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Entwicklung und Abstimmung der 4-Link-Hinterradaufhängung

Dieser Artikel erläutert die Funktionsweise der 4-Link-Aufhängung und die Abstimmmethoden, mit denen die Leistung unter verschiedenen Streckenbedingungen maximiert wird. Diese Informationen gelten nur für 4-Lenker-Hinterradaufhängungen, deren Glieder an der Hinterachse schweben und alle Glieder nach vorne laufen.

Der 4-gliedrige Unterschied

Die Beliebtheit des 4-gliedrigen Fahrwerks beruht in erster Linie auf seiner Fähigkeit, den Rennwagen in der Mitte der Kurve frei drehen zu lassen, ohne den Vorwärtsbiss zu beeinträchtigen. Um zu verstehen, wie ein 4-Lenker für ein solches Handling hergestellt werden kann, müssen Sie zunächst einige Grundlagen zu Hinterradaufhängungen verstehen.

Stellen Sie fest, dass Sie den Vorwärtsbiss bei jeder Art von Hinterradaufhängung erhöhen können, indem Sie die Längslenker nach oben zur Vorderseite des Rennwagens neigen. Auf diese Weise montierte Längslenker bewirken, dass die Hinterreifen versuchen, unter das Chassis zu fahren, während die Hinterachse den Rennwagen nach vorne drückt (siehe Abbildung 1). Dadurch wird die Belastung der Hinterreifen (beim Beschleunigen) beschleunigt und der Vorwärtsbiss verbessert.

Abbildung 1.

Es kann jedoch einen Handlingskompromiss für die Vorwärtstraktion geben, die durch das Fahren der Längslenker nach oben zur Vorderseite des Rennwagens erzielt wird. Während des Rollens des Fahrgestells bewegen sich der / die nach oben montierte / n Längslenker nach hinten (bis der / die Arm / e eine ebene Position erreicht) und der / die linke Hinterreifen nach vorne. Der Zustand wird als „loose Roll steer“ bezeichnet. (Siehe Abbildung 2A.)

Lose Wanklenkung bewirkt, dass die Hinterachse zur Außenseite der Rennstrecke lenkt. Bei übermäßigem, lockerem Überrollen kann dies zu einem lockeren Fahrzustand führen, der die Vorteile des Vorwärtsbisses zunichte macht, der durch das Laufen der Längslenker nach oben nach vorne erzielt wird. Allerdings kann die richtige Menge an loser Rollsteuerung einem Rennwagen helfen, die Kurve richtig zu drehen. Im besten Fall ist jede Längslenkeranordnung ein Kompromiss zwischen Vorwärtsbiss und Rolllenkung.

Der 4-gliedrige Unterschied

Ein gut gestalteter 4-gliedriger bietet einen guten Vorwärtsbiss und die richtige Menge an Rollsteuerung. Die zwei kritischsten Faktoren zur Leistung einer Suspendierung mit 4 Gliedern sind die Verbindungslängen, die in die Suspendierung entworfen sind und die Winkel, zu denen die Verbindungen justiert werden. Der Schlüssel zum korrekten Entwerfen und Abstimmen eines 4-Links besteht darin, die Bedeutung dieser beiden Faktoren zu verstehen.

Obere Lenker

Wir haben bereits erwähnt, dass Längslenker, die nach oben an der Vorderseite des Rennwagens montiert sind, den Vorwärtsbiss verbessern, indem sie den Achsschub verwenden, um das Laden der Hinterreifen zu beschleunigen. Wir verwenden die oberen Glieder einer 4-gliedrigen Aufhängung, um den Vorwärtsbiss zu verbessern. Oberlenkerwinkel von 15º bis 18º rechts und 10º bis 15º links sorgen für einen guten Vorwärtsbiss. Ein guter Ausgangspunkt für beide Glieder ist 15º nach oben (nach vorne).

Beachten Sie jedoch, dass das Rollen des Chassis dazu führt, dass sich die Verbindungswinkel ändern. Wenn die Lenkerwinkel links stärker nach oben als rechts werden, kann der linke Hinterreifen beim Beschleunigen schneller belastet werden als der rechte (aufgrund des Achsschubeffekts). Dieser Zustand kann einen Druck auf das Gaspedal verursachen. Eine Lösung besteht darin, die Lenker so zu positionieren, dass der rechte Seitenlenker 3º bis 5º höher ist als der linke, wenn sich das Fahrwerk auf Fahrhöhe befindet.

