Know How: Ανάρτηση PART V

Τι κάνει ένα ελατήριο;

Ως «ελατήριο» ορίζουμε το ελαστικό εκείνο μέσο το οποίο αποθηκεύει μηχανική ενέργεια και πιο συγκεκριμένα δυναμική ενέργεια. Ένα ελατήριο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από διάφορα υλικά και να έχει διάφορες μορφές και διατάξεις. Με άλλα λόγια, για να σας προλάβω, τώρα μιλάμε γενικά για «ελατήρια» κι όχι αναγκαστικά για το τυπικό ελικοειδές ελατήριο που συναντάμε στα περισσότερα αυτοκίνητα: «ελατήριο» είναι (φυσικά για τους Κορβετάκηδες) και μία σούστα, ελατήριο είναι (φυσικά για τους Σαξοραλλάκηδες) και μία ράβδος στρέψης, ελατήριο είναι και ένα έλασμα, όπως ο χάρακας, ελατήριο είναι και το λαστιχάκι που σας τυλίγουν γύρω από το χύμα καπνιστό ζαμπόν…

Κοινό χαρακτηριστικό οποιουδήποτε «ιδανικού ελατηρίου», ενός ελατηρίου δηλαδή του οποίου τα χαρακτηριστικά ελαστικότητας και ακαμψίας είναι ίδια σε όλη τη μάζα/μήκος του, είναι ότι όταν το απομακρύνουμε από τη θέση ισορροπίας του (ανάλογα με τον τύπο αυτό μπορεί να σημαίνει είτε συμπίεση είτε μετατόπιση), μας ασκεί με τη σειρά του μία δύναμη αντίθετης φοράς και ανάλογης της μεταβολής του μήκους (π.χ. στα ελικοειδή) ή της γωνίας στρέψης (π.χ. στις ράβδους στρέψης) ή της γωνίας κάμψης του (π.χ. σε μία σούστα), ανάλογα πάντα με το τύπο του. Σε κάθε περίπτωση, όμως, ένα ελατήριο οφείλει να έχει σχετικά μειωμένη ακαμψία σε σχέση με ένα μασίφ στοιχείο ίδιων διαστάσεων, όπως θα ήταν π.χ. μία μασίφ κυλινδρική ράβδος, έτσι ώστε η προαναφερθείσα διαδικασία, κατά την οποία ασκούμε τάση και παίρνουμε ανάλογη παραμόρφωση, να γίνεται με ελεγχόμενο τρόπο (όχι αναγκαστικά «γραμμικό» τρόπο, όπως θα δούμε μιλώντας για προοδευτικά ελατήρια, αλλά σε κάθε περίπτωση ελεγχόμενο).

Απ’ όλα έχει ο μπαξές

Τόσο η επιλογή διαφορετικών υλικών όσο και η επιλογή του διαφορετικού τρόπου που το ελατήριο δέχεται και επιστρέφει τις δυνάμεις, δηλαδή η γεωμετρία, μας δίνουν τους διαφορετικούς υποτύπους ελατηρίων. Όσον αφορά τον αντίκτυπο του είδους ενός ελατηρίου στη συμπεριφορά του οχήματος, όπως θα δούμε μιλώντας π.χ. για high-tech σούστες, αυτό που μετράει και που τελικά φτάνει στο τιμόνι μας σαν αίσθηση είναι τα χαρακτηριστικά μεγέθη του ελατηρίου (ακαμψία, ελαστικότητα, εσωτερικές τριβές, αδράνεια κτλ.) αυτά καθαυτά ως τελικά φυσικά μεγέθη και όχι το πώς αυτά προκύπτουν από πλευράς διάταξης, σχήματος και υλικών. Αυτό σημαίνει ότι θεωρητικά αν καταφέρουμε να δώσουμε σε ένα ελατήριο τα επιθυμητά χαρακτηριστικά ελαστικότητας, είτε αυτό είναι ατσάλινο είτε λαστιχένιο είτε από άζωτο, τα δυναμικά χαρακτηριστικά της ανάρτησης συνολικά και κατ’ επέκταση όλου του αυτοκινήτου, στο τέλος η συμπεριφορά που αυτό προσδίδει σε επιπέδο «κρατήματος» είναι θεωρητικά ως προς το ελατήριο αυτό καθαυτό κοινή. Αυτό αποδεικνύεται ακριβώς από το γεγονός ότι στην αυτοκινητοβιομηχία δεν επικράτησε ποτέ κάποιος ένας και μοναδικός τύπος: τα ελικοειδή δεν εξαφάνισαν τις αεραναρτήσεις, οι ράβδοι στρέψης δεν εξαφάνισαν τις σούστες και εφαρμογές, όπως η υδροπνευματική ανάρτηση, ή τα λαστιχένια ελαστικά μέσα βρήκαν εφαρμογές. Ανάλογα με την εφαρμογή, τον διαθέσιμο χώρο, την αρχιτεκτονική της υπόλοιπης ανάρτησης και του κόστους, υπάρχει χώρος για όλους τους τύπους ελατηρίων, όλοι οι καλοί πάντα χωράνε και μην ξεχνάτε ότι «όχημα» δεν είναι μόνο τα ΙΧ μας!

