Hoe groot is het effect van het vervangen door lichtere-wielen?

De essentie van het vervangen van de wielnaaf is het verminderen van de veermassa (schoonheid is secundair).

Wat is de veermassa?
De blauwe lijnen vertegenwoordigen het lichaamsdeel, de rode zijn de wielen en de andere reeks componenten. De verbinding daartussen zijn de gele lijnen die de veren voorstellen en het groene gedeelte de schokdempers. Natuurlijk zijn er ook een reeks ophangmechanismen op de auto zelf om de beweging van de wielen te beperken. Dit deel is hier weggelaten vanwege mijn onervarenheid.
Structureel omvat het deel met afgeveerde massa de rode, gele en groene delen die op de afbeelding worden weergegeven, namelijk (maar niet beperkt tot): de wielnaaf, de banden (inclusief schroeven), de trekstangen, de veren, de schokdempers, de trekstangen, het remsamenstel (remtrommel of remschijf + balg), en voor sommige modellen de transmissie-as, de totale brug, enz.
Sterker nog, je kunt het zo zien: de reden waarom het beeld zo vreemd is getekend, is om mensen die geen idee hebben van de verende en onafgeveerde massa de auto als zodanig voor te stellen: de auto kan in twee delen worden verdeeld, één deel is het deel dat naar voren rolt tegen de grond, en na het verwijderen van de veren en schokdempers kan deze nog steeds stabiel op de grond worden geplaatst. Dit deel is de onafgeveerde massa. Het andere deel is de bovenbouw waar de passagiers zitten, en als de ophanging wordt verwijderd, zal dit deel instorten en de grond kussen. Het moet veren en schokdempers hebben om dit onderdeel te ondersteunen. En dit deel is het verende deel. De twee delen zijn verbonden door veren en schokdempers. (Natuurlijk worden veren en schokdempers over het algemeen beschouwd als de onafgeveerde massa.)

Als u dit begrijpt, begrijpt u de grondbeginselen van dit probleem. Dit is ook de reden waarom ik niet tevreden ben met de uitleg over de optimalisatie van de afgeveerde massa die in de huidige automedia wordt gevonden, namelijk om dit vereenvoudigde model te bouwen en vervolgens na te denken over de optimalisatie van de afgeveerde massa. Dit zal na overweging veel duidelijker zijn.

De betekenis van het verminderen van de veermassa
Er bestaat zo'n gezegde: 1 kilogram afgeveerde massa, 10 kilogram onafgeveerde massa. Dit betekent dat het verminderen van de afgeveerde massa met 1 kg een optimalisatie-effect oplevert dat ongeveer gelijk is aan het wegsnijden van 10 kg van de onafgeveerde massa. Deze verklaring wordt uiteraard alleen onder het volk verspreid, en de feitelijke situatie is complexer. Het moet vanuit twee aspecten worden bekeken: afzonderlijk kijken naar de voordelen die voortvloeien uit het verminderen van de afgeveerde massa, en uitgebreid kijken naar de impact van de afgeveerde en onafgeveerde massa op de auto.
Laten we eerst eens kijken naar wat voor soort impact het verminderen van de afgeveerde massa zal hebben.
Het manifesteert zich vooral in de acceleratie- en deceleratieprestaties.
Dit wordt bedoeld met 1 kilogram afgeveerde massa en 10 kilogram onafgeveerde massa.

Het principe is gemakkelijk te begrijpen. Omdat het een onderdeel is dat rechtstreeks met de as is verbonden, heeft de rotatietraagheid van de wielnaaf en de banden een zeer directe invloed op de prestaties. Of het nu om 250 pk of 280 pk, 350 Nm of 420 Nm gaat, je moet eerst de rotatietraagheid van de wielnaaf en de banden overwinnen voordat het koppel via de wielnaaf en de banden op de grond kan worden overgebracht. Door het gewicht van de wielnaaf en de banden (inclusief de roterende remschijf) te verminderen, kan de krachtoverbrenging directer worden.

