Vridstyvhet ska man ha pga att det ger mer kontroll över hjulupphängnigarnas dynamiska paramterar sägs det.

Men adderar inte dålig vidstyvhet en odämpad fjäder mellan den fjädrade massan och den ofjädrade samtidigt som man adderar en odämpad massa? och att det är så att man kan få svängningsfenomen som är utom kontroll för dämparna? Det är liksom inte styvheten och eventuell vridning i absoluta termer som är grejen egentligen?

Så här funderar jag: Tänk er en bil med ledad mittsektion, dvs "utan" vridstyvhet, ungefär som en frontlastare. Om man kör över ett gupp med ett framhjul, säg höger, så accelereras höger främre delen av karossen med den kraft som bestäms av fjäderkonstanten och dämpfaktorn.

Så ser det ju egentligen inte ut. Om man tänker sig att man applicerar en spiralfjäder (tänk att man skulle få använda denna term korrekt i fordonssammanhang!) eller torsionsfjäder i leden. Detta borde representera vridstyvheten på ett hyfsat sätt.

Displacementet hos "frontlastarens" höger fram motverkas helt elastiskt, och returneras också helt elastiskt vilket borde ställa till problem rent dynamiskt. Kaross-halvorna får en varsin resonansfrekvens beroende på masströghetsmoment och fjäderkonstant hos torsionsfjädern.

När man höjer vridstyvheten, är det så att man ökar "karosshalvornas" resonansfrekvens i vrid-fallet till orimliga siffror för att de inte ska ha någon återverkan i däckets kontaktyta pga liten amplitud, eller vad är det fråga om egentligen?

Funderar fram och tillbaka vad gäller total krängstyvhet osv och råkade rusa in i denna tankenöt (som kanske är helt uppenbar för alla andra).

Men varför strävar man efter maximal vridstyvhet egentligen? Finns det egentligen en optimal eller tillräcklig vridstyvhet?

Var det inte vissa Go-carts som bygger hela sin fjädring på att satsa på begränsad vridstyvhet på väl valda ställen?

Gick väl nån tråd om det. Om det hjälper dig i funderandet?

Pär Hansson skrev:

1 Så ser det ju egentligen inte ut. Om man tänker sig att man applicerar en spiralfjäder eller torsionsfjäder i leden. Detta borde representera vridstyvheten på ett hyfsat sätt. 2 Displacementet hos "frontlastarens" höger fram motverkas helt elastiskt, och returneras också helt elastiskt vilket borde ställa till problem rent dynamiskt. Kaross-halvorna får en varsin resonansfrekvens beroende på masströghetsmoment och fjäderkonstant hos torsionsfjädern. 3 När man höjer vridstyvheten, är det så att man ökar "karosshalvornas" resonansfrekvens i vrid-fallet till orimliga siffror för att de inte ska ha någon återverkan i däckets kontaktyta pga liten amplitud, eller vad är det fråga om egentligen? 4 Men varför strävar man efter maximal vridstyvhet egentligen? Finns det egentligen en optimal eller tillräcklig vridstyvhet?

1
Bra liknelse.
2
Det blir inte frågan om "två halvor" av bilen. Flexet kan på olika sett vara fördelat över hela bilens chassie. Så det finns inga exakta massor att räkna på. Men principen stämmer.
3
Joao, så skulle man kunna säga. Men det vanliga resonemanget går ut på att se till att all rörelse skall ske i dämpare o fjädersystem. Genom att minska rörelsen i chassiet. Den röelse som blir kvar i chassiet består även den av fjädring som (om det vore tal om en fjäder och inte ett chassie) behöver dämpas. Men jag skulle föreställa mig att eftersom chassiet inte är en regelrätt fjäder som flexar, utan en konstruktion som består av en rörbur, eller pressad plåt konstruktion, (inget fjäderstål direkt) med an massa saker av olika material påskruvade. Så blir hysteresistalet rätt högt. Lägger vi styvheten "skyhögt" så kan vi glömma den delen.
Lite lätt gissande från min sida.
4
Jag har aldrig hört talas om "för hög" vridstyvhet. Eller att fjäder-Hz talet skulle behöva dämpas.


