Quina importància té l'efecte de substituir rodes-per més lleugeres?

L'essència de substituir el cub de la roda és reduir la massa de la molla (la bellesa és secundària).

Quina és la massa mollada?
Les línies blaves representen la part del cos, les vermelles són les rodes i l'altra sèrie de components. La connexió entre elles són les línies grogues que representen les molles i la part verda que representen els amortidors. Per descomptat, també hi ha una sèrie de mecanismes de suspensió al cotxe real per restringir el moviment de les rodes. Aquesta part s'omet aquí a causa de la meva inexperiència.
Estructuralment, la part de la massa mollada inclou les parts vermelles, grogues i verdes que es mostren a la imatge, és a dir, (però no limitada a): el cub de la roda, els pneumàtics (inclosos els cargols), els tirants, les molles, els amortidors, els tirants, el conjunt de frenada (tambor de fre o disc de fre + manxa), i per a alguns models, l'eix de transmissió, etc.
De fet, podeu pensar-ho d'aquesta manera: la raó per la qual es dibuixa la imatge d'una manera tan estranya és fer que la gent que no té cap concepte de les masses mollades i no suspendides s'imagini el cotxe com a tal: el cotxe es pot dividir en dues parts, una part és la part que roda cap endavant contra el terra i, després de treure les molles i els amortidors, encara es pot col·locar a terra. Aquesta part és la massa no suspendida. L'altra part és l'estructura superior on s'asseuen els passatgers, i si es retira la suspensió, aquesta part s'ensorrarà i besarà el terra. Ha de tenir molles i amortidors per suportar aquesta peça. I aquesta part és la part mollada. Les dues parts estan connectades per molles i amortidors. (Per descomptat, les molles i els amortidors es consideren generalment com la massa no suspendida.)

Entendre això és comprendre els fonaments d'aquest problema. Aquesta també és la raó per la qual no estic satisfet amb les explicacions de l'optimització de la massa suspendida que es troben en els mitjans actuals de l'automoció, que és construir aquest model simplificat i després pensar en l'optimització de la massa suspendida. Això quedarà molt més clar després de considerar-ho.

La importància de reduir la massa mollada
Hi ha una dita així: 1 quilogram de massa suspendida, 10 quilograms de massa no suspendida. Això vol dir que reduir la massa suspendida en 1 kg aconseguirà un efecte d'optimització aproximadament equivalent a tallar 10 kg de la massa no suspendida. Aquesta afirmació, per descomptat, només es distribueix entre la gent, i la situació real és més complexa. S'ha de considerar des de dos aspectes: considerant per separat els beneficis que comporta la reducció de la massa suspendida, i considerant de manera integral l'impacte de les masses mollades i no suspendides sobre el cotxe.
Primer, mirem quin tipus d'impacte tindrà la reducció de la massa mollada.
Es manifesta principalment en el rendiment d'acceleració i desacceleració.
Això és el que s'entén per 1 quilogram de massa suspendida i 10 quilograms de massa no suspendida.

El principi és fàcil d'entendre. Com a component connectat directament a l'eix, la inèrcia de rotació del cub de la roda i dels pneumàtics té un impacte molt directe en el rendiment. Tant si es tracta de 250 CV o 280 CV, 350 Nm o 420 Nm, primer heu de superar la inèrcia de rotació del cub de la roda i els pneumàtics abans que el parell es pugui transmetre a través del cub de la roda i els pneumàtics al terra. La reducció del pes del cub de la roda i dels pneumàtics (inclòs el disc de fre giratori) pot fer que la transmissió de potència sigui més directa.

No obstant això, només tenint en compte l'impacte de la reducció de la inèrcia de rotació en el rendiment d'acceleració i desacceleració, no hi ha res a veure amb les manxes i els tirants. Com que no giren amb les rodes, la seva capacitat d'obstaculitzar no és diferent de la part no suspendida. Aleshores, per què pensen així els que els agrada canviar la manxa i els discos i els agrada pesar-los?
Això implica un altre aspecte a considerar.
Relació entre la massa suspendida i la massa no suspendida
Això requereix l'ús del model simplificat creat anteriorment.
Per a un cotxe, la superfície de la carretera definitivament no és tan llisa com un mirall. Per no parlar de diversos sots, baixes de velocitat, tapes de registre i diverses pedres provocaran vibracions, i si observeu amb atenció la carretera asfaltada, la superfície és força rugosa.
Però en un cotxe còmode, el sentim com la seda. A més d'utilitzar una combinació de molla i amortidor més suau, augmentar la proporció de la massa mollada i no suspendida també és un mitjà eficaç.
Els camions tenen una característica tan interessant: quan estan buits, el vehicle tremola terriblement i ha de carregar alguna cosa per conduir correctament.

La raó d'això és que la relació entre la massa suspendida i la massa no suspendida ha augmentat.

Tornem al model simplificat. Tot el rebot a la carretera s'aplica inicialment a la part no suspendida. Aleshores, el rebot de la part no suspendida ha d'afectar la part amb molla a través de les molles i els amortidors. En estat estacionari, el pes suportat per les molles és el pes de la peça amb molla. Quan la part no suspendida experimenta rebot, si els ressorts es comprimeixen o s'expandeixen, interromprà l'equilibri i generarà pressió addicional. Segons la segona llei de Newton, la pressió aplicada per les molles a la part no suspendida també s'aplicarà igualment a la part suspendida. En aquest moment, hi ha dues opcions (o es poden adoptar totes dues):

En primer lloc, augmentar la massa de la peça amb molla, igual que carregar un camió amb mercaderies, augmentant la massa de la peça amb molla per debilitar l'acceleració provocada pel rebot de la peça no suspendida transmesa a través de les molles. En poques paraules, és pel pes del vehicle per aguantar el rebot.
En segon lloc, reduïu la massa de la peça no suspendida, de manera que es redueixi la força de rebot necessària perquè la peça no suspesada produeixi el mateix rebot, per reduir l'impacte sobre la part suspendida.

En resum, s'ha d'augmentar la proporció de la massa de les parts amb molles i les no suspeses.
Per descomptat, la situació ideal és que es redueixi la massa de les parts amb molles i les no suspeses, però la reducció de la part no suspendida és més gran que la de la part amb molles. La proporció global de la massa de les parts amb molla i no suspesa encara augmenta.
Per tant, algunes persones sovint diuen que un vehicle més pesat condueix de manera més estable a altes velocitats. Això és una mica raonable, però una afirmació més precisa és que la proporció de la massa de les parts amb molles i les parts no suspeses és gran i condueix de manera més estable.

Les molles i amortidors indispensables
Com a part que uneix les dues seccions i s'encarrega de suportar, transmetre la força i absorbir l'impacte, l'elecció de molles i amortidors té un impacte més gran. La mesura de la força del rebot de la part no suspendida que es reflecteix a la part amb molla està més determinada per les molles i els amortidors.
Per tant: la modificació és un procés d'enginyeria sistemàtic i és essencial evitar una-modificació unilateral.