Non dovrebbe sorprendere che gli assi di un veicolo da drag racing subiscano forze incredibilmente impegnative a differenza di molti altri tipi di corse, sia per il design del tipico alloggiamento posteriore, sia per la natura del gancio morto dello sport rettilineo. Gli assi portano prima il carico laterale del peso del veicolo, ma vengono poi esercitati dal carico torsionale di trasferire la potenza e la coppia dal terzo membro alla ruota e al pneumatico al momento del lancio, mettendo un doppio smacco di stress su di loro.
Nonostante le prestazioni dei veicoli da corsa siano cresciute esponenzialmente nel corso degli anni, i produttori di assali hanno tenuto il passo con la curva per fornire pezzi altamente ingegnerizzati all’altezza del compito a portata di mano, ma le richieste che vengono poste sulla trasmissione nel suo complesso quando viene rilasciato il pulsante transbrake risultano ancora eccessive in determinate circostanze. Abbiamo tutti assistito in un momento o nell’altro a una rottura dell’asse posteriore alla flangia, spesso proprio sulla linea di partenza ma occasionalmente a velocità in quello che diventa rapidamente uno scenario da incubo per il guidatore.
Strange Engineering produce alloggiamenti floater per tutto, dalle auto nitro alle Mod Pro e fuorilegge le auto di piccole dimensioni. Questa custodia in particolare è la loro versione interamente in alluminio per le Mod Pro con freni in fibra di carbonio.
Fortunatamente, c’è una soluzione per questo per le macchine da corsa più estreme che operano al di fuori del regno del tipico alloggiamento dell’asse flangiato, basato in gran parte su un design immaginato dalle principali case automobilistiche decenni fa per veicoli pesanti.
I galleggianti pieni, come sono noti, separano il ruolo di carico e il ruolo di erogazione della coppia di un asse-le forze laterali e torsionali sopra descritte — posizionando il peso del veicolo altrove sull’alloggiamento, lasciando l’asse libero di fare il lavoro che è destinato a fare: trasmettere la potenza e la coppia alle ruote. In un floater completo, il ruolo del cuscinetto del peso viene consegnato a un mandrino saldato sul tubo dell’asse dell’alloggiamento posteriore, con il mandrino stesso e un set di cuscinetti che cavalcano il mandrino che supporta il peso.
Tale tecnologia è stata impiegata nelle corse di resistenza per molti anni, in particolare nelle categorie Top Fuel e Funny Car, Top Alcohol e Pro Modified, dove le forze superano di gran lunga le capacità di qualsiasi altro design. E tale tecnologia è stata resa possibile da produttori rinomati come Mark Williams Enterprises e Strange Engineering, che sentiremo più avanti in questo testo mentre diamo un’occhiata più da vicino all’alloggiamento e ai componenti posteriori full floater, discutiamo i vantaggi e i vantaggi di un full floater e vi mostriamo come funzionano nella pratica.
Questo diagramma mostra una sezione trasversale di un gruppo floater completo Mark Williams.
Che cos’è un Floater completo, chiedi?
Gli alloggiamenti e gli assali a galleggiante completo sono stati a lungo utilizzati su camion e macchinari GVW (gross vehicle weight) più elevati — spesso 3/4-ton e più grandi — per resistere alle gravose richieste che tali veicoli spesso subiscono. Sono anche utilizzati pesantemente nei veicoli fuoristrada, come i camion per arrampicata su roccia, i camion dei trofei da corsa e quelli destinati a passare attraverso il fango e altri ambienti estremi.
Per loro stessa natura, gli assi a galleggiante completo non sono solo di gran lunga superiori in termini di resistenza agli alloggiamenti e agli assi standard, ma sono anche molto più sicuri, il che è un punto di forza chiave per l’industria delle corse di resistenza.
Sui nostri alloggiamenti, la piastra di azionamento poggia sui perni delle ruote che vengono premuti nel mozzo. La scanalatura dell’asse del galleggiante impegna la piastra di trasmissione che ruota la ruota e il pneumatico. – J. C. Cascio
Un alloggiamento galleggiante completo inizia con i tubi dell’asse sull’alloggiamento stesso, dove un insieme di mandrini sono saldati alle estremità dei tubi come base di supporto per l’assemblaggio del mozzo galleggiante. All’interno dei mozzi sono un insieme di cuscinetti a sfera — tipicamente distanziati tra loro con uno alla parte interna ed esterna del mozzo — con la loro corsa interna ‘equitazione’ sulla parte esterna del mandrino, permettendo al mozzo di girare, ma anche sostenere il peso laterale del veicolo.
La fine del mandrino e il metodo di fissaggio possono variare da produttore a produttore, come ci ha spiegato Mark Williams. I mandrini MW presentano una scanalatura dell’anello di ritegno e un anello di ritegno che poggia contro il cuscinetto esterno che funge da metodo di ritegno primario per tenere il mozzo sul mandrino. Nel caso di strana ingegneria, i loro mandrini sono filettati e un dado del mandrino e un anello di fermo lo tengono in posizione sul mandrino erogando la giusta quantità di precarico sui cuscinetti.
