Wie bestimme ich die komprimierte Höhe einer Feder?

Ich möchte die Federn meines Fahrzeugs austauschen und versuche, steifere Federn zu erhalten, ohne die Fahrhöhe wesentlich zu verändern.

Bei meinem Fahrzeug bestand eine der üblichen Methoden darin, Federn aus einer Sonderausgabe (88SS) des Fahrzeugs zu installieren (entweder Schrottplatzzug oder OEM-Bestellung). Diese Federn sind jetzt super selten und ich überlege mir ein Set nach Maß zu bekommen.

Ich habe den Drahtdurchmesser, den Windungsdurchmesser, die freie Länge und die Federkonstante sowohl meiner Originalfedern als auch der 88SS-Federn.

Ich versuche herauszufinden, wie hoch die Feder bei einem bestimmten Gewicht sein wird, damit ich die Spezifikationen der beiden Federn vergleichen und feststellen kann, wie groß der Unterschied in der komprimierten Höhe ist.

Ich werde die folgenden Angaben machen, wenn Sie mit den tatsächlichen Zahlen (bitte zeigen Sie Ihre Arbeit) oder der Formel selbst antworten möchten.

OEM-Federn (F / R)
Drahtdurchmesser: 13,8 mm / 13,8 mm
Spulendurchmesser: 170 mm / 110,0 mm
Freie Länge: 294,5 mm / 336,5 mm Federkonstante
: 146 lb / in / 188,2 lb / in

88SS-Federn (F / R)
Drahtdurchmesser: 14,5 mm / 13,5 mm
Spulendurchmesser: 170 mm / 110,0 mm
Freie Länge: 263 mm / 317,0 mm Federkonstante
: 207 lb / in / 224 lb / in

1984 Nissan 300ZX Turbo 50th Anniversary
Bruttofahrzeuggewicht: 3,490 lbs
Brutto-Vorderachsgewicht: 1,630 lbs
Brutto-Hinterachsgewicht: 1,860 lbs

(Randbemerkung: Das Frontgewicht sinkt nach dem Ausbau der Klimaanlage um ca. 60 Pfund und nach dem Ersetzen der OEM-Luftbox durch einen K & N-Filter um ca. 5 bis 10 Pfund.)

Federspezifikationen mit freundlicher Genehmigung von http://www.az-zbum.com/information.springs.shtml

suspension springs

— ManiacZX
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Sie sollten das Auto auf eine Waage bringen (LKW-Waagen sind normalerweise ziemlich leicht zu finden und billig zu verwenden) und das wahre Gewicht erhalten. Das Bruttofahrzeuggewicht ist das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, wenn es bis zu den vom Hersteller festgelegten Höchstgrenzen beladen wird. Die meisten größeren Autos liegen deutlich darunter, wenn sie unterwegs sind (5-Sitzer für Erwachsene und Gepäck), und einige kleinere Autos sind oft darüber (wie mein MR2, der insgesamt nur 399 Pfund für Passagiere UND Gepäck zulässt!).

— Brian Knoblauch

@Brian, ich habe über Ihren Skalenvorschlag nachgedacht und das Problem, das ich sehe, ist, dass das ungefederte Gewicht auch gemessen wird (LCAs, Achsen, Räder, Rotoren, Reifen usw.). Ich bin mir nicht sicher, ob es einen wirklich präzisen Weg gibt, um Ihr Auto ohne großen Arbeitsaufwand mit einem präzisen Federgewicht auszustatten.

— ManiacZX

Sie haben die Federrate (Sie nennen sie Federkonstante), damit Sie sie selbst berechnen können. ;) Die Federrate ist die Kraftmenge (Gewicht / Masse), die die Feder benötigt, um die angegebene Menge zusammenzudrücken. Zum Beispiel komprimieren Ihre OEM-Vorderradfedern 1 Zoll, wenn Sie 146 Pfund drauflegen.

Mit den von Ihnen angegebenen Zahlen kann also die OEM-Höhe berechnet werden. Das Auto setzt 1630 Pfund der Vorderachse ab. Ich gehe davon aus, dass dieses Gewicht gleichmäßig verteilt ist und es die ungefederte Masse ist, nur der Einfachheit halber. So trägt jede Feder 815 Pfund. Da die vordere Feder eine Federrate von 146 Pfund pro Zoll hat, können wir berechnen, dass die Feder um (815/146) 5,58 Zoll zusammengedrückt wird. Die unbelastete Feder ist 11,59 Zoll hoch, daher beträgt die belastete Höhe der Feder (11,59-5,58) 6,01 Zoll.

Wenn Sie also steifere Federn mit der gleichen Fahrhöhe wünschen, müssen Sie Federn mit den folgenden Spezifikationen haben:

Zuerst haben wir die gewünschte komprimierte Höhe: 6,01 "

Zweitens haben wir die Federrate: 207 lb / in (88SS vordere Federn)

Drittens haben wir das Gewicht pro Feder: 815 Pfund

Diese Federn komprimieren (815/207) 3,94 ". Um eine Fahrhöhe von 6,01" zu erreichen, müssen wir eine freie Länge von (6,01 + 3,94) 9,95 "haben. Dies entspricht einer freien Länge in Millimetern von (9,95 * 2,54 ) * 10) 252,73 mm.

Übrigens, sehr schönes Auto! Ich liebe den 300ZX, aber leider ist er in meinem Land sehr sehr selten. :(

— Alex
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Danke, das war es, was ich wollte. Ich dachte, ich hätte die richtigen Daten, nur um die Zahlen gegeneinander anzuwenden. In meinem Fall würde die Verwendung der 88SS ungefähr 0,34 Zoll (unter Berücksichtigung meines verringerten Gewichts) an der Vorderseite hinzufügen, während die Rückseite nur 0,022 Zoll größer sein wird. Ich schätze, wenn ich die speziell gerollten Federn bekomme, müssen sie die Fronten etwas anpassen.

— ManiacZX

Bei dieser Berechnung wird davon ausgegangen, dass die Federrate über den gesamten Druckbereich konstant ist. Ich glaube nicht, dass das wahr ist, aber ich weiß nicht, wie weit sie entfernt sein würden.

— Brian Knoblauch