อะไรคือความแตกต่างระหว่างน้ำหนักสปริงและน้ำหนักที่ไม่ได้สปริง?

แฟน ๆ ของรถโดยเฉพาะผู้ที่แข่งรถบางครั้งพูดถึงน้ำหนัก (หรือน้ำหนัก) ที่ "สปริง" และ "ไม่สปริง" คำเหล่านี้หมายความว่าอย่างไร

สปริงเป็นส่วนประกอบของระบบกันสะเทือนที่ยึดตัวรถและปกป้องตัวรถ ผู้โดยสาร และสินค้าจากการกระแทก รถที่ไม่มีสปริงจะนั่งไม่สบายนัก และในไม่ช้าก็จะพังเพราะแรงสั่นสะเทือนและการกระแทก รถม้าใช้สปริงมานานหลายศตวรรษ และย้อนกลับไปยัง Ford Model T สปริงโลหะถือเป็นมาตรฐาน ทุกวันนี้ รถยนต์และรถบรรทุกทุกคันวิ่งบนแหนบ

แต่เมื่อเราพูดว่ารถ "วิ่งบน" สปริง เราไม่ได้หมายถึงรถทั้งคันจริงๆ ส่วนของรถยนต์หรือรถบรรทุกใดๆ ที่สปริงรองรับคือมวลที่สปริง และส่วนที่เหลือคือมวลที่ไม่ได้สปริง

ความแตกต่างระหว่างสปริงกับไม่สปริง

เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่าง ลองนึกภาพรถเคลื่อนไปข้างหน้าจนกระทั่งล้อหน้าข้างหนึ่งชนกับสิ่งกีดขวางที่ใหญ่พอที่ล้อจะเคลื่อนขึ้นเข้าหาตัวรถ แต่เมื่อล้อเลื่อนขึ้น ตัวรถอาจไม่ขยับมากหรือไม่เคลื่อนไหวเลย เพราะถูกแยกออกจากล้อที่เคลื่อนที่ขึ้นด้วยสปริงหนึ่งตัวหรือมากกว่า สปริงสามารถบีบอัดได้ ทำให้ตัวรถอยู่กับที่ขณะที่ล้อเลื่อนขึ้นและลงข้างใต้ นี่คือความแตกต่าง: ตัวรถและทุกสิ่งที่ติดแน่นจะถูกสปริงนั่นคือแยกออกจากล้อด้วยสปริงอัด ยางล้อและสิ่งที่ติดโดยตรงจะไม่ถูกสปริง หมายความว่าสปริงจะไม่ทำให้ล้อเคลื่อนที่เมื่อรถขึ้นหรือลงบนถนน

เกือบทั้งคันของรถทั่วไปเป็นแบบสปริงเนื่องจากเกือบทุกส่วนของรถติดแน่นกับตัวรถ นอกเหนือจากตัวรถเอง ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบโครงสร้างหรือเฟรมอื่นๆ ทั้งหมด เครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง การตกแต่งภายใน และแน่นอน ผู้โดยสารและสินค้า

แล้วน้ำหนักใต้สปริงล่ะ? ต่อไปนี้ไม่ได้สปริง:

• Шины

• ล้อ

• ลูกปืนล้อและดุมล้อ (ส่วนที่ล้อหมุน)

• ชุดเบรก (ในรถยนต์ส่วนใหญ่)

• สำหรับรถยนต์ที่มีเพลาขับต่อเนื่อง บางครั้งเรียกว่าเพลาขับ ชุดเพลา (รวมถึงเฟืองท้าย) จะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับล้อหลัง ดังนั้นจึงไม่ได้สปริง

ไม่ใช่รายการที่ยาวมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนหลังแบบอิสระ (เช่น ไม่ใช่เพลาแบบแข็ง) น้ำหนักที่ยังไม่สปริงเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ ของน้ำหนักทั้งหมด

ชิ้นส่วนกึ่งสปริง

มีความยากประการหนึ่งคือน้ำหนักบางส่วนถูกสปริงบางส่วนและไม่สปริงบางส่วน ตัวอย่างเช่น พิจารณาเพลาที่ปลายด้านหนึ่งติดกับชุดเกียร์ และที่ปลายอีกด้านกับล้อ ("ครึ่งเพลา"); เมื่อล้อเลื่อนขึ้นแต่ตัวเรือนและระบบเกียร์ไม่ขยับ ปลายด้านหนึ่งของเพลาจะเลื่อนและอีกด้านหนึ่งไม่ขยับ ดังนั้นจุดศูนย์กลางของเพลาจะเลื่อน แต่ไม่มากเท่ากับล้อ ชิ้นส่วนที่ต้องเคลื่อนที่ด้วยล้อแต่ไม่ไกลเรียกว่าสปริงบางส่วน กึ่งสปริงหรือไฮบริด ชิ้นส่วนกึ่งสปริงทั่วไปประกอบด้วย:

• สปริงเอง
• โช้คอัพและสตรัท
• แขนควบคุมและชิ้นส่วนช่วงล่างอื่นๆ
• เพลาครึ่งและเพลา cardan บางส่วน
• บางส่วนของระบบบังคับเลี้ยว เช่น สนับมือบังคับเลี้ยว

ทำไมทั้งหมดนี้ถึงสำคัญ? หากน้ำหนักส่วนใหญ่ของรถไม่ได้สปริง การรักษายางให้เกาะถนนได้ยากขึ้นเมื่อขับผ่านสิ่งกีดขวาง เนื่องจากสปริงต้องออกแรงมากขึ้นเพื่อเคลื่อนยาง ดังนั้นจึงเป็นที่ต้องการเสมอที่จะมีอัตราส่วนมวลสปริงต่อสปริงสูง และนี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะที่ต้องควบคุมได้ดีที่ความเร็วสูง ดังนั้นทีมแข่งจึงลดน้ำหนักใต้สปริงลง เช่น ใช้ล้อแม็กนีเซียมอัลลอยด์น้ำหนักเบาแต่บาง และวิศวกรพยายามออกแบบช่วงล่างให้มีน้ำหนักใต้สปริงต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นี่คือสาเหตุที่รถยนต์บางรุ่น เช่น Jaguar E ปี 1961-75 ใช้เบรกที่ไม่ได้ติดตั้งที่ดุมล้อ แต่อยู่ที่ด้านในสุดของแกนเพลา ทั้งหมดนี้ทำเพื่อลดน้ำหนักใต้สปริง

โปรดทราบว่าบางครั้งมวลหรือมวลนอกสปริงจะสับสนกับมวลหมุน เนื่องจากชิ้นส่วนบางส่วน (ยาง ล้อ ดิสก์เบรกส่วนใหญ่) จัดอยู่ในทั้งสองประเภท และเนื่องจากผู้ขับขี่ต้องการลดทั้งสองอย่าง แต่มันไม่เหมือนกัน มวลที่หมุนคือสิ่งที่ดูเหมือนทุกอย่างที่ต้องหมุนเมื่อรถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เช่น สนับมือบังคับเลี้ยวไม่ได้สปริงแต่ไม่หมุน และแกนเพลาหมุนแต่ไม่ได้สปริงเพียงบางส่วน น้ำหนักใต้สปริงที่น้อยลงช่วยเพิ่มการบังคับและการยึดเกาะในบางครั้ง ในขณะที่การลดน้ำหนักขณะหมุนช่วยเพิ่มอัตราเร่ง