Inżynier Francisco Quiles Bru opracował projekt modyfikacji przedniego zawieszenia Peugeot 205 GT. Według jego analiz nowy wahacz może być o około połowę lżejszy, a geometria układu ma zapewnić stabilniejsze zachowanie podczas ostrego hamowania. Inspiracją były przygotowania samochodu do jazdy po marokańskiej pustyni.
Projekt powstał jako praca magisterska na Universitat Politècnica de València pod opieką José Manuela Navarro Jiméneza. Jej tytuł to „Studium, analiza i propozycja poprawy przedniego zawieszenia Peugeota 205 GT”. Quiles Bru przygotowywał samochód z ekipą IliceRaid i uznał, że modyfikacje podwozia wymagają obliczeń pozwalających zrozumieć przyczynę wyzwań związanych z prowadzeniem. Niewielki hatchback, którego historia zaczęła się w 1983 roku, otrzymał więc projekt zmian opracowany z wykorzystaniem współczesnych narzędzi inżynierskich.
Peugeot 205 GT: co dzieje się z zawieszeniem podczas hamowania?
Autor wskazuje na niestabilność kierunkową analizowanego układu. Przy mocnym hamowaniu opony przekazują na zawieszenie duże siły wzdłużne. Elementy pracują, połączenia uginają się, a koła przemieszczają względem nadwozia. Geometria ustawiona na postoju może w takich warunkach wyglądać inaczej i prowadzić do mniej stabilnego zachowania się samochodu. Jednym z najważniejszych parametrów w tym projekcie jest kąt wyprzedzenia osi skrętu. Wyobraźmy sobie oś, wokół której obraca się przednie koło podczas skręcania. Przy dodatnim kącie, patrząc z boku samochodu, jej górny punkt jest przesunięty do tyłu względem dolnego. Takie ustawienie sprzyja stabilności kierunkowej i powracaniu kierownicy do położenia środkowego.
Znaczenie ma również zachowanie tego kąta podczas pracy zawieszenia. Według Quilesa Bru zaproponowana konstrukcja utrzymuje dodatni caster także przy dużych obciążeniach wywołanych hamowaniem. To konkretna odpowiedź na problem geometrii zmieniającej się pod obciążeniem.
Regulowany wahacz rurowy zamiast prostego ramienia
Zmiana polega na zastąpieniu oryginalnego prostego ramienia regulowanym wahaczem trójkątnym o konstrukcji rurowej. Autor porównał rozwiązania w programie MSC Adams Car, służącym do analizowania ruchu i dynamiki pojazdów. Takie narzędzie pozwala sprawdzić, jak koło porusza się względem nadwozia i jak zmieniają się parametry zawieszenia, można więc oceniać skutki modyfikacji jeszcze przed wykonaniem części. Wiarygodność wyniku zależy oczywiście od tego, jak dokładnie model odwzorowuje rzeczywisty samochód, jego połączenia i obciążenia.
Quiles Bru deklaruje również ograniczenie nurkowania przodu podczas hamowania.
Wahacz lżejszy o około 50%. Dlaczego to ma znaczenie?
Do przeprojektowanej części autor wybrał stal konstrukcyjną S355. Według jego relacji uzyskał redukcję masy elementu o około 50%. Masa nieresorowana to przede wszystkim koła, opony, piasty oraz poruszające się z nimi części hamulców i zawieszenia. Jej ograniczenie ułatwia zawieszeniu reagowanie na nierówności. Przy odpowiednim doborze sprężyn i amortyzatorów może to pomóc utrzymać kontakt opony z podłożem. Warto też dodać, że wahacz jest połączony zarówno z nadwoziem, jak i z częścią poruszającą się przy kole. Jego wkład w efektywną masę nieresorowaną zależy od geometrii i ruchu.
Ponad 10 milionów cykli w analizie ANSYS
Przewidywana trwałość rozwiązania została obliczona na ponad 10 milionów cykli. Quiles Bru podaje ją jako rezultat wstępnej analizy zmęczeniowej w ANSYS, przeprowadzonej dla obciążeń odpowiadających założeniom sportowego użytkowania. Analiza metodą elementów skończonych pozwala wyznaczyć naprężenia w konstrukcji a następnie, przy odpowiednich danych materiałowych i opisie powtarzających się obciążeń, można oszacować trwałość zmęczeniową. Ten wynik osiągnięto tylko na podstawie obliczeń.
Fabryczne mocowania i droga do praktycznego zastosowania
Projekt przewiduje wykorzystanie seryjnych punktów mocowania. Autor wskazuje możliwość zastosowania rozwiązania w otwartych kategoriach sportowych oraz uzasadnia perspektywę dopuszczenia przeróbki do ruchu według hiszpańskich przepisów RD 866/2010.
Peugeot 205 od lat służy także uczestnikom przygodowych wypraw Europ’Raid.
na podstawie wpisu Francisco Quiles Bru – redakcja, zdjęcia/ilustracje Francisco Quiles Bru
Galeria
Galeria dołączonych zdjęć
