1/49124 -> Ksf = 49124 N/m
1/Ksr = 1/47326 - 1/200000 = 1/61996 -> Ksf = 61996 N/m

Hjulkonstant fram och bak resp skall alltså vara: 49124 N/m fram och 61996 N/m bak.

5. Räkna ut fjäderhårdhet.

Ks = Kspring*(MR)^2

MR = motion ratio = utväxlingsförhållandet mellan hjulrörelse och fjäderrörelse. Tas lättast fram genom att mäta fjäderns rörelse vid en given hjulrörelse och sedan dela dem med varandra. exempel:

Lyft hjulet 50 mm. Mät hur långt avståndet där fjädern sitter monterad har ändrats. säg att det blev 40 mm. MR = 40/50 = 0.8.

Kspring = fjäderkonstant = Ks,hjulkonstant / MR^2
Kspring,fram = Ksf,49124/0.8/0.8 = 76756 N/m

Bak kanske man har Mcpherson och MR = 0.95 istället. ex.
Kspring,bak = Ksr,61996/0.95/0.95 = 68693 N/m

Således: Fjäderhårdhet fram för att få 2.0 Hz-tal på den givna bilen blir: 76756 N/m, = 75 N/mm fjäder. Fjäderhårdhet bak för att få 2.2 Hz-tal i bak på given bil blir: 68693 N/m = 68 N/mm fjäder.

destillerad
deflektion
ride frequencies
ride frequency ratio

Vad betyder orden????

Har du lusta att härleda ekvationen?
fn = 5/x^0.5 , fn är Hz-talet och x statiskt hjuldeflektion