Auton säädöt, osa 4. – Iskunvaimentimet ja jouset

Alkuksi teoriaa

Artikkelisarjan neljäs osa katsastelee RC-auton jousitusjärjestelmän osia, iskunvaimenninta ja jousta. Nämä kaksi kaveria ovat toisistaan riippuvaisia ja ovatkin aina mietittävät kokonaisuutena. Lähes poikkeuksetta jouset ovat RC-autoissa ns. kierrejousia. Samankaltainen tilanne on myös vaimenninpuolella, lähes poikkeuksetta autot ovat varustettu teleskooppisilla öljytäytteisillä iskunvaimentimilla. Varikolla tapaa näistä puhuttavan yleisesti iskareina.

Jousituksen toiminta on perin yksinkertainen. Jouseen varastoituu iskusta/puristuksesta syntyvä energia ja vaimennin purkaa energian lämpöenergiaksi iskariöljyyn, toki osa iskuenergiasta menee suoraan vaimentimeen. Eteenkin M8 luokan polttiskrossareissa 45 minuutin finaalien jälkeen vaimentimet ovat selkeästi lämmenneet. Jos iskunvaimenninta ei olisi, energia purkautuisi jousesta takaisin jousitukseen ja sitä kautta ajoalustaa ja auton rakenteiden kitkoihin. Pitemmän päälle tämä johtaa auton hallinnan menettämiseen. Tästä voikin heti päätellä, että iskarit ovat erittäin olennainen osa auton suorituskykyä, eikä sitä kannata koskaan aliarvioida.

RC-autossa iskareissa on säädettävää ja huollettavaa riesaksi asti. Ensinnäkin ne yleensä hieman vuotavat. Toiseksi ne ovat erittäin vaurioalttiita, eteenkin maastopuolen kulkineissa. Kuitenkin auton täsmällinen toiminta vaatii hyvin toimivat iskarit. Ei ole siis kovinkaan tavatonta, että kokeneemmat kuljettajat repivät vaimentimia auki tuon tuosta. Siitä kannattaakin tehdä itselleen rutiininomainen tapahtuma ja kokeneilta ei mene iskarihuollossa yleensä 5-10 minuuttia enempää, tästäkin ajasta suurinosa on odotusaikaa.

Säädettävää

Iskareissa on toki säädettävää, tosin ei kovin montaa kohdetta, mutta silläkin saadaan variaatiomäärä valtavaksi. Alussa kannattaakin luottaa kokeneempien neuvoihin. Pääasiassa iskareissa on neljä säätöä, ensimmäinen on iskariöljyn viskositeetti, toisena jousen jäykkyys, kolmantena ns. rebound ja viimeisenä iskarimännän reikien muoto ja koko.

Öljyt

Iskariöljyjä on "kahdenlaisia" mutta materialiltaan ne ovat kaikki silikoniöljyjä. "Kahdenlaisuus" tulee ilmoitettavasta viskositeettijärjestelmästä. Toiset merkit ilmoitetaan wt-lukuina (weight) ja toiset cps-lukuina (Centipoise). Suurempi luku tarkoittaa jäykempää öljyä. Näistä kuitenkin tärkeämpää on käyttää aina saman merkkistä öljyjä, itselläni on esim: LRP:n js Losi:n iskariöljyt. Näitä en kuitenkaan sekoita keskenään, käytän niitä autokohtaisesti.

Peruskisaaja tarvitsee siis sopivan setin erijäykkyisiä iskariöljyjä, vähintään kolmesta viiteen eri jäykkyyttä. Yleensä on hyvä aloittaa asteikon puolivälistä. Öljyn jäykkyyteen vaikuttaa sen viskositeetin lisäksi myös lämpötila. Hyvin karkeana vaikutusarvona voidaan pitää sääntöä 10C astetta vaikuttaa 5wt:tä tai 50 cps:sää, asia ilmenee lähinnä hellekeleillä, joten suomessa voidaan asian suhteen olla hyvin rauhassa 😉 .

 

 

Wikipediasta napattu video, jossa ilmenee nesteen viskositeetin vaikutus. Näistä sininen neste on vähiten viskoottista.

Jouset

Jousen toimintaan vaikuttaa muutama seikka, niitä ovat pituus, kierteiden määrä ja langan paksuus. Lisäksi kierteen tiheydelläkin voidaa jousen toimintaan vaikuttaa. Jos jousessa on vaihtuva tiheys, on se tällöin progressiivinen (puristuessaan jäykistyvä jousi). RC-autojen jousissa yleensä ainuat vaihtelevat suureet ovat kierteiden määrä ja pituus. Jäykemmissä jousissa kierteitä on vähemmän ja yleisesti ottaen jos jousi on lyhyt, on se jäykempi kuin vastaavankaltainen pidempi jousi.

Jousin jäykkyyttä kuvataan mittasuureilla lb/in tai gf/mm. Ensimmäinen on amerikkalainen tapa, paunoja/tuuma ja vastaavasti jälkimmäinen on eurooppalainen grammaa/millimetri. Joillakin valmistajilla on omia merkintätapoja ja niistä ei sitten ota selvää enää erkkikään. Netti on onneksi pullollaan erilaisia jousitaulukoita joista voi oman varastonsa jousia vertailla muihin merkkeihin. xxxx

Rebound (takaisin "pomppaus")

Rebound sanalle en keksinyt mitään nasevaa suomenkielistä vastinetta ja RC-radallakin puhutaan yleisesti "reebaundista". Kutsuttakoon sitä nytkin reboundiksi. Rebound on termi jolla tarkoitetaan vaimentimeen kertyvän paineen määrää iskarin varren työntyessä sisään. Tämä ilmenee varren ulostyöntymisenä kun se on kädessä painettu ensin kokonaan sisälle (ilman jousta). Rebound ilmoitetaan yleensä prosenttimääränä koko liikkeen pituudesta, tyypillisesti 20-50%.

