Þessi grein er eftir Guðmund Jónsson og fjallar um stýris- og fjöðrunarkerfi jeppa. Hún er birt á slóðinni www.gjjarn.com og er hér birt óbreytt að öðru leyti en að skýringarmyndir vantar (sjá tengil).

-----------------------------------------------
Fjöðrun

Til að hægt sé að fjalla um fjöðrun og stýri á vitrænum nótum þarf að tryggja að allir tali sama mál þess vegna er kannski best að byrja nokkrum orðskúringum . Orðskýringar

Góð utanvegafjöðrun er ekki það sama og góð vegafjöðrun. jeppi sem notaður er bil beggja getur því seint orðið góður í báðu. Markmið þeirra sem fást við jeppabreytingar hlýtur því að vera að finna einhvern milliveg í þessu. Við skulum fyrst reyna að skilgreina hvað við viljum.


Hvað er gott utanvega
Það er betra í torfærum að fjöðrin fari saman þegar gefið er inn. Það er vegna þess að við það fæst stöðugra grip. þau hjól sem eru að missa grip hafa þá tilhneigingu til að fara niður (ná í grip) en þau hjól sem fá aukið grip fara upp. þessi eiginleiki virkar líka í hina átina og bílar sem eru svona upp settir eru einfaldlega með lélegar bremsur vegna þess að gripið verður óstöðugt við hemlun. Lítil veltistífni, mikil slaglengd og lámarks dempun er kostur, þetta er oft kallað teygja eða að bíllin teygji vel.

Hvað er gott á vegum.
Mikil veltidempun og hófleg veltistífni, lítil fjöðruð vigt og fjöðrunin þarf að vera nokkuð hlutlaus á inngjöf og hemlun eða fara hvorki samann eða sundur.

Hvað er sameiginlegt
Fjöðruð vigt hefur eiginlega eingin áhrif utanvega nema verið sé að aka mjög hratt og er þá betra að hafa hana litla þannig að lítil fjöðruð vigt er þá alltaf til bóta.
Mikil veltidempun skiptir mjög litlu máli utan vega nema ekið sé mjög hratt og er því líka alltaf til bóta. Þessi tvö atriði fjöðruð vigt og veltidempun, er því hægt að eiga við án þess að skaða eiginleika jeppans annaðhvort utanvega eða á vergum. Það er ansi mikilvægt að gera sér grein fyrir að allt annað sem gert er í fjöðruninni hefur neikvæð áhrif á vegum ef það er til bóta utanvega og öfugt.

Fjöðruð vigt. Vegna þess að stór dekk eru þung er mikil fjöðruð vigt vandsamál sem snjójeppar búa við. Til að minka fjaðraða vigt er sennilega áhrifaríkast að velja eins létt dekk og kostur er.

Veltidempun. Til að auka veltidempun er best að reyna að minka hverfiþunga bílsins um lengdarásin, það er hægt að gera fyrst og fremst með því að lækka bílinn eða fjarlægja þunga hluti sem eru langt frá lengdarási bílsins eins og tengdamömmubox. Önnur leið er að hafa alla dempara eins utarlega og hægt er, þessu er sjaldan hægt að breyta því oftast eru demparar staðsettir eins utarlega og hægt er. Ein leiðin er að setja stífari dempar en gallin við það er að við það eykst líka heildardempun sem oft ekki æskilegt. Auðveldast er að auka veltidempun með því að minka veltistífni. til dæmis með því að taka jafnvægistöngina úr sambandi. en þá verður oft óþægilegt að sitja í bílnum því hann fer að hallast undan vindi og við mishleðslu.

Veltistífni. Mikil veltistífni er oftast ókostur bæði utanvega og á á vegum en þegar bílar eru orðnir mjög háir verður oft óþægilegt að sitja í þeim ef þeir eru mjög velti mjúkir því þá fara þeir að hallast leiðinlega í beygjum. það er mjög útbreiddur misskilningur að bílar verði valtir ef jafnvægisstangir eru teknar úr þeim. raunar verða þeir oft minna valtir vegna þess að veltidempunin eykst þegar veltistífnin minkar. Þegar bílar velta þá er það nefnilega sjaldnast beint, heldur oftast eftir sviptingar þar sem yfirbyggingin kastast til ofan á fjöðrunum, þá skiptir mun meira máli að að vera með mikla veltidempun.

Jafnvægisstangir eru í flest öllum jeppum til að auka veltistífni þeirra og þar með þægindi í akstri á sléttum vegum En eiginleikar jeppa utanvega og til hraðaksturs aukast venjulega við að taka jafnvægistangir úr sambandi.. Megin áastæðan fyrir því að of stífar jafnvægisstengur eru hafðar í bílum er sennilega að flestir líta svo á að ef bíll hallast í beygjum þá sé hann með slæma aksturseiginleika en það er í raun ekki mikið samhengi þar á milli. Það má því alveg færa rök fyrir því að óþarflega stífar jafnvægistangir eins og eru oft í nýjum jeppum minki öryggi þeirra vegna fylgninnar við veltidempunina.
Besta leiðin er því alltaf að hafa bílinn eins lágan og hægt er til að minka þörfina fyrir jafnvægisstengur
Vegna þess að snjójeppar drífa yfirleit vel á jafnslettu en stoppa þegar þegar aka þarf hliðarhalla eða upp brekkur þá er það glettilega og oft sem 5 til 10 sentímetra hæðarmunur milli eins bíla getur skilið á milli hvort þeir stoppi eða ekki í snjónum. (Mynd)
.

