Know How: Ανάρτηση Part X

Παίζοντας με τη διάμετρο της σπείρας

Ό,τι είπαμε μέχρι τώρα στις προηγούμενες δύο συνέχειες, είτε για γραμμικά είτε για προοδευτικά, αφορούσε ελατήρια σταθερής διαμέτρου σπείρας καθ’ όλο το μήκος τους, δηλαδή τα λεγόμενα «κυλινδρικά» ελατήρια. Στα κυλινδρικά ελατήρια μπορεί οι σπείρες να έχουν, όπως είδαμε, παντού ίδια απόσταση μεταξύ τους, οπότε και να είναι γραμμικά, είτε να έχουν άλλη απόσταση στο κέντρο τους και άλλη στα άκρα τους, οπότε και έχουμε προοδευτικά ελατήρια. Φυσικά από πλευράς παραγωγής το να έχεις κυλινδρικό ελατήριο είναι πιο εύκολο αφού τυλίγεται σε σπείρες ίδιας διαμέτρου ακόμα κι αν αυτές διαφέρουν σε πυκνότητα κατά το μήκος. Ένα άλλο πλεονέκτημα των κυλινδρικών ελατηρίων είναι ότι μπορούν να δεχτούν πιο εύκολα μέχρι και κάποιο βαθμό και εγκάρσιες δυνάμεις κόντρα στο αμορτισέρ π.χ. στην περίπτωση των coil-overs, αν για κάποιο λόγο η γεωμετρία της ανάρτησης δώσει τέτοιες καταπονήσεις.

Και ερχόμαστε στα μη κυλινδρικά ελατήρια…

Πρώτη κατηγορία «αναρχικών» ελατηρίων λοιπόν είναι τα κωνικά (ή “V-type”), που, όπως υποδηλώνει η ονομασία τους, έχουν συνολικά κωνικό σχήμα: οι σπείρες ξεκινάνε από μία Χ μέγιστη διάμετρο στη μία άκρη τους, η οποία σταθερά μειώνεται πηγαίνοντας προς το άλλο άκρο του ελατηρίου, όπου και φτάνει στην ελάχιστη διάμετρό του, σχηματίζοντας έτσι έναν κώνο σπειρών. Οι ΟΕΜ κατασκευαστές επιλέγουν κωνικά ελατήρια συνήθως όταν υπάρχουν θέματα χωροταξίας στο θόλο της ανάρτησης, οπότε και βολεύονται με τη μικρότερη διάμετρο στο ένα άκρο. Τα κωνικά ελατήρια μπορεί να είναι είτε γραμμικά είτε προοδευτικά, θυμηθείτε όμως τον τύπο που βγάζει τη σκληρότητα του ελατηρίου από το Part VIII: όσο η διάμετρος της σπείρας μεγαλώνει τόσο η σκληρότητα του ελατηρίου πέφτει. Με άλλα λόγια, αν όλα τα άλλα χαρακτηριστικά του ελατηρίου (διάμετρος ράβδου, υλικό, πυκνότητα σπειρών) μένουν ίδια, ένα κωνικό ελατήριο είναι σίγουρα προοδευτικό, αφού μεταβάλλεται συνεχώς η διάμετρος της σπείρας του. Για να φτιαχτεί λοιπόν ένα γραμμικό κωνικό ελατήριο, αυτό θα πρέπει να κατασκευαστεί έτσι ώστε ταυτόχρονα με τη διάμετρο να αλλάζει με ακριβώς ίδιο ρυθμό και η πυκνότητα των σπειρών κατά μήκος, με άλλα λόγια όσο αυξάνει η διάμετρος της σπείρας θα πρέπει να μειώνεται η πυκνότητα των σπειρών.