Una volta che il mozzo è in posizione, una piastra di azionamento che è abbinato ai perni ruota sul mozzo è installato per tenere i cuscinetti del mozzo in posizione. La piastra di trasmissione è generalmente sigillata nella metà interna per impedire al grasso differenziale di uscire dall’alloggiamento dell’asse. Per quanto riguarda gli assi, un asse galleggiante è scanalato su entrambe le estremità, con uno che impegna la bobina e l’altro nella piastra di trasmissione, che è scanalata per adattarsi.
Una ripartizione dei componenti in un gruppo floater completo Mark Williams. Mostrato a sinistra è un completamente assemblato (meno l’asse per scopi fotografici) hub assembly, mentre i singoli componenti, tra cui il mandrino, mozzo/rotore del freno, piastra di trasmissione, tappo asse, pinza freno di montaggio, e hardware sono visualizzati a destra.
“Sui nostri alloggiamenti, la piastra di trasmissione poggia sui perni delle ruote che vengono premuti nel mozzo”, spiega Cascio. “La scanalatura dell’asse galleggiante innesta la piastra di trasmissione che ruota la ruota e il pneumatico. C’è un anello elastico sull’asse galleggiante che viene catturato tra la piastra di trasmissione e il cappuccio della piastra di trasmissione e che impedisce all’asse di scivolare fuori.”
Strange Engineering offre una linea completa di componenti floater, tra cui assali forati e solidi con pistola a 40 spline, rotori per freni in carbonio e acciaio specifici per floater e kit floater.
Mark Williams Enterprises, allo stesso modo, ha una linea completa di componenti e persino gruppi floater, su alloggiamenti posteriori completi e assemblati nelle varietà da nove e 11 pollici per combinazioni come quelle di Top Alcohol, Pro Mod, Top Dragster, Top Sportsman e eliminatori simili.
I vantaggi di un Full Floater
Come probabilmente si può accertare in base alla spiegazione di cui sopra di come funziona un full floater housing e assale setup e cosa è progettato per realizzare, ci sono due distinti vantaggi per il loro uso. In primo luogo, poiché l’asse stesso non supporta il peso laterale del veicolo e poiché è anche tenuto nell’alloggiamento con un cappuccio, l’asse non è essenzialmente in grado di liberarsi dall’auto. Ciò significa che un galleggiante è infinitamente più sicuro di un asse flangia standard, perché anche nel caso in cui un asse galleggiante dovesse rompersi, le ruote e le gomme rimarrebbero con l’auto, e l’auto sarebbe ancora in grado di rotolare fino all’arresto, perché è il mandrino, il mozzo e i cuscinetti all’interno del mozzo su cui il veicolo è effettivamente seduto, e non l’asse rotto.
Il mandrino filettato stile che strano ingegneria utilizza sui loro alloggiamenti. questo mandrino è saldato alle estremità dei tubi dell’asse dell’alloggiamento e l’estremità filettata del mandrino diventa il meccanismo portante laterale primario per il veicolo. I due cuscinetti a sfera all’interno del mozzo sono press-fit su questo mandrino e gestire il carico del veicolo.
“Con un asse flangia regolare, è possibile sviluppare crepe vicino alla flangia, e quando l’asse si rompe la flangia è andato e quindi la ruota è andato. Quindi un galleggiante impedisce quella perdita di ruota”, spiega Williams.
Ci si potrebbe chiedere, come pure, cosa accadrebbe se gli anelli di fissaggio stessi dovessero venire sciolto. Secondo Williams, l’anello elastico utilizzato nei loro alloggiamenti floater è valutato a circa 31.000 sterline, rendendoli praticamente impermeabili al fallimento. Nella rara circostanza in cui un anello elastico dovesse fallire, spiega, “Quando hai le pinze dei freni sopra i rotori, dovrebbe tagliare il rotore in modo che il mozzo e la ruota si staccino completamente. La pinza è essenzialmente tenendo il mozzo su in quel caso. Naturalmente questo è solo buono come la forza del rotore del freno stesso-su un’auto con freni in acciaio, sarebbe piuttosto sostanziale, ma non ci vorrebbe molto per rompere i rotori in fibra di carbonio in quel caso.”
Full Floater Requisiti
Per il corrente NHRA regole, flottante o vivere assale posteriore estremità sono obbligatori in tutti Top Fuel Dragster, Automobili Divertenti, Top Alcol Dragster, Top Alcool Auto Divertenti, e Pro Modifieds l’esecuzione di un sovralimentato o motore turbo combinazione, insieme con tutta la Nostalgia Top Fuel e Divertente Auto in NHRA Hot Rod Serie Heritage. I Pro Modified iniettati con protossido di azoto, sebbene al momento non siano necessari per eseguire floater, devono essere valutati prima della stagione agonistica 2015, secondo il personale del dipartimento tecnico di NHRA. Il PDRA richiede full floater nelle loro classi Pro Extreme, Pro Nitroso e Pro Boost.