Summeringen är att en ojämnhet i vägen skall förflytta en så liten del av bilens massa som möjligt. Det fjädrande och dämpande elementet skall sitta emellan den mängd massa (som vi måste tillåta att röra sig) och den övriga delen av bilens massa.

För att kontrollera den o-fjädrade massans rörelse, så måste den vara en så liten del som möjligt av den fjädrande massan. Om chassiet flexar, så kommer inte hela den ofjädrade massan att "svara" mot hjulmassan. Förhållandet fjädrad - ofjädrad massa kan sägas minska över aktuellt hjul.
och stötdämparen kan inte göra sitt jobb.

Göran Malmberg.

Var bara tvungen att Pär för en mkt intressant frågeställning.
Visst är det frustrerande och underhållande att snöa in i sådana resonemang kring olika saker.

Andreas Lidström skrev:

Var bara tvungen att Pär för en mkt intressant frågeställning. Visst är det frustrerande och underhållande att snöa in i sådana resonemang kring olika saker.

Det här är riktiga höjdarresonemang.
Det är så man tvingar fram sin förståelse.
Göran Malmberg.

Mjo, det är ju inte direkt sömnbefrämjande sånt här....

Kom på att det finns ju faktiskt bilar utan (mekanisk) vridstyvhet, trehjulingar!

Pär Hansson skrev:

Mjo, det är ju inte direkt sömnbefrämjande sånt här.... Kom på att det finns ju faktiskt bilar utan (mekanisk) vridstyvhet, trehjulingar!

Jag har tittat lite på var rörelserna hamnar när bilen fjädrar vertikalt.
Typ landar efter ett hopp. Då får även trehjulingen känna på chassie krafter.
Så vi har att göra med fler situationer vad gäller chassieflex, men den alltöverskuggande delen ligger på vrid.
Göran Malmberg.

Hur mycket kan vi tänka oss att en normal lite mer sportinriktad personbil flexar?

Vi måste väl ha två vridlinjer, dels tvärs över bilen och en längs med (grovt teoretiskt)

Så hur mycket flexar det mot dom teoretiska mittlinjerna och hjulupphängningarna egentligen.. kan vridning över längsaxlen ge kännbara camberförändnringar mot marklinjen t.ex?

Pär Hansson skrev:

Mjo, det är ju inte direkt sömnbefrämjande sånt här.... Kom på att det finns ju faktiskt bilar utan (mekanisk) vridstyvhet, trehjulingar!

Kör man över ett gupp med ett av ytterhjulen så kommer chassit att flexa lite p.g.a. trögheten i bilens massa, även om man inte har något hjul diagonalt som håller emot.

Eric Josefsson skrev:

Hur mycket kan vi tänka oss att en normal lite mer sportinriktad personbil flexar? Vi måste väl ha två vridlinjer, dels tvärs över bilen och en längs med (grovt teoretiskt) Så hur mycket flexar det mot dom teoretiska mittlinjerna och hjulupphängningarna egentligen.. kan vridning över längsaxlen ge kännbara camberförändnringar mot marklinjen t.ex?

Kan man inte tänka sig att man har ytterligare en axel som är vertikal (från marken och uppåt) och om bilen skulle ha bra "grepp i sidled" och en stor del av massan ligger mellan axlarna, skulle inte det bli ett "flex" eller vridning runt denna axeln också i kurvor?? Men dessa deformationer är nog förhållandevis små mot de runt axlarna som går på tvären och längden?