Hvernig er hægt hægt að láta fjöðrina fara saman þegar gefið er inn. Hér hugsum við bara um hvað vægið sem kemur frá hjólinu gerir og sleppum alveg að hugsa um hreyfingar yfirbyggingarinnar vegna hröðunar þó það hafi vissulega áhrif en það skiptir litlu máli því til dæmis, þegar ekið er upp þunga brekku og það fer að vanta grip þá hefur bíllinn negatífa hröðun og það er einmitt undir þeim kringumstæðum sem við viljum að jeppinn okkar virki sem best. Fjöðrun sem er linkuð eins og 5-link hefur þann gríðarlega kost fram yfir heilar stífur og fjaðrir að vera lítið háð lengd og halla stífanna og hægt er að breyta því hvort fjöðrin fer saman eða sundur með því að breyta bilinu lóðrétt á milli festipunktanna þetta gerir það að verkum að hægt er að nota linkaða fjöðrun með góðum árangri bæði að framan og aftan. Bílar með sjálfstæða fjöðrun geta hinsvegar ekki nýtt sér vægið frá drifinu til að fá stöðugra grip við inngjöf því drifið er fastboltað í yfirbygginguna en það hefur hinsvegar þann ótvíræða kost að hægt er að ná fram stöðugra gripi við hemlun án þess að það skaði áframgripið við inngjöf þessi staðreynd er sjálfsagt ein meginástæðan fyrir því að betra er að nota sjálfstæða fjöðrun á driföxla á kappakstursbílum þó ýmislegt annað eins og minni fjöðruð vigt skipti líka miklu máli.

Heilar stífur. Heilar stífur eru mjög algengar að framan í jeppum. Það er tiltölulega einfalt að skilja hvað gerist þegar um heila stífu er að ræða Vægið sem kemur frá hjólinu fer þá eftir stífunni og ýtir upp eða niður þar sem festipunkturinn er við grindina (Mynd). Stutt heil stífa að aftan ýtir uppundir bílinn aftan við miðju þegar ekið er af stað og lyftir því bílnum upp að aftan og fjöðrin fer í sundur. Heil stífa að aftan þarf því helst að vera fest undir bílinn framan við þungamiðju hans. Men hafa stundum sett heilar stífur að aftan í jeppa en það er ekki gott og nánast alveg ómögulegt að fá slíka fjöðrun til að virka vel að aftan nema kannski í mjög stuttum og háum jeppa, því hún hefur alltaf mikla tilhengingu til að fara sundur

við inngjöf nema að stífurnar séu svo langar að erfitt er að hafa þær nógu sterkar. Heilar stífur virka réttar að framan og eru þess vegna sjálfsagt algengasta framfjöðrunin í jeppum í dag (Mynd). Stutt heil stífa að framan hefur góða torfærueiginleika hvað þetta varðar en er slæm þegar þarf að bremsa. Stutt heil stífa eykur hinsvegar veltistífni og það er vont utanvega.

5-link og A-link. Er allt linkuð fjöðrun sem hefur þann kost eins og fyrr segir að vera mjög lítið háð lengd og halla stífanna hvað grip varðar en þar skiptir alveg lykilmáli að hafa bilið á milli þeirra rétt. Á þessari mynd (Mynd) er ágætt að reyna að átta sig á þessu, Krafturinn V sem er snúningsvægi hjólsins; fer eftir stífunum og snýr grindinni niður eða hásingunni upp og ýtir þannig fjöðrinni saman með kraftinum T. T er aðalega háður hlutfallinu á milli málanna C og B Til að finna kraftinn T gildir að
T = V * (A+B) / L * C/B
Ef hlutföllin sem eru á myndinni (C/B=1) eru sett inn í þessa jöfnu sést að T er næstum jafn stór og V sem þíðir að þessi bíll sest sennilega á samsláttarpúðanna að aftan ef hann er tekin harkalega



af stað úr kyrrstöðu og af sama skapi lyftist hann upp og gæti jafnvel slegið sundur við hemlun. Til að hafa áhrif á þetta er aðveldast að fikta í hlutfallinu á milli C og B ef við styttum C niður í hálft B sést að krafturinn helmingast. Þegar verið er að Stækka hjól undir bílum stækkar málið A um háfa stækkunina á hjólinu Ef við tökum sem dæmi bíl sem er breytt úr 29 tommu í 38 tommu þá eykst krafturinn T um nálægt 25 %. Þetta er kannski ekki mjög mikilvægt að aftan en að framan í Cherokee og Wrangler jeppum skiptir þetta talsverðu máli því þeir slá annars alveg samann að framann hvert skipti sem hemlað skart og grípa því líka mjög illa áfram. Það er mjög auðvelt að breyta hlutfallinu C/B til að laga þetta þegar verið ar að síkka stífur í linkuðum fjöðrunarkerfum. Með því að stækka B er líka hægt að minka álagið á stífur og gúmmí til móts við stækkun hjólanna.

