Know How: Ανάρτηση Part VIII

Έλικα και ξερό ψωμί

Βασική δουλειά ενός ελατηρίου, ανεξαρτήτως του είδους του, είναι η αποθήκευση και η εν συνεχεία απελευθέρωση μηχανικής ενέργειας και πιο συγκεκριμένα δυναμικής ενέργειας. Στη περίπτωση της ανάρτησης, η ανταλλαγή αυτή ενέργειας έχει σκοπό την απορρόφηση μίας ανωμαλίας του δρόμου ή/και τη διατήρηση της επαφής και άρα των δυνάμεων μεταξύ των κύριων επιφανειών, δηλαδή του τροχού και του δρόμου.

Είδαμε ότι αυτό το πετυχαίνουμε στρίβοντας μία ράβδο (ράβδοι στρέψης), είδαμε πώς το πετυχαίνουμε κάμπτοντας ένα έλασμα (σούστες), ώρα να δούμε πώς και γιατί σε γενικές γραμμές στην αυτοκινητοβιομηχανία καταλήξαμε να το πετύχουμε αυτό, διαμορφώνοντας μία ελαστική ράβδο σε έλικα: τα ελικοειδή ελατήρια είναι τόσο χαρακτηριστικά σε μορφή, εντός και εκτός αυτοκινητοβιομηχανίας, που όταν κάποιος πει σκέτη τη λέξη «ελατήριο», εκ προοιμίου πρακτικά εννοεί το ελικοειδές ελατήριο. Όταν στο ελικοειδές ελατήριο δεν ασκούνται φορτία, τότε βρίσκεται στο λεγόμενο «φυσικό μήκος» του, με τις σπείρες του σε ισορροπία. Όταν στο ελατήριο όμως ξεκινάμε να εφαρμόζουμε τάσεις, τι ακριβώς συμβαίνει..;

Εδώ το πράγμα μπλέκει λίγο γιατί σε αντίθεση με τα άλλα δύο είδη «ελατηρίων» που είδαμε, η φόρτιση δεν είναι μονοειδής: σε μία ράβδο στρέψης έχουμε στρέψη και σε μία σούστα έχουμε κάμψη, στο ελικοειδές όμως ελατήριο …εξαρτάται. Όταν φορτίζουμε ένα ελατήριο παράλληλα με τον άξονα της έλικάς του, δηλαδή απλά το (από)συμπιέζουμε, η τυπική δηλαδή φόρτιση στην περίπτωση της ανάρτησης, τότε μιλάμε κατά βάση και σχεδόν αποκλειστικά για στρέψη, με άλλα λόγια το ελατήριό μας δρα σαν μία μακριά ράβδος στρέψης, η οποία απλά έχει διαμορφωθεί σε σχήμα έλικας και η καταπόνηση είναι ουσιαστικά στρεπτική. Υπό τέτοια καταπόνηση, η διάμετρος των σπειρών μένει πρακτικά σταθερή.

Όταν όμως σε ένα ελικοειδές ελατήριο αντί για αξονικές τάσεις ασκούμε ακτινικές, δηλαδή κάθετες και offset στον άξονα της έλικας, όπως π.χ. στην περίπτωση μίας οπλισμένης ποντικοπαγίδας, τότε μιλάμε για καμπτική καταπόνηση και το ελατήριό μας αντιμετωπίζει κάμψη. Σε αυτό το σενάριο, η διάμετρος των σπειρών δεν μένει σταθερή, αλλά αυξομειώνεται ανάλογα με τις τάσεις που ασκούμε. Στις αναρτήσεις των αυτοκινήτων, μας ενδιαφέρει το πρώτο σενάριο, δηλαδή η αξονική καταπόνηση, όμως τονίσαμε πάνω ότι ακόμα και υπό τέτοιες συνθήκες μιλάμε για «κατά βάση» στρέψη/στρεπτική καταπόνηση και όχι «απόλυτη/100%» στρέψη. Γιατί..; Γιατί αυτό εξαρτάται από τη γωνία της έλικας των σπειρών. Μέχρι 10 μοίρες γωνία τα μαθηματικά (βλ. τιμή ημιτόνου γωνίας) μας λένε ότι μπορούμε να ξεχάσουμε τη συνιστώσα της κάμψης και να θεωρήσουμε ότι έχουμε αγνή παρθένα στρέψη. Πάνω από 10 μοίρες γωνία έλικας αρχίζει και γίνεται η ιστορία μία μείξη στρέψης και κάμψης, ενώ σε πολύ μεγάλες γωνίες υπερισχύει η κάμψη. Στα ελατήρια των αυτοκινήτων, η γωνία τυπικά δεν υπερβαίνει υπό κανονικές συνθήκες (συμπίεση/αποσυμπίεση υπό το βάρος του οχήματος) τις 10 μοίρες (τουλάχιστον δεν τις υπερβαίνει κατά πολύ ακόμα και κοντά στη πλήρη επιτρεπτή από τη γεωμετρία των γονάτων/coilover ή διάταξης με ξεχωριστά ελατήρια από τα αμορτισέρ έκταση της διαδρομής της ανάρτησης), οπότε και τυπικά θεωρούμε ότι έχουμε μόνο στρέψη. Αυτό κρατήστε το απλά για την ώρα ως δεδομένο για πιο κάτω που θα δούμε πώς προκύπτει η σκληρότητα/σταθερά ενός ελικοειδούς ελατηρίου αυτοκινήτου.