L’altro vantaggio del floater, che è stato anche colpito in precedenza, è la capacità di gestire più di un carico di peso totale del veicolo o un più alto grado di coppia, motivo per cui, oltre all’aspetto della sicurezza, sono richiesti su auto nitro da 8.000 cavalli, 4.000 cavalli Pro Mod e spesso consigliato per l’uso in veicoli da corsa più pesanti, come heads-up Ciò è compiuto non solo dal peso che guida sul fuso saldato, ma dalla presenza dei due cuscinetti a sfera dentro il hub.
Nel caso di un’auto nitro, gli assi subiscono forse il più alto carico torsionale di qualsiasi pezzo di macchinario sul pianeta, ma portano anche una quantità estrema di peso alla velocità, causata dalle stimate 4.000 a 5.000 libbre di carico aerodinamico che le ali posteriori e gli spoiler posteriori stanno consegnando alle auto a oltre 300 miglia all’ora. Stando così le cose, puoi capire perché niente di meno che un floater completo è accettabile.
Dice Williams, il galleggiante trasporta un carico più pesante perché ha i due cuscinetti là fuori che sostengono il carico, invece di un singolo cuscinetto dell’asse su un asse standard della flangia. Quindi ha più forza complessiva del cuscinetto.”
Anche se probabilmente stava arrivando in quel momento, Williams cita il devastante incidente e il fuoco vissuto dal pilota di carburante Herm Peterson ad Orange County nel luglio del 1973 come il punto di svolta per la NHRA che richiedeva pieni galleggianti sulle loro auto da corsa più veloci e veloci. In quell’incidente, un asse rotto ha permesso alla ruota posteriore destra di liberarsi, girando l’auto a testa in giù, dove il serbatoio del carburante che perde e le scintille del roll-bar si sono accese, causando ustioni pericolose per la vita al corpo di Peterson.
In generale, come sottolinea Cascio, è molto raro che un asse galleggiante fallisca, data la riduzione del carico posto su di essi, aggiungendo che gli assi Hy-Tuf a 40 spline di Strange sono in grado di gestire quantità “massicce” di potenza e coppia.
Il galleggiante trasporta un carico più pesante perché ha i due cuscinetti là fuori che sostengono il carico, invece di un singolo cuscinetto dell’asse su un asse standard della flangia. Quindi ha più forza portante nel complesso. – Mark Williams
“Il floater completo è solo una configurazione più sicura a tutto tondo. L’alloggiamento assorbe il carico di flessione creato dalle grandi quantità di potenza e, nel caso di scossa del pneumatico, spiega”
Ci sono degli svantaggi?
Ci sono due vantaggi principali per un floater completo, e allo stesso modo, ci sono due svantaggi principali. Uno, naturalmente, è il costo aggiunto – anche se è difficile mettere un prezzo sulla propria sicurezza. Ma in aggiunta a ciò, si tratta anche di peso per molte squadre di gara. Pro Stock racers, per esempio, sono ancora tenendo fuori l “uso di full floater per questo motivo, invece in esecuzione assi in due pezzi piace quelli da strana ingegneria che lo sport un alto cuscinetto mis-allineamento che cattura sull” asse, o run-of-the-mill flangia assi, al fine di mantenere il peso verso il basso.
Ovviamente i produttori lo guardano più dal punto di vista della sicurezza, con Cascio che afferma: “La sicurezza e la longevità del gruppo floater superano di gran lunga un guasto in pista in nome del peso.”
I robusti alloggiamenti modulari da 11 pollici di Mark Williams, progettati pensando all’alcol e alle corse modificate Pro e ai freni sportivi in fibra di carbonio, sono quasi esclusivamente dotati di galleggianti completi, sebbene possano essere opzionati con assi flangiati.
Secondo Williams, i mandrini utilizzati sui loro alloggiamenti modulari pesano circa cinque libbre ciascuno, con i componenti del galleggiante su ciascun lato di circa nove libbre ciascuno, rendendo per un peso completo installato di circa 28 libbre. Questo può certamente variare tra i produttori, ma fornisce una cifra ballpark per aiutarti a capire cosa pesano questi componenti.
Più complesso? Sicuro. E non c’è dubbio che i full floaters abbiano sia un costo che una penalità di peso, ma non si può negare che i full floaters siano un design di gran lunga superiore per un sistema posteriore e assale rispetto alle alternative. Ciò è particolarmente vero se stai gareggiando in un veicolo pesante o ad alta potenza in cui le richieste allungano i confini di un asse flangiato o li soffiano fuori dall’acqua, nel caso delle moderne auto a combustibile di oggi. Le probabilità sono, se si rientra in questa categoria, siete già ben consapevoli di ciò che un floater pieno è e come funzionano, ma per quelli non sono, speriamo che sarete ancora più informati la prossima volta che la conversazione viene in su o siete in pista e chiedo, ” Come diavolo fanno a mantenere gli assi insieme in quelle cose?”