Det finns otaliga faktorer att ta hänsyn till när man ställer in en hjulupphängning, och jag kan verkligen inte allt om dem.
Dämpkraft, bussningar i hjulupphängningen, skillnader mellan fjädrar från olika tillverkare, förspänning, genomslagsgummin, krängningshämmare, hur hjulinställningen förändras när fjädringen rör sig, styrverkan till följd av elastiska deformationer i hjulupphängningen, rollcentrum … och naturligtvis spelar bilens viktfördelning också in.
Tar man dessutom med däckens egenskaper och differentialens beteende blir alltihop oerhört komplicerat.
När jag pratar om hjulupphängning börjar jag alltid med en sak: att ha kontroll på fjädringsvägen.
Det är en av de allra viktigaste grunderna. Har du inte koll på den spelar det ingen roll hur perfekt allt annat är – inställningen av hjulupphängningen blir ändå lidande.
Tänk dig att du ska lära dig spela tennis.
Visst är det viktigt att öva på servar och smashar, men om du inte ens har konditionen som krävs för att spela hjälper det inte särskilt mycket.
Grunderna kommer alltid först.
Så vi håller oss till fjädrarna.
Alla vet att om en fjäder är extremt hård blir bilen fruktansvärt stötig.
Men är fjädern för mjuk slår fjädringen i botten, och det är inte heller bekvämt.
Även köregenskaperna blir sämre.
Så hur hård ska fjädern egentligen vara?
Sanningen är att det inte går att svara på utan att titta på bilen i fråga.
Vet du inte hur hjulupphängningen på din bil faktiskt fungerar i nuläget kan du bara gissa.
”Kanske är det så här …”
”Det borde väl vara ungefär så här mycket …”
Om du gör ändringar utifrån sådana vaga antaganden kommer du aldrig riktigt fram till vad problemet beror på.
”Doktorn, jag vill gå ner i vikt.”
”Okej, då börjar vi med en diet.”
”Jag har faktiskt följt den här dieten i ungefär ett halvår.”
”Jaså? Har den fungerat?”
”Det vet jag inte riktigt.”
”Hur många kilo har du gått ner?”
”Det vet jag inte.”
”… Får jag fråga vad du väger just nu?”
”Ingen aning. Jag har inte vägt mig.”
Så kommer vi ingenstans.
Först mäter du.
Sedan provar du en lösning som du själv tror på.
Och så mäter du igen för att se vad som förändrats.
Därför är första steget att ta reda på hur hjulupphängningen på din bil faktiskt fungerar som den är just nu.
Märkligt nog anger många tillverkare av coilovers inte ens kolvstångens slaglängd, och vissa redovisar inte ens stötdämparens totallängd.
Därför bedömer många hjulupphängningen enbart utifrån fjäderkonstanten.
Men om du fokuserar på det som faktiskt spelar roll kan du få ordentlig kontroll på bilens fjädringsväg.
Själva hjulupphängningen är ett komplicerat ämne, men att hålla koll på fjädringsvägen är faktiskt inte så svårt.
Fast om du inte vet hur en stötdämpare är uppbyggd kan det vara svårt att föreställa sig vad som händer.
Så den här gången tänkte jag börja med grunderna.
Det här är en stötdämpare som jag använde för många år sedan.
Det är en bakre stötdämpare till en Mazda Roadster (MX-5).
Den har en enkel konstruktion, så den passar perfekt som exempel.
Bilden härnäst är en förenklad illustration av samma stötdämpare.
Jag har utelämnat bland annat genomslagsgummit och bussningen i det övre fästet, men om du saknar något får du helt enkelt föreställa dig resten.
Nu tar vi bort fjädern och det övre fästet också.
Då återstår bara själva stötdämparen.
Jag har även märkt ut de viktigaste delarna.
Här är en animation som visar hur kolvstången rör sig upp och ner.
För att göra det ännu lättare att förstå kommer här en genomskärning av stötdämparen.
Ja, jag vet att det ska vara en tvårörsdämpare och att jag inte har ritat den som en sådan.
Vi kan väl bortse från det så länge.
Enkla illustrationer är ju lättast att förstå.
När den har tryckts ihop ungefär halvvägs ser det ut så här.
Och när den är helt hoptryckt ser det ut så här.
