Spring Stiffness for Racing andStreet Use
مقاومت فنر در برابر body roll به مقاومت اتومبیل در برابر نیروهای وارده در اثر حرکتهای مختلف دینامیکی اتومبیل کمک کرده و اتومبیل در هنگام انتقال وزن پایداری بهتری خواهد داشت.دلیل استفاده از فنرهای سفت به حداقل رساندن کشش و تراکم و در نتیجه کاهش تغییر شکل تعلیق است (suspension geometry)
ولی حتی در اتومبیلهای مخصوص Race نیز نمیتوان به سادگی از سفتترین فنر ممکن استفاده کرد چرا که در اینصورت اتومبیل همانند حالتی که فنر ندارد سفت خواهد بود و تعلیق عملکرد مناسبی نخواهد داشت و حتی صافترین پیست نیز به نظر بسیار ناهموار خواهد آمد , چنانچه فنرها بی اندازه سفت باشند لاستیکهای اتومبیل در مواجهه با کوچکترین ناهمواری چسبندگی خود را از دست خواهند داد.
متخصصین فنی و رانندگان race همیشه با در نظر گرفتن شرایط پیست اقدام به انجام تنظیمات میکنند , فنر باید نرمی کافی برای ایجاد تداوم تماس لاستیک با زمین و سفتی کافی برای کنترل حرکات تعلیق و نگهداری تماس لاستیک با زمین به صورتی صاف را دارا باشد.
یک راننده علاقه مند به رانندگی و اتومبیل ( ماشین باز و عاشق رانندگی) که از اتومبیل خود هم در خیابان و هم در پیست استفاده میکند باید تنظیمات را به نحوی انجام دهد تا بین تنظیمات مناسب برای شرایط پیست و خیابان توازن ایجاد شود.استفاده از فنرهای کاملا ریسی در یک اتومبیل خیابانی زیاده روی خواهد بود و با اینکار اتومبیل در پیست کارایی خوبی داشته و سریع خواهد بود ولی هنگام رانندگی در خیابان زندگی راننده را سیاه خواهد کرد و هنگام رانندگی در خیابان به اتومبیل صدمات شدیدی وارد خواهد شد.
تصور کنید وقتی با این فنرها ناگهان اتومبیل شما از روی یک چاله خیابانی عبور کرد چه بلایی بر سر تعلیق و سایر اجزای اتومبیل شما خواهد آمد.
امروزه تولید کنندگان لوازم تیونینگ فنرهایی بسیار خوب و مناسبی تولید میکنند و در اتومبیلهای اسپورت و یا برای تیونینگ اتومبیلهای خیابانی بیشتر از این نوع فنرها استفاده میشود.فنرهای progressive rate (فنرهای با سفتی و فاصله دورهای متفاوت, به قسمت spring rate و انواع فنر مراجعه کنید) با کارایی بالا برای علاقه مندان به رانندگی انتخاب بسیار مناسبی هستند , این فنرها نرمی و راحتی قابل قبولی برای خیابان داشته و نسبت به فنرهای اصلی اتومبیل نیز تا حد زیادی هندلینگ اتومبیل را بهبود می بخشند.
فنرهای اتومبیلهای استاندارد سفتی ثابت و یا تقریبا ثابتی دارند.به میزان سفتی فنر spring rate گفته میشود ( توضیحات کامل در قسمت spring rate و انواع فنر) و نیروی ثابتی برای تراکم و باز کردن فنر لازم است. این فنرها راحتی (comfort) بسیار خوبی در دست اندازها دارند ولی هنگامی که اتومبیل به سختی و با سرعت پیچ را طی میکند این فنرها نمیتوانند جلوی body roll زیاد را بگیرند.
فنرهای Progressive rate در شرایط مشابه یک میزان متراکم و یا باز میشوند ولی وقتی نیروهای روی فنر افزایش یافت سفتی فنر نیز به صورت تصاعدی افزایش میابد. این فنرها بسته به شرایط ابتدا نرم و بعد سفتتر میشوند و این ویژهگی باعث میشود اتومبیل در ناهمواری های خیابانی راحتی رضایت بخشی داشته باشد.
در پیست نیز هنگام ترمز شدید و یا پیچیدن های پر سرعت فنر وارد محدوده سفت شده و میزان Body roll در مقایسه با فنرهای اصلی بسیار کمتر خواهد بود.در مقایسه با فنرهای مخصوص ریس این فنرها در ابتدا و تا قبل از رسیدن به مرحله سفت body roll بیشتری دارند ولی مزیت این فنرها در اینست که برای اتومبیلهای خیابانی مورد استفاده در پیست و ریس بسیار مناسب هستند (dual purpose cars)
بسیاری از فنرهای progressive-rate در ابتدا نسبت به فنرهای اصلی اتومبیل 15% سفتتر هستند و بسته به شرایط سفتتر میشوند.همچنین ضربات و ناهمواری ها را در حد راضی کننده ای جذب میکنند و در درست اندازهای شدید و بزرگ نیز با سفتتر شدن تعادل اتومبیل را حفظ میکنند.
شما باید بدانید که هنگام خرید یک دست فنر (چه linear و چه progressive) این فنرها چه میزان از فنرهای اصلی اتومبیل شما سفتتر هستند و با این فنرها ارتفاع اتومبیل شما چه میزان تغییر خواهد کرد.اگر از دست دادن راحتی اتومبیل برای شما اهمیت دارد بهتر است از فنرهای زیاد سفت و کوتاه استفاده نکنید و یا از اتومبیلی دیگر برای رانندگی در پیست استفاده کنید ( در صورتیکه امکان خرید و تیونینگ یک اتومبیل برای پیست داشته باشید) برخی افراد برای یک دوره رانندگی در پیست و یا مسابقات اقدام به سفت کردن تعلیق اتومبیل میکنند و بعدا متوجه میشوند که این نوع تعلیق برای اتومبیل آنها مناسب نیست چرا که 97% مواقع خارج از پیست رانندگی میکنند.
هنگام انجام تغییرات و تنظمیات روی تعلیق اتومبیلتان و تغییر اندازه رینگ و لاستیک از افراد متخصص و با تجربه راهنمایی بگیرید تا نسبت به نوع اتومبیلتان اقدامات مناسبی به انجام برسانید. تغییرات روی فنرها , کمک فنرها و اندازه دیواره جانبی لاستیک تاثیر بسیاری در هندلینگ اتومبیل شما خواهند داشت ولی همه این موارد باید با هم متناسب باشند.متخصصین فروشگاهای تیونینگ و یا متخصصین فنی تیمهای ریس میتوانند در این امر به شما کمک کنند , به توصیه های این افراد گوش کنید و میتوانید اتومبیل خود را برای تست به این افراد و یا رانندگان با تجربه بسپارید.
Using Springs to Lower theCar
مساله دیگر در انتخاب فنر ارتفاع اتومبیل می باشد.با در نظر گرفتن تفاوت سطح خیابانها , سرعت گیرها و سایر عوامل موجود در خیابان و جاده ها , باید ارتفاع اتومبیل را تا حدی کاهش داد تا عوامل موجود در خیابان باعث صدمه به اتومبیل نشوند.
در racing ارتفاع اتومبیل بسیار مهم است و مرکز ثقل اتومبیل (center of gravity - CG) یکی از عوامل تاثیر گذار در مشخصه انتقال وزن اتومبیل به شما می رود. در اینجا هدف نزدیک کردن مرکز ثقل اتومبیل تا حد امکان به زمین است و در اتومبیلهای race تا جایی که قوانین اجازه داده باشند ارتفاع را کاهش میدهند.در مسابقات اتومبیلهای Open-wheel و formula ارتفاع اتومبیل کمترین مقدار ممکن است و برای جلوگیری از برخورد زیر اتومبیل با زمین در پیستهای کاملا هموار و صاف زیر اتومبیل در حدود یک و نیم سانتی متر با زمین فاصله دارد.
آسانترین روش برای کاهش ارتفاع CG کاستن از ارتفاع اتومبیل است و اینکار در اتومبیلهای خیابانی با استفاده از فنرهای کوتاهتر به صورت مستقیم انجام می شود.ارتفاع بسیاری از اتومبیلها را میتوان نسبت به حالت استاندارد کاهش داد ولی انجام این کار محدودیتهایی خواهد داشت که به شکل و طراحی تعلیق و اتومبیل بستگی دارد.
اتومبیلهایی که ارتفاع آنها به شدت کاهش داده شده ممکن است به نظر بسیار عالی جلوه کنند و شبیه به اتومبیلهای سدان ریسی (racing sedans) باشند و اگر اینکار به شکل اصولی و درست انجام گرفته باشد این اتومبیلها هندلینگ بسیار خوبی در پیست خواهند داشت ولی این اتومبیلها در خیابان دچار محدودیتهایی میشوند.
ارتفاع بسیار کم باعث بروز مشکلاتی در اجزای مختلف تعلیق مانند کمک فنرها میشود.همچنین در اتومبیلهای خیابانی تعلیق برای یک اندازه مشخص فنر , رینگ و لاستیک طراحی شده است.در اکثر اتومبیلها همراه با کاهش شدید ارتفاع اقدام به تغییر تعلیق نمی کنند و اکثر این اتومبیلها در زوایای کمبر (camber) دچار مشکل میشوند و مشکلاتی نیز در میزان castor و toe ایجاد می شود. این اتومبیلها به نظر خیلی عالی هستند ولی به احتمال زیاد هندلینگ این اتومبیلها مشکل دارد.
باید قبل از دست به کار شدن با افراد متخصص و وارد مشورت کنید تا بتوانید مناسب با نوع اتومبیل و تعلیق اقدام به خریداری فنر و کاهش ارتفاع اتومبیل کنید.یک فنر باید با کمک فنر و تعلیق اتومبیل شما همخوانی داشته باشد تا بتواند هندلینگ اتومبیل شما را بهبود بخشد.
اگر فنرهای فابریک اتومبیل را عوض کرده و در نظر دارید از فنرهای سفتتری استفاده کنید باید همراه با این فنرها , کمک فنرهای سفت تری نیز خریداری کنید.فنر ارتفاع CG را کاهش داده و از میزان body roll میکاهد ولی کار اصلی فنر هیچ یک از این موارد نیستند.
در هنگام عبور از روی ناهمواری و دست اندازها فنر و کمک فنر به صورت پیوسته با هم کار میکنند و این دو قطعه به نحوی طراحی شده اند که یکی کار دیگری را تکمیل می کند.هنگام عبور از روی برآمدگی یک فنر سفت میتواند به خوبی تراکم اولیه را تعدیل دهد ولی در این لحظه اگر کمک فنر کارایی کافی نداشته باشد اتومبیل بشدت از روی بر آمدگی جهش خواهد کرد و در نتیجه هندلینگ اتومبیل بدتر خواهد شد و همچنین این فنر سفت باعث خرابی کمک فنر استاندار (اصلی) اتومبیل خواهد شد , ممکن است برای مدتی شما از این نحوه عملکرد راضی باشید ولی بعد از مدتی متوجه خرابی قطعات تعلیق و کاهش هندلینگ اتومبیل خواهید شد.
اگر امکان کافی برای خرید یکجای این قطعات را ندارید تا زمانی که امکان خرید قطعات را داشتید صبر کنید و یا فقط کمک فنرها را تعویض کنید.استفاده از کمک فنرهای سفتتر و با کارایی بالا (Performance shocks) تاثیر بسیار خوبی روی انتقال وزن و تعادل اتومبیل ایجاد کرده و هندلینگ اتومبیل در مقایسه با استفاده تنها از فنرهای سفتتر بسیار بهتر میشود.
Coil-OverSprings
با استفاده از قابلیت بسیار خوب coil-over میتوان ارتفاع تعلیق را تنظیم کرد.coil-over ترکیبی از فنر و کمک فنری است کهامکان آسان تغییر ارتفاع را فراهم میکند.
امکان تنظیم coil-over برای شرایط مختلف racing این قطعه را به یکی از ابزار محبوب و کارآمد برای تقویت هندلینگ اتومبیل تبدیل کرده است.
توسط coil-over حتی بیشتر از فنرهای progressive rate و کمک فنرهای معمولی میتوان ارتفاع را کاهش داد , بدون شک ارتفاع کمتر برای انتقال وزن بهتر خواهد بود ولی همانطور که توصیف شد ارتفاع بسیار کم میتواند باعث صدمه دیدن اتومبیل شود و برای راحتی سرنشینها نیز اصلا خوب نیست.
معمولا در coil-over از فنر Liner استفاده میشود و میزان spring rates سفتتر از فنرهای progressive rate می باشد. در پیست احتیاجی به فنرهای progressive spring نیست و coil-over با تنظیمات racing کارایی بهتری خواهد داشت .با coil-over میتوان همانند فنرهای کوتاه ارتفاع را برای شرایط ریسینگ تنظیم کرد.
میزان سفتی فنرهای coil-over برای شرایط ریس مناسب است و میتواند برای رانندگی در خیابان ناراحت کننده باشد.
دیگر مزیت بزرگ coil-over و اصلی ترین دلیل استفاده از این قطعه امکان تنظیم ارتفاع در هر گوشه اتومبیل به صورت مستقل است و میتوان مرکز ثقل را به هر نحو دلخواه تغییر داد.به خصوص با تنظیم ارتفاع جلو نسبت به عقب و یا یک سمت نسبت به سمت دیگر اتومبیل میتوان مرکز ثقل را به سمت لاستیکهای مشخصی هدایت کرد.اگر در یک پیست احتیاج به انجام تنظمیات مخصوصی باشد بدین روش میتوان تقسیم وزن استاتیکی را تغییر داده و چسبندگی لاستیکهای مشخصی را افزایش داد تا سرعت اتومبیل در این پیست افزایش یابد.
چنانچه عقب اتومبیل ارتفاع بیشتری داشته باشد مرکز ثقل به جلوتر منتقل میشود و برعکس با افزایش ارتفاع جلوی اتومبیل مرکز ثقل به عقب تر منتقل میشود. همچنین میتوان ارتفاع سمت چپ یا راست را به صورت مستقل تنظیم کرد.با انجام این تنظمیات میتوان کاهش چسبندگی لاستیکهای مشخصی را هنگام انتقل وزن تعدیل داد.
برای مثال در یک پیست با تعداد ریاد پیچهای راست پر سرعت با کاهش میزان انتقال وزن به لاستیک چپ بیرونی بر میزان بار روی لاستیک راست عقبی در هنگام انتقال وزن افزوده میشود.در مقایسه با اتومبیلی که ارتفاع همه اطراف آن یکسان است اتومبیلی که با ارتفاع مشابه تنظیمات ارتفاع در اطراف ان به صورت صحیح و مناسب برای پیست انجام شده در کل سریعتر خواهد بود , چرا که این اتومبیل قادر خواهد بود پیچهای راست پر سرعت را با چسبندگی و سرعت بیشتری طی کند.
به نظر میرسد با استفاده از Coli over باید تنظیمات دقیقی روی اتومبیل انجام داد که همانند تنظیم فشار و حرارت لاستیکها دقیق صورت گیرد.میتوانید بی خیال تنظیمات بهتر برای پیست شوید و فقط هنگام ورود به پیست ارتفاع کل اتومبیل را به یک میزان مشخص کاهش دهید ولی اگر Coli over را فقط برای این منظور نخریده اید میتوانید ارتفاع و تنظیمات تقسیم وزن و محل مرکز ثقل را با انجام محاسبات و تمرینات آزمایشی تعیین کنید.(همانند تعیین فشار و حرارت مناسب لاستیکها)
نتیجه گیری و خلاصه
کار فنر نگهداری تماس لاستیک با زمین در هنگام عبور از روی ناهمواری هاست. هر چه سطح زمین نا همواری های بیشتری داشته باشند به فنرهای نرم تری نیاز است.در اتومبیلهای خیابانی نمی توان از فنرهای کاملا ریسی استفاده کرد و باید نوعی از فنر انتخاب کرد که بین شرایط سطح خیابان و پیست توازن ایجاد شود.
کاهش ارتفاع اتومبیل با استفاده از فنرهای کوتاهتر میزان انتقال وزن را کاهش میدهد ولی ارتفاع بسیار کم (کمتر از میزانی که سایر اجزای تعلیق برای آن طراحی شده اند) باعث ایجاد مشکلاتی در هندلینگ اتومبیل و آسیب به اتومبیل میشود و ممکن است با برخورد تعلیق به زمین حادثه خطرناکی رخ دهد.
فنرهای Progressive-rate به گونه طراحی شده اند که میزان body roll بهبود یابد , در هنگام طی کردن پیچ تماس لاستیکها با زمین بهتر شود و میزان انتقال وزن کاهش یابد. با استفاده از این نوع فنرها تنها کمی از راحتی اتومبیل (comfort) کاسته میشود.
بطور کلی ترکیب فنر و کمک فنر coil-over امکان تنظیمات بسیاری را برای racing ایجاد میکند.میتوان ارتفاع را تا حد دلخواه کاهش داد و به منظور کنترل body roll از فنرهای بسیار سفت در coil-over استفاده میشود , همچنین میتوان ارتفاع هر گوشه از اتومبیل را به صورت مستقل تنظیم کرده و تغییرات مورد نظر در تقسیم و انتقال وزن را ایجاد کرد.استفاده از Coil-over برای خیابان میتواند یک زیاده روی محسوب شود چرا که برای بسیاری از افراد میزان سفتی اتومبیل در استفاده از Coil-overs قابل تحمل نیست.
قبل از انجام هر نوع تغییری در سفتی فنرها و بخصوص چنانچه تمایل به استفاده از coil-over دارید حتما قبل از انجام این تغییرات با اتومبیل مشابهی رانندگی کنید تا بعدها دچار پشیمانی نشوید چرا که ممکن است رانندگی در خیابان برای شما تبدیل به یک شکنجه و ناراحتی شود.
به احتمال زیاد شما 97% مواقع در خارج از پیست رانندگی خواهید کرد و با در نظر گرفتن جوانب این کار اقدام به کاهش ارتفاع و افزایش سفتی فنرها کنید.
همیشه قبل از خرید هر قطعه و انجام هر تغییری به خوبی مطالعه کنید و از حصول نتیجه مطلوب و هماهنگی قطعه خریداری شده با اتومبیل شمت اطمینان حاصل کنید , میتوانید انجام تنظمیات و تغییرات را به افراد متخصص بسپارید و یا از رانندگان حرفه ای و با تجربه و متخصصین این امر راهنمایی و کمک بگیرید.