Hej allihop!
En fråga så här apropå ingenting: brukar ni ändra dämpningen på stötdämparna?
Att ändra stötdämparnas dämpningskraft kan göra enorm skillnad för hur bilen känns att köra. Ökar eller minskar man dämpningen märks det tydligt på hur snabbt karossen rör sig, till exempel när bilen niger vid inbromsning eller kränger i kurvor.
Men att hitta ”rätt” dämpning är inte enkelt. Vad som fungerar bäst beror både på vilken bana man kör på och på förarens egna preferenser. En annan sak som lätt leder till missförstånd är hur ändrad dämpning påverkar däckens grepp. Mekanismen bakom det är förvånansvärt komplicerad.
Häromdagen satt jag och tittade på YouTube. Och nej, inte sådana klipp som ni kanske tror – det var en video om motorsport.
I videon var det en rätt barsk kille som glatt pratade om hur man ställer in stötdämparna. Han sa något som fick mig att reagera:
”Hur avgör man om hårdare eller mjukare dämpning är bättre? Om bakänden till exempel blir instabil när man bromsar hårt in i en kurva, ökar man dämpningen bak. Då tappar bakänden inte lika lätt belastning under inbromsningen, och bilen blir stabilare.
Jag säger ’belastning’ för att det är lättare för föraren att förstå, men rent mekaniskt är det inte riktigt det som händer.”
Vad menade han med det?
Lastöverföring handlar helt enkelt om hur belastningen på de enskilda däcken förändras. Hur stor den blir bestäms av fyra faktorer:
- Bilens vikt
- Tyngdpunktens höjd
- Accelerationen som verkar på bilen
- Hjulbasen (eller spårvidden, beroende på åt vilket håll lasten förflyttas)
Tänk dig att man höjer dämpningskraften till oändligheten, så att stötdämparna i praktiken blir stumma stänger som varken kan tryckas ihop eller dras ut. Även då flyttas belastning från bakdäcken till framdäcken när man bromsar, och från framdäcken till bakdäcken när man accelererar.
Så länge de fyra faktorerna är oförändrade blir själva lastöverföringen i princip lika stor. (Strängt taget finns det små effekter från bland annat energi som lagras i och frigörs ur fjädrarna samt friktion, men här är de försumbara.)
När man ändrar fjäderstyvheten eller dämpningskraften förändras hur mycket och hur snabbt hjulupphängningen rör sig. Därför är det lätt att tänka att lastöverföringen också borde gå långsammare om fjädringsrörelsen blir långsammare.
Men så fungerar det inte.
Lastöverföringen beror på förhållandet mellan däcken, vägbanan och bilens tyngdpunkt. Det är ett annat fysikaliskt fenomen än hjulupphängningens rörelse, som styrs av krafter inne i bilen. Den rörelsen förändrar därför inte lastöverföringen direkt. (Här bortser vi återigen från små följdeffekter, som att tyngdpunktens höjd eller hjulbasen ändras en aning när hjulupphängningen rör sig.)
Tänk så här.
Om ökad dämpningskraft verkligen gjorde själva lastöverföringen långsammare, skulle oändligt hög dämpning innebära oändligt långsam lastöverföring. Du skulle kunna stå på bromsen utan att lastöverföringen någonsin blev klar. Med andra ord skulle nästan ingen last överföras alls.
Men så går det ju uppenbarligen inte till.
Så fort du trampar på bromsen uppstår lastöverföring. Det som ändras med dämpningen är hur snabbt karossen niger.
Själva lastöverföringen sker långsammare först när accelerationen förändras långsammare, till exempel om du bromsar eller gasar successivt i stället för att göra det tvärt.
Samtidigt vet alla som har provat att justera stötdämparna att bilens köregenskaper faktiskt förändras.
Så vad beror det på?
Att förklara hela mekanismen ordentligt skulle nog kräva en hel bok. Jag nöjer mig därför med att ta upp några av faktorerna som spelar in.
– Däckens kontakt med vägbanan
Om dämpningen är för hård eller för mjuk får hjulupphängningen svårt att följa gupp och ojämnheter, och däckens kontakt med vägbanan försämras.
Sämre kontakt för framdäcken brukar ge en tendens till mer understyrning, medan sämre kontakt för bakdäcken brukar ge mer överstyrning.
– Hur snabbt krängningsaxeln förändras
När dämpningskraften ändras förändras också hur snabbt bilen niger. I kurvor där nigningen spelar en märkbar roll påverkas alltså hur den dynamiska krängningsaxelns läge och vinkel förändras genom kurvan.
