¿Cómo determinar la altura comprimida de un resorte?

Estoy buscando reemplazar los resortes en mi vehículo y estoy tratando de obtener resortes más rígidos mientras evito un cambio importante en la altura de manejo.

Con mi vehículo, una de las viejas formas comunes de hacer esto era instalar resortes de una edición especial (88SS) del automóvil (ya sea tirar del depósito de chatarra u ordenar OEM). Estos resortes ahora son súper raros y estoy considerando obtener un conjunto personalizado.

Tengo el diámetro del alambre, el diámetro de la bobina, la longitud libre y la constante del resorte tanto de mis resortes originales como de los resortes 88SS.

Lo que estoy tratando de averiguar es, dada una cierta cantidad de peso aplicado, cuál será la altura del resorte para poder comparar las especificaciones de los dos resortes y ver cuánta diferencia habrá en la altura comprimida.

Proporcionaré las especificaciones a continuación si desea responder con los números reales (sin embargo, muestre su trabajo) o la fórmula en sí.

Resortes OEM (F/R)
Diámetro del cable: 13,8 mm / 13,8 mm
Diámetro de la bobina: 170 mm / 110,0 mm
Longitud libre: 294,5 mm / 336,5 mm
Constante del resorte: 146 lb/in / 188,2 lb/in

Resortes 88SS (F/R)
Diámetro del alambre: 14,5 mm / 13,5 mm
Diámetro de la bobina: 170 mm / 110,0 mm
Longitud libre: 263 mm / 317,0 mm
Constante del resorte: 207 lb/in / 224 lb/in

1984 Nissan 300ZX Turbo 50th Anniversary
Peso bruto del vehículo: 3,490 lbs
Peso bruto sobre el eje delantero: 1,630 lbs
Peso bruto sobre el eje trasero: 1,860 lbs

(Nota al margen: el peso delantero ha bajado unas 60 libras por la eliminación del aire acondicionado y probablemente unas buenas 5-10 libras por el reemplazo de la caja de aire OEM con un filtro K&N)

Especificaciones de resorte cortesía de http://www.az-zbum.com/information.springs.shtml

Debe llevar el automóvil a una báscula (las básculas para camiones suelen ser bastante fáciles de encontrar y baratas de usar) y obtener el peso real. El peso bruto del vehículo es el peso total del vehículo, cuando se carga según los límites máximos del fabricante. La mayoría de los autos más grandes están significativamente por debajo de eso cuando están en la carretera (5 asientos diseñados para llevar adultos y equipaje) y algunos autos más pequeños a menudo están por encima (¡como mi MR2 que solo permite un total de 399 lb para pasajeros Y equipaje!).
@Brian, estaba pensando en su sugerencia de escala y el problema que veo allí es que también mediría el peso no suspendido (LCA, ejes, ruedas, rotores, neumáticos, etc.). No estoy seguro de si existe una forma verdaderamente precisa de obtener el peso suspendido preciso de sus automóviles sin ningún trabajo involucrado.

Respuestas (1)

Tiene la tasa de resorte (la llama constante de resorte) para que pueda calcularla usted mismo. ;) La tasa de resorte es la cantidad de fuerza (peso/masa) que requiere el resorte para comprimir la cantidad especificada. Por ejemplo, sus resortes delanteros OEM se comprimen 1 pulgada cuando le pone 146 libras.

Entonces, con los números que proporcionó, se puede calcular la altura del OEM. El coche pone 1630 libras del eje delantero. Asumiré que este peso está distribuido uniformemente y es la masa no suspendida, solo por simplicidad. Entonces, cada resorte lleva 815 libras. Como el resorte delantero tiene una tasa de resorte de 146 libras por pulgada, podemos calcular que el resorte se comprimirá (815/146) 5,58 pulgadas. El resorte descargado mide 11.59" pulgadas de alto, por lo que la altura del resorte con carga es (11.59-5.58) 6.01".

Entonces, si desea resortes más rígidos con la misma altura de manejo, debe tener resortes con las siguientes especificaciones:

Primero, tenemos la altura comprimida deseada: 6.01"

En segundo lugar, tenemos la tasa de resorte: 207 lb/in (muelles delanteros 88SS)

Tercero, tenemos el peso por resorte: 815 lb

Entonces, estos resortes comprimen (815/207) 3,94". Para tener una altura de manejo de 6,01", debemos tener una longitud libre de (6,01+3,94) 9,95". Esto se traduce en una longitud libre en milímetros de ((9,95*2,54 )*10) 252,73 mm.

Por cierto, muy buen coche! Me encanta el 300ZX, pero desafortunadamente es muy raro en mi país. :(

Gracias, eso era lo que quería, pensé que tenía los datos correctos sobre qué números aplicar entre sí. En mi caso, parece que usar los 88SS agregaría alrededor de 0,34 pulgadas (teniendo en cuenta mi peso reducido) al frente, pero la parte trasera solo tendrá un aumento de 0,022 pulgadas. Supongo que si obtengo los resortes enrollados personalizados, haré que ajusten un poco los frentes.
Este cálculo supone que la tasa de resorte es constante en todo el rango de compresión. No creo que eso sea cierto, pero no sé qué tan lejos estarían.