Tölfræðilegar
hugleiðingar um jeppabreytingar.
Ég held að ég sé ekki „sófariddari“ eins og sumir eru kallaðir á f4x4-spjallinu en kannski má kalla þennen pistil “sófaspeki” af því að ég er mest allt árið einhverjar þúsundir kílómetra frá jeppanum mínum og íslenska hálendinu og þá get ég bara velt hlutunum fyrir mér fræðilega (í sófanum) í staðinn fyrir að fara út í bílskúr eða upp á fjöll og prófa.
Þeir sem bara hafa áhuga á ofurjeppum þurfa varla að lesa lengra. Það er svo mikið fjallað um þá í klúbbnum (f4x4) að mér finnst tæpast við bætandi og allra sýst frá minni hálfu. Mér sýnist að þar sé svo mikil raunveruleg reynsla (survival of the fittest) að baki í því sem ég les þar á vefnum að það þyrfti meiri háttar speki til að betrumbæta. Ég vona samt að þeir fyrirgefi mér ef ég er að keyra utan vegar hinnar einu sönnu jeppadellu og kannski glopra út úr mér einhverjum „guðspjöllum“.
Spurningin sem liggur fyrir mér er ekki bara: „hvaða jeppi drífur og flýtur mest á snjó?“, heldur: „hvernig er rétti jeppinn ef taka þarf mikið tillit til annarra sjónarmiða ?“ og sérstaklega: „hvað mikið og hvernig á að breyta honum?“
Það er náttúrulega jeppinn minn sem snýst mest fyrir sjálfum mér, en með þessum pistli vil ég reyna að gera mínar vangaveltur og niðurstöður öðrum nothæfar.
Dæmið má brjóta niður svona:
Ég skoða aðallega
liðina 2. – 4. sem hafa mest almennt gildi og nota til þess annars vegar viðurkenndar
kenningar, þ.e.a.s. samansuðu af spekinni sem finna má hérna á spjallsvæðinu
(eftir að búið er að sía sértrúarbrögðin úr ;-) + samanburð við aðrar
heimildir. Ekkert nýtt í því. Hinsvegar reyni ég að meta hina ýmsu þætti
tölfræðilega og setja upp heildardæmið til að bera valkostina saman á sem
raunhæfastan hátt.
Þetta finnst mér
hafa skortað hingað til. Mörg af þessum rifrildum sem við finnum nóg af á
f4x4-spjallsvæðinu bera keim af því að fullt af mönnum sem hafa mikið rétt
fyrir sér hver og einn eru að tjá sig um tæknileg mál, hver frá sínum
sjónarhóli og einblínandi á einstaka þætti og oft út frá mismunandi forsendum.
Það er ekki mikil skilvirkni í þannig þrasi, þó að á endanum fáist kannski
málið leyst.
Það sem verra er,
ég held að stundum sé verið að draga villandi ályktanir út frá of einhliða
vangaveltum og þær standa án frekari skoðunar í lok umræðu. Ef það er svo vitnað nógu oft í þær eru þetta
allt í einu orðnar „viðurkenndar staðreyndir“, sérstaklega ef það passar vel inn í hugmyndafræði jeppamanna
;-) Meira um það seinna.
Ég hef gjarnan
notað Excel-töflur til að skoða tæknimál og jafnvel setja upp flókin dæmi.
Þetta var yfirleitt gert í hvellinum og þegar niðurstaðan var fundin var málið
búið. Gallinn var þó sá, að ég gat skilið hvað ég var að fara en aðrir botna
ekkert í því án ítarlegra útskíringa. Og eftir einhvern tíma á ég sjálfur í
erfiðleikum með að komast inn í dæmið aftur.
Til að þetta geti
nýtst öðrum nota ég agaðri vinnubrögð hérna:
Ég setti upp Excel-töflu
sem reiknilíkan eða kerfi fyrir jeppaeiginleika og breytingar.
Tækniliðir eru
í töflulínum og þeim eru tilvísuð
auðskiljanleg nöfn á ensku.
Skýringar fyrir
hvern tæknilið eru í aftasta dálk á íslensku (ensku og þýsku get ég bætt við
seinna).
