Blisterreview.com -sivuston Bikes and Big Ideas -podcast jatkaa tiukasti jousitusmaailman avaamista! EXT:n perustaja Franco Fratton jatkaa jousitustietämyksen jakamista haastattelusarjan 2. osan muodossa. Jos aiemmat osat ovat jääneet välistä, niihin voi tutustua alla olevista linkeistä.
Haastattelussa EXT:n perustaja Franco Fratton – muistiinpanot
Kuten aiemmassa osassa, 80-minuuttisesta haastattelusta on poimittu pääkohtia alle, joita on mahdollisesti höystetty kirjoittajan kommenteilla ja lisäyksillä, jotka ovat kirjoitettu kursiivilla.
Vaimentimen roolin kehitys
Vaimentimen rooli ja siltä pyydettävät tehtävät ovat muuttuneet jousitustekniikan kehityksen myötä. Ajan saatossa, ymmärryksen ja tekniikan kehittyessä, vaimentimelle voidaan listata seuraavat roolit aikajanalle sijoitettuna.
1) Jousivoiman hallinta paluuvaimennuksen avulla.
2) Sisäänpäinliikkeen vaimennus
3) Neljä eri vaimennuksen aluetta: hitaan ja nopean liikkeen sisään- ja paluuliikkeen vaimennus
Vaimentimen lämpötila
Vaimentimen kuuluu lämmetä käytössä! Energiaa ei voi tunnetusti hukata, ainoastaan muuntaa toiseen muotoon. Vaimentimen tehtävä on muuttaa liike-energia lämpöenergiaksi. Tämä johtaa puolestaan öljyn ja sitä kautta vaimentimen lämpötilan nousuun käytössä.
Lämpiäminen voi muodostua ongelmaksi mm. seuraavissa tilanteissa:
- Käytetyn öljyn viskositeetti-indeksi on matala, jolloin lämpötilan nousu johtaa viskositeetin laskuun ja siten muutokseen vaimennusvoimissa ja vaimentimen käytöksessä.
- Lämpölaajaneminen vaikuttaa vaimentimen rakenteisiin suuruusluokalla, mikä muuttaa vaimentimen toimintaa.
Lisäsäiliön rooli
Lisäsäiliön, IFP-kannun (engl. internal floating piston) tai lontoonkielellä piggy backin rooli on tarjota mekanismi tilavuuskompensaatiolle. Tarve sille ilmenee yksinkertaisella esimerkillä. Ajatellaan vesilasi, joka on täytetty piripintaan. Kun siihen työnnetään jotakin (sormi, iskarin männänvarsi), vesi lasista läikkyy yli. Iskarissa tilanne on sama, joskin avoimen vesilasin sijaan kyseessä on suljettu ja tiivistetty tila. Jos männänvartta painetaan sisään iskariin ja sen sisäinen tilavuus ei pysty mukautumaan siihen, tuloksena on hydraulinen lukko – mikä ei puolestaan täytä vaimentimen vaatimuksia.
Lisäsäiliö koostuu kelluvalla välimännällä varustetusta ja kaasulla paineistetusta tilasta. Kun männänvarsi liikkuu vaimentimen sisään joustoliikkeen aikana, kelluva välimäntä liikkuu sen myötä tarjoten tarvittavan tilavuuskompensaation. Toinen lisäsäilön ja paineistetun tilan tehtävä on estää kavitointia ”pakottamalla” öljyä päämännän läpi, joka tasoittaa paine-ero männän eri puolilla.
Jos lisäsäiliö on paineistettu korkeaan paineeseen, esimerkiksi välillä 150-200 psi, se voi ikään kuin ylimääräisen jousen sarjaan pääjousen kanssa. Paine ja siitä syntyvä jousivoima voi kasvaa merkittävästi, sillä tilavuuden puolittuminen kaksinkertaistaa paineen.
Jokseenkin yleinen (pieniasteinen) väärinkäsitys on, että lisäsäiliöiden ajatellaan sisältävän yksinomaan tai suurelta osin öljyä ja tämän tyyppisten iskareiden eduksi luetaan suurempi öljymäärä ja siten vakaampi toiminta ja parempi kyky säilyttää vaimennusominaisuudet vaativassakin käytössä, koska suurempi öljymäärä pystyy sitomaan enemmän lämpöenergiaa. Tämä on osittain totta eli lisäsäiliöillä varustetuissa vaimentimissa on enemmän öljyä, mutta pääasiallinen syy rakenteen takana on tilavuuskompensaatiomekanismin toteuttaminen suuremmalla vapausasteella kuin inline-vaimentimissa – josta lisää seuraavassa kohdassa.
