Bij het afstellen van de wielophanging spelen ontelbaar veel factoren een rol, en ik weet daar zelf beslist ook niet alles van.
Dempingskracht, ophangingsrubbers, verschillen tussen veerfabrikanten, voorspanning, aanslagrubbers, stabilisatorstangen, veranderingen in de wieluitlijning tijdens het in- en uitveren, compliance steer, rolcentra… en natuurlijk speelt ook de gewichtsverdeling van de auto mee.
Als je daar ook nog de eigenschappen van de banden en de werking van het differentieel bij betrekt, wordt het geheel ontzettend ingewikkeld.
Als het over de wielophanging gaat, begin ik altijd met één ding: zorgen dat je de beschikbare veerweg goed benut.
Dat is een van de belangrijkste basisprincipes. Als je dit niet op orde hebt, kan de rest nog zo perfect zijn, maar dan blijft je afstelling toch tekortschieten.
Vergelijk het maar met tennis leren spelen.
Natuurlijk is het belangrijk om je service en smash te oefenen, maar zonder de basisconditie om überhaupt een wedstrijd te spelen heb je daar weinig aan.
De basis komt altijd eerst.
Laten we ons daarom beperken tot de veren.
Iedereen weet dat een extreem stugge veer de auto ontzettend oncomfortabel maakt.
Maar als een veer te slap is, slaat de ophanging door, en dat rijdt ook niet prettig.
Ook de prestaties hebben eronder te lijden.
Hoe stug moet zo’n veer dan eigenlijk zijn?
Het eerlijke antwoord is: dat kun je niet bepalen zonder naar de auto zelf te kijken.
Als je niet weet hoe je ophanging er op dit moment voor staat, kun je alleen maar gokken.
‘Misschien zit het zo…’
‘Het zal wel ongeveer zoveel zijn…’
Als je op basis van zulke vage aannames dingen verandert, kom je er nooit echt achter wat het probleem veroorzaakt.
‘Dokter, ik wil afvallen.’
‘Prima, dan beginnen we met een dieet.’
‘Dat dieet volg ik eigenlijk al een maand of zes.’
‘O? Werkt het?’
‘Dat weet ik niet zo goed.’
‘Hoeveel kilo bent u afgevallen?’
‘Geen idee.’
‘…Mag ik vragen hoeveel u op dit moment weegt?’
‘Geen flauw idee. Ik heb me niet gewogen.’
Zo komen we natuurlijk nergens.
Eerst meten.
Dan probeer je zelf een oplossing.
Daarna meet je opnieuw om te zien wat er veranderd is.
Daarom is de eerste stap om te begrijpen hoe de wielophanging van je auto er op dit moment voor staat.
Vreemd genoeg vermelden veel fabrikanten van schroefsets niet eens de slag van de zuigerstang, en sommige geven zelfs de totale demperlengte niet op.
Daardoor beoordelen mensen een ophanging vaak alleen op de veerconstante.
Maar als je let op wat er werkelijk toe doet, kun je de veerweg van je auto wél goed in de gaten houden.
De wielophanging zelf is dus een ingewikkeld onderwerp, maar de beschikbare veerweg in de gaten houden is eigenlijk helemaal niet zo moeilijk.
Als je niet weet hoe een schokdemper in elkaar zit, is het alleen lastig om je voor te stellen wat er precies gebeurt.
Daarom wil ik deze keer eerst de basis uitleggen.
Dit is een schokdemper die ik jaren geleden gebruikte.
Het is een achterdemper van een Mazda Roadster (MX-5).
De constructie is lekker eenvoudig en daardoor ideaal voor deze uitleg.
De volgende afbeelding is een vereenvoudigde tekening op basis van die demper.
Ik heb onder andere het aanslagrubber en het rubber in de bovenste demperbevestiging weggelaten. Als je iets mist, vul het dan in gedachten maar aan.
Nu halen we ook de veer en de bovenste bevestiging weg.
Dan houden we alleen de schokdemper zelf over.
Ik heb voor de duidelijkheid ook de belangrijkste onderdelen aangegeven.
Hier zie je in een animatie hoe de zuigerstang op en neer beweegt.
Om het nog duidelijker te maken, heb ik hier een doorsnede van de demper getekend.
Ja, ik weet het: het hoort een dubbelbuisdemper te zijn, maar dat zie je niet terug in mijn tekening.
Laten we dat voor deze keer maar door de vingers zien.
Eenvoudige tekeningen zijn nu eenmaal het makkelijkst te begrijpen.
Als hij ongeveer halverwege is ingedrukt, ziet het er zo uit.