Så någonting tänkte jag mig att deformationen blir runt längsmed axeln



Nedre ska alltså simulera när bilens egenvikt vid bump deformerar bilen runt nämnda axel.. för att underlätta så ska det föreställa att hjulen sitter vinkelrätt mot sina axlar både på bilden uppe och nere.

Eric Josefsson skrev:

Så någonting tänkte jag mig att deformationen blir runt längsmed axeln Nedre ska alltså simulera när bilens egenvikt vid bump deformerar bilen runt nämnda axel.. för att underlätta så ska det föreställa att hjulen sitter vinkelrätt mot sina axlar både på bilden uppe och nere.

Det där är ju det som händer utan fjäderbensstag i överkant på tornen.
Men rent allmännt är det ingen problem för chassiet i övrigt.


Nu har jag sett att många använder ordet chassie för fjäderbens uppsättningen. Jag menar med ordet chassie, själva monocoquen eller hela rörramen.

Göran Malmberg.

AndersY skrev:

Pär Hansson skrev: Mjo, det är ju inte direkt sömnbefrämjande sånt här.... Kom på att det finns ju faktiskt bilar utan (mekanisk) vridstyvhet, trehjulingar! Kör man över ett gupp med ett av ytterhjulen så kommer chassit att flexa lite p.g.a. trögheten i bilens massa, även om man inte har något hjul diagonalt som håller emot.

Jo, det var därför jag reserverade mig med (mekanisk) vridstyvhet, men hade kanske kunnat vara tydligare där.

Du har en bra poäng Pär,

karossen kan beskrivas som en torsionsfjäder, innom rimliga gränser. I och med att man ändast har stötdämpare i hjuluphängningen bör man eftersträva en vridstyv kaross för att reducera rörelser stötdämparna inte dämpa ut.

Till frågan om huruvida man kan ha en för vridstyv bil så är svaret helt klart nja. För att uppnå en högvridstyvhet krävs en kombination av et styvt material, och en konstruktion med hög formstyvhet. I en vanlig bil kan man inte göra så mycket med formen, därför får man lägga till material för att öka vridstyvheten. Då blir bilen tyngre. Därför kan man lite luddigt säga att karossen bör vara tillräckligt vridstyv. Om man mäter bilens vridstyvhet mellan diagonalt motsatta stötdämparfästen med och utan fjädrar, bör bilens vridstyvhet utan fjädrar vara mycket högre än vridstyvheten med fjädrar. Hur mycket är mycket? Svårt att säga, men en hundragång är kanske en rimlig gissning.

En lösning som funkar rätt bra är att bygga en bur som i tillägg till krocksäkerhet ger ökad vridstyvhet. Det räcker inte att bara planka SBF's regler för bur, det ger inte så mycket, men lite extra rör på lämpligt valda platser kan ge riktigt bra resultat. I och med att man i tävlingssammanhang måste ha bur så blir den extra vikten rätt liten i kilo per vridstyvhet.

I en populärvetenskaplig väghållningsbok läste jag att de testat vridstyvheten på en vanlig standardbil och kommit fram till att bilen vid en viss belastning (minns ej hur stor, ej heller vad det var för bil, men man hade stoppat in en grov balk mellan bilens frambalkar och låtit en gubbe stå på den grova balken med någon/några meters hävarm) att bakändan i förhållande till framändan vridit sig 0,4 grader, vilket de ansåg försumbart. Slutsatsen var alltså att vridstyvheten på normala bilar är okej med avseende på väghållning.

Vid kontinuerlig kurvtagning bör väl belastningen på fram resp bakvagn vara ganska symmertisk? Det är väl alltså först vid t ex bromsning och samtidig svängning (att bilen häver sig över ena framhjulet) eller om ena hjulet går över curbsen som man har nytta av stor vridstyvhet, eller tänker jag fel?

Jaha...

det är inte så lätt att se hur bilen i fråga hålls fast, fullskalaprov är en svår vetenskap.

