Det finnes tall som bilfabrikkene ikke snakker om, og det er bilens stivhet i vridning rundt lengdeaksen – torsjonsstivheten. Tallet angir hvor mange newton kraft som vrir karosseriet en grad, når det holdes i tre hjørner og løftes (og vris) ved det fjerde.
Bildet øverst: En av grunnene til at en Rolls går så stille er at den har svært vri-stivt karosseri og et velutviklet, støydempende hjuloppheng.Til gjengjeld er den jo tung som fy … (Foto: Rolls-Royce)
Av Stein Bekkevold
Den innebygde stivheten er avgjørende for bilens dynamikk sammen med hjulopphenget, så tallene er viktige. Testen angir momentet i newtonmeter – Nm – som må til for å vri karosseriet et antall grader, gjerne fem. Alle bilfabrikker gjør dette, men ikke alle oppgir tallet. Testgrunnlaget er utviklet bl.a. ved Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg og deres kjøretøydynamiske gruppe.
To reaksjonsenheter gir stivheten, hver for seg – de jobber mot vridningen: Buret rundt kupeen, der de vertikale stolpene gjør mye av jobben – i strekk og trykk – sammen med bunn- og takplatene med avstivinger.
Alle materialer har en naturlig stivhet kalt Young´s modul eller E-modulen, den angis i gigapascal GPa og er 210 for stål, bare 70 for aluminium (Al). Der er grunnen til at et stålkarosseri kan bygges stivt med smalere stolper enn ett i aluminium; du må bruke ca 30 prosent mer Al for å få samme stivhet.
Del-områdene beregnes hver for seg, og stivheten adderes. Tallene sier mye, fordi de avslører hvor god konstruksjonen er – hvor flinke ingeniørene og datamaskinene har vært til å beregne og plassere bilens avstivende deler; de må balansere styrke og stivhet med lavest mulige vekt. 20 000 Nm/grad i stivhet er ganske bra, 10 000 er dårlig og 30 000 til 40 000 er bra. Her får du noen test-eksempler:
Variasjoner
Alfa Romeo Guilia 952/år 2017 fikk for fire år siden 35 000 N, mens Audi A4 alt i 2009 fikk 23 100. Cadillac CT6 har 36 600 og er altså ganske stiv, mens Chevy Malibu med soltak litt overraskende ligger på 23 600 og Chrysler 300 nøyer seg med 17 900. Daewoo Nubira fra 2002 ligger på 14 500, Dodge Viper SRT fra 2013 havner nede på 11 400 og Ferrari 430 cabrio gir 10 200 – fordi den ikke har noe tak som stiver av karosseriet.
Se på bilen som et rør: Er røret helt – uten utskjæringer (åpninger) – er det svært vri-stivt men så fort du fjerner 1/3 (taket) svekkes stivheten kraftig. Det var derfor Saab satte inn et robust stålskott bak baksetene da de laget 9-3 cabrio versjon 2, den som ble bygget av Steyr i Østerrike. Og derfor bygger seriøse fabrikker bilen med en svært stiv ramme som danner nedre del av karosseriet – som store terskler – eller bygger inn veltebøyler som stiver av bilen i tillegg til å beskytte deg ved rundvelt.
På dette bildet fra Volvos Torslanda-fabrikk ser du tydelig hvordan det stive buret sveises. Det er bygget opp av hule profiler av ekstra sterkt stål. Profilene i taket er laget av ekstra sterkt stål og er svært viktige for styrke og vri-stivhet sammen med stolpene. (Foto: Volvo)
Kabriolet
Dette med utskjæringer i kabrioleter – uten robust tak som er med på stivheten – ser du tydelig effekten av i Mustang cabrio 2005, som nøyde seg med 9 500 Nm. Men dette var like fullt en brukbar forbedring fra 2003, da modellen havnet helt nederst, på farlig svake 4 800. Den minnet mer om en plastbåt uten dekk, enn en bil.
Vi antar at dagens modell er vesentlig stivere, nå som det finnes flotte beregningsprogrammer å ty til, av type FEM (finite element methode).
På topp
Koreanske Genesis G90 fra 2017 ligger helt oppe i det asiatiske toppsjiktet, på 43 000 Nm. Jaguar I-Pace ligger på 36 000, mens svenske Koenigsegg Agera R har lagt seg på verdenstoppen, med sine 65 000 Nm er den stiv som et kampfly. Noe svenskene jo har peiling på…
Tendensen er klar: Rimelige familiebiler er ofte mer bevegelige i vridning enn de dyrere storebrødrene. Opel Vectra C byr på 18 000 Nm, en Ford Focus ligger også på 18 000, mens litt eldre Toyota Corolla tredørs legger seg til ro på 10 500.
Det skal sies at de fleste nyere fra Asia nå ligger høyere enn som så, gjerne i området 25 000. Volvo laget stor ståhei da S80 kom med 18 600 Nm men hevet seg drastisk – med XC 90 fra år 2016 og senere, som de la på 27 400.
VW da, den trauste tysker? Passat stasjonsvogn la seg på 30 000 alt i 2010 mens Golf stort sett har ligget rundt 18 000.
Stillegående. Poenget med stivt karosseri er som sagt at bilen går stillere og mer komfortabelt fordi hjulopphenget kan få jobbe uforstyrret, samtidig som bilen blir mindre slitt i alle sammenføyninger som ellers knaker og knirker. Det er derfor Rolls Royce Phantom lenge har ligget på 40 500 – akkurat som Porsche Cayman …
Hovedkilder: jouwheel.com og Chalmers (CTH)