Als we echter alleen maar kijken naar de impact van het verminderen van de rotatietraagheid op de acceleratie- en vertragingsprestaties, heeft dit niets te maken met de balgen en trekstangen. Omdat ze niet met de wielen meedraaien, verschilt hun hinderend vermogen niet van het onafgeveerde deel. Waarom denken degenen die graag de balgen en schijven willen vervangen en wegen, zo?
Dit brengt een ander aspect van overweging met zich mee.
De verhouding tussen afgeveerde en onafgeveerde massa
Dit vereist het gebruik van het vereenvoudigde model dat eerder handig is gemaakt.
Voor een auto is het wegdek beslist niet zo glad als een spiegel. Om nog maar te zwijgen van de verschillende kuilen, verkeersdrempels, putdeksels en verschillende stenen die trillingen veroorzaken, en als je de asfaltweg goed in de gaten houdt, is het oppervlak behoorlijk ruw.
Maar in een comfortabele auto voelen we hem zijdezacht. Naast het toepassen van een zachtere veer-schokdempercombinatie is het vergroten van de verhouding tussen afgeveerde en onafgeveerde massa ook een effectief middel.
Vrachtwagens hebben zo'n interessante eigenschap: als ze leeg zijn, schudt het voertuig vreselijk en moet het iets laden om goed te kunnen rijden.

De reden hiervoor is dat de verhouding tussen afgeveerde en onafgeveerde massa is toegenomen.

Laten we teruggaan naar het vereenvoudigde model. Al het stuiteren op de weg wordt in eerste instantie toegepast op het onafgeveerde deel. Het stuiteren van het onafgeveerde deel moet dan via de veren en schokdempers het verende deel beïnvloeden. In stationaire toestand is het gewicht dat door de veren wordt gedragen het gewicht van het verende deel. Wanneer het onafgeveerde deel stuitert en de veren samendrukken of uitzetten, zal dit de balans verstoren en extra druk genereren. Volgens de tweede wet van Newton zal de druk die door de veren op het onafgeveerde deel wordt uitgeoefend, ook gelijkmatig op het verende deel worden uitgeoefend. Op dit moment zijn er twee opties (of beide kunnen worden toegepast):

Vergroot eerst de massa van het verende deel, net zoals het laden van een vrachtwagen met goederen, door de massa van het verende deel te vergroten om de versnelling te verzwakken die wordt veroorzaakt door het stuiteren van het onafgeveerde deel dat door de veren wordt overgebracht. Kortom, het is het gewicht van het voertuig dat het stuiteren tegenhoudt.
Ten tweede, verminder de massa van het onafgeveerde deel, zodat de terugveerkracht die nodig is om het onafgeveerde deel hetzelfde stuiteren te laten produceren, wordt verminderd, om de impact op het verende deel te verminderen.

Samenvattend moet de verhouding tussen de massa van de verende en onafgeveerde delen worden vergroot.
De ideale situatie is uiteraard dat de massa van het verende en onafgeveerde deel beide wordt verminderd, maar de reductie bij het onafgeveerde deel is groter dan die bij het verende deel. De totale verhouding van de massa van de verende en onafgeveerde delen neemt nog steeds toe.
Daarom zeggen sommige mensen vaak dat een zwaarder voertuig stabieler rijdt bij hoge snelheden. Dit is enigszins redelijk, maar een nauwkeuriger uitspraak is dat de verhouding tussen de massa van de verende en onafgeveerde delen groot is en dat hij stabieler rijdt.

De onmisbare veren en schokdempers
Als onderdeel dat de twee delen met elkaar verbindt en verantwoordelijk is voor het ondersteunen, overbrengen van kracht en het absorberen van schokken, heeft de keuze van veren en schokdempers een grotere impact. Hoeveel de kracht van het stuiteren van het onafgeveerde deel wordt gereflecteerd naar het verende deel wordt meer bepaald door de veren en schokdempers.
Dus: modificatie is een systematisch engineeringproces en het is essentieel om een-zijdige modificatie te vermijden.