Τρίτη μεγάλη κατηγορία ελατηρίων από γεωμετρικής απόψεως, εκτός από τα κυλινδρικά και τα κωνικά, είναι τα λεγόμενα «mini-block» (ή «O-type», ανάλογα με τον κατασκευαστή). Αυτά είναι τα γνωστά μας ελατήρια με σχήμα «βαρελιού», δηλαδή διάμετρο σπείρας που ξεκινώντας από τη μία άκρη προς το μέσο του ελατηρίου αυξάνεται, στο μέσο η διάμετρος παίρνει τη μέγιστη τιμή της και στη συνέχεια η διάμετρος σπειρών ξαναμειώνεται πάλι από το μέσο μέχρι το άλλο άκρο, όπου και έχουμε πάλι την ίδια μικρότερη διάμετρο του άλλου άκρου. Ένα «σωστό» mini-block ελατήριο έχει τέτοιες ειδικά επιλεγμένες διαμέτρους στις σπείρες του ώστε, όταν συμπιέζεται πλήρως η διαδοχικά μικρότερη σε διάμετρο σπείρα, να μπαίνουν μέσα στις μεγαλύτερες διπλανές τους, σχηματίζοντας έτσι ένα κυλινδρικό «μασίφ» τούβλο, εξού και η ονομασία «μίνι μπλοκ». Στην ακραία θέση φουλ συμπίεσής του, ένα τέτοιο ελατήριο μπορεί να έχει μήκος μόλις δύο διαμέτρων της ράβδου από την οποία φτιάχνονται οι σπείρες του, δηλαδή απλά τις δύο σπείρες του με τη μεγαλύτερη διάμετρο να κάθονται η μία πάνω στην άλλη: το πλεονέκτημα αυτού φυσικά είναι ότι χωροταξικά έτσι κερδίζεται άρα πολύ χώρος από αυτόν που πιάνει η ανάρτηση και γι΄ αυτό ειδικά προτιμάται πολύ αυτός ο τύπος ελατηρίου για τον πίσω άξονα, έτσι ώστε το πορτ-μπαγκάζ να έχει flat πάτωμα και όχι μεγάλα εξογκώματα από τους θόλους που θα έτρωγαν πολύτιμο χώρο εκφόρτωσης.

Η διάμετρος της ράβδου στα mini-block μπορεί να είναι σταθερή ή μεταβλητή κατά το μήκος του κι έτσι και εδώ μπορούμε να έχουμε είτε γραμμικά mini-block ελατήρια είτε προοδευτικά: αν η διάμετρος της ράβδου κατασκευής (η σκληρότητα αυξάνει με τη διάμετρο της ράβδου, όπως είδαμε στο Part VIII) είναι τέτοια που μειώνεται ακριβώς ανάλογα με τη μείωση της διαμέτρου της σπείρας στα δύο άκρα του ελατηρίου, τότε το mini-block είναι γραμμικό. Αν η διάμετρος της ράβδου είναι ίδια παντού ανεξαρτήτως της διαμέτρου της σπείρας κατά μήκος, τότε σίγουρα είναι προοδευτικό.

Heeeeeeelp!!

Αν έχετε στοιχειωδώς ψάξει το θέμα ανάρτηση και ειδικά το θέμα «coil-overs», σίγουρα έχετε γνώση ή/και επαφή με τα λεγόμενα «helper springs», δηλαδή τα «βοηθητικά ελατήρια» ελληνιστί. Ένα helper spring είναι ένα μικρότερο -σε διαστάσεις- ελικοειδές ελατήριο, το οποίο κάθεται πάνω ή κάτω από το κυρίως ελικοειδές ελατήριο. Το «μικρότερο» αφορά κυρίως το μήκος, αφού τα helper είναι πολύ κοντύτερα των κυρίως ελατηρίων, αλλά και τη διατομή της ράβδου από την οποία κατασκευάζονται, η οποία είναι και μικρότερη και πεπλατυσμένη-ισοπεδωμένη σε σχήμα αντί για κυκλική.

