Wie bestimmt man die komprimierte Höhe einer Feder?

Ich möchte die Federn an meinem Fahrzeug ersetzen und versuche, steifere Federn zu bekommen, während ich eine größere Änderung der Fahrhöhe vermeide.

Bei meinem Fahrzeug bestand eine der alten üblichen Methoden darin, Federn aus einer Sonderedition (88SS) des Autos einzubauen (entweder vom Schrottplatz ziehen oder OEM bestellen). Diese Federn sind jetzt super selten und ich überlege, mir einen Satz nach Maß anzufertigen.

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 einer bestimmten Menge an aufgebrachtem Gewicht sein wird, damit ich die Spezifikationen der beiden Federn vergleichen und sehen kann, wie groß der Unterschied in der komprimierten Höhe sein wird.

Ich werde die Spezifikationen unten angeben, wenn Sie mit den tatsächlichen Zahlen (bitte zeigen Sie jedoch 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
Windungsdurchmesser: 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
Bruttogewicht des Fahrzeugs: 3.490 lbs
Bruttogewicht der Vorderachse: 1.630 lbs
Bruttogewicht der Hinterachse: 1.860 lbs

(Nebenbemerkung: Das Frontgewicht ist etwa 60 lbs nach dem Entfernen der Klimaanlage und wahrscheinlich gut 5-10 lbs nach dem Ersetzen der OEM-Airbox durch einen K&N-Filter gesunken.)

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

Sie sollten das Auto zu einer Waage bringen (LKW-Waagen sind normalerweise ziemlich leicht zu finden und billig in der Anwendung) und das wahre Gewicht ermitteln. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ist das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, wenn es bis zu den Höchstgrenzen des Herstellers beladen ist. Die meisten größeren Autos liegen deutlich darunter, wenn sie unterwegs sind (5-Sitzer, die für Erwachsene und Gepäck ausgelegt sind), und einige kleinere Autos sind oft darüber (wie mein MR2, der insgesamt nur 399 Pfund für Passagiere UND Gepäck zulässt!).
@ Brian, ich habe über Ihren Skalenvorschlag nachgedacht und das Problem, das ich dort sehe, ist, dass auch das ungefederte Gewicht gemessen wird (LCAs, Achsen, Räder, Rotoren, Reifen usw.). Ich bin mir nicht sicher, ob es einen wirklich genauen Weg gibt, um Ihr Auto ohne etwas Arbeit auf das genaue gefederte Gewicht zu bringen.

Antworten (1)

Sie haben die Federrate (Sie nennen sie Federkonstante), damit Sie sie selbst berechnen können. ;) Die Federrate ist die Kraft (Gewicht/Masse), die die Feder benötigt, um den angegebenen Betrag zusammenzudrücken. Zum Beispiel komprimieren Ihre OEM-Vorderfedern 1 Zoll, wenn Sie 146 Pfund darauf legen.

Mit den von Ihnen angegebenen Zahlen kann also die OEM-Höhe berechnet werden. Das Auto legt 1630 Pfund an der Vorderachse ab. Ich gehe der Einfachheit halber davon aus, dass dieses Gewicht gleichmäßig verteilt ist und es sich um die ungefederte Masse handelt. Jede Feder trägt also 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, also beträgt die belastete Höhe der Feder (11,59-5,58) 6,01 Zoll.

Wenn Sie also steifere Federn bei gleicher Fahrhöhe wünschen, benötigen Sie Federn mit den folgenden Spezifikationen:

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

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

Drittens haben wir das Gewicht pro Feder: 815 lb

Diese Federn komprimieren also (815/207) 3,94". Um eine Fahrhöhe von 6,01" zu haben, 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. :(

Danke, das war, was ich wollte, ich dachte, ich hätte die richtigen Daten, nur welche Zahlen ich gegeneinander anwenden sollte. In meinem Fall sieht es so aus, als würde die Verwendung der 88SS vorne etwa 0,34 Zoll (unter Berücksichtigung meines reduzierten Gewichts) hinzufügen, aber hinten wird es nur eine Zunahme von 0,022 Zoll sein. Ich schätze, wenn ich die speziell gerollten Federn bekomme, werde ich sie die Fronten ein wenig anpassen lassen.
Diese Berechnung geht davon aus, dass die Federkonstante über den Kompressionsbereich konstant ist. Ich glaube nicht, dass das stimmt, aber ich weiß nicht, wie weit sie davon entfernt wären.
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