Krängningsaxelns vinkel påverkar hur lastöverföringen fördelas mellan fram- och bakaxeln. Eftersom däckens sidkraft inte ökar linjärt med belastningen tenderar en mer framåtlutad krängningsaxel att förskjuta balansen mot överstyrning, medan en mindre framåtlutad axel tenderar att förskjuta den mot understyrning.
Hur krängningsaxelns läge påverkar saken lämnar jag därhän så länge.
– Hur snabbt spårvidden förändras
När dämpningen ändras förändras också hastigheten på bilens nigning och krängning. Det påverkar den dynamiska spårvidden, alltså den faktiska spårvidden vid olika punkter på banan.
Exakt hur den förändras beror på hjulupphängningens konstruktion. Men generellt gäller att om spårvidden fram ökar mer än den bak, förskjuts balansen mot överstyrning. Om spårvidden i stället ökar mer bak, tenderar bilen att bli mer understyrd.
(Under själva förändringen av spårvidden skapar däcken samtidigt sidkraft genom att trycka mot vägbanan. Beroende på situationen kan därför tendensen till under- eller överstyrning till och med bli den motsatta.)
– Hur snabbt hjulinställningen förändras
När man ändrar dämpningen påverkar man också hur snabbt bilen niger och kränger. Det påverkar i sin tur hur toe- och cambervinklarna förändras under körningen.
Precis hur det blir beror på bilen. Men om förändringarna i hjulinställningen ökar framdäckens sidkraft förskjuts balansen mot överstyrning. Om förändringarna i stället ökar bakdäckens sidkraft förskjuts balansen mot understyrning.
Jag hoppade ju över hur krängningsaxelns läge påverkar det hela tidigare. Och det blir ännu mer komplicerat om man skiljer på stötdämparnas kompressions- och returdämpning, eftersom de också påverkar förändringarna i tyngdpunktens höjd och krängningsaxelns läge, även i sidled.
Jag ska erkänna att jag inte har fördjupat mig tillräckligt i det här för att förstå allt ordentligt.
Väldigt grovt förenklat skulle man alltså kunna säga att bilen tenderar mot överstyrning när den niger framåt och mot understyrning när den lutar bakåt.
Det är förstås en rejäl förenkling.
Och det finns situationer där det inte alls stämmer.
I videon sa han att man bör öka dämpningen bak om bakänden blir instabil vid hård inbromsning. Det stämmer ofta, men bara till en viss gräns. På ojämnt underlag kan bakänden bli instabil igen om man gör dämpningen onödigt hård.
På Takasu Circuit märks ändringar av dämpningen till exempel oftast mer i kurvor som Getchan och Grip End än i Kageyama. Det beror verkligen på vilken sorts kurva det handlar om.
Fast även det beror på bilen. En bil med lång fjädringsväg reagerar inte på samma sätt som en med väldigt kort fjädringsväg.
Som ni märker är det här förvånansvärt komplicerat.
Att förklara allt detta för en förare är därför oerhört svårt.
I de flesta fall är det nog enklare att bara säga:
”Ökar man dämpningen bak tappar bakänden inte lika lätt belastning, så bilen blir stabilare.”
Det är kanske inte den mest fysikaliskt exakta förklaringen, men den är mycket lättare för en förare att ta till sig.
Intressant nog brukar ChatGPT också börja med en liknande förklaring om man ber den beskriva mekanismen. Men om man svarar något i stil med ”Jag bryr mig inte om hur det upplevs – förklara vad som faktiskt händer rent fysikaliskt” och fortsätter att peka på motsägelserna, brukar den till slut ge en mer korrekt förklaring.
Om du lyckas få ChatGPT att svara: ”Att justera stötdämparna förändrar inte direkt själva lastöverföringen mellan däcken. I stället påverkas däckens greppegenskaper genom förändringar i bilens rörelser och hjulupphängningens geometri” – ja, då är du förmodligen lika mycket av en hjulupphängningsnörd som jag. Grattis!
Hur som helst är grundtanken med att justera dämpningen att förbättra däckens kontakt med vägbanan.
Helst borde man därför justera balansen mellan under- och överstyrning med hjälp av till exempel krängningsstyvhetens fördelning och skillnaden i körhöjd mellan fram- och bakvagn.
Men går det verkligen att få krängningsstyvheten och körhöjdsbalansen att stämma perfekt till hundra procent för alla förhållanden på banan? Det är inte direkt lätt.
Särskilt i gymkhana, där man ofta måste göra justeringar på plats, kan man inte alltid säga: ”Vi ska bara optimera precis allting först.”
Och till er som redan håller på och finjusterar era bilar på den här nivån: lycka till!