Πώς τα φτιάχνουν..;

«Σε τεράστια εργοστάσια στη Γερμανία» θα ήταν μία γρήγορη απάντηση, αλλά ας μην είμαστε τόσο κυνικοί… Κατ’ ουσία, από πλευράς κατασκευής μιλάμε για την περιέλιξη μίας μεταλλικής ράβδου γύρω από έναν κύλινδρο-καλούπι, ώστε να προκύψει η γεωμετρική έλικα του ελατηρίου μας. Τυπικά το υλικό που χρησιμοποιείται για τα ελατήρια είναι το βαμμένο (η θερμική κατεργασία, όχι ο χρωματισμός…) ατσάλι, το οποίο τοποθετείται σε ειδικό μηχάνημα που ονομάζεται «auto-coiler»: η ράβδος τροφοδοτείται σε έναν ειδικό τόρνο, ο οποίος διαθέτει στον άξονά του έναν κύλινδρο-καλούπι, ανάλογων διαστάσεων με αυτές του επιθυμητού τελικού ελατηρίου. Το μηχάνημα οδηγεί τη ράβδο στον περιστρεφόμενο κύλινδρο, ενώ ταυτόχρονα το μετακινεί κατά μήκος, έτσι ώστε να δημιουργηθούν οι διαδοχικές σπείρες. Με το που τυλιχτεί το ελατήριο στο επιθυμητό μήκος, το ελατήριο αφαιρείται από τον τόρνο και βουτιέται ολόκληρο σε λάδι για να κρυώσει. Στη συνέχεια ακολουθεί η θερμική κατεργασία της «επαναφοράς» (επαναθέρμανση), έτσι ώστε να μειωθεί η ψαθυρότητα του υλικού που επήλθε όταν το κρυώσαμε στο προηγούμενο βήμα.

Από πλευράς θερμοκρασιών της αρχικής ράβδου, κάτι το οποίο συσχετίζεται φυσικά και με το κράμα το οποίο επιλέγουμε ως υλικό, υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες κατεργασίας. Η πρώτη είναι η «εν ψυχρώ» κατεργασία ελατηρίων, η οποία αφορά μονάχα ελατήρια ράβδου πολύ μικρής διαμέτρου και δεν αφορά τα τυπικά ατσάλινα ελατήρια της ανάρτησης ή αφορά μονάχα πολύ ειδικές εφαρμογές, όπως είναι π.χ. τα πολύ ελαφριά ελατήρια τιτανίου που φοράνε κάποια supercars. Η δεύτερη κατηγορία είναι τα «εν θερμώ» διαμορφωμένα ελατήρια, τα οποία με τη σειρά τους είτε φτιάχνονται από προθερμασμένη μπάρα-ράβδο κυκλικής διατομής και διαμέτρου από 18mm μέχρι 56mm, είτε από μεταλλικές κουλούρες, όταν η διάμετροι παίζουν πιο κάτω (10-36mm). Από πλευράς κραμάτων ατσαλιού, ανάλογα με την ποιότητα, την εφαρμογή και την επιθυμητή σκληρότητα, οι κατασκευαστές ελατηρίων διαθέτουν ευρεία γκάμα είτε κραμάτων με σκέτο Cr/χρώμιο είτε CrMo/χρώμιο-μολυβδαίνιο, δηλαδή τα γνωστά κράματα «cromoly».