Πριν όμως κάποιος μιλήσει για υλικά, πρέπει να μιλήσει πρώτα για …κατάσταση ύλης: στερεό, υγρό ή αέριο ελατήριο..;;! Τα αέρια ως ελαστικά μέσα παρουσιάζουν μεγάλη ενδοτικότητα σε συμπίεση, κάτι επιθυμό για ένα ελαστικό μέσο και όταν μιλήσουμε για αεροαναρτήσεις, θα πιάσουμε πιο αναλυτικά τα άζωτα και τις πιέσεις που χρησιμοποιούμε. Σε κάθε περίπτωση φυσικά μην ξεχνάμε ότι ΟΛΑ τα αυτοκίνητα ήδη διαθέτουν τουλάχιστον τέσσερις αεραναρτήσεις από το εργοστάσιο: τα ελαστικά τους!

Μεταξύ των υγρών ελαστικών μέσων (προσοχή μιλάμε πάντα για ελατήρια με υγρά εδώ, όχι αμορτισέρ και άλλα μέσα απόσβεσης, αυτά είναι άλλου παπά ευαγγέλια!) και δεδομένου ότι σε σύγκριση με τα αέρια τα υγρά πρακτικά (αλλά όχι εντελώς) είναι «ασυμπίεστα», το λάδι είναι αυτό με τη μεγαλύτερη συμπιεστότητα για τα δεδομένα των υγρών και ενώ χρησιμοποιείται κατά κόρον ως ελατήριο στην αεροπορική βιομηχανία στα γόνατα του συστήματος προσγείωσης, σε πιο …γήινα μέσα μεταφοράς δεν προτιμάται. Υγρά με νερό ή μείγμα νερού-αλκοόλης ως κυρίαρχα στη σύσταση τους συμπιέζονται ακόμα λιγότερο κι από το λάδι οπότε ενώ δεν χρησιμοποιούνται τα ίδια ως το ελαστικό μέσο, εντούτοις είναι πολύτιμα ως υδραυλικά μέσα για να μεταφέρουν εμμέσως τις δυνάμεις σε άλλα επιπρόσθετα ελαστικά μέσα, όπως είναι τα λαστιχένια ελατήρια στις «Hydrolastic» αναρτήσεις ή οι αεροθάλαμοι στις αναρτήσεις τύπου «Hydragas».

Περνώντας στην πιο κλασσική …φυσική κατάσταση υλικών για ελατήρια αυτοκινήτων, τη στερεά, τα λαστιχένια υλικά, όπως το καουτσούκ, θεωρητικά είναι ιδανικά από πλευράς φυσικής ενδοτικότητας. Σε αυτήν την κατηγορία μπορούν να τοποθετηθούν και τα πλαστικά ελαστικά μέσα, όπως είναι εν μέρει π.χ. οι σούστες των Κορβέτ που φτιάχνονται από σύνθετα υλικά, ενώ σε κάθε περίπτωση για να κρατηθεί ένα λαστιχένιο ή πλαστικό ελατήριο ανέπαφο μακροπρόθεσμα από πλευράς καταπόνησης σε κόπωση, όπως θα δούμε, ιδανικά χρησιμοποιείται σε καταπόνηση τόσο υπό συμπίεση (όπως ένα κλασσικό ελικοειδές) όσο και υπό διάτμηση (κάθετα στη διεύθυνση συμπίεσης). Για τα μέταλλα, τα επίπεδα αντοχής σε εφελκυσμό και θλίψη φυσικά είναι τεράστια κι έτσι αυτές οι καταπονήσεις δεν αφορούν τη χρήση τους ως ελαστικα μέσα, όποτε όταν μιλάμε για μεταλλικά ελατήρια, μιλάμε είτε για κάμψη (σούστες) είτε για στρέψη (ράβδοι στρέψης) είτε για συνδυασμό κάμψης και στρέψης (ελικοειδή ελατήρια), όπως προαναφέραμε.