Utan att veta detaljerna kan man räkna fram ungefär vilken vridstyvhet bilen i väghållningsboken har. Först får man förutsätta lite saker.

1) Att bilen sitter fast på ett sätt som inte ger någon form för låsning. Det vill säga att själva infästningen bidrar till bilens vridstyvhet. Jag antar att bilen stod på sina egna hjul när testen gjordes.

2) Att det är 1 m mellan punkterna i bilen där balken ligger mot

3) Att det är en havarm på 2.0 m. 3.0 m lång balk med andra ord.

4) Att mannen som hänger på balken väger 100 kg.

Grova gissningar, men inte helt borta tror jag. Dom gör också att det blir rätt lätt att räkna på.

Till räkningen:

Kraft och momentjämnvikt, med antaganden över, ger att bilen utsätts för ett vridmoment på 2.0 kNm. Vid den belastningen vrids den 0.4 grader, vilket ger att bilen har en vridstyvhet på 5.0 kNm/grad.

En vridstyvhet på 5 kNm/grad är nästan lika bra som en våt Vetextrasa! Till exempel har en Lotus Elise en vridstyvhet på 11 kNm/grad, en 996 turbo 27 kNm/grad, McLaren F1 37 kNm/grad och en typisk LeMans prototyp av nyare modell ligger på 80 kNm/grad.

Hur vridstyv en bil bör vara beror mycket på valet av fjädrar, men att 5 kNm/grad räcker till annat än att köra drag race har jag svårt att tro. Om inte bilen är mycket lätt och av den grund kan ha mjuka fjädrar.

Peter Bull skrev:

Jaha... 1) Att bilen sitter fast på ett sätt som inte ger någon form för låsning. Det vill säga att själva infästningen bidrar till bilens vridstyvhet. Jag antar att bilen stod på sina egna hjul när testen gjordes. Kraft och momentjämnvikt, med antaganden över, ger att bilen utsätts för ett vridmoment på 2.0 kNm. Vid den belastningen vrids den 0.4 grader, vilket ger att bilen har en vridstyvhet på 5.0 kNm/grad. En vridstyvhet på 5 kNm/grad är nästan lika bra som en våt Vetextrasa! Till exempel har en Lotus Elise en vridstyvhet på 11 kNm/grad, en 996 turbo 27 kNm/grad, McLaren F1 37 kNm/grad och en typisk LeMans prototyp av nyare modell ligger på 80 kNm/grad. Hur vridstyv en bil bör vara beror mycket på valet av fjädrar, men att 5 kNm/grad räcker till annat än att köra drag race har jag svårt att tro. Om inte bilen är mycket lätt och av den grund kan ha mjuka fjädrar.

Att låsning sker har jag noterat. Ändrar man på vriduppsättningen får man olika siffror. Alltså får man bygga om vridanordningen så att man eliminerar mätskillnader. Men jag brukar stana vid rimliga värden -konstruktioner. Men INTE med bilen på hjulen.

om vi nu förutsätter att jag fått en skaplig annordning, så kan jag konstatera att bilen har ett olinjärt vridmotstånd. Skulle jag fördubblat värdet vid 0,5 grader till 1 grad så skulle jag haft 12,4kNm/grad. Men det blev 7,5kNm/grad när bilen vreds 1 grad.

För att inte överdriva så kan vi säga att 5kNm/grad är i vart fall en TORR
wettex. Eftersom jag åkte med bilen i detta skick i sommras (utan uppstyvning inmonterad) så kan jag notera att bilen just inte ändrar styrtendens med en fjäderkonstant över 2Hz fram. (Utan att prata om dämpare som kan belasta mer). Att jag åkte hårdare berodde på att bilen tog i marken vid inbromsning. Nu får man ställa vridstyvheten mot massan i bilen på 1400kg. Men det lutar åt att gränsen för 7,5kNm/grad ligger under 2Hz vid nämd bilvikt och 400 mm CGh.