Κύριος σκοπός ενός helper είναι να κρατάει το κυρίως ελατήριο υπό τάση και σε επαφή και με τα δύο άκρα του στα δύο (πάνω και κάτω) σημεία έδρασής του καθ’ όλη τη διαδρομή της ανάρτησης. Σε περίπτωση που ο τροχός σηκωθεί από το οδόστρωμα, το αμορτισέρ εκτείνεται πλήρως και ο τροχός, όπως λέμε, «κρεμάει». Το σήκωμα του τροχού, όπως ξέρετε, παίζει πάρα πολύ, ειδικά σε προσθιοκίνητα τα οποία σηκώνουν τον πίσω εσωτερικό τροχό ή λιγότερο συχνά και σε πισωκίνητα, που σηκώνουν τον εμπρός εσωτερικό τροχό. Σε φουλ αγωνιστικές καταστάσεις αυτό φυσικά συμβαίνει και στα pit-stops ή στα service-parks όταν ανασηκώνουμε ολόκληρο το αυτοκίνητο για αλλαγή ελαστικών/τροχών. Όταν το αμορτισέρ έρθει σε πλήρη έκταση, το κυρίως ελατήριο μπορεί να αποφορτιστεί εντελώς και ουσιαστικά να «πλέει» ελεύθερο κατά μήκος άνευ τάσης. Όταν αυτό συμβεί, τότε το ελατήριο εκείνη τη στιγμή ξεκουμπώνει από τη δακτυλειοειδή έδρα του, το λεγόμενο «πιατέλο»: όταν το αυτοκίνητο ξανάρθει σε επαφή με τον δρόμο, τότε το αμορτισέρ ξανασυμπιέζεται και ενώ το ίδιο συμβαίνει και με το ελατήριο, το δεύτερο μπορεί να μην «κάτσει» σωστά κατά την επαναφορά στην έδρα του, με τις σπείρες του να κάθονται στραβά ως προς το αμορτισέρ.

Αυτό θα έχει επίδραση στο ύψος της ανάρτησης που θα καθίσει το αυτοκίνητο σε εκείνη τη γωνία, φέρνοντας τον τροχό πιο ψηλά και φυσικά στέλνοντας στα σκουπίδια όλο το ζύγισμα από πλευράς κατανομής βάρους του αυτοκινήτου. Όταν τώρα το αμορτισέρ μετά από λίγο στην επαναφορά ξεκινήσει να δουλεύει ξανά κανονικά ως προς το bump και το rebound του, το ελατήριο σε κάποια φάση, αργά ή γρήγορα, θα ξανακάτσει από μόνο του σωστά στις έδρες του, όμως κατά τη διάρκεια αυτής της μικρής στιγμής όπου το ελατήριο επανατοποθετείται, στιγμιαία δεν θα υπάρχει ουδεμία τάση συμπίεσης/αντίστασης από το ελατήριο, προκαλώντας αστάθεια. Μπορεί να ακούγεται μικρό το κακό αν μιλάμε για μία πολύ μικρή χρονικά στιγμή, όμως στην πραγματικότητα ακόμα και αυτό το κλάσμα του δευτερολέπτου, σε υψηλές ειδικά ταχύτητες, είναι ικανό να αποσταθεροποιήσει το αυτοκίνητο: αυτό από πλευράς αίσθησης και συμπεριφοράς του οχήματος είναι κάτι που πάνω στη στροφή και υπό πλευρικά G μπορεί στην καλύτερη απλά να αγχώσει για λίγο τον οδηγό, ενώ στη χειρότερη να τον πανικοβάλει από πλευράς χειρισμών σαν κάτι να πήγε ξαφνικά πολύ στραβά.