Η σταθερά ελατηρίου

Το βασικό τεχνικό χαρακτηριστικό οποιουδήποτε ελατηρίου είναι η «σταθερά ελατηρίου», το λεγομένο και «spring rate» ή σταθερά «k» του ελατηρίου, η οποία καθορίζει πρακτικά τα πάντα, άμεσα ή έμμεσα, από το ύψος που θα κάτσει το αυτοκίνητο στατικά, τη μεταφορά βάρους στον εγκάρσιο και τον διαμήκη άξονα, όπως την περιγράψαμε στις προηγούμενες συνέχειες και φυσικά την όλη σκληρότητα της ανάρτησης κατά τη συμπίεση και την έκταση.

Όταν ένα ελατήριο συμπιέζεται ή εκτείνεται, η σχέση ασκούμενης δύναμης και έκτασης (ή κάμψης ή στρέψης του) εξαρτάται από το spring rate/τη σταθερά ελατηρίου και μάλιστα όχι έτσι γενικά, αλλά άμεσα ως ο λόγος των δύο:

Δύναμη ελατηρίου = σταθερά ελατηρίου x έκταση

Αυτός είναι ο λεγόμενος Νόμος του Χουκ (όχι του Κάπτεν, του Ρόμπερτ) και διέπει ΟΛΑ τα (ιδανικά) ελατήρια ανεξαρτήτως τύπου (ρε παιδιά, δεν είμαι ο Ράιαν, ο Μπράιαν είμαι).

Από τον πιο πάνω τύπο προκύπτει ότι το spring rate είναι δύναμη/απόσταση, οπότε ανάλογα μετριέται και από πλευράς μονάδων: τυπικά μιλάμε λοιπόν για N/m, όμως πρακτικά χρησιμοποιούνται μονάδες μάζας για τη δύναμη, εξού και στο εμπόριο μιλάμε για ελατήρια με spring rate σε kg/mm ή σε lb/in, ανάλογα με τον κατασκευαστή. Η πρώτη μονάδα φανερώνει πόσα κιλά κάθετης δύναμης απαιτεί το ελατήριο για κάθε χιλιοστό συμπίεσής του, ενώ το δεύτερο πόσες λίβρες για κάθε ίντσα συμπίεσης. Οι Αμερικάνοι χρησιμοποιούν φυσικά το δεύτερο, σε λίβρες και οι Ευρωπαίοι βελτιωτές συχνότερα το πρώτο, σε κιλά, αλλά η σχέση τους είναι συγκεκριμένη: 1 kg/mm = 56 lb/in, όποτε όταν ακούτε για ελατήρια χαμηλώματος «500 λιβρών», σημαίνει ελατήρια των 8,9 kg/mm ή 89kg/cm.

Όταν μιλάμε για ράβδους στρέψεις, οι μονάδες είναι αντίστοιχες, αλλά με ροπή αντί για δύναμη και με γωνία αντί για έκταση/συμπίεση: Νm/rad στο μετρικο σύστημα και or ft.lb/μοίρα για τους Αγγλοσάξονες. Το αντίστροφο του spring rate/σταθεράς ελατηρίου είναι η ενδοτικότητα που ισούται με 1/spring rate: αν ένα ελατήριο έχει π.χ. 10 kg/mm spring rate, τότε έχει ενδοτικότητα 0,1mm/kg. Την ενδοτικότητα του ελατηρίου θυμηθείτε την όταν θα μιλήσουμε για διατάξεις με παραπάνω από ένα ελικοειδές ελατήριο ανά άξονα.

