SSK Race week Chassiteknik. John-Erik Andersson Racing Consult Stenungsund AB

Transkript

1 SSK Race week Chassiteknik.

2 Personlig presentation

3 Volvo Personvagnar

4 2013 Ansv. konceptkonstruktion av hjulupphängningar till nya platformar inom CEVT

5 60-tal. Motorsportintresset vaknar HENRIK MATHIASSON HAR HITTAT INTRESSANTA ARTIKLAR OM FORMEL VEE I ILLUSTRERAD MOTOR Speedman

6 Sent 60-tal

7 Formel Vee. Egenkonstruerad, egentillverkad.

8 Team Volvo STCC. V40 - Janne Falsh Nilsson. Biträdande raceingenjör.

9 2001, Team Jan Lindblom STCC. Teamchef - raceingenjör

10 Kenneth Hansen. RallyCross Div.1. Raceingenjör.

11 Team Kenneth Hansen. RallyCross Div.1. Chassikonstruktör.

12 Michael Jernberg RallyCross Div.1. Raceingenjör. 2-liter på 30 m

13 Michael Jernberg Chassikonstruktör

14 2011. STCC VW Scirocco Biogas - KMS. Förare: Patrik Olsson Raceingenjör.

15 2012. STCC VW Scirocco Biogas - IPS. Förare: Patrik Olsson Raceingenjör.

16 Agenda Däck. Hjulupphängning. Fjädring Hjulvinklar. Grepp Mekanisk balans. Aerodynamisk balans. Kortverson för ca. 1 timma

17

18 Sidkraft Michelin STCC 1999 Slipvinkel Slipvinkel Sidkraft

19 Möjlig sidkraft för olika vertikalkraft Sidkraft Slipvinkel

20 Friktionskoefficient och cornering stiffness. My Slipvinkel

21 Cambervinkel Sidkraften påverkar val av toe-vinkel Sidkraft

22 Negativ camber mot väg ger bästa grepp Negativ camber mot väg ger sidkraft

23 Sidkraft från camber och styrvinkel Sidkraft Dunlop BTCC Vinkel Sidkraft camber/styrvinkel här 1/4 Standardbilsdäck ca. 1/10

24 Friktionscirkel

25 Däcktyper Tumregel: Ett radialdäck kräver 2 grader mer negativ camber än diagonal

26

27 Camberkompensation (camber gain)

28 Camberkompensation och camber mot väg

29 Camberkompensation individuell hjulupphängning Kort pendel = stor camberkompensation Lång pendel = liten camberkompensation

30 Momentancentrum Kraftens riktning räknas Momentan centrum

31 Camber kompensation Kort pendel = hög camber kompensation. Mitt i bil McPherson Pendel-längd Mark Dubbla länkarmar Pendel-längd Mark Consult Stenungsund AB

32 Camber mot väg diagonaldäck

33 Camber mot väg diagonaldäck

34 Min rekommendation Stor camberkompensation 50-70% Bra hjulupphängningar Dubbla länkarmar Stel axel

35 Geometri för krafter i sidled. Rollcenterhöjd Rollcenterhöjdvariation

36 Rollcentrum= där hjulupphängningens samlade kraft verkar mot karossen

37 Rollcenterhöjd Rollcenter höjd Stel axel: enbart tvärstaget ger sidkraft in i karossen

38 Rollcentrum= där hjulupphängningens samlade kraft verkar mot karossen Rollcenter höjd Individuell hjulupphängning - pendelaxel

39 Rollcenterhöjd dubbla länkarmar Momentan centrum Rollcenterhöjd

40 Rollcenter höjd Y=0 McPherson Roll center höjd Dubbla länkarmar Roll center höjd Consult Stenungsund AB

41 Min rekommendation rollcenterhöjd Fram c:a 60 mm Bak c:a 50 mm Bra hjulupphängningar Dubbla länkarmar Stel axel

42 Geometri för krafter i längsled. Fram: Anti-lift (acceleration), Anti-dive (broms). Bak: Anti-squat (acceleration), Anti-lift (broms).

43 Geometri fram Nerdragande kraft på karossen vid acceleration (antilift) Lyftkraft på karossen vid bromsning (antidive) Drivkraft Momentancentrum Fram Bromskraft Consult Stenungsund AB

44 Geometri bak Lyftkraft på karossen vid acceleration (antisquat) Nerdragande kraft på karossen vid bromsning (antilift) Momentancentrum Drivkraft (ej stel bakaxel) Fram Bromskraft Consult Stenungsund AB

45 Rörelseriktning för kullederna

46 Fram. Min rekommendation antilift Framhjulsdrift: prolift 0-2 grader Fram- och bakhjulsdrift: prolift för mindre understyrning i snäva kurvor Min rekommendation antidive 2-8 grader

47 Bak. Min rekommendation antisquat (drivkraft) 0-6 grader. Min rekommendation antilift (bromskraft) grader.

48 Castervinkel Caster trail

49 Geometri fram Caster vinkel Caster trail Kulled eller Infästning McPherson Fram Caster vinkel Caster trail Consult Stenungsund AB

50 Min rekommendation caster vinkel (ökar negativ camber vid styrning) McPherson: 8 12 grader. Dubbla länkarmar: 7 9 grader Min rekommendation caster trail (respons, styrkänsla, tungstyrdhet) mm

51 Fjädring

52 Hur styva fjädrar? Egensvängningstal ca: Rallybil: 1,2 Hz Vanlig personbil: 1,4 Hz Rallycrossbil: 1,7 Hz Racingbil ojämna banor: 2,5 Hz Racingbil jämna snabba banor: 3,5 Hz Frekvens (Hz)= 1/2Pi x roten ur k hjul (N/ m) genom M corner (kg) Fjäderns utväxling i kvadrat.