Jos kavitointi on terminä tuttu, mutta ei ilmiönä, siitä voi lukea lisää tästä, jonka jälkeen oheinen video havainnollistaa sen toimintaa erinomaisesti.
Inline-iskarit ja muut rakenteet
Inline-iskareista, joissa ei ole erillistä lisäsäiliötä, löytyy sama mekanismi. Tyypillisesti se on rakennettu sarjaan tai peräkkäin männänvarren ja muun rakenteen kanssa – josta myös rakenteen nimitys.
Toinen tilavuuskompensaation toteutukseen on käyttää thru shaft -rakennetta, jossa männänvarsi lävistää vaimentimen kokonaisuudessaan. Vaikka männänvarsi liikkuu vaimentimen sisällä joustoliikkeen myötä, tilavuudessa ei tapahdu muutosta. Trek käyttää ko. rakennetta joissakin pyörämalleissaan.
Tyhjiöpumpun merkitys kokoonpanossa ja huollossa
Vaimennusöljy sisältää jonkin verran ilmaa, mikä voi vaikuttaa vaimentimen toimintaan negatiivisesti. Tyhjiöpumpun käyttö vaimentimen kokoonpanon ja huoltotoimien yhteydessä tuottaa paremman lopputuloksen kahdesta eri syystä:
1) Tyhjiöpumpun tuottama alipaine pystyy erottamaan suuren osan vaimennusöljyyn liuenneesta ilmasta.
2) Vaimentimen rakenne virtauskanavineen voi olla hyvin kompleksinen. Ilman pois saaminen jokaisesta kulmasta sekä nurkasta ja sen korvaaminen öljyllä onnistuu luotettavasti vain asianmukaista tyhjiöpumppua käyttämällä.
Maastopyörä vs. muut ajoneuvot
Yllättäen, offroad-ajoneuvoissa ja maastopyörissä ilmenevät liikenopeudet ja jossakin määrin vaimennusvoimat ovat tietyissä tilanteissa lähellä toisiaan. Maastopyörissä tai ylipäätään 2-pyöräisissä ajoneuvoissa tilanne on huomattavasti helpompi kuin autoissa, joissa niin etu- kuin takapään vaimentimien tulee olla samanlaiset alle 5 % tarkkuudella.
Maastopyörän erottaa muista yleisimmistä ajoneuvoista sen paino; kuskin liikkeet ja kehonkielen käyttö pyörän päällä vaikuttavat ratkaisevasti pyörän käytökseen.
Hystereesi
Hystereesi on viive tai häviö vaimennusvoiman muodostumisessa liikkeen aloituksen tai liikesuunnan muutoksen yhteydessä. Siihen vaikuttavat tekijät ovat liikenopeuden ohella myös taajuus. Hystereesi syntyy vaimentimen rakenteen ja tiivisteiden mahdollisesta joustosta sekä mahdollisesti jossakin määrin öljyn kokoonpuristumisesta. Vaikka hystereesi ymmärretään kohtuullisen hyvin, sitä ei pystytä vielä mallintamaan ja siten ennakoimaan tarkasti. Yleisesti ottaen, hystereesi halutaan pitää niin pienenä kuin mahdollista.
Vaimennuksen säätöalue (erityisesti paluuvaimennuksen osalta)
Tarvittava paluuvaimennus määrittyy kahden tekijän perusteella: käytetty jousivakio ja jousittamaton massa. Riittävä säätöalue on suuruudeltaan sellainen, joka kattaa tarkoituksen (esim. kierrejousta käytettäessä jousivakiot 150-200 lbs/in skaalalla) ja tuo halutut ajo-ominaisuudet.
Jousituksen toiminnan arvioiminen
Kädellä jousituksen kasaan painaminen (satulasta, ohjaustangosta tai molemmista) kertoo vähän, jos mitään jousituksen toiminnasta.
Shimmipakat ja muut rakenteet
Shimmipakalla varustettu mäntärakenne antaa laajat mahdollisuudet vaimennuksen käytöksen säätelyyn. Lisäksi rakenne on kohtuullisen edullinen valmistaa. Lautasventtiilit ovat toinen yleinen tapa toteuttaa sama rakenne, mutta vaimennuksen käytöksen säädölle ei saada samanlaista vapautta (esim. siirtymä hitaalta nopealle liikkeealueelle).
Kuuntele koko episodi tästä!
-Jukka Mäennenä
9.12.2022
@4130.fi
@jukka4130
Lisälukemista
Eikä tässä kaikki! Lue myös aiemmin julkaistut jousitusaiheiset artikkelit tästä.