Εδώ λοιπόν έρχονται και κουμπώνουν τα helper springs, τα οποία και εγκαθιστούμε ακριβώς για να αποφύγουμε τέτοιες λιγότερο ή περισσότερο δραματικές καταστάσεις εν τη γενέσει τους. Αυτό το επιτυγχάνει ένα helper, εκτείνοντας το μήκος του ακριβώς εκείνη τη προαναφερθείσα στιγμή που το κύριο ελατήριο αποφορτίζεται τελείως λόγω της έκτασης του αμορτισέρ στο ακραίο σημείο της διαδρομής του. Η σκληρότητα/spring rate του, αν φυσικά είναι σωστά μελετημένο, είναι ακριβώς τόση όση χρειάζεται ώστε να υποστηρίξει και να αντέξει τη μάζα του κυρίως ελατηρίου εκείνη τη στιγμή. Το helper δηλαδή σπρώχνει το κυρίως ελατήριο ακριβώς όσο πρέπει για παραμείνει το δεύτερο στη σωστή-κανονική του θέση στο πιατέλο/έδρα και υπό μη μηδενική τάση. Όταν, από την άλλη, το αμορτισέρ συμπιέζεται, το helper συμπιέζεται πλήρως πρώτο και πολύ πριν το κυρίως ελατήριο, έτσι ώστε το helper να παίξει πλέον τον ρόλο της στέρεας-μασίφ βάσης έδρασης του κυρίως ελατηρίου, πάνω στην οποία θα λειτουργεί πλέον κανονικά το κυρίως ελατήριο συμπιεζόμενο/αποσυμπιεζόμενο και χωρίς να επηρεάζεται καθόλου το spring rate του.   

Πολλοί που προσπαθούν να χαμηλώσουν το καμάρι τους σε επίπεδα όχι απλά «σαύρας», αλλά σε επίπεδα αυτό να σέρνεται στην άσφαλτο, έρχονται αργά ή γρήγορα αντιμέτωποι με το πρόβλημα ότι τα πιατέλα φτάνουν στο τέλος της διαθέσιμης διαδρομής ρύθμισής τους: αυτοί οι επαίσχυντοι homo kagurius άνθρωποι λοιπόν τότε μπαίνουν στο μεγάλο πειρασμό να σκεφτούν να αφαιρέσουν εντελώς τα helpers από τα coil-overs της ανάρτησής τους, έτσι ώστε να «γλιτώσουν» σε ύψος ακόμα και αυτά τα λίγα εκατοστά που τους «φορτώνει» στο συνολικό ύψος το πλήρως συμπιεσμένο -από πλευράς σπειρών- helper. H σωστή λύση σε αυτήν την περίπτωση φυσικά δεν είναι αυτή, αφού τα helpers οφείλουν να μείνουν στη θέση τους, εκεί που είναι: αντί να τα αφαιρέσουμε, η ενδεδειγμένη λύση είναι να ψάξουμε να βρούμε κοντύτερα ελατήρια ίδιου όμως spring rate με πριν για τις coil-over μας. Αυτό θα επιτρέψει στα περιστρεφόμενα ρυθμιστικά δακτυλίδια κάτω από τα πιατέλα να ανέβουν πλέον λίγο ψηλότερα και πιο συγκεκριμένα τόσο όσο είναι η διαφορά ύψους μεταξύ των παλιών και των νέων κυρίως ελατηρίων. Με αυτόν τον τρόπο και το helper μαζί με τα προαναφερθέντα πλεονεκτήματά του διατηρούνται στη θέση τους και ακόμα υπάρχει περιθώριο για ρύθμιση των πιατέλων κατά βούληση ανάλογα με το επιθυμητό στήσιμο, αφού η ανάρτηση δεν είναι τερματισμένη στις ακραίες τιμές ρύθμισής της όπως ήταν πριν.

Φυσικά υπάρχουν στο τραπέζι και οι εφαρμογές όπου το coil-over διαθέτει τέτοια κύρια ελατήρια τα οποία παραμένουν από μόνα τους υπό τάση/συμπίεση χωρίς καθόλου helpers ακόμα και με τελείως κρεμασμένο τον τροχό. Φυσικά αν όντως υπάρχει κάποια παραμένουσα προφόρτιση ακόμα και στην πλήρη έκταση της ανάρτησης, τότε τα helper είναι περιττά (το θέμα της προφόρτισης/preload θα το πιάσουμε και σε επόμενη συνέχεια, ειδικά για τα coil-overs). 