Σκληρά ελατήρια δεν συναντάμε φυσικά μόνο σε βελτιωμένα ή και πολλά μαμά αυτοκίνητα δρόμου με «μπετόν» ανάρτηση, αλλά και στα επαγγελματικά οχήματα που φορτώνουν βάρη, τα οποία με μαλακά ελατήρια θα εξαντλούσαν τη διαθέσιμη διαδρομή της ανάρτησής τους και θα πηγαίναν με τα bump stops. Αν ποτέ ακούσετε τιμές για spring rate φορτηγών ή ακόμα χειρότερα αξόνων τρένων, τότε θα καταλάβετε ότι τελικά δεν είναι και τόσο σκληρό το εργαλείο σας, αλλά όταν έχει να κουβαλήεις τόνους, δεν παίζεις με παιδικά  spring rates: αν έχετε ποτέ μπει σε άδειο -από πλευράς φορτίου- στην καρότσα φορτηγό, θα έχετε καταλάβει πόσο σκληρή είναι η ανάρτηση, τόσο σκληρή που θα την ζήλευε κάθε κάγκουρας με κομμένες τις μισές σπείρες, αλλά όμως αυτό είναι το τίμημα που πληρώνεις όταν θες μην τερματίζεις από διαδρομή ανάρτησης όντας φορτωμένος.

Και φυσικά, όταν θα μιλήσουμε και αργότερα για στήσιμο πιο ολοκληρωμένα, συμπεριλαμβανομένων και των αμορτισέρ, η σκληρότητα των ελατηρίων είναι το Α και το Ω σε πρωταρχικό επίπεδο όσον αφορά τη συμπεριφορά στο δρόμο, αφού αυτή καθορίζει τόσο τη διατήρηση της επαφής του τροχού με τον δρόμο όσο και την απομόνωση του αμαξώματος (της φερόμενης μάζας πιο σωστά) από τον δρόμο. Η ποιοτική/πρακτική ερμηνεία του άνωθεν τύπου του Hooke είναι ότι καθώς συμπιέζεται ένα ελατήριο, περνώντας π.χ. πάνω από ένα σαμάρακι, το spring rate μένει στο ίδιο, όμως όσο η συμπίεση προχωράει, αυξάνεται και η δύναμη που το ελατήριο κοντράρει την κίνηση αυτή. Ακριβώς το ίδιο συμβαίνει στην έκταση: αν ο τρόχος μας κρεμαστεί στην άκρη του γκρεμού ή αν σηκώσουμε το αυτοκίνητο στη μία γωνία του, τότε η δύναμη επαναφοράς του ελατηρίου στη θέση ισορροπίας είναι ανάλογη του πόσο εκτείναμε.

Αναφέραμε πιο πάνω τον όρο «φερόμενη μάζα». Είχαμε δει τον διαχωρισμό φερόμενων/μη φερόμενων μαζών κάποτε που είχαμε μυήσει τροχούς, αλλά πρέπει να το κάνουμε τώρα εδώ και από τη σκοπιά της ανάρτησης. Ας πούμε λοιπόν ότι έχουμε ένα αυτοκίνητο που ζυγίζει 1500 κιλά και που έχει ομοιόμορφη στατική κατανομή βάρους και στις τέσσερις γωνίες του. Αυτό σημαίνει ότι έχει 375 κιλά κάθετης δύναμης να πιέζουν κάθε ελατήριο στην καθεμία γωνία του. Αν υποθέσουμε ότι κάθε γωνία έχει μη φερόμενη μάζα 75 κιλών συνολικά, τότε η φερόμενη μάζα σε καθεμία από τις τέσσερις γωνίες θα είναι 300 κιλά. Η μη φερόμενη μάζα περιλαμβάνει όλα τα σημεία/εξαρτήματα του αυτοκινήτου τα οποία δεν στηρίζονται ως μάζα/βάρος από το ελατήριο και αυτά είναι το ζαντολάστιχο, το άκρο-μουαγιέ και η μισή μάζα του ίδιου του ελατηρίου, του αμορτισέρ και των ψαλιδιών. Η φερόμενη μάζα είναι όλα τα υπόλοιπα, δηλαδή όλο το αμάξωμα και όλο το σαλόνι, το πλαίσιο, ο κινητήρας, η μέταδοση κτλ., συν το υπόλοιπο μισό από το ίδιο το ελατήριο, το αμορτισέρ και τα ψαλίδια. Με τη φερόμενη μάζα των 300 κιλών ανά γωνία στο παράδειγμά μας, χρειαζόμαστε τάση συμπίεσης 300 κιλών από το κάθε ελατήριο για να κάτσει το αυτοκίνητο στο κανονικό του ύψος. Αν πούμε τώρα ότι η διαδρομή της ανάρτησης είναι 10 πόντων σε συμπίεση και άλλων 10 πόντων σε έκταση από τη θέση ισορροπίας της, τότε το spring rate επί του τροχού θα πρέπει να είναι 30 κιλά/εκατοστό για να μπορέσει να απορροφήσει πλήρως τη συμπίεση από ένα σαμαράκι που επιταχύνει τον τροχό μας προς τα πάνω με 1g επιτάχυνσης, καλύπτοντας ολόκληρη τη διαθέσιμη συμπίεση της ανάρτησης.