Γιατί μιλάμε όμως μόνο για κράματα, είναι όλα τα ελικοειδή ελατήρια μεταλλικά..;! Όχι! Πριν λίγα χρόνια, το 2014, η ιταλική Sogefi (πολύ μεγάλος προμηθευτής της αυτοκινητοβιομηχανίας) σε συνεργασία με την Audi παρουσίασαν τα πρώτα «πλαστικά» ελατήρια από σύνθετα υλικά σε αυτοκίνητο παραγωγής (στο αγαπημένο αυτοκίνητο κάθε Γερμανού οικογενειάρχη, το Α6 Avant): φτιαγμένα από διαδοχικές στρώσεις υαλονημάτων (φάιμπεργκλας) διαφορετικών γωνιών πλέγματος μέσα σε μήτρα εποξικής ρητίνης (GFRP - glass fiber reinforced polymer), μειώσανε έτσι το βάρος των κλασσικών ατσάλινων ελατηρίων κατά 40-70%, κερδίζοντας περίπου 4 έως 6 κιλά ανά αυτοκίνητο. Επιπλέον μπόνους η μείωση του θορύβου κατά τη λειτουργία τους και ότι φυσικά δεν έχουν θέμα με οξείδωση στο πέρασμα του χρόνου. Σε σχέση με τα ατσάλινα, για να πετύχουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά, η διάμετρος των σπειρών μεγάλωσε, αλλά ο συνολικός αριθμός των σπειρών τους μειώθηκε (σε λίγο θα δούμε ακριβώς τι σημαίνουν αυτά). Κι ενώ αυτή ήταν η πρώτη εφαρμογή ελικοειδών ελατηρίων από σύνθετα υλικά στην αυτοκινητοβιομηχανία, όπως είδαμε στην προηγούμενη συνέχεια, η πρωτοπορία στα πλαστικά ελατήρια συνολικά πηγαίνει στους Αμερικάνους της Chevrolet και στις σούστες της Corvette C4 από το 1984.

Σταθερά ελικοειδούς ελατηρίου

Είδαμε ήδη πριν πιάσουμε τους υποτύπους ελατηρίων τι σημαίνει σταθερά ελατηρίου/spring rate, είδαμε πώς προκύπτουν αριθμητικά για τις ράβδους στρέψης και τις σούστες, ήρθε η ώρα να ξεφτιλίσουμε παρομοίως και τα ελικοειδή. Πριν όμως περάσουμε στα νούμερα ποσοτικά, ας θυμηθούμε πρώτα κάποιες …γενικές και πιο ποιοτικές αλήθειες επί του όλου θέματος. Και εδώ φυσικά στα ελικοειδή, η σταθερά του ελατηρίου K καθορίζει πρώτα από όλα το ύψος του αυτοκινήτου από το έδαφος, με άλλα λόγια τη σχετική θέση τροχού/αμαξώματος. Όσο συμπιέζουμε ή εκτείνουμε το ελατήριο μας κατά μήκος της έλικας του, η αντίθετης φοράς γραμμική δύναμη που ασκεί το ελατήριο κόντρα στην κίνηση αυτή είναι ανάλογη με τη μεταβολή του μήκους του (δύναμη ελατηρίου F = σταθερά ελατηρίου K x μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας). Σχετικά με τη σκληρότητα, δηλαδή τη μεγάλη σταθερά ελατηρίου, υπάρχουν δύο τύπου οχήματα/ανάγκες χρήσης που θα επέβαλαν σκληρότερο ελατήριο σε σχέση με αυτό που ιδανικά θα ζήταγε η μέση μας, τα οπίσθιά μας και το κύπελλο του καφέ μας: τα φορτηγά οχήματα, που κουβαλάνε σοβαρά φορτία τα οποία, αν δεν είχαν σκληρά ελατήρια, θα τερμάτιζαν την ανάρτησή τους όντας φορτωμένα και οι σπορ εφαρμογές επιβατικών ή αγωνιστικών που οι μεταφορές φορτίων τους λόγω επιταχύνσεων είναι τέτοιες που επιβάλλουν ακριβή έλεγχο των κινήσεων του αμαξώματος και της επαφής των ελαστικών με το οδόστρωμα.