En volledig ingedrukt ziet het er zo uit.
Vrij eenvoudig, toch?
Iedereen er nog bij?
Tot nu toe is er niets moeilijks aan.
De veerweg in de gaten houden is niet ingewikkeld, dus blijf even bij me.
Als een auto over een hobbelige weg rijdt, veert de ophanging op en neer.
Dat is precies waarvoor ze bedoeld is.
Maar stel je eens voor dat de wielophanging bijna geen veerweg had.
Dan zou ze oneffenheden nauwelijks kunnen opvangen, en zou het rijcomfort flink achteruitgaan.
In extreme gevallen zou de auto alle kanten op stuiteren en zouden ook de bochtprestaties achteruitgaan.
Daarom is veerweg zo belangrijk.
Hoeveel veerweg je hebt, wordt uiteindelijk begrensd door de afstand die de schokdemper zelf kan afleggen.
Wil je dat je ophanging zo goed mogelijk werkt, dan moet je dus de slag van de demper goed in de gaten houden.
En daar gaat dit artikel over.
Trouwens, ik heb het gedeelte van de zuigerstang dat in en uit het demperhuis beweegt grijs gekleurd.
De lengte van dat gedeelte noemen we de zuigerstangslag.
Bij een lange zuigerstangslag moet ook het demperhuis langer zijn, waardoor de hele schokdemper langer wordt. Daardoor wordt het moeilijker om de auto lager te zetten.
Is de zuigerstangslag daarentegen te kort, dan slaat de ophanging eerder door, en dat is slecht voor het rijcomfort.
Als ik alleen naar de veerweg kijk, heb ik liever een ruime zuigerstangslag, zelfs als de auto daardoor minder ver omlaag kan.
Sommige schroefsets worden aangeprezen met ‘veel veerweg’, maar heel weinig fabrikanten vermelden de zuigerstangslag werkelijk.
Soms ontdek je pas hoe weinig slag er beschikbaar is nadat je de set hebt gekocht en zelf hebt opgemeten. Dat kan best even schrikken zijn.
Goed, we gaan verder.
Als de schokdemper op de auto is gemonteerd en je de auto van de krik laat zakken, drukt het gewicht van de auto de veer in, en de demper wordt daarbij ook ingedrukt.
Logisch, toch?
Hoe ver hij inveert, hangt af van het voertuiggewicht en de veerconstante. Laten we voor het gemak aannemen dat de demper precies over de helft van zijn zuigerstangslag inveert.
Nu kleuren we alles boven dat halverwegepunt groen.
Het groene gedeelte geeft de resterende inveerweg aan.
Vanaf nu noem ik dat gewoon de inveerweg.
Is dit gedeelte bijvoorbeeld 100 mm lang, dan kan de demper nog 100 mm verder inveren.
Maar als het maar ongeveer 20 mm lang is, kan de demper nog slechts 20 mm inveren voordat hij doorslaat.
Dan gebeurt dat dus bijna meteen.
Bam! Bam!
Het overgebleven grijze gedeelte geeft aan hoeveel verder de demper nog kan uitveren.
Dat heet de uitveerweg.
Dat noem ik vanaf nu gewoon de uitveerweg.
Wanneer de carrosserie na een hobbel bijvoorbeeld omhoog beweegt, schuift de demper uit.
Bij 100 mm uitveerweg kan hij vanuit deze stand nog 100 mm verder uitschuiven.
Over de uitveerweg valt nog veel meer te vertellen, maar daar gaan we hier niet op in.
Voorlopig blijven we bij het inveren.
Ook als de inveerweg 100 mm is, kun je die niet helemaal gebruiken.
In de praktijk zit er bij elke schokdemper een aanslagrubber ter bescherming.
Die volledige 100 mm is dus niet echt beschikbaar.
Laten we het aanslagrubber geel weergeven.
Naarmate het aanslagrubber verder wordt ingedrukt, wordt het steeds stijver.
Kun je je dat voorstellen?
Het is gemaakt van rubber of urethaan, dus hoe verder je het samenperst, hoe harder het wordt.
En als het eenmaal heel stijf is…
Bam! Bam!
Dan voel je flinke klappen door de ophanging heen.
Laten we dat gebied rood kleuren.
Zie het dus zo:
Groen is veilig.
Geel betekent opletten.
Rood betekent gevaar.
Als je ervaring hebt met het afstellen van de ophanging, kan het slim benutten van dat gele gebied een belangrijk onderdeel van de afstelling zijn.
Maar als je nog aan het leren bent, hoef je je daar voorlopig niet druk over te maken.