Υπάρχουν βέβαια και κάποια προοδευτικά ελατήρια χαμηλώματος, όπως αυτά που περιγράψαμε τον προηγούμενο μήνα, τα οποία ουσιαστικά είναι ένα γραμμικό ελατήριο με την προσθήκη επιπλέον ενός ενσωματωμένου «helper» στην άκρη του, με τη μορφή επιπλέον πυκνότερων και μαλακότερων σπειρών σε σχέση με τις υπόλοιπες. Αυτές είναι οι σπείρες οι οποίες συμπιέζονται πρώτες, με τη μία να κάθεται πάνω στην άλλη όταν το αυτοκίνητο βρίσκεται ακίνητο στο οδόστρωμα. Εν είδει ξεχωριστού helper, παρέχουν το επιθυμητό ύψος χαμηλώματος στο αυτοκίνητο, ενώ ταυτόχρονα κρατάνε τόσο τη σκληρότητα του ελατηρίου στο επιθυμητό επίπεδο όσο και τη φόρτιση του αμορτισέρ σε κάποιο μη μηδενικό επίπεδο, ακόμα και σε συνθήκες πλήρους «κρεμάσματος» του τροχού. Συμπερασματικά, ένα helper spring, όπως υποδηλώνει και το όνομά του, δεν αλλάζει επουδενί τα υπό κανονικές συνθήκες χαρακτηριστικά της ανάρτησης, αφού όλη η δουλειά από πλευράς ελαστικότητας παραμένει στα κυρίως ελατήρια και μόνο υπό τις ακραίες συνθήκες που περιγράψαμε τα helper αποκτούν ενεργά τον υποστηρικτικό τους ρόλο.

Αντίθετα, υπάρχουν όμως κάποια «helper» τα οποία μοιάζουν πολύ με helper, αλλά λειτουργικά δεν είναι helper και τα οποία οι περισσότεροι μπερδεύουν με τα helper, είναι τα…

Tender Springs

Η σωστή φράση εδώ είναι «τα φαινόμενα απατούν»: τα tender springs μοιάζουν φαινομενικά με τα helper springs, έχουν όμως εντελώς άλλο ρόλο.

Βασική διαφοροποίησή τους είναι ότι τα tender είναι πολύ σκληρότερα από πλευράς spring rate κι έτσι τα tender δεν συμπιέζονται πλήρως στο ύψος της ανάρτησης με το αυτοκίνητο στατικό: αντίθετα αποτελούν κομμάτι ενός dual rate spring συστήματος, όπως αυτό το είδαμε τον προηγούμενο μήνα, με τη διαφορά ότι εδώ μιλάμε για ξεχωριστό ελατήριο από το κυρίως κι όχι για ένα ενιαίο κύριο ελατήριο, το οποίο απλά έχει δύο διαφορετικές ομάδες σπειρών από πλευράς σκληρότητας.

Υπό συνθήκες χαμηλών φορτίων, όπως μία κανονική απλή οδήγηση στο δρόμο, το tender ελατήριο παίζει τον ρόλο του πιο μαλακού spring rate σε σχέση με τη χρήση ενός μόνο κυρίως ελατηρίου. Καθώς η ανάρτηση συμπιέζεται στις στροφές και υπό φορτίο, το tender συμπιέζεται μέχρι το σημείο να «κλειδώσει» πλήρως και από εκεί και μετά είναι ουσιαστικά ανενεργό, με το κυρίως ελατήριο να αναλαμβάνει τον έλεγχο και να «επιβάλλει» το δικό του, σκληρότερο, spring rate.

Φυσικά, όπως και με τα helper, η διάταξη τοποθέτησής του σε σχέση με το κυρίως ελατήριο είναι σειριακή, εκεί που τελειώνει το κυρίως ελατήριο κατά μήκος ξεκινάει το tender, το οποίο, όπως και τα helper, είναι φτιαγμένο από πεπλατυσμένης διατομής μέταλλο. Σειριακή διάταξη ελατηρίων σημαίνει ότι η σκληρότητα/spring rate του συστήματος των δύο δεν είναι καμία εκ των δύο ξεχωριστά, αλλά αντίθετα μία τρίτη, διαφορετική τιμή: αυτό συμβαίνει διότι κανένα από τα δύο, εφόσον δεν μιλάμε για σημείο που είναι τερματισμένα, δεν λειτουργεί πάνω σε σταθερή βάση, όπως θα ήταν π.χ. ένα σκέτο κυρίως ελατήριο πάνω στο πιατέλο του. Αντίθετα το ένα ελατήριο «δουλεύει» πάνω στο άλλο με συνεχώς μεταβαλλόμενη αντίσταση σε επίπεδο τάσεων δράσης-αντίδρασης.