Ganska enkelt, eller hur?
Hänger alla fortfarande med?
Än så länge är det inget särskilt svårt.
Det här med fjädringsväg är inte svårt, så häng med ett tag till.
När en bil kör på en ojämn väg rör sig hjulupphängningen upp och ner.
Det är precis vad den är konstruerad för att göra.
Men tänk om fjädringen knappt kunde röra sig alls.
Då skulle den knappt kunna ta upp ojämnheter, och bilen skulle bli stötig.
I extrema fall skulle bilen studsa omkring, och även kurvtagningsegenskaperna skulle försämras.
Det är därför fjädringsvägen är så viktig.
Hur stor fjädringsväg hjulupphängningen har begränsas i slutändan av stötdämparens slaglängd.
Vill du att hjulupphängningen ska fungera så bra som möjligt behöver du alltså ha kontroll på stötdämparens slaglängd.
Det är det vi ska prata om här.
Förresten har jag färgat den del av kolvstången som rör sig in i och ut ur dämparhuset grå.
Längden på den delen är det vi kallar kolvstångens slaglängd.
Om kolvstångens slaglängd är lång måste även dämparhuset vara längre, och då blir hela stötdämparen längre. Det gör det i sin tur svårare att sänka bilen.
Om slaglängden å andra sidan är för kort ökar risken för genomslag, vilket försämrar komforten.
Om vi bara ser till fjädringsvägen föredrar jag gott om slaglängd, även om det innebär att bilen inte kan sänkas lika mycket.
En del coilovers marknadsförs med ”gott om fjädringsväg”, men väldigt få tillverkare anger faktiskt kolvstångens slaglängd.
Ibland är det först efter köpet, när man mäter själv, som man upptäcker hur kort slaglängden faktiskt är. Det kan bli en rätt obehaglig överraskning.
Vi fortsätter.
När stötdämparen sitter på bilen och du sänker ner den från domkraften trycks fjädern ihop av bilens vikt, och stötdämparen trycks ihop samtidigt.
Det är ju logiskt, eller hur?
Hur mycket den trycks ihop beror på bilens vikt och fjäderkonstanten, men för enkelhetens skull antar vi att den trycks ihop med exakt halva kolvstångens slaglängd.
Nu färgar vi hela delen ovanför mittpunkten grön.
Den gröna delen visar hur mycket mer stötdämparen kan tryckas ihop.
Det är det som kallas kompressionsväg. Jag använder det ordet i fortsättningen.
Om den till exempel är 100 mm lång kan stötdämparen tryckas ihop ytterligare 100 mm.
Men om den bara är ungefär 20 mm lång finns det bara 20 mm kvar innan stötdämparen slår i botten.
Det blir genomslag nästan direkt.
Bang! Bang!
Den grå delen som är kvar visar hur mycket längre stötdämparen kan sträckas ut.
Det kallas utfjädringsväg.
Det är den termen jag använder i fortsättningen.
När karossen till exempel studsar uppåt efter ett gupp sträcks stötdämparen ut.
Om utfjädringsvägen är 100 mm kan den sträckas ut ytterligare 100 mm från det här läget.
Det finns mycket mer att säga om utfjädringsvägen, men det hoppar vi över här.
Nu koncentrerar vi oss på kompressionssidan.
Även om kompressionsvägen är 100 mm kan du faktiskt inte använda alltihop.
På riktiga stötdämpare finns en skyddande del som kallas genomslagsgummi.
Du kan alltså inte utnyttja alla de där 100 millimetrarna.
Vi markerar genomslagsgummit med gult.
När genomslagsgummit trycks ihop blir det gradvis hårdare.
Kan du föreställa dig det?
Det är gjort av gummi eller uretan, så ju mer det pressas ihop, desto hårdare blir det.
Och när det blivit riktigt hårt …
Bang! Bang!
Då börjar fjädringen slå hårt.
Vi färgar det området rött.
Tänk dig alltså så här:
Grönt är säkert.
Gult betyder att man får vara försiktig.
Rött betyder fara.
Är du van vid att ställa in hjulupphängningar kan det vara en viktig del av inställningen att utnyttja det gula området på rätt sätt.
Men om du fortfarande håller på att lära dig behöver du inte bekymra dig om det än.