Tækniliðir eru
annað hvort mæld/áætluð gildi eða reiknuð gildi. Reiknuð gildi hafa annan
bakgrunn til sjónrænnar aðgreiningar og
hafa lokaða reiti (ef skjalið er lokað í heild sinni) til að koma í veg fyrir
óafviljandi breytingar.
Fyrir hvern
valkost sem á að skoða er einn töfludálkur sem einkennist af þeim áætluðu
gildum sem gefin eru.
Fyrsti valkosturinn er viðmiðunarbíllinn, nefndur „Base“. Hann hefur nokkur mæld gildi sem allir valkostir höfða til.
Allir reiknaðir tækniliðir eru skilgreindir í Excel-jöfnum. Þær nota undantekningalaust nöfn þeirra tækniliða (reiknaðra og mælda) sem þær vísa til og eru þar með vel læsilegar og vonandi skiljanlegar.
Jöfnurnar eru einfaldar og stundum nálganir sem ég taldi duga. Það má alltaf endurbæta seinna ef þörf þykir.
Kerfið tekur á þeim þáttum sem ég var að velta fyrir mér síðustu mánuðina og er langt frá því að ná utan um alla þætti eða að kryfja þá til mergjar. Nei, það er ekki „alheimslíkan jeppafræðinnar“. En það gæti verið vísir að einhverju meira :-)
Eftirfarandi þættir eru skoðaðir í heildarsamhengi:
Hugmyndin er að reiknilíkanið geti nýtst öðrum (í heild eða útdráttum) og það sé hægt að þróa það áfram eða breyta fyrir sérstakar aðstæður. Sérstaklega heillandi væri ef það væri hægt að skapa á þennan hátt sameiginlegan tölfræðilegan grundvöll fyrir tæknileg samskipti á spjallsvæðinu.
Fyrirvari: Þetta reiknilíkan notar ágiskanir og nálganir og getur innihaldið villur þess utan. Eins og ég notaði það til að skoða afbrigði af sama bílnum kemur það oftast lítið að sök þar sem ónákvæmni virkar venjulega á báðar hliðar í samanburði og ættu að jafnast nokkurnveginn út. Ef bera á saman mismunandi bíla (Toyotu-Patrol stríð ;-), þarf að vanda meira til mælinga gilda og ákvarða sameiginlegan mælingagrundvöll til að tryggja raunhæfan samanburð. Þetta á sérstaklega við fyrir þær veghæðir sem engin almenn eða augljós skilgreining er til fyrir (FrameClearance, Body Clearance) svo og massa og þungamiðjur sem erfitt er að meta eða finna upplýsingar um.
Sérstaklega vil ég leggja áherslu á, að þetta eru ekki verkfræðilegir útreikningar og má als ekki nota í stað slíkra til hönnunar ökutækjabreytinga. Höfundur ber enga ábyrgð á áreiðanleika útreikninga töflunnar eða hluta hennar og als ekki á afleiðingum notkunnar þeirra á einn eða annan hátt.
Þá er best að líta á töfluna. Hana finnið þið á Download-síðunni.
Best er að hlaða skjalinu niður og opna það í Excel, því þá er miklu meira hægt
að
Gráu
reytirnir eru lokaðir. Þeir innihalda jöfnur og stuðla sem hafa almennt gildi
og það þarf að koma í veg fyrir að þeim verði breytt af einhverjum klaufaskap.
Hvítu reitirnir lýsa þeim bílum, breytingum og valkostum sem á að skoða. Taflan
er útfyllt eins og ég notaði hana fyrir Musso Sports en því breyta svo aðrir að
vild til að setja upp eigin dæmi (þ.e.a.s skoða aðra bíla og breytingar). Þeir
sem kunna að fara með Excel geta svo opnað töfluna svo þeir komist í gráu
reitina og geta breytt hverju sem þeir vilja til að þróa eigin lausnir. Ég mæli
þó eindregið með því að það sé gert með skilvirkum aðferðum, því að þetta er
orðið svo viðamikið að villur geta vel leynst og orðið leiðinlegar.