Σε προηγούμενη συνέχεια μιλώντας για τη σταθερά σκληρότητας Κ/spring rate των ελικοειδών ελατηρίων είδαμε ότι σε περίπτωση που τα ελατήρια είναι δύο, αλλά σε παράλληλη διάταξη (όπως σε πολλά supercars), τα πράγματα υπολογιστικά είναι πολύ εύκολα, αφού απλά προσθέτουμε τις σκληρότητες: αν έχουμε δύο ελατήρια σκληρότητας 100N/mm σε παράλληλη διάταξη, τότε η συνολική σταθερά/rate μας είναι 200N/mm.

Στην περίπτωση των tender ελατηρίων όμως τα οποία είναι σε σειρά με το κυρίως ελατήριο και τα οποία επηρεάζουν ευθέως το συνολικό rate του ζευγαριού, τα μαθηματικά είναι κάπως πιο πολύπλοκα:

1/Συνολικό rate ελατηρίων σε σειρά = 1/Rate ελατηρίου Α + 1/ Rate ελατηρίου Β

Το οποίο τελικά μας δίνει:

Συνολικό rate ελατηρίων σε σειρά = Rate ελατηρίου A x Rate ελατηρίου B / [Rate ελατηρίου A + Rate ελατηρίου B]

Αν λοιπόν, για παράδειγμα, έχουμε ένα κυρίως ελατήριο των 120N/mm και πάνω του ένα βοηθητικό tender spring των 30N/mm, τότε το συνολικό spring rate μας είναι 120 x 30/[120 + 30] = 24 Ν/mm.

Με άλλα λόγια, η συνολική σκληρότητα είναι μικρότερη ακόμα κι από αυτή του μαλακότερου εκ των δύο ελατηρίων, δηλαδή του tender. Επομένως, κατά την επιλογή της σκληρότητας των tender springs πρέπει πάντα να έχουμε τα ποιοτικά συμπεράσματα της άνωθεν εξίσωσης στο μυαλό, έτσι ώστε να πάρουμε τη σωστή τελική συνολική σκληρότητα από τη στιγμή και μετά που το tender θα πάρει τη θέση του δίπλα στο κυρίως ελατήριο. Όλα αυτά βέβαια πάνω με τους υπολογισμούς σε σειρά ισχύουν μόνο όσο το tender δεν είναι πλήρως συμπιεσμένο: από τη στιγμή που αυτό φτάσει να συμπιεστή πλήρως (κάτι που λόγω σκληρότητας θα έρθει πάντα πριν από τον τερματισμό του κυρίως ελατηρίου), από εκεί και μέτα το rate του συστήματος είναι μονάχα αυτό του κυρίως ελατηρίου σκέτου σαν να ήταν μόνο του.

Πού χρησιμοποιούνται κυρίως αυτά τα μυστήρια tender springs; Η πρώτη κλασσική τους εφαρμογή είναι στις σπορ αναρτήσεις για χρήση δρόμου ή για χρήση σε πίστες που δεν είναι «χαλιά» και αντίθετα σε μεγάλο βαθμό προσομοιάζουν τις ανωμαλίες των δημοσίων δρόμων, όπως κατά τα γνωστά είναι π.χ. το Nurburgring Nordschleife. Έχοντας το επιπλέον tender ελατήριο σε σειρά με το κύριο, η σχετικά μαλακή συνολική σκληρότητα του συστήματος απορροφά όλες τις ανωμαλίες που θα έκαναν μία φουλ αγωνιστική σκληρή ανάρτηση να χάνει επαφή το ελαστικό με τον δρόμο στιγμιαία, κρατώντας τον τροχό σε συνεχή επαφή με το οδόστρωμα: αυτό φυσικά αυξάνει συνολικά τα επίπεδα πρόσφυσης στο μήκος της διαδρομής ή της πίστας, αφού η πλευρική επιτάχυνση δεν χάνεται ούτε σε λακκούβες ή εξογκώματα.

