Как определить высоту сжатия пружины?

Я рассматриваю возможность замены пружин на своем автомобиле и пытаюсь получить более жесткие пружины, избегая при этом значительного изменения высоты дорожного просвета.

В моем автомобиле одним из старых распространенных способов сделать это было установить пружины из специального выпуска (88SS) автомобиля (либо вытащить со свалки, либо заказать OEM). Эти пружины теперь очень редки, и я подумываю о том, чтобы сделать комплект на заказ.

У меня есть диаметр проволоки, диаметр витка, длина в свободном состоянии и постоянная пружины как моих оригинальных пружин, так и пружин 88SS.

Что я пытаюсь выяснить, учитывая определенное количество приложенного веса, какова будет высота пружины, чтобы я мог сравнить характеристики двух пружин и увидеть, насколько велика будет разница в сжатой высоте.

Я предоставлю спецификации ниже, если вы хотите ответить фактическими цифрами (пожалуйста, покажите свою работу) или самой формулой.

Пружины OEM (F/R)
Диаметр проволоки: 13,8 мм / 13,8 мм
Диаметр витка: 170 мм / 110,0 мм
Длина в свободном состоянии: 294,5 мм / 336,5 мм
Константа пружины: 146 фунтов/дюйм / 188,2 фунтов/дюйм

Пружины 88SS (F/R)
Диаметр проволоки: 14,5 мм / 13,5 мм
Диаметр витка: 170 мм / 110,0 мм
Длина в свободном состоянии: 263 мм / 317,0 мм
Постоянная пружины: 207 фунтов/дюйм / 224 фунта/ дюйм

1984 Nissan 300ZX Turbo 50th Anniversary
Полная масса автомобиля: 3490 фунтов
Полная масса передней оси: 1630 фунтов
Полная масса задней оси: 1860 фунтов

(Боковое примечание: передний вес уменьшился примерно на 60 фунтов из-за удаления кондиционера и, вероятно, хороших 5-10 фунтов из-за замены оригинальной воздушной коробки фильтром K&N)

Спецификации пружин предоставлены http://www.az-zbum.com/information.springs.shtml

Вы должны поставить автомобиль на весы (грузовые весы обычно довольно легко найти и они дешевы в использовании) и получить истинный вес. Полная масса транспортного средства — это полная масса транспортного средства, загруженная в соответствии с максимальными ограничениями, установленными производителем. Большинство более крупных автомобилей значительно меньше этого в дороге (5-местные автомобили, предназначенные для перевозки взрослых и багажа), а некоторые автомобили меньшего размера часто находятся выше этого уровня (например, мой MR2, который позволяет только 399 фунтов для пассажиров и багажа!).
@ Брайан, я думал о вашем предложении о весах, и проблема, которую я вижу, заключается в том, что он также будет измерять неподрессоренную массу (LCA, оси, колеса, роторы, шины и т. Д.). Я не уверен, есть ли действительно точный способ получить точную подрессоренную массу вашего автомобиля без каких-либо усилий.

Ответы (1)

У вас есть жесткость пружины (вы называете ее жесткостью пружины), поэтому вы можете рассчитать ее самостоятельно. ;) Жесткость пружины — это сила (вес/масса), необходимая пружине для сжатия указанной величины. Например, ваши передние пружины OEM сжимаются на 1 дюйм, когда вы кладете на них 146 фунтов.

Таким образом, с указанными вами числами можно рассчитать высоту OEM. Автомобиль опускает 1630 фунтов на переднюю ось. Я предполагаю, что этот вес распределен равномерно и это неподрессоренная масса, просто для простоты. Итак, каждая пружина несет 815 фунтов. Поскольку жесткость передней пружины составляет 146 фунтов на дюйм, мы можем рассчитать, что пружина сожмется на (815/146) 5,58 дюйма. Высота ненагруженной пружины составляет 11,59 дюйма, поэтому высота пружины в нагруженном состоянии составляет (11,59–5,58) 6,01 дюйма.

Итак, если вам нужны более жесткие пружины при той же высоте дорожного просвета, вам нужны пружины со следующими характеристиками:

Во-первых, у нас есть желаемая высота в сжатом виде: 6,01 дюйма.

Во-вторых, жесткость пружины: 207 фунтов/дюйм (передние пружины 88SS).

В-третьих, у нас есть вес на пружину: 815 фунтов.

Таким образом, эти пружины сжимаются (815/207) 3,94 дюйма. Чтобы иметь дорожный просвет 6,01 дюйма, мы должны иметь длину в свободном состоянии (6,01 + 3,94) 9,95 дюйма. Это соответствует длине в миллиметрах ((9,95 * 2,54). )*10) 252,73 мм.

Кстати, очень красивая машина! Я люблю 300ZX, но, к сожалению, в моей стране он очень и очень редок. :(

Спасибо, это то, что я хотел, я понял, что у меня есть правильные данные, какие числа применять друг к другу. В моем случае, похоже, что использование 88SS добавило бы около 0,34 дюйма (принимая во внимание мой уменьшенный вес) спереди, но сзади прибавилось бы только 0,022 дюйма. Я думаю, что если я куплю кастомные раскатанные пружины, они немного отрегулируют передние части.
Этот расчет предполагает, что жесткость пружины постоянна во всем диапазоне сжатия. Я не верю, что это правда, но я не знаю, насколько далеки они были бы.