Beachten Sie, dass zu steil bergauf geneigte Längslenker das Fahrwerk beim Beschleunigen halten können, was die Wirksamkeit der Stoßdämpfer und Federn verringern kann. Dieser Zustand führt zu einem lockeren Handling – insbesondere auf rauen Rennstrecken. Beachten Sie, dass die Längslenkerwinkel zu groß werden können, wenn sich das Heck des Fahrgestells beim Beschleunigen stark anhebt.

Die Länge der oberen Glieder sollte mindestens 17″ betragen. Wir können die lose Rolllenkung reduzieren, indem wir die unteren Glieder kürzer als die oberen Glieder machen (dazu später mehr). Wenn die oberen Glieder kürzer als 17 “ sind, müssen die unteren Glieder extrem kurz sein, um lose Rollbewegungen zu minimieren. Aber extrem kurze Glieder ändern ihre Winkel radikal, wenn sich die Aufhängung bewegt. Wenn die hinteren Glieder zu kurz sind, werden Vorwärtsbiss und Rolllenkung übermäßig beeinträchtigt und das Handling wird inkonsistent.

Unterlenker

Wir können die Unterlenker einer 4-Lenker-Aufhängung verwenden, um die durch die steilen Winkel der Oberlenker verursachte lose Wankneigung auszugleichen. Die folgenden Beispiele und Abbildungen sollen Ihnen helfen, diese wichtige Funktion der unteren Links zu verstehen. Sie sollten genau darauf achten, wie die Anpassungen des unteren Glieds die Pfade ändern, die der Boden der Vogelkäfige während des Rollens zurücklegt. Beachten Sie, dass jede Änderung des von einem Längslenker zurückgelegten Pfades die Rollsteuerung beeinflusst.

In Abbildung 2A bewegen beispielsweise sowohl die oberen als auch die unteren Glieder die Vogelkäfige (und die Hinterreifen) während des Rollens des Fahrgestells auf der rechten Seite nach hinten und auf der linken Seite nach vorne. Diese Aktion führt zu lockerem Überrollen.

Wir können lose Wankbewegungen reduzieren, indem wir die unteren Glieder am Chassis absenken. Wie diese Einstellung funktioniert, sehen Sie in Abbildung 2B. Wir haben die unteren Glieder auf eine ebene Position abgesenkt und jetzt bewegt sich die Unterseite des rechten Vogelkäfigs während des Rollens des Chassis nach vorne und nicht wie in Abbildung 2A nach hinten. Auf der linken Seite haben wir die Vorwärtsbewegung der Unterseite des Vogelkäfigs reduziert. Dadurch wird die lose Rollbewegung reduziert.

Grundsätzlich haben wir die unteren Glieder positioniert, um den durch die oberen Glieder verursachten Vorwärts- (L.S.) und Rückwärtsbewegungen der Vogelkäfige entgegenzuwirken. Als Ergebnis haben wir den losen Rollwiderstand reduziert. Wir können die losen Wankbewegungen weiter reduzieren, indem wir die unteren Glieder weiter absenken, wie in Abbildung 2C gezeigt. Beachten Sie, wie diese Einstellung, Positionierung der unteren Glieder 5ºabwärts, bewirkt, dass sich der Boden des Vogelkäfigs auf der rechten Seite während des Rollens mehr vorwärts bewegt als in Abbildung 2B, wo die Glieder eben sind. Auf der linken Seite bewegt sich der Boden des Vogelkäfigs nun nach hinten (bis das Glied eine ebene Position erreicht) und nicht wie in den Abbildungen 2A und 2B nach vorne.

Im Allgemeinen werden die unteren Lenkerwinkel von 0º bis 5º bergab (nach vorne) verwendet, um die Steuerung und Lenkung zu unterstützen. Ein gewisser Vorwärtsbiss kann verloren gehen, wenn die unteren Glieder abgesenkt werden, aber der Effekt auf den Vorwärtsbiss ist normalerweise gering im Vergleich zu der allgemeinen Verbesserung des Handlings, die durch die Verringerung der losen Rolllenkung erreicht wird.