Όταν τώρα έρθει η σειρά των στροφών και καμπών, το tender ελατήριο συμπιέζεται πλήρως και έτσι μένει στο παιχνίδι μονό το σκληρότερο κυρίως ελατήριο, αυξάνοντας τη σκληρότητα της ανάρτησης και κρατώντας τις κλίσεις περιορισμένες και υπό πολύ καλύτερο έλεγχο, με όποια θετικά αυτό συνεπάγεται, όπως αυτά τα είδαμε τους προηγούμενους μήνες.

Φυσικά είναι πάντα και θέμα υποκειμενικών γούστων του εκάστοτε οδηγού/αγωνιζόμενου: πολλοί δεν γουστάρουν τα tender στο στήσιμο του αυτοκινήτου και απλά προτιμούν να κοπανάει το αυτοκίνητο κάπως περισσότερο στα πιο άσχημα κομμάτια από πλευράς ανωμαλιών. Αυτή τους η προσέγγιση έχει να κάνει με το γεγονός ότι με το που στρίψει ο οδηγός το τιμόνι και μέχρι οι μαλακότερες σπείρες του tender να τερματίσουν πλήρως, αυτή η μετάβαση από το πιο μαλακό στο ξαφνικά πολύ σκληρότερο είναι άμεσα αντιληπτή σαν αίσθηση/feedback προς τα χέρια του οδηγού. Κι ενώ μιλάμε για δέκατα του δευτερολέπτου μέχρι να τερματίσει το tender και να αναλάβει πλήρως το κυρίως ελατήριο, αυτά τα δέκατα είναι αρκετά ώστε να αφαιρέσουν αυτοπεποίθηση από τον οδηγό σχετικά με το απόλυτο στήσιμο της ανάρτησης και τη συμπεριφορά της στο όριο, εκεί ακριβώς που τελειώνει το tender και ολοκληρώνεται η μετάβαση στο κυρίως. Ειδικά σε κομμάτια όπως τα chicanes όπου έχουμε συνεχή αλλαγή κατεύθυνσης και άρα φόρτιση/αποφόρτιση εναλλάξ του αριστερού και του δεξιού μέρους του αυτοκινήτου και άρα εναλλάξ και των δύο tenders, το φαινόμενο αυτό της σχετικά ασαφούς στιγμιαίας αντίδρασης του αυτοκινήτου είναι ακόμα πιο έντονο. Είναι στο τέλος της ημέρας πρακτικά η ίδια κουβέντα που είχαμε στο Part IΧ, στην κόντρα μεταξύ γραμμικών και προοδευτικών μονών κυρίως ελατηρίων, με την έννοια ότι απλά εδώ το δεύτερο rate προοδευτικότητας βρίσκεται σε δεύτερο ανεξάρτητο ελατήριο όπως είναι το tender. Εν τέλει πολλοί οδηγοί αγώνων και πολλές κατηγορίες motorsport προτιμούν γι’ αυτούς τους λόγους ένα τελείως γραμμικό ελατήριο με την προσθήκη απλά ενός helper, παρά την προσθήκη ενός tender.

Μία ομάδα αγωνιστικών εφαρμογών ωστόσο που ταιριάζει γάντι η χρήση των tender είναι εκεί που υπάρχουν αεροδυναμικά πακέτα με σοβαρές τιμές downforce. Η χρήση tender εκεί επιτρέπει να έχουν πολύ σκληρά κύρια ελατήρια για τα κομμάτια που το downforce είναι στο μέγιστό του, όμως ταυτόχρονα να έχουν την πιο μαλακή επιθυμητή σκληρότητα στα πιο αργά κομμάτια που το downforce είναι κατά πολύ μικρότερο. Από τη στιγμή δηλαδή που σε φουλ downforce τα tender έχουν τερματίσει, τα κύρια ελατήρια είναι αυτά που από μόνα τους καθορίζουν τις κλίσεις τόσο στον εγκάρσιο όσο και τον διαμήκη άξονα μέσω της μεταφοράς κάθετης δύναμης από το αμάξωμα στους τροχούς.

