Op het circuit is het altijd een evenement wanneer banden van de stoep komen. Het is meestal duidelijk wat de oorzaak is van lucht op twee of vier wielen, maar er is een derde vorm die een beetje mysterieuzer is. Kleine auto's zoals Mini Coopers, Mazda 2's, Honda Fits en Volkswagen GTI's rijden af en toe op drie wielen, en er is een specifieke reden waarom dit gebeurt.
Driewielig is wanneer een kleine auto, meestal een hatchback, zijn binnenste achterwiel optilt onder harde bochten. Dit kan op het circuit zijn of op een autocross-parcours, en het geeft aan dat de bestuurder de auto tot het uiterste drijft. Bij auto's met voorwielaandrijving gaat het binnenste achterwiel omhoog, terwijl het binnenste voorwiel omhoog gaat bij auto's met achterwielaandrijving. Maar wat zijn de fysica achter driewielers?
Driewielaandrijving wordt het best uitgelegd door degenen die de complexe werking van raceophangingen begrijpen en door degenen die op het circuit een lift op één wiel hebben ervaren. Lee Grimes, de Automotive en RV Product Manager voor prestatie- en raceophangingsspecialisten Koni North America, vinkt beide vakjes aan. Hij heeft niet alleen 26 jaar voor Koni gewerkt, hij heeft ook meer dan 30 jaar in SCCA clubraces geracet.
"Uiteindelijk zal het in bochten gebeuren, en het zal afhangen van de hoeveelheid belasting en bandengrip, evenals de algehele stijfheid van het chassis en de ophanging, met name veer- en stabilisatorstangen," zei Grimes. "Van alle ophangingscomponenten heeft de schokdemper waarschijnlijk het minste te doen als een auto in bochten op drie wielen omhoog gaat."
Omdat wiellift niet door één ding wordt veroorzaakt, hangt het af van de relaties en balans tussen verschillende componenten.
"Het eerste waar je naar kijkt, is de stijfheid van de stabilisatorstang aan die voor- of achterkant en dan kijk je diagonaal naar de veerconstante in de verre hoek," zei Grimes. "Omdat de stabilisatorstang de linkerkant verbindt met de rechterkant, als het lastwiel naar beneden is, zal het inherent enige neerwaartse weerstand hebben aan de andere kant.Als blijkt dat het niet zo'n stijve stabilisatorstang heeft, kijk je misschien of het tegenovergestelde de zijkant is echt samengedrukt. Dit zou erop kunnen wijzen dat de auto relatief zacht geveerd is."
Grimes' persoonlijke ervaring met het racen met Honda CRX's van de afgelopen drie decennia komt hier van pas. Hij vertelde dat zijn huidige raceauto stijver is geveerd, zodat het binnenste achterwiel niet zo snel wordt opgetild als sommige van zijn auto's in de jaren '90. Dit komt omdat hij in een minder ontwikkelde klasse liep met driekwart of zelfs tweederde van de veerconstante die hij nu loopt.
Afhankelijk van wie je het vraagt, krijg je een breed scala aan meningen over de effecten van driewieler. Bij het doorbladeren van prestatiegerichte forums online, lijkt het alsof net zoveel mensen zeggen dat het schadelijk is voor het algehele rijgedrag en de grip van de auto als degenen die zeggen dat het geen probleem is.
Volgens zowel Grimes als Eladio Rodriguez, een Chassis Engineer bij BMW Motorsport North America, is het de laatste.
"Het oppakken van een wiel, binnen vooraan (typisch BMW) of binnen achteraan (de meeste FWD-auto's), is een natuurlijk verschijnsel van dynamische gewichtsoverdracht," zei Rodriguez. "Het is niet noodzakelijk een slechte zaak. Je weet dat het gaat gebeuren en rijd er gewoon doorheen."
Het gebeurt misschien niet elke keer, maar als het gebeurt, zou het geen enorm verschil moeten maken in wat de bestuurder voelt.