In werkelijkheid wordt een aanslagrubber niet in één klap hard.
Een kleurverloop zou waarschijnlijk een nauwkeuriger voorstelling zijn.
Hoe verder het wordt ingedrukt, hoe stijver het wordt.
Stel het je maar zo voor.
Goed dan…
Stel dat we de veren vervangen door verlagingsveren.
De auto komt lager te staan doordat de veren onder zijn eigen gewicht verder worden ingedrukt.
Daardoor verandert de hele verdeling.
De uitveerweg wordt groter, terwijl de inveerweg kleiner wordt.
Zie je dat het grijze gedeelte langer is geworden?
Je hebt dus meer uitveerweg.
Ondertussen zijn het groene en gele gedeelte korter geworden.
Je hebt dus minder inveerweg.
Laten we nu naar het omgekeerde geval kijken.
Stel dat we veren monteren die stijver zijn dan de originele.
Onder het gewicht van de auto veert de ophanging minder ver in, waardoor de rijhoogte toeneemt.
De inveerweg wordt dus groter en de uitveerweg kleiner.
Het groene gedeelte is langer geworden.
Je hebt dus meer inveerweg.
Het grijze gedeelte is ondertussen korter geworden.
Je hebt dus minder uitveerweg.
Ook als de veerconstante gelijk blijft, zorgt extra voorspanning voor meer inveerweg en minder uitveerweg.
Over voorspanning vertel ik in een ander artikel meer.
Als het groene gedeelte heel kort is, blijft er dus erg weinig inveerweg over.
Zelfs kleine hobbels kunnen de ophanging dan laten doorslaan, met een beroerd rijcomfort als gevolg.
Hoe langer het groene gedeelte, hoe meer inveerweg je hebt en hoe meer ruimte er overblijft voordat de ophanging bij een grote hobbel doorslaat.
Natuurlijk betekent meer inveerweg tegelijk minder uitveerweg.
Wordt het grijze gedeelte te kort, dan bereikt de ophanging uiteindelijk de grens van haar uitveerweg, en dat rijdt ook niet prettig.
Zoals altijd draait alles om de juiste balans.
Door de zuigerstangslag en de lengte van het aanslagrubber te meten, krijg je eerst inzicht in de basismogelijkheden van de demper.
Vervolgens bepaal je met de keuze van de veerconstante — of door de voorspanning aan te passen — hoe je de beschikbare slag verdeelt tussen inveren en uitveren.
De totale slag ligt vast.
Je kunt alleen bepalen hoe je die verdeelt.
Met een extreem stugge veer krijg je meer inveerweg en slaat de ophanging minder snel door.
Maar als de veer zelf al heel stug is, blijft het rijcomfort beroerd, ook wanneer de ophanging nooit doorslaat.
Is de veer daarentegen te slap, dan is er onvoldoende inveerweg en slaat de ophanging gemakkelijk door.
Het resultaat is hetzelfde:
Bam! Bam!
Hoe weet je dan wat precies goed is?
Je meet de afmetingen.
Je berekent de belastingen.
Vervolgens kies je een veerconstante die net aan de eisen voldoet.
Daarom komt meten eerst.
Hopelijk begrijp je nu wat beter waarom meten zo belangrijk is.
Dus…
Hoeveel inveerweg heeft je eigen auto eigenlijk?
En hoeveel uitveerweg?
Hoeveel ruimte is er nog tot aan het aanslagrubber?
Slaat de ophanging snel door?
Of is er nog volop marge?
Als je je dit soort dingen begint af te vragen, heeft dit artikel zijn werk gedaan.
Eigenlijk…
Dat hoop ik tenminste.
Goed, nog even een korte herhaling.
Als je eenmaal begrijpt hoe je met de beschikbare veerweg omgaat, hebben we de volledige tekening van de demper niet meer nodig.
Vanaf hier kijken we alleen nog naar de zuigerstangslag zelf.
Ik wil graag dat je uiteindelijk alles kunt begrijpen door alleen hiernaar te kijken.
Als je je aan de hand van dit eenvoudige schema kunt voorstellen wat er gebeurt, heb je goed door hoe je de veerweg moet beoordelen.
Het grijze gedeelte is de afstand waarover de ophanging onder het voertuiggewicht is ingeveerd — oftewel de uitveerweg.
Het groene gedeelte is het deel van de inveerweg waarbij het aanslagrubber nog niet wordt geraakt.
Het gele gedeelte is het deel van de inveerweg waarin het aanslagrubber al begint mee te werken, maar nog niet heel stijf is.