Þar sem mér
þótti ástæða til eru athugasemdir (popup) í reitum (rautt í efra hægra horni).
Í sumum hvítu reitunum í Base-dálknum eru jöfnur sem ég notaði til að áætla
gildi sem ég gat ekki mælt (t.d. komst ég ekki í bílinn til þess). Þær gætu
verið nothæfar fyrir aðra og ég mæli með því að reitirnir séu kannaðir hvort
(nothæf) jafna sé í þeim, áður en nýtt gildi er sett inn.
Uppsetning
og niðurstöður fyrir minn breytingaferil:
Ég setti
inn bílinn eins og hann kemur úr kassanum en með pallhúsinu og þaktjaldinu sem
Base (viðmiðun).
Næst koma
nokkrir dálkar með því sem ég tel vera algengustu breytingapakkana fyrir bílinn
allt upp í 38”. Svo koma margir dálkar með mínum valkostum. Þeir byrja með
bílnum eins og hann er í dag (OME-pakki til 4-6 cm. hækkunar á fjöðrum + 32”).
Ég skoða svo mögulega viðbótarpakka og afbrigði (dekkjastærðir) af þeim. Fyrst,
til að komast lengra, þarf að fara í kanta og brettaskurð. Þannig ætti ég að
sleppa í 33-34“. Ef lengra skal halda sýnist mér vænlegast að hækka
yfirbyggingu hóflega (5cm.) og komast þá í 35-36”. Næsta skrefið, 38” kallar á
klafasíkkun og færslu afturhásingar segja menn sem eiga að vita það. Þar sem
hvor liðurinn um sig kostar væntanlega í kringum ½ miljón á góðu verkstæði (og þá vantar
væntanlega ný hlutföll o.s.frv.), sleppti ég því að skoða það nánar en einbeiti
mér að því, hvað langt megi komast án þeirra og fyrir miklu minni pening.
Taflan var upphaflega hönnuð til að ná raunhæfu mati einmitt á þessu.
Niðurstöðurnar koma kannski ekki á óvart. Breytingapakkarnir mótast af aðalkostnaðarliðum og það er mikilvægast að ákveða fyrirfram hvað langt breytingarferillinn á að ná og hvaða framtíðar valkosta á að taka tillit til, svo ekki þurfi að endurvinna sömu hlutina seinna. Í stuttu máli: Kantarnir sem fara á (og brettavinnan) eiga að duga til frambúðar. Það er búið að útiloka 38” og minnstu kantar duga allavega upp í 35” í venjulegri breidd (12,5”). Hér er opin spurning, hvort og hvað mikið stærra megi troða undir þá eða hvort sérsmíða verði kanta fyrir yfirbreidd og kannski 36” þvermálið. 38“ kantar passa að framan, en eru gerðir fyrir hásingarfærslu að aftan, svo að þeir duga ekki óbreyttir þar. Það ætti sennilega ekki að nota þá fyrir minna en 35” og væntanlega ekki heldur þörf á því.
Hækkunarmálið er á hreinu. Ekkert eða 5 cm í viðbót (body lift). Meira ætti ekki að þurfa. Á endanum sýnist mér að ekki taki því að gera þetta í tveimur skrefum, heldur að fara alla leið, hver sem hún verður.
Hugsunin að baki upphaflegu breytinganna á bílnum var sú að gera hann vel færan til sumarferða en eyða engum peningum í að eltast við hæfni til vetrarferða. Þetta reyndist vel en eftir reynslu fyrsta sumarsins voru þarfir endurmetnar:
Þetta eru ekki mjög strangar kröfur og hagfræðilegt mat vegur þess meira. Þ.e.a.s. það má ekki kosta mikið og ef það gengur ekki upp kemur alveg til greina að láta bílinn vera eins og hann er.