Κλασικά προβλήματα ελατηρίων

Κλείνοντας το θέμα «ελικοειδή ελατήρια» μετά από τρεις ανελέητες συνέχειες, αξίζει να αναφέρουμε και τα πιο συχνά απαντώμενα σημαντικά θέματα που μπορούν να παρουσιάσουν.

Το πρώτο είναι το «spring sag» ή «sagging», δηλαδή η «χαλάρωση/σακούλιασμα» του ελατηρίου. Μιλάμε δηλαδή για την απώλεια σκληρότητας, αλλά ταυτόχρονα και την απώλεια σε συνολικό μήκος του ελατηρίου που μπορεί να οφείλεται σε κακό σχεδιασμό/επιλογή για τη συγκεκριμένη εφαρμογή, λάθος/μπασταρδεμένα κράματα κατά την κατασκευή ή κάθετα φορτία πολύ παραπάνω από αυτά για τα οποία σχεδιάστηκε το ελατήριο. Στην αρχή μπορεί να χάνεται απλά η σκληρότητα, αλλά σε πιο ακραίες καταστάσεις αν αυτό συνεχιστεί, το ελατήριο μπορεί τελικά να «κάτσει» με τον καιρό τελείως ή ακόμα και σε ακραίες καταστάσεις να κοπεί σε κάποιο σημείο «σαν αγγούρι». Μην ξεχνάμε ότι όσο καλό και να είναι ένα υλικό, πάντα αυτό θα έχει τα όρια διαρροής του. Φυσικά ελατήρια με sagging θα κάνουν το όχημα να κάθεται χαμηλότερα σε ύψος ανάρτησης, κάτι που δεν είναι καλό ούτε για τις «σαύρες», αφού εδώ αυτό ταυτόχρονα σημαίνει ότι έχει μειωθεί και η διαθέσιμη διαδρομή της ανάρτησης σε συμπίεση, ενώ ταυτόχρονα αυξάνονται και οι κλίσεις του αμαξώματος λόγω μειωμένου spring rate.

Ένα άλλο παραδοσιακό θέμα με τα ελικοειδή ελατήρια είναι το «coil bind», δηλαδή η ένωση/τερματισμός των σπειρών μεταξύ τους. Δεν μιλάμε φυσικά για τον τερματισμό των tender-helpers, αυτά προβλέπεται να τερματίσουν σε κάποιο σημείο της διαδρομής ούτως ή άλλως, μιλάμε για την ακραία συμπίεση των σπειρών του κυρίως ελατηρίου της ανάρτησης έτσι ώστε αυτές να έρχονται σε πλήρη επαφή μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να αφορά είτε τις πιο μαλακές σπείρες ενός προοδευτικού ελατηρίου είτε ολόκληρο το γραμμικό ή προοδευτικό ελατήριο. Συνέπεια του coil bind είναι αρχικά ο θόρυβος που τρομάζει και σε ένταση και σε χροιά, όμως ακόμα χειρότερες μπορεί να είναι οι μακροπρόθεσμες συνέπειες, οι οποίες περιλαμβάνουν φθορά του μετάλλου τοπικά. Η λύση από τους κατασκευαστές ελατηρίων είναι το τύλιγμα ορισμένων σπειρών και πιο συγκεκριμένα των σπειρών που κινδυνεύουν περισσότερο να έρθουν σε επαφή μεταξύ τους (κατά βάσει οι σπείρες στα άκρα του μήκους) με λαστιχένια/συνθετικά προστατευτικά. Θα τα έχετε δει είτε σε μαμά είτε σε aftermarket ελατήρια.

Καλές διακοπές και κοιτάξτε να ξεκουραστείτε γιατί ο χειμώνας αναμένεται με …βαρύ spring rate…