Σε κάθε περίπτωση αυτό που ζητάμε είναι η χρυσή τομή όσον αφορά τη σταθερά του ελατηρίου: υπερβολικά υψηλή ή από την άλλη υπερβολικά χαμηλή τιμή στη σταθερά του ελατηρίου σημαίνει κακή «επικοινωνία» οχήματος-δρόμου. Και φυσικά μία σωστή σταθερά ελατηρίου υπό τις συνθήκες που την επιλέγουμε δεν σημαίνει ότι δουλεύει παντού και πάντα: όταν διαλέξουμε σταθερά ελατηρίου για να δουλέψει σωστά το φορτηγό γεμάτο, αυτό σημαίνει ότι όταν το φορτηγό δεν είναι γεμάτο, οι επιβάτες θα νομίζουν ότι οδηγούν κάρο, χωρίς καν ανάρτηση από την πολύ «πλεονάζουσα» σκληρότητα των ελατηρίων. Ομοίως ένα σπορ αυτοκίνητο θα είναι ιδανικά σκληρό από πλευράς σταθεράς όταν φλικάρουμε α λα Σκανδιναβικά πριν την είσοδο, όμως χάλι μαύρο όταν θα πρέπει να περάσει από ανωμαλίες.

Πώς όμως τελικά  υπολογίζεται η σταθερά Κ ενός ελικοειδούς ελατηρίου; Έτσι υπολογίζεται:

Σταθερά Κ ελικοειδούς ελατηρίου = [μέτρο διάτμησης υλικού G] x [διάμετρος ράβδου στη τέταρτη δύναμη] / [8 x αριθμός ενεργών σπειρών x μέση διάμετρος σπείρας στην τρίτη δύναμη]

Ας πάρουμε με τη σειρά τι μας δίνει η σχέση αυτή να καταλάβουμε. Πρώτον ότι έχουμε συμβατικά/χονδρικά να κάνουμε με καθαρή στρέψη, εξού και η χρήση του μέτρου διάτμησης υλικού G, όπως ακριβώς είχαμε χρησιμοποιήσει και στις ράβδους στρέψης: όπως είπαμε νωρίτερα, αν μιλούσαμε για μείξη στρέψης-κάμψης, όπως συμβαίνει στα ελατήρια με γωνία έλικας κατά πολύ άνω των 10 μοιρών, στον τύπο θα είχαμε συνδυασμό μέτρου διάτμησης υλικού G και μέτρου ελαστικότητας του Young (E), το οποίο χρειαζόμαστε σε καμπτική καταπόνηση (δηλαδή γραμμική καταπόνηση θλίψης/εφελκυσμού). Εκεί οφείλεται και η μεγάλη ομοιότητα που βλέπετε στον τύπο μεταξύ αυτού και του αντίστοιχου τύπου που είδαμε στις ράβδους στρέψης: ο αριθμητής είναι ακριβώς ο ίδιος, ενώ στον παρονομαστή το γραμμικό μήκος της ράβδου έχει δώσει τη θέση του στα βασικά χαρακτηριστικά των σπειρών της έλικας, δηλαδή τον αριθμό τους και τη διάμετρό τους.

Ως διάμετρο της ράβδου ορίζουμε κατευθείαν την ονομαστική διάμετρο της ράβδου του ελατηρίου, αν αυτό είναι κυκλικό, ή την αντίστοιχη διάμετρο που θα είχε ως κυκλική διατομή ίδιου εμβαδού, αν μιλάμε για μη κυκλική ράβδο (όπως π.χ. είναι η τραπεζοειδής διατομή κάποιων helpers που θα δούμε αργότερα). Σε κάθε περίπτωση, η διάμετρος βρίσκεται στην τέταρτη (!) δύναμη στον τύπο, δηλαδή αν διπλασιάσουμε τη διάμετρο, τότε η σκληρότητα του ελατηρίου μας 16πλασιάζεται! Με άλλα λόγια απειροελάχιστες μεταβολές σε επίπεδο κλάσματος του χιλιοστού στο πάχος της μπάρας του ελατηρίου μας επηρεάζουν τρομερά τη σκληρότητά του: ο ποιοτικός έλεγχος στα ελατήριά σας παίζει τρομερό ρόλο στην ορθότητα των «ονομαστικών λιβρών» που σας πουλάνε διάφοροι, Κινέζοι και μη. Αντίθετα τα άλλα δύο μεγέθη στον τύπο έχουν αντιστρόφως ανάλογη επιρροή στη σκληρότητα του ελατηρίου. Ξεκινώντας από τον αριθμό των σπειρών, το κλειδί εδώ είναι η λέξη «ενεργών»: για να πάρουμε σωστά αποτελέσματα, δεν μετράμε απλά τις «στροφές» ελατηρίου, αλλά κατιτίς λιγότερο: τα πεπλατυσμένα κομμάτια των δύο ακριανών σπειρών του ελατηρίου που στηρίζουν το ελατήριο σε π.χ. πιατέλο και top mount ΔΕΝ μετράνε στο άθροισμα. Ως «ενεργές» σπείρες μετράνε μόνο οι σπείρες που μπορούν και κινούνται κατά τη συμπίεση/έκταση. Αν λοιπόν μετράτε συνολικά 11 πλήρεις σπείρες, αλλά η μισή κάτω και η μισή πάνω είναι πεπλατυσμένες/δρουν ως βάσεις, τότε στον τύπο πρέπει να βάλετε «10» ενεργές σπείρες.