Ég hef alltaf verið þeirrar skoðunar að jeppa eigi helst að
hækka á fjöðrum ef að hönnunin leifir það. Það skilar mestu í torfæruhæfni en
við lendum þar fljótlega í vandræðum með fjöðrunarsvið klafabíla eins og
Mussoinns og verðum þá að leita annarra lausna ef ekki fæst nóg. Til að upplýsa
þetta betur eru skoðaðar mismunandi veghæðir í töflunni. Breytingaaðferðir hafa
mismunandi áhrif á þessa veghæðarþætti og hækkun á fjöðrum skilar mestu.
Í snjó, og það er
aðal faratálminn fyrir utan vötnin, snýst allt um flot og drif. Jeppi sekkur
ekki í snjó, hann flýtur alltaf, en hann
hættir að drífa ef hann flýtur ekki á dekkjunum heldur á „kviðnum“. Áður en svo langt er komið
skiftist flotið sem samsvarar þyngd bílsins milli dekkja og undirvagns. Drif
dekkja minnkar að sama skapi og undirvagnshlutar sem „fljóta í snjónum“ mynda
viðnám, sem er neikvætt drif. Þetta er það sem við verðum að horfa á þegar við
hækkum jeppa fyrir snjóinn. Fyrir utan flotmagn dekkja er það mikilvægast að
hækka þá hluti sem eiga stærstan þátt í (skaðlegu) floti og viðnámi undirvagns.
Það er greinilega grindarsamstæðan. Drifkúlur eru að vísu neðar en þær eru ekki
svo stórar og við við getum ekkert gert við þeim nema setja hærri dekk sem við
gerum hvort sem er. Hækkun yfirbyggingar (á grind) skilar litlu nema
möguleikanum að koma hærri dekkjum undir. Fínt ef aðallega er verið að sækjast
eftir „flottheitum“ en fyrir torfæru, hvort sem er snjór vötn eða grjót, ætti
að öðru jöfnu hækkun grindar á fjöðrum að hafa forgang af því að hún skilar
næstum tvöfaldri „hæfni“. Þetta verður augljóst í töflunni.
Virkt dekkjaflot
er aðalmálð (í snjó) og er skilgreint hér sem rúmmál eða rými dekkja neðan
grindar. Þetta eru náskildir liðir og rými ætti að vera aðeins meira en rúmmál
en ónákvæmnin í nálgunarjöfnunum hefur eitthvað hliðrað því, svo tölurnar eru
næstum eins. Ef þetta er skoðað sést að 33“ breyting á fjöðrum (OME) hefur
meira flot en venjuleg 35“ með „Body Lift“ og þess utan meiri hæð undir grind
og hlífðarpönnu en minni undir kúlu. Þess utan er bíllinn stöðugri í
hliðarhalla. Flotið má enn bæta með því að fara upp í (löglega) yfirbreidd
(13,5“). Það væri þá einn mögulegur endapunktur fyrir minn breytingarferil og
sleppur sennilega með venjulegum 33-35“ köntum.
Ef við skoðum svo
35-36“ dæmið, þá næst rétt aðeins jafn mikið flot með venjulegu 12,5“
breiddinni og með 33*13,5“ og sáralítil hækkun, en stöðugleikinn minnkar. Til
að gera verulegan mun þarf að fara upp í 36*15,5“, jafnbreitt og 38“.
Þessi breidd er að vísu til í 35“ en er örugglega ólögleg. 36*15,5 er á mörkunum og það þarf að leita í upplýsingar framleiðanda til að sjá hvaða dekk sleppa. Hæfni þessa valkostar er miklu nær 38“ en venjulegri 35“ „Body Lift“ breytingu en kostnaður lítið meiri en 35“ og aðeins brot af því sem 38“ kostar.
Í staðinn fyrir að breyta drifhlutföllum sem er alger nauðsyn fyrir 38“ ætti að duga að fá „mótorbreytingu“ með 15-20% aukningu í kraft og togi.