Fyrir linkaða afturfjöðrun gildir:
Til að auka grip á að stækka B og minka C (betra að stækka B)
Fyrir linkaða framfjöðrun gildir:
Til að auka grip að á að stækka C og minka B (betra að stækka C)

Til að hald sem næst óbreyttum eiginleikum þegar hjólin stækka þarf því að auka lengdina B í réttu hlutfalli við stækkun hjólanna og hafa C óbreytt. Þarna er víða pottur brotinn í jeppabreytingum og virðist það frekar vera reglan að menn færi bara báða festipuntanna í grindinni jafn mikið niður. Vegna þess að við þetta fer bíllin að setjast á rassinn þegar gefið er inn og standa á grönunum þegar bremsað er algengt að settir séu stífari gormar til að leiðrétta þetta og fá þá bílinn aftur þokkalegan í akstri. en það er að sjálfsögðu ekki til eftirbreytni. Svolítil fyrirhyggja og spegulasjón áður en ráðist er í breytingar geta þarna sparað manni talsverða fjármuni og að auki fæst miklu betri jeppi. Halli stífa í linkuðum fjöðrunarkerfum skiptir mjög litlu máli fyrir fjöðrunina sjálfa en ef hallinn verður mikill fer hásingin að beygja undir bílnum þegar yfirbyggingin hallast. Það er í raun þetta sem er mest takmarkandi í þessu, þarna gildir að minna er betra en halli upp að 6 jafnvel 8 gráðum ætti ekki að vera vandamál. það er sérstaklega mikil hætta á þessu að aftan í jeppum með A link því þá kemur allur halli ystu stífanna út í að skekkja hásinguna en í 5-link er það meðaltalshalli efri og neðri stífanna sem ræður.


Blaðfjaðrir. Blaðfjaðrir að aftan í jeppum eru mjög hlutlausar og henta því ágætlega í torfærum. Flestir jeppar eru samt með fjaðrirnar lengri aftur en fram (Mynd) sem gerir þær aðeins minna fýsilegar í torfærur því þá svignar fjöðrin meira að aftanverðu þegar gefið er inn og fjöðrunin fer þá í sundur. Stundum getur hentað að færa hásinguna aftar með því að snúa fjöðrunum við (endaskipti fram aftur) þetta getur munað 5 til 10 sentímetrum,

þannig fæst bæði betri torfærufjöðrun og lengri bíll. þó ber að gæta þess að við þetta versna bremsurnar og bílinn getur farið að setjast leiðinnilega á rassinn þegar gefið er inn. Leiðinlegt vandamál við að nota blaðfjaðrir með stórum hjólum er að vægið sem kemur frá hjólunum eykst. Vegna þess að allt sem heldur hjólinu er fjaðrandi þá verður átakið sem kemur frá hjólinu líka fjaðrandi. Til að laga þetta eru dempararnir látnir dempa snúninginn á hásingunni þetta er gert með því að festa demparana talsvert frá miðju rörsins framan og aftan við hásinguna. Í breytingunum eru þessar festingar oft styttar þannig að dempararnir liggja alveg við rörið sem minkar virkni demparanna hvað þetta varðar. Íraun þyrfti frekar að lengja þessar festingar til samræmis við stækkun hjólsins. Algengt er að hækka jeppa á blaðfjöðrum með svokölluðum lyft-blöðum sem er þá meira bogið blað sem sett er inn í fjöðrina, þetta eyðileggur fjaðrirnar og ættu menn alveg að sleppa þessu mun betra er að nota klossa milli hásingar og blaðfjaðrar eða síkka bara fjaðrahengslin. Oft getur verði gott að bæta við blaði í fjöðrina en gæta verður þess að það sé líkt bogið og blöðin sem eru fyrir í fjöðrinni. Stutt minna bogin blöð (Mynd) sem sett eru neðst eru líka ágæt til að minka brotálagið á fjöðrina og geta stór aukið líftíma fjaðra á stórum hjólum án þess að gera þær allt of stífar.

Þetta efni er eign Guðmundar Jónssonar, afritun og notkun þess er öllum heimil til einkanota.
Endurútgáfa með hverskonar breytingum er óheimil nema í samráði við höfund.
Endurútgáfa með engum breytingum er öllum heimil sé höfundar getið.

Fleiri greinar um bíltækni

Til baka á aðalsíðu

Vefsíða Guðmundar Jónssonar (GJ járnsmíði)