Δεύτερη αντιστρόφως ανάλογη παράμετρος είναι αυτή της διαμέτρου των σπειρών, που εδώ η λέξη κλειδί είναι η «μέση». «Μέση» σημαίνει ότι δεν μετράμε την «εύκολη» συνολική διάμετρο του ελατηρίου, δηλαδή τη διάμετρο στην εξωτερική επιφάνεια των σπειρών, αλλά τη διάμετρο από τα κέντρα της κυκλικής διατομής της ράβδου. Αν π.χ. η συνολική-εξωτερική-διάμετρος του ελατηρίου μας είναι 13 πόντοι και η διάμετρος της ράβδου από την οποία αποτελείται το ελατήριο είναι 1,5cm, τότε η μέση διάμετρός μας για τον τύπο είναι 13 – 1,5/2 – 1,5/2 = 11,5cm. Και με τη μέση διάμετρο σπείρας να είναι υψωμένη στη τρίτη δύναμη στο τύπο της σταθεράς σκληρότητας του ελατηρίου, καταλαβαίνετε πόσο σημαντική είναι η γνώση της ακριβούς τιμής εδώ.

Για να μην σας ταλαιπωρώ με μετατροπές μονάδων, πρακτικά για το κλασσικό ατσάλινο ελικοειδές ελατήριο ο τύπος γίνεται:

Σταθερά Κ ελικοειδούς ελατηρίου σε kg/mm = [8.900] x [διάμετρος ράβδου στην τέταρτη δύναμη σε χιλιοστά] / [8 x αριθμός ενεργών σπειρών x μέση διάμετρος σπείρας στην τρίτη δύναμη σε χιλιοστά]

Αν λοιπόν πάρουμε μία ατσάλινη μασίφ ράβδο στρέψης διαμέτρου 15mm, 10 ενεργών σπειρών και μέσης διαμέτρου σπείρας 120mm, τότε έχουμε σταθερά Κ ράβδου στρέψης = 7.900  x 15^4 / (8 x 10 x 120^3) =  399.937.500  / 138.240.000 kg/mm = 2,89 kg/mm για κατασκευαστές ελατηρίων που χρησιμοποιούν μετρικό σύστημα ή 2,89 x 56 = 161,8 lb/in για κατασκευαστές που χρησιμοποιούν imperial σύστημα/λίβρες.

Με άλλα λόγια, αν στο ελατήριο του παραδείγματος ασκούσαμε 326 κιλά κάθετου φορτίου (π.χ. το βάρος σε έναν τροχό ενός οχήματος των 1.304 κιλών με ισόποση κατανομή στις τέσσερις γωνίες του), τότε στατικά το ελατήριο της ανάρτησής μας θα συμπιεζόταν κατά 10cm.

Ακόμα ίσως περισσότερο πρακτικό ενδιαφέρον έχει ο παραπάνω τύπος, αν τον συνδυάσουμε με τη βασική σχέση των ελατηρίων, δηλαδή: δύναμη ελατηρίου F = σταθερά ελατηρίου K x μετατόπιση από τη θέση ισορροπίας. Έτσι, μπορούμε να βρούμε αντίστροφα πόση συμπίεση/μετατόπιση θα έχει το ελατήριό μας, αν ξέρουμε τη σταθερά του Κ και το κάθετο βάρος σε εκείνη τη γωνία του αυτοκινήτου:

Συμπίεση/μετατόπιση σε χιλιοστά = Κάθετη δύναμη σε κιλά/σταθερά ελατηρίου Κ

Αν π.χ. στο ελατήριο του παραδείγματος πιο πάνω ξέρουμε μέσω corner weighting κτλ. ότι θα του ασκηθούν 500 κιλά κάθετης δύναμης (4.905 Ν), τότε αυτό θα συμπιεστεί κατά 500/2,89 = 173 mm = 17,3cm.