Það er athyglisvert við 36“ valkostinn að hann er hærri undir hlífðarpönnu en 38“ með klafasíkkun einni sér og það þykir vera veiki púnkturinn á klafabílunum. Ég gæti jafnvel trúað því að hann sé álíka duglegur í förum, þó hann muni aldrei duga í að verða forustusauður. Í heildina held ég að þetta sé valkostur sem samsvarar sér vel, sérstaklega ef bíllinn er ekki lestaður mikið að aftan í snjó. 20 cm hásingarfærsla á 38“unni færir 100 kg yfir á framhásingu. Með 36“unni verður bara að færa þau í bílskúrinn í staðinn ;-)
Nú er taflan búin að gera sitt til að sigta út áhugaverðustu valkostina. Þá þarf að skoða nánar:
Báðir valkostir (nefndir Toyo33 og OME36 í töflunni) nota breiðari dekk miðað við þvermál en algengt er til að ná í meira flot svo til ókeypis. Þessu fylgja vissir gallar í samanburði við venjuleg 33-35” dekk:
Það eru fleiri þættir að vefjast fyrir mér:
Í síðasta punktinum, (4.) er ég að velta fyrir mér, hvort hægt sé að ná lengra með því að gera ný frambretti með köntum í einu stykki úr trefjaplasti. Þetta er kannski bara af því að ég er vanur að vinna í plastinu (skútukall ;-). En ef við finnum þar einhverja viðbótar-cm, þá væri það kannski möguleiki að komast í 35-36“ án „body lift“ eins og á sumum öðrum klafabílum. Plastframbretti er líka áhugavert hvað snertir Mussoinn, sem er þekktur fyrir að vera „vatnshræddur“ og enga almenniga „snorkela“ hægt að fá. Það mætti þá afgreiða það mál með og innbyggja nett snorkelinntak í hægra brettið í leiðinni með stút fyrir (krómað ;-) rör upp á topp. Ekkert svona venjulegt „æxli“.
Hvað snertir aksturseiginleikana (3.), þá geri ég ráð fyrir að dekkin skælist meira við hliðarátak en þó kannski frekar vegna hæðar en breiddar. Ég get svo ímyndað mér það að tilfinning í stýri verði við það óbeinni (teygjukennd) og krefjist meiri athygli, sem er þreytandi til lengdar. Kröfurnar til snjódekkja og malbiksdekkja eru líka svo andhverfar hvað stífni hliða snertir að það er erfittt að ímynda sér að dekk geti verið gott í hvorutveggja. Og svo er þvottabretti á 30-60 km. hraða ennþá annað mál (1. 2.) og eiga hliðar að vera mjúkar eða stífar þar ?
Nú er ég kominn í gegnum mitt Mussodæmi en samt einhverjar hugleiðingar almenns eðlis eftir:
Í neðsta hluta töflunnar er viðbótartafla, sem ekki var notuð í samanburðinn en hún er ætluð til nákvæmari skoðunar á breytingum, þar sem tekið er tillit til mismunandi aðstæðna fram- og afturhjóla, sérstaklega á klafabílum. Þetta var einfaldað í aðaltöflunni og sama breyting skilgreind framan og aftan. Eðlilegast er að taka þar mið af framhjólum þar sem aðstæður eru „þrengri“. Hér er rúm upp á við í fremri og aftari hjólaskálum áætlað eða mælt og sömuleiðis fjöðrunarsvið. Hæðargildin eru tekin úr aðaltöflunni en það er hægt að breyta fjöðrunarsviðinu. Það getur verið rúm til aukningar þess að aftan, þó allt sé búið að framan. Svo má einnig gefa upp auka hækkun að aftan. Til einföldunar er fjöðrunarlengd gefin upp sem eitt samhverft gildi, þ.e.a.s. það skiftist að hálfu í upp og niðurfjöðrun. Það er í lagi því í rauninni skoðum við bara uppfjöðrun hérna. Önnur einföldun sem notuð er í aðaltöflunni er að setja hækkun fjöðrunarlengdar sem jafnmikla og hækkun á fjöðrum. Ef í hart fer eru það hvort sem er samsláttarpúðarnir sem ráða (uppfjöðrun) og það er nauðsynlegt að athuga hvort þeir séu nógu langir þegar dekk eru stækkuð til að koma í veg fyrir skemmdir.