In het rode gedeelte is het aanslagrubber zo ver samengedrukt dat het extreem stijf is geworden.
Daar begint de ophanging harde klappen te geven: Bam! Bam!
Stel nu dat je de veren vervangt door verlagingsveren.
Onder het gewicht van de auto veert de ophanging verder in en komt de auto lager te staan.
Maar daardoor wordt ook de lengte die de pijl aangeeft — het grijze gedeelte — groter.
De beschikbare inveerweg neemt daardoor af.
De ophanging zal dus eerder doorslaan.
Stel nu dat je stijvere veren monteert.
De ophanging veert onder het voertuiggewicht minder ver in, waardoor de auto hoger komt te staan.
Dat betekent dat de lengte die de pijl aangeeft — het grijze gedeelte — korter wordt.
Daardoor neemt de beschikbare uitveerweg af.
De ophanging zal dus eerder tegen de uitveerbegrenzing lopen.
En als de zuigerstangslag om te beginnen al kort is, is ook de totale beschikbare veerweg kleiner.
Dan zijn zowel de inveerweg als de uitveerweg meestal beperkt.
Je kunt binnen die kleine ruimte nog wel proberen een goede verdeling te vinden, maar als de zuigerstangslag simpelweg te kort is, zijn je mogelijkheden nu eenmaal beperkt.
Idealiter heb je voldoende zuigerstangslag voor wat je wilt bereiken.
Zo werkt het omgaan met de beschikbare veerweg dus in grote lijnen.
Probeer je bij het bekijken van de tekeningen voor te stellen hoe de ophanging daadwerkelijk beweegt.
Extra
Als je de totale zuigerstangslag en de belasting op de veer kent, kun je de verdeling tussen uitveerweg en inveerweg berekenen.
Als je een rekenmachine kunt gebruiken, kun je dit ook.
Je kunt de veerbelasting schatten aan de hand van de aslasten die op de voertuigdocumenten staan vermeld, of die rechtstreeks meten met een kabelbinder om de zuigerstang.
Krik de auto eerst op totdat de ophanging volledig is uitgeveerd.
Doe een kabelbinder om de zuigerstang en schuif hem helemaal omlaag totdat hij tegen het demperhuis aan zit.
Laat de auto vervolgens op de grond zakken, zodat zijn gewicht weer op de wielen rust.
Krik hem daarna opnieuw op.
Je zult zien dat de kabelbinder ten opzichte van zijn oorspronkelijke positie is verschoven.
Meet met een liniaal hoeveel hij is verschoven.
Die afstand is de uitveerweg — met andere woorden, de afstand waarover de demper onder het voertuiggewicht is ingeveerd, het grijze gedeelte dat je in dit hele artikel hebt gezien.
Stel bijvoorbeeld dat die afstand 60 mm is en de veerconstante 50 N/mm bedraagt.
Een veer van 50 N/mm heeft 50 N kracht nodig om 1 mm in te veren.
Als de veer 60 mm is ingedrukt, was de belasting op de veer dus:
50 × 60 = 3.000 N
Dat is het basisidee.
Zodra je weet welke belasting bij een bepaalde afstand hoort, kun je de rest gaan uitrekenen.
Overigens zijn niet alle aanslagrubbers hetzelfde.
Zelfs als twee ophangingen allebei doorslaan, vangt een lang, soepel aanslagrubber de klap veel zachter op dan een kort, keihard exemplaar.
Natuurlijk heeft een langer aanslagrubber ook meer ruimte nodig.
Hij is immers langer.
Dat betekent dat je extra inveerweg nodig hebt om het goed te kunnen gebruiken.
Dit zijn precies de dingen waar je over nadenkt wanneer je een veer kiest.
Met andere woorden: je kiest een veer in principe op basis van berekeningen.
(Natuurlijk houden ervaren afstellers ook rekening met allerlei andere factoren. Maar als je net begint, probeer dan eerst maar eens te begrijpen wat ik hier heb uitgelegd.)
Dat is zo ongeveer wat het in de praktijk betekent om de beschikbare veerweg goed te verdelen.
De berekeningen zelf zijn niet moeilijk.
Meer dan optellen, aftrekken, vermenigvuldigen en delen hoef je eigenlijk niet te kunnen.
In het begin kan het wat verwarrend lijken, maar er is niets uitzonderlijk ingewikkelds aan.
Probeer het zelf een paar keer op een rekenmachine uit.
Als je er eenmaal aan gewend bent, is het eigenlijk best eenvoudig.
Dus als het je interesseert: probeer het vooral eens!