SSK Race week 2015. Chassiteknik.
Personlig presentation
1979-2013 Volvo Personvagnar
2013 Ansv. konceptkonstruktion av hjulupphängningar till nya platformar inom CEVT
60-tal. Motorsportintresset vaknar HENRIK MATHIASSON HAR HITTAT INTRESSANTA ARTIKLAR OM FORMEL VEE I ILLUSTRERAD MOTOR Speedman
Sent 60-tal
1971-77. Formel Vee. Egenkonstruerad, egentillverkad.
1999-2000Team Volvo STCC. V40 - Janne Falsh Nilsson. Biträdande raceingenjör.
2001, Team Jan Lindblom STCC. Teamchef - raceingenjör
1999-2004. Kenneth Hansen. RallyCross Div.1. Raceingenjör.
1999-2004. Team Kenneth Hansen. RallyCross Div.1. Chassikonstruktör.
2005-2010. Michael Jernberg RallyCross Div.1. Raceingenjör. 2-liter. 0-100 på 30 m
2005 2010 Michael Jernberg Chassikonstruktör
2011. STCC VW Scirocco Biogas - KMS. Förare: Patrik Olsson Raceingenjör.
2012. STCC VW Scirocco Biogas - IPS. Förare: Patrik Olsson Raceingenjör.
Agenda Däck. Hjulupphängning. Fjädring Hjulvinklar. Grepp Mekanisk balans. Aerodynamisk balans. Kortverson för ca. 1 timma
Sidkraft Michelin STCC 1999 Slipvinkel Slipvinkel Sidkraft
Möjlig sidkraft för olika vertikalkraft Sidkraft Slipvinkel
Friktionskoefficient och cornering stiffness. My Slipvinkel
Cambervinkel Sidkraften påverkar val av toe-vinkel Sidkraft
Negativ camber mot väg ger bästa grepp Negativ camber mot väg ger sidkraft
Sidkraft från camber och styrvinkel Sidkraft Dunlop BTCC Vinkel Sidkraft camber/styrvinkel här 1/4 Standardbilsdäck ca. 1/10
Friktionscirkel
Däcktyper Tumregel: Ett radialdäck kräver 2 grader mer negativ camber än diagonal
Camberkompensation (camber gain)
Camberkompensation och camber mot väg
Camberkompensation individuell hjulupphängning Kort pendel = stor camberkompensation Lång pendel = liten camberkompensation
Momentancentrum Kraftens riktning räknas Momentan centrum
Camber kompensation Kort pendel = hög camber kompensation. Mitt i bil McPherson Pendel-längd Mark Dubbla länkarmar Pendel-längd Mark Consult Stenungsund AB
Camber mot väg diagonaldäck
Camber mot väg diagonaldäck
Min rekommendation Stor camberkompensation 50-70% Bra hjulupphängningar Dubbla länkarmar Stel axel
Geometri för krafter i sidled. Rollcenterhöjd Rollcenterhöjdvariation
Rollcentrum= där hjulupphängningens samlade kraft verkar mot karossen
Rollcenterhöjd Rollcenter höjd Stel axel: enbart tvärstaget ger sidkraft in i karossen
Rollcentrum= där hjulupphängningens samlade kraft verkar mot karossen Rollcenter höjd Individuell hjulupphängning - pendelaxel
Rollcenterhöjd dubbla länkarmar Momentan centrum Rollcenterhöjd
Rollcenter höjd Y=0 McPherson Roll center höjd Dubbla länkarmar Roll center höjd Consult Stenungsund AB
Min rekommendation rollcenterhöjd Fram c:a 60 mm Bak c:a 50 mm Bra hjulupphängningar Dubbla länkarmar Stel axel
Geometri för krafter i längsled. Fram: Anti-lift (acceleration), Anti-dive (broms). Bak: Anti-squat (acceleration), Anti-lift (broms).
Geometri fram Nerdragande kraft på karossen vid acceleration (antilift) Lyftkraft på karossen vid bromsning (antidive) Drivkraft Momentancentrum Fram Bromskraft Consult Stenungsund AB
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
Rörelseriktning för kullederna
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
Bak. Min rekommendation antisquat (drivkraft) 0-6 grader. Min rekommendation antilift (bromskraft) 10 20 grader.
Castervinkel Caster trail
Geometri fram Caster vinkel Caster trail Kulled eller Infästning McPherson Fram Caster vinkel Caster trail Consult Stenungsund AB
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) 25 40 mm
Fjädring
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.
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
Krängningshämmare
Justerbara krängningshämmare K-hämmarstyvhet Diameter upphöjt till 4. Skänkellängd utväxling i kvadrat
Hur styva krängningshämmare? Fjäder och k-hämmare ger olika beteende. Rollstyvhet pga. k-hämmare 30-50%. Balansen lättjusterad med k-hämmare.
Stötdämpare
Lågfart blödarhål.
Mellanfart - schimsstack
Högfart kolvpassage.
Variation i bleed-lågfart Variation i preloadmellanhastig het Variation i shimsninghögfart
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.
Hjulvinklar Camber och toe
Mål för cambervinkel mot väg. Kurvkörning: 0 till något negativ. Bromsning: nackdel med stor vinkel. Acceleration drivhjul: nackdel med stor vinkel. 3 0 3
Krängning utan camberkompensation. Innerhjulet får dubbel negativ camber mot väg. (statisk camber + krängvinkel camberkompensation) 6
Cambervinkel
Toevinkel.
Toevinkel. Riktvärde 0,5 mm ut per hjul per grad -camber
Rollstyrning
Rollstyrning 0. Momentan centrum
Rollstyrning Momentan centrum
Rollstyrning stel axel
Rollstyrning påverkar dynamiskt beteende Rollunderstyrning lugnar ner bilen. Rollöverstyrning gör bilen nervös och sladdbenägen.
Statiskt grepp - utnyttja däcksprestanda bra camber mot väg lämpligt lufttryck. väl vald toe-vinkel
Mekanisk balans
Lastomfördelning vid sidoacceleration Centrifugalkraft Tyngdpunkt Ytterhjul: ökat marktryck Innerhjul: minskat marktryck
Lastomfördelning vid sidoacceleration Låg tyngdpunkt och stor spårvidd fördelaktigt. Centrifugalkraft Tyngdpunkt Ytterhjul: ökat marktryck Innerhjul: minskat marktryck
Friktionskoefficient och cornering stiffness. My Slipvinkel
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Aerodynamisk balans. En bil blir mer understyrd med minskade kurvradie. Stabilitet är viktigare i högfart Ge mer down force bak än fram
Tack för visat intresse