Eine andere Methode zur Reduzierung des losen Wankwinkels einer 4-gliedrigen Aufhängung besteht darin, die unteren Glieder zu verkürzen. Beachten Sie in Abbildung 2D, wie das verkürzte untere Glied die Unterseite des rechten Vogelkäfigs während des Rollens mehr nach vorne zieht als die längeren Glieder in den anderen Abbildungen. Der Boden des linken Vogelkäfigs verliert aufgrund des verkürzten unteren Gliedes etwas von seiner Rückwärtsbewegung. Da sich die Vogelkäfige auf der linken Seite während des Rollens des Fahrgestells normalerweise viel weniger nach unten bewegen als die Vogelkäfige auf der rechten Seite, ist der Gesamteffekt beim Verkürzen der unteren Glieder eine Verringerung der losen Rollbewegung. Wenn jedoch die linke Rückseite Ihres Chassis während der Kurvenfahrt nach oben wandert, kann sich die lose Wanklenkung erhöhen, wenn beide unteren Glieder gekürzt werden!

Durch die Kombination der langen Unterlenkeranordnung von Abbildung 2C auf der linken Seite und der kurzen Unterlenkeranordnung von Abbildung 2D auf der rechten Seite konnten wir die lose Rollbewegung noch weiter reduzieren. Die vorhergehenden Absätze sollen Ihnen helfen zu verstehen, warum.

Die Länge der unteren Glieder ist abhängig von der Rolllenkung und den Traktionseigenschaften, die vom Chassis-Tuner gewünscht werden. Für die meisten Streckenbedingungen funktionieren untere Glieder, die 2 cm kürzer sind als die oberen Glieder, gut. Kurze Glieder( von 3æ bis 4æ kürzer als die oberen Glieder) eignen sich im Allgemeinen am besten für enge, flache Rennstrecken oder auf Strecken, auf denen das Chassis tendenziell locker ist. Lange untere Glieder (gleich lang oder nicht mehr als 1 Cm kürzer als die oberen Glieder) eignen sich am besten für schnelle Strecken oder auf Strecken, auf denen das Chassis zum Schieben neigt. Sie sollten die Informationen in diesem Artikel verwenden, um die richtigen Verbindungslängen für Ihre Anwendung zu bestimmen.

Eine bewährte 4-gliedrige Anordnung umfasst jedoch 15 1 / 2æ untere Glieder, die 5º nach unten nach vorne montiert sind, gekoppelt mit 17 1/ 2æ oberen Gliedern, die 15º nach oben nach vorne montiert sind.

Indizierung

Ein 4- link Birdcage dreht oder „indiziert“ auf dem Achsrohr, wenn sich die Aufhängung bewegt (es sei denn, Ober- und Unterlenker sind gleich lang und parallel zueinander). Indizierung ist am größten, wenn es eine Menge Länge und / oder Winkelunterschied in den oberen und unteren Links.

Normalerweise bewirkt die Indexierung, dass sich die Gewindefahrwerkshalterungen, wenn sie sich an der Vorderseite der Vogelkäfige befinden, während der Federungsbewegung (Kompression) gegen die Stoßdämpfer und Federn drehen. Infolgedessen werden die Federn und Stoßdämpfer von beiden Enden gleichzeitig zusammengedrückt und die Federung wird sehr steif. (Versuchen Sie, das Heck eines Autos mit einer 4-Link-Hinterradaufhängung zu hüpfen).

Beim Rollen des Fahrgestells wird der rechte Hinterreifen durch die Indexierung belastet und der linke Hinterreifen entladen, und der Keil wird reduziert (40 lbs bis 80 lbs sind typisch!).

Die Indizierung kann die Fahrbarkeit verbessern, indem der Rennwagen in den Kurven flach gehalten wird. Die Indexierung kann jedoch dazu führen, dass die Hinterradaufhängung auf rauen Rennstrecken zu hart ist. Bei der Auswahl der Federn für Ihren 4-Lenker sollten Sie den Effekt berücksichtigen, den die Indexierung auf die Federungssteifigkeit hat.

Klemmhalterungen

Klemmhalterungen werden verwendet, um die Coil-Over-Einheiten direkt am Achsgehäuse zu montieren. Wenn vor der Achse Klemmhalterungen verwendet werden, führt das Aufwickeln der Achse während des Beschleunigens dazu, dass sich das & Chassis der Hinterachse trennt. Die Hinterachse (und der Reifen) werden zur Rennstrecke gezwungen.

Klemmhalterungen werden manchmal auf kurzen, glatten Strecken verwendet, um den anfänglichen Vorwärtsbiss zu verbessern. Die Montage der linken Wendeleinheit vor der Achse (an einer Klemmhalterung) strafft im Allgemeinen das Kurvenverhalten. Die Montage beider Coil-Over-Einheiten an Klemmhalterungen und vor der Achse kann den Vorwärtsbiss auf Stop-and-Go- oder Slick-Rennstrecken verbessern. Auf extrem glatten Rennstrecken können Sie das Kurvenhandling insgesamt straffen, indem Sie die linke Coil-Over-Einheit vor der Achse und die rechte Coil-Over-Einheit hinter der Achse mit Klemmhalterungen montieren.