I verkligheten blir genomslagsgummit förstås inte stenhårt från ett ögonblick till nästa.
Det vore nog mer rättvisande att visa det som en färgövergång.
Det blir gradvis hårdare ju mer det trycks ihop.
Så kan du föreställa dig det.
Nåväl …
Anta att vi byter till sänkningsfjädrar.
Bilen hamnar lägre eftersom fjädrarna trycks ihop mer under dess egen vikt.
Då förändras balansen helt.
Utfjädringsvägen ökar medan kompressionsvägen minskar.
Ser du att den grå delen har blivit längre?
Det är den ökade utfjädringsvägen.
Samtidigt har de gröna och gula delarna blivit kortare.
Det är den minskade kompressionsvägen.
Nu tittar vi på motsatsen.
Anta att vi monterar fjädrar som är hårdare än originalfjädrarna.
Fjädrarna trycks då inte ihop lika mycket av bilens vikt, så bilen blir högre.
Det betyder att kompressionsvägen ökar medan utfjädringsvägen minskar.
Den gröna delen har blivit längre.
Det är den ökade kompressionsvägen.
Samtidigt har den grå delen blivit kortare.
Det är den minskade utfjädringsvägen.
Även om fjäderkonstanten är oförändrad ökar kompressionsvägen och utfjädringsvägen minskar om du lägger på förspänning.
Förspänning får bli ett ämne för en annan artikel.
Om den gröna delen är mycket kort finns det alltså väldigt lite kompressionsväg kvar.
Även små gupp kan få fjädringen att slå i botten, och komforten blir bedrövlig.
Ju längre den gröna delen är, desto mer kompressionsväg har du, och desto större marginal finns det innan fjädringen slår i botten över ett stort gupp.
Men ökad kompressionsväg innebär förstås också minskad utfjädringsväg.
Om den grå delen blir för kort kommer stötdämparen till slut att slå i sitt utfjädrade ändläge, och det blir inte heller bekvämt.
Som vanligt handlar allt om att hitta rätt balans.
Genom att mäta kolvstångens slaglängd och genomslagsgummits längd kan du alltså först få en bild av stötdämparens grundläggande möjligheter.
Sedan avgör du hur den tillgängliga slaglängden ska fördelas mellan kompression och utfjädring genom att välja fjäderkonstant – eller justera förspänningen.
Den totala slaglängden är fast.
Det enda du kan göra är att bestämma hur den ska fördelas.
Med en extremt hård fjäder får du mer kompressionsväg och mindre risk för genomslag.
Men om fjädern i sig redan är väldigt hård blir bilen ändå stötig, även om fjädringen aldrig slår i botten.
Är fjädern å andra sidan för mjuk blir kompressionsvägen för kort, så fjädringen slår lätt i botten.
Resultatet blir detsamma:
Bang! Bang!
Hur vet man då vad som är lagom?
Man börjar med att mäta de olika delarna.
Man räknar på belastningarna.
Sedan väljer man en fjäderkonstant som precis uppfyller kraven.
Det är därför mätningen kommer först.
Förhoppningsvis förstår du lite bättre nu varför det är så viktigt att mäta.
Så …
Hur stor kompressionsväg har din egen bil egentligen?
Hur stor utfjädringsväg?
Hur mycket marginal finns kvar innan genomslagsgummit börjar ta emot?
Slår fjädringen lätt i botten?
Eller finns det gott om marginal?
Om du har börjat fundera på sådant har den här artikeln gjort sitt jobb.
Eller ja …
Det hoppas jag i alla fall.
Nu tar vi en snabb repetition.
När du väl förstår vad det innebär att ha kontroll på fjädringsvägen behöver vi egentligen inte längre hela bilden av stötdämparen.
Från och med nu tittar vi bara på själva kolvstångens slaglängd.
Jag vill att du ska komma så långt att du förstår allt bara genom att titta på den här bilden.
Om du kan föreställa dig vad som händer utifrån det här enkla diagrammet har du fått en bra förståelse för hur man håller koll på fjädringsvägen.
Den grå delen motsvarar hur mycket fjädringen har tryckts ihop av bilens vikt – alltså utfjädringsvägen.
Den gröna delen är den del av kompressionsvägen där genomslagsgummit ännu inte tar emot.