53 Fjädringsväg Infjädring Bumpgummi: normalt ingen kontakt bakhjulsdrift. Bumpgummi: kan användas för bättre power-on framhjulsdrift. Utfjädring Hjulrörelsen utåt skall ha marginal framhjulsdrift. Eventuellt drop-link fram - bakhjulsdrift

54 Krängningshämmare

55 Justerbara krängningshämmare K-hämmarstyvhet Diameter upphöjt till 4. Skänkellängd utväxling i kvadrat

56 Hur styva krängningshämmare? Fjäder och k-hämmare ger olika beteende. Rollstyvhet pga. k-hämmare 30-50%. Balansen lättjusterad med k-hämmare.

57 Stötdämpare

58 Lågfart blödarhål.

59 Mellanfart - schimsstack

60 Högfart kolvpassage.

61

62

63 Variation i bleed-lågfart Variation i preloadmellanhastig het Variation i shimsninghögfart

64 Rekommendation stötdämpare lågfart. Dubbelt så hög kompression som expansion (retur). Hårdare fjädrar kräver hårdare stötdämpare, ger större marktrycksvariation = sämre grepp. Expansion lågfart äter grepp, speciellt viktigt för drivhjul. Expansion lågfart ger kontroll. Expansion lågfart bak ger dynamisk understyrning. Kompression lågfart ökar grepp (för mycket = flyter ovanpå ) Kompression lågfart fram ökar respons. Kompr. lågfart bak ger dynamisk understyrning om stor toe-in.

65 Hjulvinklar Camber och toe

66 Mål för cambervinkel mot väg. Kurvkörning: 0 till något negativ. Bromsning: nackdel med stor vinkel. Acceleration drivhjul: nackdel med stor vinkel

67 Krängning utan camberkompensation. Innerhjulet får dubbel negativ camber mot väg. (statisk camber + krängvinkel camberkompensation) 6

68 Cambervinkel

69 Toevinkel.

70 Toevinkel. Riktvärde 0,5 mm ut per hjul per grad -camber

71 Rollstyrning

72 Rollstyrning 0. Momentan centrum

73 Rollstyrning Momentan centrum

74 Rollstyrning stel axel

75 Rollstyrning påverkar dynamiskt beteende Rollunderstyrning lugnar ner bilen. Rollöverstyrning gör bilen nervös och sladdbenägen.

76 Statiskt grepp - utnyttja däcksprestanda bra camber mot väg lämpligt lufttryck. väl vald toe-vinkel

77 Mekanisk balans

78 Lastomfördelning vid sidoacceleration Centrifugalkraft Tyngdpunkt Ytterhjul: ökat marktryck Innerhjul: minskat marktryck

79 Lastomfördelning vid sidoacceleration Låg tyngdpunkt och stor spårvidd fördelaktigt. Centrifugalkraft Tyngdpunkt Ytterhjul: ökat marktryck Innerhjul: minskat marktryck

80 Friktionskoefficient och cornering stiffness. My Slipvinkel

81 En axel med stor lastomfördelning belastar ytterhjulet mycket, lyfter av innerhjulet och får sämre grepp. Lastomfördelning genom: Styva fjädrar Styv krängningshämmare Högt rollcentrum Steg 2: hjälp den axel som har det svårast, genom att lastomfördela på den andra axeln.

82 Steg 3: om en axel lyfter innerhjulet från mark, så ger ytterligare lastomfördelning på den axeln inget extra. slaska då bort grepp på den överpresterande axel tills bilen har balans.

83 1. balans vid acceleration ur kurva. Framhjulsdrift: Understyrning - att ligga på bumpgummina med ytterhjulen kan vara positivt. Bakhjulsdrift: Överstyrning - drop-stop fram kan vara positivt.

84 2. Balans mitt i kurvan. Bil som är understyrd med gaspådrag: gör bilen statiskt överstyrd. Bil som är överstyrd med gaspådrag: gör bilen statiskt understyrd.

85 3. Balans vid instyrning i kurva. Bil som är understyrd mitt i kurvan: gör bilen dynamiskt överstyrd. Bil som är övertyrd mitt i kurvan: gör bilen dynamiskt understyrd.

86 Regn. En bil blir oftast mer understyrd på vått reducera k- hämmarstyvheten fram. Det är oftast en fördel att lugna ner bilen - släpp låghastighetsdämpningen lite runt om. Hård låsning via ramper i diffbroms kan ge jobbig understyrning vid pådrag. Leta upp en snabbmekad regninställning. Högt däcktryck på regn lägre tryck på upptorkande.

87 Aerodynamisk balans. En bil blir mer understyrd med minskade kurvradie. Stabilitet är viktigare i högfart Ge mer down force bak än fram

88 Tack för visat intresse