 

Τι είναι το wheel rate

Αναφέραμε πιο πάνω «spring rate επί του τροχού» και το αφήσαμε έτσι, οπότε ας δούμε τώρα το έτερον ήμισυ του spring rate που είναι το wheel rate ή «ενεργός σταθερά ελατηρίου επί του τροχού». Το wheel rate λοιπόν είναι το ενεργό spring rate όταν αυτό μετριέται όχι επί του ελατηρίου αυτού καθαυτού, αλλά επί του τροχού. Γιατί να μας νοιάζει η σκληρότητα επί της κίνησης του τροχού..; Μα εκεί είναι που ασκούνται τελικά όλες οι δυνάμεις μέσω του πέλματος του ελαστικού… Γιατί υπάρχει το wheel rate..; Γιατί υπάρχει σχέση μοχλισμού μεταξύ του σημείου που εδράζεται το ελατήριο και του τροχού, δηλαδή η δύναμη του ελατηρίου δεν μας νοιάζει μόνο ως μέτρο, αλλά και ως απόσταση από το κέντρο περιστροφής του τροχού, με άλλα λόγια μας νοιάζει ως ροπή και όχι ως δύναμη σκέτη: αν έχουμε μία πόρτα και ένα συγκεκριμένο ελατήριο (δηλαδή συγκεκριμένο spring rate) που συνδέεται με αυτήν καθώς την ανοίγουμε, αν το ελατήριο πιάνει στην πόρτα κοντά στο μεντεσέ της, τότε το «door (!) rate» είναι μικρότερο απ’ ό,τι θα ήταν αν έπιανε κοντά στο πόμολο, αφού για δεδομένο spring rate, στη δεύτερη περίπτωση, η ροπή/σχέση μοχλισμού είναι μεγαλύτερη.

Έτσι και με τη σχετική θέση ελατηρίου και τροχού στο αυτοκίνητο, όπως αυτή καθορίζεται από τη γεωμετρία της ανάρτησης. Το wheel rate προκύπτει ότι μπορεί να είναι από ίσο με το spring rate έως πολύ μικρότερο, αλλά ποτέ μεγαλύτερο κι αυτό έχει να κάνει με τη θέση του: κατά βάση τα ελατήρια εδράζονται πάνω σε ψαλίδια, βραχίονες ανάρτησης ή κάποιο άλλο κομμάτι της ανάρτησης που πιβοτάρει επί του στιγμιαίου κέντρου περιστροφής της, όπως περιγράψαμε τον προηγούμενο μήνα. Αν λοιπόν έχουμε ένα ελατήριο με spring rate 500 λιβρών (89kg/cm) και μεταφέρουμε τον τροχό προς τα έξω μία ίντσα/2,5cm, κρατώντας το υπόλοιπο αυτοκίνητο σταθερό, τότε το ελατήριο θα συμπιέζεται λίγο λιγότερο από πριν. Στο τέλος της ημέρας πάντως, αυτό που μας ενδιαφέρει συνολικά σε επίπεδο συστήματος, δηλαδή συνολικών χαρακτηριστικών ανάρτησης του αυτοκινήτου, είναι το wheel rate, από μόνο του το spring rate δεν λέει και πολλά, αν δεν γνωρίζουμε πού ακριβώς επιδρά στον όλο μοχλισμό της ανάρτησης.

