Mecanica suspensiei

COMPARATIE INTRE SUSPENSIILE SUBARU 2009WRX STi SI 2013 WRX STi

Componentele care afecteaza calitatea perceputa a suspensiei in materie de confort sunt: Arcurile, bara stabilizatoare si amortizorul.

Rolul arcurilor este de a suporta greutatea vehiculului si de a mentine pozitia corecta intre roti si caroserie. Pe de alta parte arcurile amortizeaza denivelarile din calea de rulare.

In ceea ce priveste rolul amortizoarelor, acestea miscoreaza vibratiile caroseriei si ale rotii, generand un contact ferm si constant intre roata si drum. Tandemul celor doua componente ale suspensiei consta in controlarea de catre amortizor a miscarii arcului in vederea mentinerii rotilor in contact cu calea de rulare, stabilizarii caroseriei si asigurarii confortului.

Astfel, aceste doua componente sunt direct responsabile pentru perceptia din habitaclu asupra suspensiei si gradului de confort.

Parametrii diferentiabili ai componentelor sunt:

ARC – prin: rigiditatea arcului (prezentata ca raport intre duritatea materialului consistuant si presiunea de strangere/lungime), parametru exprimat prin rata (constanta) arcului.

schema 2

Parametrii sunt alesi in vederea comparatiei intre cele doua suspensii:

2009 WRX STi – puntea fata: inverted-strut-type with Al alloy lower L-arm

2013 WRX STi – puntea fata: inverted-strut-type, Al alloy lower L arm with pillow ball joint mount/ strut type with lower L-arm

La compresarea sau intinderea unui arc (=combinatie intre rigiditate si elasticitate), forta pe care o exercita este proportionala cu schimbarea in lungime.

Rata (constanta) arcului =c arc gradul fortei vs. curba de deformare

Daca un arc are rata 10N/mm, are o conformitate de 0,1 mm/N.

schema3

In privinta amortizorului,

Vaer = l x r (c)

Avem deci un piston de dimensiuni rp x lp si o tija de dimensiuni rt x lt

P0 este presiunea atmosferica (neglijabila deoarece este o constanta activa)

roEste densitatea aerului comprimat in amortizor

g este modulul accelerației gravitaționale = 9,81 m/s2

zdă nivelul la care facem măsurătoarea („adâncimea” la care măsurăm).

 

Presiunile asupra pereților laterali se anulează (suprafețele sunt egale și corpul vertical, deci și presiuni egale), iar forța netă va fi diferența între forțele exercitate de presiune asupra bazei și respectiv asupra „tavanului”:

schema4
Sistemul de calcul = presiunea arcului de x lbs si amortizor cu rata de compresie de y cu relatia:
Presiune marita pe arc – amortizor mai lent (compresie mai mica). Diferenta dintre viteze reprezinta gradul de confort al suspensiei.
*Calculele de mai jos au caracter experimental.
Subaru Impreza WRX Sti 2009 – Tein Stech suspension

calcul1

Subaru Impreza WRX STi 2013 – Sti suspension V4

calcul 2

Cele doua amortizoare au aceleasi dimensiuni si anume:

L = 473 mm,

R = 39 mm

Diametru Tija = 12 mm (piston neaplicabil)

Lungime tija = 359 mm

deci:

Vaer = 473 x 39 mm

rt x lt = 12 x 359 mm

ro

  1. = 1.2047 ( densitatea aerului uscat la 20ºC)

g = 9.81 m/s2

z = la – la1 = 352 mm

h = z de unde =>

S= rt x lt

F = S p g z = pVg

Vaer = 473 x 39 = 18.447 m3

pVg = p x 18.447 x g = 1,2047 x 18.447 x 9,81 = 218.008 m3

F = (12×359) x 1,2047 x 9,81 x 352 mm = 4,308 m3 x 1,2047 x 9,81 x 352 = 17,921 m3

Concluzii

Dupa cum am scris mai sus, cu cat presiunea pe arc este mai mare, cu atat compresia amortizorului trebuie sa fie mai mica. In urma calculului experimental am ajuns la urmatoarele concluzii:

Subaru Impreza WRX STi 2013 – suspensie Sti V4 – presiunea arcului de 66,052 N/m cu o conformitate de 0,66 N/m pe o rata de compresie a amortizorului de 17,921 m3

Versus

Subaru Impreza WRX Sti 2009 – Tein Stech suspension – presiunea arcului de 78.120 N/m cu o conformitate de 0.78 N/m pe aceiasi rata de compresie de 17,921 m3

  • Din punct de vedere mecanic, raportul castigator este la suspensia Sti V4, dar din punct de vedere al confortului WRX Sti 2009 castiga. Presiunea mica a arcului combinata cu rata mica de compresie a amortizorului dau rigiditatea resimtita a sistemului de suspensie.

 

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Totul despre masini si condus – profesionist

%d bloggers like this: