Kuo skiriasi spyruoklinis svoris ir nespyruoklinis svoris?

Automobilių gerbėjai, ypač tie, kurie lenktyniauja, kartais kalba apie „spyruoklinį“ ir „nespyruoklinį“ svorį (arba svorį). Ką reiškia šie terminai?

Spyruoklė yra pakabos komponentas, kuris laiko transporto priemonę ir apsaugo ją, keleivius ir krovinį nuo smūgių. Automobilis be spyruoklių nebūtų labai patogus ir greitai subyrėtų nuo drebėjimo ir smūgių. Arklio traukiamuose vežimuose spyruoklės buvo naudojamos šimtmečius, o dar Ford Model T metalinės spyruoklės buvo laikomos standartinėmis. Šiandien visi automobiliai ir sunkvežimiai važiuoja lakštinėmis spyruoklėmis.

Bet kai sakome, kad automobilis „važiuoja ant“ spyruoklių, iš tikrųjų neturime omenyje viso automobilio. Bet kurio automobilio ar sunkvežimio dalis, kurią palaiko spyruoklės, yra jo spyruoklinė masė, o likusi dalis yra nespyruoklinė masė.

Skirtumas tarp spyruoklinio ir nespyruoklinio

Norėdami suprasti skirtumą, įsivaizduokite, kaip automobilis juda į priekį, kol vienas iš jo priekinių ratų atsitrenks į pakankamai didelį guzą, kad tas ratas judėtų link automobilio kėbulo. Tačiau ratui judant aukštyn automobilio kėbulas gali nejudėti daug arba visai nejudėti, nes jis yra izoliuotas nuo aukštyn judančio rato viena ar keliomis spyruoklėmis; spyruoklės gali susispausti, todėl automobilio kėbulas išliks savo vietoje, kai ratas juda aukštyn ir žemyn po juo. Čia yra skirtumas: automobilio kėbulas ir viskas, kas prie jo tvirtai pritvirtinta, yra spyruokliniai, tai yra izoliuoti nuo ratų suspaudžiamomis spyruoklėmis; padangos, ratai ir viskas, kas tiesiogiai prie jų pritvirtinta, nėra spyruokliniai, o tai reiškia, kad spyruoklės netrukdo jiems judėti automobiliui kylant ar leidžiantis keliu.

Beveik visa tipinio automobilio visuma yra spyruoklinė masė, nes beveik kiekviena jo dalis yra tvirtai pritvirtinta prie kėbulo. Be paties kėbulo, į kurį įeina visi kiti konstrukciniai ar rėmo komponentai, variklis ir transmisija, interjeras ir, žinoma, keleiviai bei kroviniai.

O kaip su spyruokliniu svoriu? Toliau išvardyti dalykai yra atsukti:

• Padangos

• Ratai

• Ratų guoliai ir stebulės (dalys, ant kurių sukasi ratai)

• Stabdžių blokai (daugumoje transporto priemonių)

• Transporto priemonėse su ištisine varomąja ašimi, kartais vadinama varomąja ašimi, ašies mazgas (įskaitant diferencialą) juda kartu su galiniais ratais ir todėl yra be spyruoklių.

Tai nėra ilgas sąrašas, ypač automobiliams su nepriklausoma galine pakaba (t. y. ne vientisa ašimi), nespyruoklinis svoris sudaro tik mažą bendro svorio dalį.

Pusiau spyruoklinės dalys

Yra vienas sunkumas: tam tikras svoris yra iš dalies spyruoklinis ir iš dalies nepaspyręs. Apsvarstykite, pavyzdžiui, veleną, pritvirtintą viename gale prie transmisijos, o kitame – prie rato („pusė veleno“); kai ratas juda aukštyn, o korpusas ir transmisija ne, vienas veleno galas juda, o kitas ne, todėl veleno centras juda, bet ne tiek, kiek ratas. Dalys, kurioms reikia judėti kartu su ratu, bet ne taip toli, vadinamos iš dalies spyruoklinėmis, pusiau spyruoklinėmis arba hibridinėmis. Tipiškos pusiau spyruoklinės dalys yra:

• Pačios spyruoklės
• Amortizatoriai ir statramsčiai
• Valdymo svirtis ir kai kurios kitos pakabos dalys
• Pusveliai ir kai kurie kardaniniai velenai
• Kai kurios vairo sistemos dalys, pvz., vairo rankenėlė

Kodėl visa tai svarbu? Jei didžioji transporto priemonės masės dalis yra be spyruoklių, važiuojant per nelygumus sunkiau išlaikyti padangas kelyje, nes spyruoklės turi daryti didesnę jėgą, kad jas judėtų. Todėl visada pageidautina turėti didelį spyruoklinės ir nespyruoklinės masės santykį, o tai ypač svarbu transporto priemonėms, kurios turi gerai valdyti dideliu greičiu. Taigi lenktynių komandos sumažina svorį be spyruoklinio svorio, pavyzdžiui, naudodamos lengvus, bet plonus magnio lydinio ratlankius, o inžinieriai stengiasi suprojektuoti pakabą su kuo mažesniu spyruokliniu svoriu. Būtent todėl kai kuriuose automobiliuose, pavyzdžiui, 1961–75 metų „Jaguar E“, buvo naudojami stabdžiai, montuojami ne ant rato stebulės, o vidiniame ašies veleno gale: visa tai daroma siekiant sumažinti nespyruoklinį svorį.

Atkreipkite dėmesį, kad nespyruoklinė masė arba masė kartais painiojama su besisukančia mase, nes kai kurios dalys (padangos, ratai, dauguma stabdžių diskų) patenka į abi kategorijas ir todėl, kad vairuotojai nori jas abi sumažinti. Bet tai ne tas pats. Besisukanti masė yra kaip atrodo, viskas, kas turi suktis automobiliui judant į priekį, pvz., vairo snukis atspyruoklė, bet nesisuka, o ašies velenas sukasi, bet tik dalinai. Mažesnis nespyruoklinis svoris pagerina valdymą ir kartais sukibimą, o besisukančio svorio sumažinimas pagerina pagreitį.