"Als je een bocht omgaat, gaat het gewicht van de binnenkant naar de buitenkant van de auto", zei Grimes. "Als de auto 2400 pond weegt, doet hij dat nog steeds als hij helemaal over de kop wordt geslagen in de bocht. Die binnenband mag maar 10 of 5 procent van het totale gewicht dragen en heeft daarom geen last en grip nodig."
Het maakt misschien geen groot verschil als het gebeurt, maar consistentie is altijd belangrijk tijdens het racen, zowel voor aanpassingen aan het rijden als voor slijtage aan het voertuig.
"In het ideale geval zouden ingenieurs alle vier de wielen op de grond willen hebben, maar een onbelast hoekcontactvlak heeft geen prioriteit", zei Rodriguez. "We kunnen alleen maar hopen dat het gelijkmatig van links naar rechts gebeurt voor een goede bandenslijtage."
Hoewel de kijkers altijd zullen merken dat dit gebeurt, weet de bestuurder het misschien niet eens.
"Ik ben nog nooit in een situatie geweest waarin ik het gevoel had dat ik de overgang van vier naar drie banden kende of voelde." Grimes zei:"Het gripgevoel verandert niet, en het balansgevoel verandert niet - het is behoorlijk dynamisch en wild om naar te kijken - maar zolang het geen enorme hoeveelheid lift is, is het geen probleem."
Te veel lift kan een indicatie zijn dat er een binding in de ophanging is. Binden is wanneer iets mechanisch de ophanging verhindert om zijn werk te doen - wat inhoudt dat het de volledige, natuurlijke bewegingsvrijheid van de ophanging blokkeert - wat zoiets eenvoudigs kan zijn als een ongepaste maat stabilisatorstangeindverbinding.
Bind kan ervoor zorgen dat uw schorsing dingen doet die onbedoeld waren, en het kan moeilijk zijn om na te jagen. Wanneer bijvoorbeeld meer schokdemping aan de achterdempers wordt toegevoegd, zou de auto meer overstuur moeten vertonen dat de auto helpt draaien. Maar als het in plaats daarvan onderstuur vertoont, is er een probleem.
"Bijna elke keer dat iets niet volgens de regels is, komt dat door een binding in het systeem waardoor de auto anders reageert", zei Grimes.
In mijn eigen ervaring ben ik er bijna zeker van dat ik met binding te maken had toen ik mijn Mazda 2 in 2016 begon te volgen en nog steeds een grote aftermarket-swaybar aan de voorkant had. Ik gebruikte OEM-sway bar-end-links die de bar niet naar behoren lieten werken - de voorkant was goddeloos stijf voor de demper-veercombo die ik gebruikte. Uiteindelijk heb ik de voorbalk volledig verwijderd toen ik meer speciaal gebouwde schroefsets erop gooide, en dat elimineerde waarschijnlijk alle zorgen in één klap, omdat de auto toen vrij goed handelde op het circuit. Het was heerlijk neutraal, maar de juiste mix van inputs zou de auto kunnen inspireren tot voorspelbaar overstuur.
Voor iedereen die naar prestatiegericht rijden kijkt of er mee bezig is, is het goed om de fysica van de werking van driewielers te kennen. Er is niets inherent gevaarlijk of alarmerends aan, maar in plaats daarvan is het een product van de juiste mix van chassis, stabilisatorstang en veerstijfheid. Te veel bandenlift binnenin kan een punt van zorg zijn, maar het kan ook betekenen dat de auto de chassisstijfheid van een natte noedel heeft of dringend nieuwe veren nodig heeft. Als je ooit bericht krijgt van de Sports Car Club of America's Runoffs, met name de B-Spec-race, maak dan indruk op je vrienden met waarom het lijkt alsof die kleine Mazda 2's, Mini Coopers en Honda Fits op het punt staan om te vallen.