Die Aufhängungsbewegung nimmt normalerweise zu, wenn die Coil-Over-Einheiten von Vogelkäfigen genommen und an Klemmhalterungen montiert werden (da die Federn nicht mehr indexiert sind). Folglich kann es notwendig sein, die hintere Federrate zu erhöhen, wenn diese Einstellung vorgenommen wird.

Sie sollten bedenken, dass jede Belastung der Hinterreifen durch Klemmbügel während der Beschleunigung mit einer Entladung der Hinterreifen während der Verzögerung einhergeht Diese Entladung kann den Rennwagen beim Einfahren in die Kurve stören – insbesondere wenn beide Coil-Over-Einheiten vor der Achse positioniert und an Klemmbügeln befestigt sind. Möglicherweise müssen Sie das Chassis anpassen, um Probleme bei der Handhabung von Eckeingängen zu beheben, die durch Klemmhalterungen verursacht werden.

Endpunkte

Die 4-gliedrige Hinterradaufhängung ist relativ komplex und sehr anpassungsempfindlich. Eine Lenkerlängenänderung von 1 “ oder eine Lenkerwinkeländerung von 5º kann eine spürbare Änderung der Handhabung bewirken. Beim Entwerfen oder Abstimmen eines 4-Glieds ist es wichtig, die Beziehung zwischen den Verbindungslängen und -winkeln zu verstehen und zu verstehen, wie sich die Beziehung auf die Wank- und Reifenbelastung auswirkt.

Wir empfehlen Ihnen dringend, ein vollwertiges Arbeitsmodell Ihres 4-Link zu erstellen oder die in diesem Artikel genannten Konstruktionsparameter zu verwenden, um das 4-Link-Fahrwerk besser zu verstehen. Sie können Pappe, Holz, Aluminiumstreifen usw. verwenden. Die Idee ist, die Wege zu verfolgen, die die Zentren der Vogelkäfige während des Rollens tatsächlich zurückgelegt haben. Sie sollten die Pfade so zeichnen, dass sie mindestens 3 „Rückprallbewegung für den linken Vogelkäfigpfad und mindestens 3“ Kompressionsbewegung für den rechten Vogelkäfigpfad enthalten.

Sie können die Rollout-Eigenschaften verschiedener Setups bewerten, indem Sie die verschiedenen auf Ihrem Modell gezeichneten Pfade vergleichen. Sie können auch die indexierung und die link winkel änderungen während rolle oder stoßen. Kurz gesagt, Sie beschleunigen Ihren Lernprozess, indem Sie mit einem Modell arbeiten.

Wie bereits erwähnt, ist der 4-Link eine ziemlich komplizierte Hinterradaufhängung. Wir hoffen, dass die Informationen in diesem Artikel, kombiniert mit Ihren Bemühungen, Ihnen einen Vorteil verschaffen werden!

Tuning-Tipps
Wenn Sie den Aufwärtswinkel (nach vorne) eines Links erhöhen, wird der Vorwärtsbiss verbessert und die lose Rolllenkung erhöht.
Wenn Sie den Aufwärtswinkel (nach vorne) eines Gliedes verringern, verringert sich der Vorwärtsbiss und die lose Rollbewegung.
Empfohlene Winkeleinstellparameter:
• Obere Glieder: 12º bis 20º (nach oben) RS 10º bis 18º (nach oben) LS
• Untere Glieder:: – 5º bis +5º
Möglicherweise müssen Sie die Verbindungswinkel reduzieren, wenn Sie die Klemmhalterung / n verwenden und/ oder auf unebenen Rennstrecken fahren.
Möglicherweise benötigen Sie steifere hintere Stoßdämpfer, wenn Sie Klemmhalterungen verwenden (um den Radsprung zu steuern).
Das Abwinkeln der Glieder nach innen (vorne) führt tendenziell zu mehr losen Rollbewegungen.
Sie können Probleme mit der Rollsteuerung beheben, indem Sie den rechten Hinterreifen (oder den linken Hinterreifen) vor- oder zurückfahren.
Verkürzte untere Links (insbesondere R.S.) neigen dazu, lose Rollbewegungen zu reduzieren.