Και τι γίνεται αν ανά γωνία του αυτοκινήτου έχουμε δύο ίδια ελατήρια/coilovers δίπλα-δίπλα και παράλληλα σε διάταξη το ένα με το άλλο, όπως συχνά συμβαίνει είτε σε διάφορα (κυρίως πιο παλιάς κοπής) supercar ή ακόμα και σήμερα σε πολλά off-road οχήματα..; Πολύ απλά διπλασιάζουμε τον συνολικό συντελεστή ελατηρίου Κ: αν από τον πιο πάνω τύπο υπολογίσαμε για το καθένα ελατήριο 3 kg/mm σκληρότητα, τότε σε μία τέτοια διάταξη θα έχουμε τη διπλάσια, 6 kg/mm.

Ώρα για χαμήλωμα

Υπάρχουν δύο κατηγορίες ανθρώπων που χαμηλώνουν τα αυτοκίνητά τους: αυτοί που καθαρά αισθητικά και μόνο θέλουν να δείχνουν σαύρες και αυτοί που προσπαθούν όντως να κατεβάσουν χαμηλότερα το κέντρο βάρους για να βελτιώσουν τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου τους, για τους λόγους που εξηγούσαμε αναλυτικά στην αρχή της σειράς μας περί ανάρτησης. Σε γενικές γραμμές, εν είδει περίληψης, φυσικά μιλάμε για μικρότερη μεταφορά φορτίου εμπρός κατά το φρενάρισμα για περιορισμό του φαινομένου του “nose dive“, αντίστοιχα μικρότερη μεταφορά πίσω κατά την επιτάχυνση (squat), εφόσον δεν μιλάμε για πισωκίνητο …dragster και φυσικά λιγότερο roll αριστερά-δεξιά κατά τις πλαϊνές επιταχύνσεις. Ένας άλλος παράγοντας που (κατά κανόνα) βελτιώνεται με το χαμήλωμα είναι η αεροδυναμική απόδοση, τόσο ως προς την οπισθέλκουσα/drag όσο και την άντωση/lift, λόγω μικρότερης παροχής ποσότητας αέρα κάτω από το αμάξωμα, άλλα τώρα μπαίνουμε σε άλλα χωράφια.

Αν βέβαια το χαμήλωμα μπορεί να συνδυάσει την αισθητική βελτίωση και ταυτόχρονα να «δουλεύει» δυναμικά, τότε φυσικά έχουμε με ένα σμπάρο δύο τριζόνια. Σε κάθε περίπτωση, είτε ο σκοπός μας είναι για καλό είτε είναι για λεζάντα, ως συνήθως με αυτά τα πράγματα υπάρχει ο σωστός τρόπος αυτό να γίνει και ο λάθος.

Ο σωστός τρόπος γενικώς είναι ΑΝΤΙΚΑΘΙΣΤΩΝΤΑΣ εργοστασιακά εξαρτήματα, είτε μιλάμε για σκέτα ελατήρια είτε για κομπλέ κιτ, με άλλα aftermarket, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να κουμπώνουν επακριβώς στις εργοστασιακές θέσεις, χωρίς κινδύνους για τζόγους στα πιατέλα ή τα top mounts. Δεν πειράζουμε τα εργοστασιακά ελατήρια και αν πάμε σε aftermarket, δεν βάζουμε ό,τι να ‘ναι από aftermarket, επειδή είναι generic-universal application ή επειδή με το μάτι κουμπώνουν-ταιριάζουν!

