Kakšna je razlika med vzmeteno in nevzmeteno utežjo?

Ljubitelji avtomobilov, zlasti tisti, ki dirkajo, včasih govorijo o "vzmeteni" in "nevzmeteni" teži (ali masi). Kaj ti izrazi pomenijo?

Vzmet je del vzmetenja, ki drži vozilo in ščiti njega, potnike in tovor pred udarci. Avto brez vzmeti ne bi bil preveč udoben in bi kmalu razpadel od tresenja in udarcev. Vozovi s konjsko vprego so uporabljali vzmeti že stoletja in vse do modela Ford T so kovinske vzmeti veljale za standard. Danes vsi avtomobili in tovornjaki vozijo na listnate vzmeti.

A ko rečemo, da avto "vozi" vzmeti, v resnici ne mislimo na celoten avto. Del katerega koli avtomobila ali tovornjaka, ki ga podpirajo vzmeti, je njegova vzmetena masa, preostanek pa njegova nevzmetena masa.

Razlika med vzmetenim in nevzmetenim

Da bi razumeli razliko, si predstavljajte avto, ki se premika naprej, dokler eno od njegovih sprednjih koles ne zadene dovolj velike izbokline, da se to kolo premakne navzgor proti karoseriji avtomobila. Toda ko se kolo premika navzgor, se karoserija morda ne premakne veliko ali pa sploh ne, ker je od navzgor premikajočega se kolesa izolirana z eno ali več vzmetmi; vzmeti se lahko stisnejo, kar omogoči karoseriji avtomobila, da ostane na mestu, ko se kolo premika gor in dol pod njo. Tukaj je razlika: karoserija in vse, kar je trdno pritrjeno nanjo, je vzmeteno, to je izolirano od koles s stisljivimi vzmetmi; pnevmatike, kolesa in vse, kar je pritrjeno neposredno nanje, ni vzmeteno, kar pomeni, da jim vzmeti ne preprečujejo premikanja, ko se avto dvigne ali spusti po cesti.

Skoraj ves tipičen avtomobil je vzmetena masa, saj je skoraj vsak njen del trdno pritrjen na karoserijo. Poleg same karoserije, ki vključuje vse druge strukturne ali okvirne komponente, motor in menjalnik, notranjost ter seveda potnike in tovor.

Kaj pa nevzmetena teža? Nevzmeteni so:

• Pnevmatike

• Kolesa

• Kolesni ležaji in pesta (deli, na katerih se kolesa vrtijo)

• Zavorne enote (na večini vozil)

• Pri vozilih z neprekinjeno pogonsko osjo, včasih imenovano tudi pogonska os, se sklop osi (vključno z diferencialom) premika skupaj z zadnjimi kolesi in je zato nevzmeten.

Seznam ni dolg, zlasti pri avtomobilih z neodvisnim zadnjim vzmetenjem (tj. ne trdno osjo) je nevzmetena teža le majhen del skupne teže.

Polvzmetni deli

Obstaja ena težava: nekatere uteži so delno vzmetene in delno nevzmetene. Razmislite na primer o gredi, ki je na enem koncu pritrjena na menjalnik, na drugem koncu pa na kolo ("polgred"); ko se kolo premakne navzgor, ohišje in menjalnik pa ne, se en konec gredi premakne, drugi pa ne, tako da se središče gredi premakne, vendar ne toliko kot kolo. Deli, ki se morajo premikati s kolesom, vendar ne tako daleč, se imenujejo delno vzmeteni, polvzmeteni ali hibridni. Tipični polvzmeteni deli vključujejo:

• Vzmeti sami
• Amortizerji in oporniki
• Krmilne roke in nekateri drugi deli vzmetenja
• Polgredi in nekaj kardanov
• Nekateri deli krmilnega sistema, kot je krmilni členek

Zakaj je vse to pomembno? Če je večina mase vozila nevzmetena, je pnevmatike težje obdržati na cestišču, ko vozite čez neravnine, ker morajo vzmeti delovati z večjo silo, da jih premaknejo. Zato je vedno zaželeno imeti visoko razmerje med vzmeteno in nevzmeteno maso, kar je še posebej pomembno pri vozilih, ki morajo dobro prenašati visoke hitrosti. Tako dirkalne ekipe zmanjšajo nevzmeteno težo, na primer z uporabo lahkih, a tankih platišč iz magnezijeve zlitine, inženirji pa poskušajo oblikovati vzmetenje z najmanjšo možno nevzmeteno težo. Zato so nekateri avtomobili, kot je Jaguar E iz letnikov 1961-75, uporabljali zavore, nameščene ne na pesto kolesa, ampak na notranji konec osi: vse to je narejeno za zmanjšanje nevzmetene mase.

Upoštevajte, da se nevzmetena masa ali masa včasih zamenjuje z vrtečo se maso, ker nekateri deli (pnevmatike, kolesa, večina zavornih kolutov) spadajo v obe kategoriji in ker vozniki želijo zmanjšati oboje. Ampak to ni isto. Rotirajoča masa je tako kot izgleda, vse kar se mora vrteti, ko se avto premika naprej, na primer volanski členek je nevzmeten, vendar se ne vrti, os se vrti, vendar je samo delno nevzmetena. Manjša nevzmetena teža izboljša vodljivost in včasih oprijem, medtem ko zmanjšanje vrteče se teže izboljša pospeševanje.