Jag gör om samma tester nästa säsong med en styvare och 150 kilo lättare Pantera. Är några intresserade av att komma å titta på ett vritdest, med och utan förstyvning??? Får jag lite tomt i garaget så kunde det kanske vara kul.

Murcielago uppges ha en styvhet på 20,7 kNm/grad. och Saab 9,3 22kNm. Men sen har jag sett siffror som bara gäller själva tubben som sitter i bilen.

Göran Malmberg.

OK, 5 kNm/grad kanske är en torr Vettextrasa

Göran Malmberg skrev:

om vi nu förutsätter att jag fått en skaplig annordning, så kan jag konstatera att bilen har ett olinjärt vridmotstånd. Skulle jag fördubblat värdet vid 0,5 grader till 1 grad så skulle jag haft 12,4kNm/grad. Men det blev 7,5kNm/grad när bilen vreds 1 grad.

olinjär respons är bekymmersamt, särskilt när man vrider på sin egen bil. Det finns tre möjlige förklaringar till det olinjära beteendet.

1) Låsning. Men då borde vridstyvheten stiga med ökande deformation.

2) Friktion i fästelement, antingen fästelement i bilen eller mellan rig och bil. Även här borde styvheten öka med ökande deformation, men å andra sidan kan friktion iblant ge förvånande resultat.

3) Bilen plasticerar, deformeras bestående. Det vill man inte! Lite beroende på hur vridstyv bilen är så kan 1 grad vara rätt stor deformation, relativt sätt, och ge upphov til bestående deformationer i bilen.

Det kan också vara en kombination av flera.

Peter Bull skrev:

1) Låsning. Men då borde vridstyvheten stiga med ökande deformation. 2) Friktion i fästelement, antingen fästelement i bilen eller mellan rig och bil. Även här borde styvheten öka med ökande deformation, men å andra sidan kan friktion iblant ge förvånande resultat.

Peter
Saker ock ting reder ut sig. Jag trodde allt var ok eftersom jag hade konsekventa värden vid läger gradtal. Men en bult hade glidit ut så hävstången ändrades med 10 cm. Det var bara att skjuta den på plats så blev allt normalt.

När jag letade efter förklaringar så tänkte jag mig att ett stöd som ligger i linje med belastningen, och sedan vinklar av vid böjning, skulle kunna åstadkomma ett succesivt minskat motstånd. Men det fanns inte något sådant läge där rörelsen var tillräckligt stor.

Nåväl, det är 550 mm mellan fjäderinfästningarna. där även vattenpasset vilar. Så det blir 9,6 mm i vridning. Uppenbarligen vrider sig aldrig bilen så mycket vid den körning jag presterar. Men att mjukheten som sådan förstör redan vid mindre rörelser.

Det låter som du testat bilar själv. Vilka bilar har det rört?

Göran Malmberg.

Göran Malmberg skrev:

Det låter som du testat bilar själv. Vilka bilar har det rört?

Nej jag har inte testat bilar, men i mitt jobb som forskare på skadetålighet hos kolfiberkonstruktioner dyker de samma fenomenen upp. När man håller på i labbet och har sönder saker på mer eller mindre kreativa sätt sker ofte att sakerna inte går sönder som man vill.

Jag vet inte om detta tillför diskutionen något......men jag var på Lola fabriken ca 1982-84.......

Då höll dom på att vridtesta ett Formel Ford chassi.
Det gick till så att Bakramen var fast förankrad.......och framänden satt i enlagrad bock.
På chassit satt sedan en mängd pinnar, som stack ut åt ena hållet.....med ändarna mot en stor vägg.
Tre gubbar hängde sedan i ett långt spett.......och en fjärde gubbe ritade punkter på väggen......vid varje pinne.
Av detta fick dom fram en kurva.

Som jag uppfattade det........så var det utseendet på kurvan som var viktig.........och inte så mycket bästa möjliga styrka.