Bilaffärer, särskilt de som är involverade i tävling, pratar ibland om "sprung" och "ojämn" vikt (eller massa). Vad betyder dessa termer?
Våren är upphängningskomponenten som håller fordonet upp och kuddar det och dess passagerare och lasten från stötar. En bil utan fjädrar skulle inte vara väldigt bekväm och skulle snart falla sönder på grund av att skaka och slå. Hästvagnar har använt fjädrar i århundraden, och så långt tillbaka som Ford Model T, betraktades metallfjädrar som standard. Idag rider varje bil och lastbil på fjädrar.
Men när vi säger ett fordon "åker på" fjädrar betyder vi inte hela fordonet. Den del av vilken bil eller lastbil som hålls upp av fjädrarna är dess uppvigda vikt och resten är dens oavbrutna vikt.
Skillnaden mellan uppenbarad och ojämn
För att förstå skillnaden, föreställ dig en bil framåt fram tills ett av dess framhjul träffar en bult som är tillräckligt stor för att flytta det hjulet uppåt mot bilens kropp. Men när hjulet rör sig upp, kan bilkroppen inte röra sig mycket eller alls, eftersom det är isolerat från det uppåtriktade hjulet med en eller flera fjädrar; fjädrarna kan komprimeras så att bilens kropp kan stanna där den är när hjulet rör sig upp och ner under det. Det är skillnaden: bilens kropp och allt som fastnar fast till att den är sprung, vilket betyder att den är isolerad från hjulen med komprimerbara fjädrar; däck, hjul och allt som är fäst direkt till dem är ojämna, vilket betyder att fjädrarna inte hindrar dem från att behöva flytta när bilen kommer upp eller faller på vägen.
Nästan alla vanliga bilar är viktiga, eftersom nästan varje del av det sitter fast i kroppen. Förutom själva kroppen som innehåller alla andra strukturella eller ramkomponenter, motorn och överföringen, inredningen och givetvis passagerarna och lasten.
Vad sägs om ofärdad vikt? Följande är odöda:
Däck
Wheels
Hjullager och nav (de delar som hjulen roterar på)
Bromsaggregat (på de flesta bilar)
På fordon med en fast drivaxel, som ibland kallas en levande axel, rör sig axelaggregatet (inklusive differentialen) med bakhjulen och är därför oändad.
Det är inte en lång lista, och i synnerhet för bilar med oberoende bakre upphängning (det vill säga inte en fast axel) utgör den ofrånkomna vikten endast en ganska liten del av totalen.
Halvstrålade delar
Det finns en komplikation: En del vikt är delvis sprung och delvis ojämn. Tänk till exempel en axel som är fäst vid ena änden till överföringen och i den andra änden till hjulet (en "halvaxel"); när hjulet rör sig upp och kroppen och överföringen inte rör sig, rör sig ena änden av axeln och den andra inte, så att axelns centrum rör sig men inte så mycket som hjulet gör. Delar som detta som måste röra sig när hjulet gör det, men inte så långt, sägs vara delvis sprungat, halvfjädrande eller hybridvikt. Typiska halvfjädrande delar inkluderar:
- Fjädrarna själva
- Stötdämpare och stötdämpare
- Styrarmar och vissa andra upphängningsdelar
- Halva axlar och vissa drivaxlar
- Vissa styrsystem delar som styrhjulet
Varför gör något av det här? Om en stor del av bilens massa är orörd, är det svårare att hålla däcken planterade fast på vägen eftersom det rider över stötar eftersom fjädrarna måste tillämpa mer kraft för att flytta dem. Att ha ett högt förhållande av sprung till avvikande vikt är därför alltid önskvärt och är särskilt viktigt för fordon som är avsedda att hantera bra vid höga hastigheter. Racinglag reducerar sålunda ofrånkomlig vikt, exempelvis genom att använda lättviktiga men känsliga magnesiumhjul, och ingenjörer försöker konstruera suspensioner med så liten oavbruten vikt som möjligt. Därför har några bilar, såsom Jaguar E-typen 1961-75, använt bromsar som inte är monterade på hjulnavet, men på den inre omloppet av halvaxeln: det är allting för att minska oavbruten vikt.
Observera att oavbruten vikt eller massa ibland förväxlas med roterande massa eftersom vissa delar (däck, hjul, flesta bromsskivor) faller i båda kategorierna och eftersom racers vill minska dem båda. Men de är inte samma sak. Rotationsmassa är vad det låter som, allt som måste rotera när bilen går framåt, så är styrhjulen ojämn, men roterar inte, medan halvaxeln roterar men endast delvis ojämn. Lägre ostörd vikt förbättrar hanteringen och ibland dragkraft, medan sänkning av roterande vikt förbättrar accelerationen.