Mistä tämä sitten johtuu? Ilmiö johtuu iskarin öljytilan pienetymisestä kun varsi menee iskarin sisälle. Tätä tilavuuden pienetymistä kompensoidaan kahdella tavalla, joko erillisellä "ilmataskulla", joka on erotettu kumisella kalvolla (bladder), tai sitten öljyn sekaan jätetään ilmaa, ns. emulsiovaimentimet. Molemmissa tapauksissa on sekä hyvät, että huonot puolensa. Itse olen "ilmataskuperiaatteen" vankkumaton fani. Rebound:n määrää yleensä säädetään öljyn ja ilman määrällä vaimentimessa, lisäksi siihen voidaan vaikuttaa kumisen kalvon jäykkyydellä tai sen taakse (ilmatilaan) asennettavilla solukumin kappaleilla. Rebound ilmenee vaimentimen progressiivisuutena vaimentimen liikeradan loppupuolella (iskarin sisäänpainumisen suhde vaimennuksen määrään). Ulosjoustossa rebound voi olla myös negatiivinen, ulosjoustoa rajoittava.

Emulsiovaimentimien paremmuus ilmeneekin juuri tuossa rebound:n säätämisessä, niissä se on helpompaa. Bladdervaimentimilla on vastaavasti taas paljon pidempi huoltoväli ja yleensä polttisluokissa ei emulsiovaimentimia sen takia käytetä.

Männät

Iskarimännät ovat tärkeä elementti vaimentimen toiminnassa, yleisesti ottaen männissä olevien reikien koko ja määrä vaihtelee. Suuntaus on nyt ollut, että rekien määrää lisätään ja vastaavasti kokoa piennennetään. On myös mäntiä jossa reikä on porattu vinoon. Materaalipuolella yleensä luotetaan joko POM-muoviin tai PVC-muoviin (Nylon), on myös metallisia mäntiä. Mäntiä miettiessä vaikuttavia seikkoja on kaksi, reikien yhteenä laskettu pinta-ala ja niiden määrä. Mitä enemmän reikiä on männässä, sitä tasaisemmin öljy pääsee sen läpi virtaamaan. Tästä ilmiöstä johtuen reikien määrä on kääntäen verrannollinen vaimennuksen progressiivisuuteen koko iskarin liikeen matkalla (männän nopeuden suhde vaimennuksen määrään), tätä kutsutaan yleisesti "pakiksi". Reikien määrän lisääntyminen on selvä merkki siitä, että autoista halutaan entistä lineaarisempia.

Hong Nor:n valmistama iskunvaimennin aukipurettuna.

Se teoriasta, kaikki on suhteellista…

Kuten huomaat, eri asiat iskarissa vaikuttavat iskarin toimintaan samankaltaisesti, mutta hieman eri kohtaan ja hieman eri voimakkuudella sen toiminta-alueella. Näiden vaikutuksien erot on hyvä pitää joskus mielessä kun pohtii vaimennuksen radikaaleja muutoksia. Yleisesti ottaen iskarit kannattaa säätää siten, että sen normaali toiminta-alue, noin 50% liikeradan keskikohdasta on mahdollisimman lineaarinen. Iskariöljyjen paksuuksien vaikutukset voivat olla draamaattiset auton suorityskyvylle. Esimerkiksi liian löysät takapumppujen öljyt vievät auton kääntyvyydestä kaiken terän.

Iskarien ja jousien säätämiseen on melko helpot säännöt.

  1. Kovalle pidolle jäykistetään, huonolle pehmennetään.
  2. Röykylle lisätään progressiivisuutta, sileällä siitä halutaan eroon.
  3. Hyppyihin tarvitaan "pakkia" ja vastaavasti 2D-radalle (sileälle) ei niinkään.
  4. Löysentäminen lisää auton reakointia ohjausliikkeisiin kurviin sisään mentäessä, ja jäykempi tekee autosta vakaamman ajettavan läpi koko kurvin. Löysempi öljy lisää yleensä pitoa ja vastaavasti jäykempi vähentää (riippuu ajonopeudesta).
Kuten huomaat iskarit ovat sen verran monimuotoisia teknisiä vimpaimia, että niistä voisi kirjoittaa väitöskirjan. Kuitenkin tärkein seikka kisaajalle on pitää ne kunnossa ja hyvin toimivina. Kun itseään mielyttävät perussäädöt ovat löytyneet, niin yleensä hienosäädön pystyy tekemään muuttamalla autossa vaimentimen asentoa. Tähänkin on helppo muistisääntö. Ulompana on jäykempi ja sisempänä löysempi. Nyt pitää vain muistaa, että se vaikuttaa sekä vaimennuksen määrään, että jousen jäykkyteen suhteessa jousitukseen. Huomionarvoisena seikkana mainittakoon – mitä enemmän vaimennin on pystysuorassa, sitä lineaarisemmin vaimennin seuraa jousituksen liikkeitä. (lineaarisuus/progressiivisuus).