Η μαθηματική σχέση που ενώνει το spring rate με το wheel rate δεν είναι γραμμική, δηλαδή προσθέτοντας π.χ. 100 λίβρες στο spring rate δεν σημαίνει ότι θα αυξηθεί 100 λίβρες και το wheel rate, εκτός κι αν το ελατήριο θεωρητικά εδραζόταν ακριβώς πάνω στον στιγμιαίο άξονα περιστροφής της ανάρτησης. Από τη στιγμή όμως που υπάρχουν σύνδεσμοι/ψαλίδια στην ανάρτηση, τότε έχουμε σχέση μοχλισμού μεταξύ των δύο.

Η αρχή υπολογισμού της σχέσης των δύο μεγεθών συσχετίζεται με τον τύπο της ροπής αποκατάστασης που είδαμε τον προηγούμενο μήνα στην περίπτωση των διπλών ψαλιδιών, δηλαδή με τα γεωμετρικά μεγέθη της διάταξής μας. Αν πάρουμε κι εδώ λοιπόν το παράδειγμα των διπλών ψαλιδιών με το ελατήριο να εδράζεται σε κάποιο σημείο κατά μήκος του κάτω ψαλιδιού, η σχέση spring/wheel rate έχει ως εξής:

Wheel Rate = Spring Rate x (a/b)^2 x (c/d)^2, όπου:

a = η απόσταση της έδρασης του κάτω ψαλιδιού στο πλαίσιο από το σημείο του ψαλιδιού που πιάνει το ελατήριο

b = το μήκος (προβολής) του κάτω ψαλιδιού, δηλαδή αν θεωρήσουμε το κάτω ψαλίδι παράλληλο στο έδαφος, τότε η απόσταση μεταξύ της έδρασης του κάτω ψαλιδιού στο πλαίσιο και της έδρασής του στο άκρο (π.χ. στο ball joint)

c = η απόσταση του στιγμιαίου κέντρου περιστροφής της ανάρτησης από την έδραση του κάτω ψαλιδιού στο άκρο

d = η απόσταση του στιγμιαίου κέντρου περιστροφής της ανάρτησης από το κέντρο του πέλματος

Αν π.χ. έχουμε ένα ελατήριο με spring rate 500 λιβρών και το τοποθετήσουμε σε μία ανάρτηση με a=25 πόντους, b=35 πόντους, c=250 πόντους και d=300 πόντους, τότε το

Wheel rate = 500 (25/35)^2 x (250/300)^2 = 177 λίβρες

Με άλλα λόγια, το τελικό/ενεργό wheel rate είναι περίπου το ένα τρίτο του αρχικού spring rate του ελατηρίου μας. Αν λοιπόν αυτό το ελατήριο το αντικαταστήσουμε με ένα σκληρότερο κατά π.χ. 100 λίβρες, επίσης τότε το wheel rate θα αυξηθεί κατά ένα τρίτο αυτού (περίπου 35 λίβρες) και όχι κατά 100. Ο λόγος που στον τύπο του wheel rate πάνω έχουμε τετράγωνα στο λόγο των γεωμετρικών αποστάσεων της ανάρτησης και όχι απλή γραμμική σχέση, δηλαδή που η επίδραση της γεωμετρίας της ανάρτησης έχει «διπλής ισχύος» επίδραση στο wheel rate και όχι απλή, είναι ότι η γεωμετρία έχει ακριβώς διπλή επίδραση στη συνολική σταθερά του ελατηρίου σε επίπεδο συστήματος (δηλαδή στο wheel rate): επηρεάζει τη ροπή μοχλισμού διπλά, δηλαδή τόσο ως προς τη δύναμη όσο και ως προς την απόσταση από τον άξονα περιστροφής της ανάρτησης (μοχλισμό).

