ばね上重量とばね下重量の違いは何ですか?

車のファン、特にレースをする人は、「ばね上」と「ばね下」の重量 (または重量) について話すことがあります。 これらの用語はどういう意味ですか?

スプリングは、車両を保持し、乗客や貨物を衝撃から保護するサスペンション コンポーネントです。 スプリングのない車は乗り心地が悪く、揺れや衝突ですぐに壊れてしまいます。 馬車は何世紀にもわたってスプリングを使用しており、フォード モデル T までさかのぼると、金属製のスプリングが標準と見なされていました。 今日、すべての乗用車とトラックは板ばねで走行しています。

しかし、車がバネで「走る」と言うとき、それは車全体を意味しているわけではありません。 ばねによって支えられている自動車やトラックの部分はばね下質量であり、残りはばね下質量です。

バネ付きとバネ無しの違い

違いを理解するために、前輪の XNUMX つが車体に向かって上に移動するのに十分な大きさの隆起にぶつかるまで車が前進していると想像してください。 しかし、ホイールが上に移動すると、車体は XNUMX つまたは複数のスプリングによって上向きに移動するホイールから分離されているため、車体はほとんど動かないか、まったく動かない場合があります。 スプリングは圧縮することができ、ホイールがその下で上下に動くときに車体が所定の位置にとどまることができます. 違いは次のとおりです。車体と車体にしっかりと取り付けられているすべてのものはばね式です。つまり、圧縮可能なばねによってホイールから分離されています。 タイヤ、ホイール、およびそれらに直接取り付けられているものはすべてバネが付いていません。つまり、車が道路上で上下するときにバネが動かないようにすることはありません。

典型的な自動車は、ほぼすべての部品がボディにしっかりと取り付けられているため、ほぼ全体がばね上質量になっています。 他のすべての構造またはフレームコンポーネントを含むボディ自体に加えて、エンジンとトランスミッション、インテリア、そしてもちろん乗客と貨物。

バネ下重量はどうですか？ 以下はばね下です。

• タイヤ

• 車輪

• ホイールベアリング・ハブ（車輪が回転する部品）

• ブレーキユニット (ほとんどの車両)

• ドライブ アクスルとも呼ばれる連続ドライブ アクスルを備えた車両では、アクスル アセンブリ (ディファレンシャルを含む) は後輪と一緒に移動するため、バネがありません。

これは長いリストではありません。特に独立したリア サスペンション (つまり、ソリッド アクスルではない) を備えた車の場合、ばね下重量は総重量のごく一部に過ぎません。

半ばね部品

難点が XNUMX つあります。重りの一部が部分的に跳ねており、部分的にバネがかかっていないことです。 たとえば、一方の端がトランスミッションに取り付けられ、もう一方の端がホイールに取り付けられたシャフト (「ハーフ シャフト」) を考えてみましょう。 ホイールが上に移動し、ケースとトランスミッションが動かない場合、シャフトの一方の端が動き、もう一方の端は動かないため、シャフトの中心は動きますが、ホイールほどではありません。 ホイールと一緒に動く必要があるが、それほど遠くない部品は、部分ばね式、半ばね式、またはハイブリッドと呼ばれます。 典型的な半ばね部品には次のものがあります。

• 泉そのもの
• ショックアブソーバーとストラット
• コントロールアームとその他のサスペンション部品
• ハーフシャフトといくつかのカルダンシャフト
• ステアリングナックルなど、ステアリングシステムの一部

なぜこれが重要なのですか？ 車両の質量の大部分がばね下にある場合、バンプを動かすためにばねがより大きな力を発揮する必要があるため、バンプを乗り越えるときにタイヤを道路に維持するのが難しくなります。 したがって、ばね上とばね下の質量比を高くすることが常に望ましく、これは、高速で適切に処理する必要がある車両にとって特に重要です。 そのため、レーシング チームは、軽量で薄いマグネシウム合金ホイールを使用するなどしてバネ下重量を減らし、エンジニアはできるだけバネ下重量の少ないサスペンションを設計しようとします。 これが、1961 年から 75 年の Jaguar E などの一部の車が、ホイール ハブではなく、車軸の内側の端に取り付けられたブレーキを使用した理由です。これはすべて、ばね下質量を減らすために行われます。

一部の部品 (タイヤ、ホイール、ほとんどのブレーキ ディスク) は両方のカテゴリに分類され、ライダーは両方を減らしたいため、ばね下質量または質量は回転質量と混同されることがあります。 しかし、それは同じではありません。 回転質量とは、車が前進するときに回転する必要があるすべてのものです。たとえば、ステアリング ナックルはばねがかかっていないのに回転せず、アクスル シャフトは回転しますが部分的にしかばねがかかっていません。 ばね下重量が減るとハンドリングが向上し、場合によってはトラクションが向上し、回転重量が減ると加速が向上します。