Den gula delen är den del av kompressionsvägen där genomslagsgummit har börjat arbeta men ännu inte blivit särskilt hårt.
I den röda delen har genomslagsgummit pressats ihop så mycket att det blivit extremt hårt.
Det är där fjädringen börjar säga Bang! Bang!
Anta nu att du byter till sänkningsfjädrar.
Fjädringen trycks ihop mer av bilens vikt, så bilen blir lägre.
Men det betyder också att sträckan som pilen visar – den grå delen – blir längre.
Den tillgängliga kompressionsvägen minskar alltså.
Fjädringen får därmed lättare att slå i botten.
Anta i stället att du monterar hårdare fjädrar.
Fjädringen trycks ihop mindre av bilens vikt, så bilen hamnar högre.
Då blir sträckan som pilen visar – den grå delen – kortare.
Den tillgängliga utfjädringsvägen minskar alltså.
Fjädringen får därmed lättare att slå i sitt utfjädrade ändläge.
Och om kolvstångens slaglängd är kort redan från början blir den totala tillgängliga fjädringsvägen mindre.
Då blir både kompressionsvägen och utfjädringsvägen lätt begränsade.
Du kan försöka hitta en balans mellan dem inom det snäva utrymmet, men om slaglängden helt enkelt är för kort finns det en gräns för vad du kan åstadkomma.
Helst vill man ha tillräckligt med slaglängd för ändamålet.
Det är alltså i stora drag så man håller koll på fjädringsvägen.
När du tittar på bilderna, försök föreställa dig hur hjulupphängningen faktiskt rör sig.
Bonus
Om du känner till kolvstångens totala slaglängd och belastningen på fjädern kan du räkna ut balansen mellan utfjädringsväg och kompressionsväg.
Kan du använda en miniräknare kan du göra det.
Du kan uppskatta fjäderbelastningen utifrån axelvikterna i bilens registrerings- eller besiktningshandlingar, eller mäta direkt med hjälp av ett buntband på kolvstången.
Börja med att hissa upp bilen tills hjulupphängningen är helt utfjädrad.
Sätt ett buntband runt kolvstången och skjut det sedan hela vägen ner tills det ligger mot dämparhuset.
Sänk sedan ner bilen på marken så att den belastas av sin normala vikt.
Hissa därefter upp den igen.
Du kommer att se att buntbandet har flyttat sig från sitt ursprungliga läge.
Mät med en linjal hur långt det har flyttat sig.
Det avståndet är utfjädringsvägen – med andra ord hur mycket stötdämparen trycktes ihop av bilens vikt, alltså den grå delen som jag har visat genom hela artikeln.
Anta till exempel att avståndet är 60 mm och fjäderkonstanten 50 N/mm.
En fjäder med fjäderkonstanten 50 N/mm kräver 50 N för att tryckas ihop 1 mm.
Om den trycktes ihop 60 mm blev belastningen på fjädern:
50 × 60 = 3 000 N
Det är grundtanken.
När du väl vet vilken belastning ett visst avstånd motsvarar kan du börja räkna vidare.
Förresten är inte alla genomslagsgummin likadana.
Även om två hjulupphängningar slår i botten tar ett långt och följsamt genomslagsgummi upp stöten mycket mjukare än ett kort och stenhårt.
Ett längre genomslagsgummi kräver förstås också mer plats.
Det är ju faktiskt längre.
Det betyder att det behövs extra kompressionsväg för att kunna använda det på rätt sätt.
Sådant får man också ta hänsyn till när man väljer fjäder.
Med andra ord bör valet av fjäder i grunden styras av beräkningar.
(Den som har stor erfarenhet av att ställa in hjulupphängningar tar förstås hänsyn till många andra faktorer också, men om du precis har börjat räcker det mer än väl att förstå det som förklaras här.)
Det är ungefär vad det innebär att ”ha kontroll på fjädringsvägen”.
Beräkningarna i sig är inte svåra.
Kan du de fyra räknesätten klarar du det här utan problem.
Det kan kännas lite rörigt till en början, men det är inget särskilt komplicerat.
Prova att räkna igenom det själv några gånger med en miniräknare.
När du väl fått lite vana är det faktiskt ganska enkelt.
Så är du nyfiken är det bara att testa själv!