Κι ενώ στο «απλό» παράδειγμα πάνω χρησιμοποιήσαμε διπλά ψαλίδια, δηλαδή μία πλήρως ανεξάρτητη διάταξη ανάρτησης, όπου τα γεωμετρικά μεγέθη είναι σχετικά «σταθερά» μεταξύ τους στην κάθε πλευρά του ίδιου άξονα, η κατάσταση μπλέκει πολύ όταν μιλάμε για μη ανεξάρτητες αναρτήσεις, όπως είναι οι ημιάκαμπτοι ή άκαμπτοι/μασίφ άξονες. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν κοιτάμε τον άξονα παράλληλα με τον διαμήκη άξονα του αυτοκινήτου, δηλαδή κοιτάμε από μπροστά ή από πίσω, ο υπολογισμός του wheel rate δεν διαφέρει από αυτόν των διπλών ψαλιδιών πιο πάνω. Όταν όμως κοιτάμε τον άξονα από το πλάι (παράλληλα με τον εγκάρσιο άξονα το αυτοκινήτου) κι επειδή οι τροχοί μεταξύ τους συνδέονται, κατά την επιτάχυνση ή την επιβράδυνση, το στιγμιαίο σημείο περιστροφής/πιβοταρίσματος (και επομένως οι ανάλογες αποστάσεις στον τύπο πάνω) τείνουν στο άπειρο μιας και οι δύο τροχοί μετακινούνται κι επομένως έτσι ο νοητός άξονας του ελατηρίου έρχεται ακριβώς παράλληλα με το πέλμα του τροχού.

Αποτέλεσμα είναι το πραγματικό/ενεργό wheel rate κατά το στρίψιμο, δηλαδή υπό πλευρικά φορτία, να είναι διαφορετικό απ’ ό,τι όταν είναι κατά την επιτάχυνση ή επιβράδυνση. Και ενώ αυτή η διαφοροποίηση στη συμπεριφορά της ανάρτησης και επομένως της οδηγικής συμπεριφοράς του αυτοκινήτου μπορεί να ελαχιστοποιηθεί επιλέγοντας μία γεωμετρία ανάρτησης με το ελατήριο όσο πιο κοντά στον τροχό γίνεται, αυτό παραμένει ένα απλό παράδειγμα που δείχνει πώς μία ανεξάρτητη ανάρτηση «βολεύει» από πλευράς διατήρησης ρυθμίσεων και ομοιογένειας της συμπεριφοράς του αυτοκινήτου υπό διαφορετικές συνθήκες φόρτισης της ανάρτησης. Θα δούμε πιο αναλυτικά αργότερα την όλη σύγκριση «ανεξάρτητων vs. μη ανεξάρτητων» τύπων αναρτήσεων, όταν τελειώσουμε με την περιγραφή των επιμέρους εξαρτημάτων και προχωρήσουμε να δούμε τον κάθε τύπο της ανάρτησης ως σύνολο.

Αφού λοιπόν έχουμε υπολογίσει τα wheel rate κάθε τροχού, δηλαδή ξέρουμε και τις τέσσερις διαφορετικές συμπεριφορές στις γωνίες του αυτοκινήτου αθροιστικά, τότε μπορούμε να γυρίσουμε στην αρχική μας κουβέντα περί φερόμενης μάζας του οχήματος και να δημιουργήσουμε νούμερα για το λεγόμενο «ride rate» και την αντίστοιχη ιδιοσυχνότητα συντονισμού της ανάρτησης κατά την κατακόρυφη κίνησή της ως προς το αμάξωμα. Αυτό το τελευταίο με τη σειρά του θα καθορίσει τόσο τη συνολική σκληρότητα της ανάρτησης όσο και τις ανάγκες από πλευράς διαδρομής της ανάρτησης, δηλαδή της απόστασης μεταξύ τέρμα συμπιεσμένου ελατηρίου και τέρμα εκτεταμένου. Και κάπου εκεί μπαίνουν και τα αμορτισέρ στο παιχνίδι και κάπου εκεί αρχίζει και μετράει το πάντρεμα των χαρακτηριστικών ελατηρίου-αμορτισέρ και κάπου εκεί θα μας βρει, καλά να ‘μαστε, το Πάσχα. Καλά Χριστούγεννα σε όλους!