Ο λάθος τρόπος χαμηλώματος μέσω των ελατηρίων τώρα είναι στην καλύτερη ανούσιος έως και φουλ επικίνδυνος για την υγεία των «έξυπνων», αλλά και αυτών που παραβρίσκονται γύρω από τους «εν λόγω» έξυπνους. Κι αν από κάτι έχουμε πολύ στην Ελλάδα, είναι ελιές και έξυπνοι… Ας το κάνουμε ξεκάθαρο ακόμα μία φορά: το ΛΑΘΟΣ χαμήλωμα είναι ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΟ χαμήλωμα. Από πλευράς γεωμετρίας και δυναμικής συμπεριφοράς πρώτα, το υπερβολικό χαμήλωμα σημαίνει πέταμα στα σκουπίδια όλων των προβλεπόμενων γωνιών ανάρτησης σε συνδέσμους, βραχίονες και ψαλίδια, κάτι το οποίο τσακίζει τα πάντα, από αύξηση του bump steer μέχρι καταστροφή των ρυθμίσεων της ευθυγράμμισης, καθώς και τεράστιες πιθανότητες τερματισμού της διαδρομής της ανάρτησης κοντά στα ή πέρα κι ακόμα από τα bump stops, καταστάσεις που εύκολα μπορούν να επιφέρουν ακόμα και πλήρη απώλεια του ελέγχου του αυτοκινήτου αν συμβεί η λάθος αντίδραση, τη λάθος στιγμή, στο λάθος τόπο. Κομμένες σπείρες (αγαπημένο σπορ ειδικά παλιότερα) ναι μεν βάσει του τύπου πάνω σημαίνουν όντως μεγαλύτερη σκληρότητα μαζί με το μειωμένο ύψος, όμως σε καταστάσεις πλήρους έκτασης της ανάρτησης π.χ. σε λακκούβες ή «γκρέμια» μπορεί να σημαίνουν και εξαγωγή του ελατηρίου από τη φωλιά του και την συνέχεια δεν χρειάζεται καν να την περιγράψουμε...

Μια άλλη «μαγκιά» που κάνανε/κάνουν κάποιοι, ευτυχώς λιγότεροι κι από αυτούς που κόβουν ελατήρια όπως να ‘ναι κι όποιον πάρει ο Χάρος, είναι η θέρμανση των σπειρών με καμινέτα ασετιλίνης κτλ. Μαλακώνοντας έτσι το μέταλλο, στον τύπο πάνω πέφτει στον αριθμητή το μέτρο διάτμησης G του υλικού, κάτι που μειώνει τη σκληρότητα και τη σταθερά του ελατηρίου και άρα για δεδομένο καθαρό φορτίο αυξάνεται η μετατόπιση/συμπίεση του ελατηρίου και έτσι το αυτοκίνητο «χαμηλώνει», με τρόπο πιο επικίνδυνο κι από το κόψιμο των σπειρών. Μαζί με το μέτρο διάτμησης, βλέπετε, με τη θέρμανση μειώνεται και το μέτρο ελαστικότητας του Young σε εφελκυσμό, κάτι που μπορεί να κόψει το ελατήριο κανονικά σαν αγγούρι.

Τι είναι πιο φτηνό, ρε παίδες, να αγοράσει κάποιος καινούρια/μελετημένα/σωστά ελατήρια ή να πληρώνει φαναρτζήδες, μηχανικούς ή ακόμα και γιατρούς..; Το απολύτως τρομερό της υπόθεσης ξέρετε ποιο είναι; Ότι σε παλαιότερη βιβλιογραφία περί αναρτήσεων, κυρίως από Αμερική μεριά (άλλοι έξυπνοι εκεί...) και μιλάω για τεχνικά βιβλία κανονικά επίσημα, όχι για τίποτα «φυλλάδες», τόσο το κόψιμο σπειρών όσο και η θέρμανση των ελατηρίων όχι μόνο παροτρύνεται, αλλά και περιγράφεται πώς να γίνει «σωστά», βήμα-βήμα, με ερασιτεχνικά εργαλεία κτλ. Τρομερά πράγματα!

Έλικας συνέχεια

Τέλος πάντων, για να μην συγχυστώ παραπάνω, θα συνεχίσουμε την κουβέντα περί ελατηρίων και τον επόμενο μήνα: προοδευτικά και γραμμικά ελατήρια, helpers, tenders και ρέστα. Όλα αυτά συνδέονται άμεσα με τον βασικό τύπο σκληρότητας που αναλύσαμε σήμερα και τα μαθηματικά από μόνα τους μας λένε πώς και γιατί δουλεύουν.

Με το καλό να μας βγει η άνοιξη με αυτούς που «κόβουν ελατήρια» στη Βουλή!