Fjöðrunarsvið:
Skilgreiningin sem ég setti upp um flot á dekkjum og undirvagni er góð til að meta notagildi fjöðrunarsviðs (teygju), sem sumir segja að skipti engu máli í íslenskum aðstæðum, þótt hún sé í hávegum höfð annarsstaðar í heiminum. Ef við erum að elta för á klafabíl, sérstaklega ef hann er ekki hækkaður á fjöðrum, þá byrjar hann örugglega að fljóta upp á hlífðarpönnunni, eins og sleða, áður enn verri hlutir gerast. Ef förin eru til dæmis 5 cm. of djúp, þá ná dekkin örugglega ennþá niður. Hversu mikið flot og drif þau hafa fer hinsvegar eftir fjöðrunarsviðinu. Ef niðurfjöðrun er línuleg, 10 cm, þá er dekkjaflotið (að framan) hálfnað. Ef niðurfjöðrun er 20 cm., þá höfum við ennþá ¾. Það munar um minna.
Hliðarstöðugleiki:
Stöðugleiki jeppa er endalaust ágreiningsmál. Í upplýsingum
breytingafyrirtækja og hér á vefnum er því oft haldið fram sem staðreynd að
breyttir jeppar séu stöðugri en óbreyttir af því að þeir breikki meira en þeir
hækki (það síðara stenst að vísu bara ef byrjað er með svokölluðum
„skurðaskífum“). Þetta á að hafa verið sannað með tilraunum á Terrano II. Ég
held að Mussoinn sé mjög svipaður bíll, og töfludæmið mitt því nothæft til að
meta svona tilraun. Töflureikningurinn kemst að annarri niðurstöðu og ég
treysti ekki þessari tilraun, sem menn sem þekkja menn sem áttu frænda sem var
viðstaddur tala um. Menn gleyma því lika auðveldlega að bíll þarf að breikka
tvöfalt það sem hann hækkar (á þungamiðju) til þess að halda stöðugleika. Vinstra meginn og hægra meginn. Hann getur
víst oltið í báðar áttir ;-)
Það koma
eiginlega aðeins 33” breytingar vel út í þessu eða 35-36” á mestu löglegu
breidd (ekki 12,5”). Það getur heldur ekki verið öðruvísi og þarf ekki flókinn
útreykning til að sýna það. Í minni háttar breytingum má nota svigrúm í hönnum
bílsins þar til mörkum er náð. Þar getur bíllinn komið betur út en óbreyttur.
Þegar svo er farið lengra, hækkar allur fjaðrandi massi sem er að minnsta kosti
75% af heildinni og hækkun þungamiðju er samsvarandi í það minnnsta 75% af
hækkun. Dekkin mega hinsvegar aðeins breikka 2*33% af hækkun eða 66%. Við getum
bætt ríflega felgu-offset við (svo hægt sé að beygja ;-) en verðum samt alltaf
undir 100%. Til að halda sama stöðugleika þyrftum við 2*75% eða 150%. Þetta er
nálgun dem gildir við 45° veltihorn hliðarhalla en það er líka raunhæft.
Bíllinn verður örugglega óstöðugri því meira sem hann er hækkaður (venjulegar
breytingar innan ramma upphaflegrar hönnunar og eftir að hámarki stöðugleika er
náð).
Hinsvegar er
munurinn í veltihorni ekki geysilega mikill og sjálfagt ráða aðrir þættir í
útfærslu breytinga meira um umferðaröryggi bílsins. Það er samt ástæða til að
skoða þetta, líka með tilliti til alls þungans sem menn eru að flækjast með á
toppnum (notið töfluna ;-)
Nú er þetta
orðinn allt of langur pistill en þó vonandi gott efni fyrir aðra spekinga til
að tyggja á. Ég vona að þeir sem lesa hafi gaman og kannski einhver not af
þessu. Og svo má leiðrétta, betrumbæta, mótmæla eða gera grín að því. Eða
kannski leggja eitthvaðí málið í þeim óleystu spurningum sem ég setti fram. Það
væri einfaldast á f4x4-spjallinu og ég mun setja inn ábendingu á pistilinn þar.
Mér fannst hann bara of viðamikill til að setja hann þar inn.
Jón Fannberg úti
í Hamborg í bráðum 35 ár L