På racerbanan är det alltid en händelse när däcken lyfter från trottoaren. Det är vanligtvis uppenbart vad som orsakar två- eller fyrhjulsluft, men det finns en tredje form som är lite mer mystisk. Små bilar som Mini Coopers, Mazda 2s, Honda Fits och Volkswagen GTI körs ibland på tre hjul, och det finns en specifik anledning till varför det händer.
Trehjuling är när en liten bil, oftast en halvkombi, lyfter sitt inre bakhjul under hård kurvtagning. Detta kan vara på banan eller på en autocrossbana, och det indikerar att föraren pressar bilen till dess gränser. På framdrivna bilar lyfter det inre bakhjulet, medan det inre framhjulet lyfter på bakhjulsdrivna bilar. Men vad är fysiken bakom trehjuling?
Trehjuling förklaras bäst av de som förstår racingupphängningarnas komplexa funktion och de som har upplevt enhjulslyft på banan. Lee Grimes, bil- och husbilsproduktchef för prestanda- och racingfjädringsspecialister Koni North America, markerar båda rutorna. Han har inte bara arbetat för Koni i 26 år, han har också tävlat i SCCA-klubbracing i över 30 år.
"I slutändan kommer det att hända i kurvor, och det kommer att bero på mängden lastning och däckgrepp, såväl som övergripande chassi- och fjädringsstyvhet - mest specifikt fjäder- och svängningsstänger," sa Grimes. "Av alla fjädringskomponenter kommer stötdämparen förmodligen att ha minst att göra när en bil går upp på tre hjul under kurvtagning."
Eftersom hjullyft inte orsakas av en sak, beror det på förhållandet och balansen mellan en mängd olika komponenter.
"Det första du tenderar att titta på är styvheten hos svajstången på den främre eller bakre änden och sedan tittar du diagonalt på fjäderhastigheten i det bortre hörnet," sa Grimes. "Eftersom svajstången binder vänster sida till höger sida, om lasthjulet är nere, kommer det i sig att ha ett visst motstånd nedåt på andra sidan. Om det visar sig att det inte har så styv av en svängstång, kanske du tittar och ser om motsatsen sidan är riktigt komprimerad. Detta skulle tyda på att bilen kan vara relativt mjukt fjädrad."
Grimes personliga erfarenhet av att köra Honda CRX under de senaste tre decennierna kommer in i bilden här. Han berättade att hans nuvarande racerbil är styvare fjädrad, så den lyfter inte det inre bakhjulet i samma takt som vissa av hans bilar brukade på 90-talet. Detta beror på att han sprang i en mindre utvecklad klass med tre fjärdedelar, eller till och med två tredjedelar, av den springtakt som han kör nu.
Beroende på vem du frågar får du ett brett spektrum av åsikter om effekterna av trehjuling. När de läser igenom prestandaorienterade forum på nätet verkar det som att lika många människor säger att det är skadligt för bilens övergripande hantering och grepp som de som säger att det inte är en stor sak.
Enligt både Grimes och Eladio Rodriguez, en chassiingenjör på BMW Motorsport North America, är det det senare.
"Att plocka upp ett hjul, inuti fram (typisk BMW) eller inuti bak (de flesta FWD-bilar), är en naturlig företeelse av dynamisk viktöverföring," sa Rodriguez. "Det är inte nödvändigtvis en dålig sak. Du vet att det kommer att hända och kör bara igenom det."
Det kanske inte händer varje gång, men när det gör det borde det inte göra någon stor skillnad i vad föraren känner.
"När du går runt ett hörn, kommer vikten att överföras från insidan till utsidan av bilen," sa Grimes. "Om bilen väger 2 400 pounds, gör den det fortfarande när den är helt överdriven i hörnet. Det invändiga däcket kanske bara bär 10 procent eller fem procent av den allmänna vikten och har därför inget behov av last och greppförmåga."
Det kanske inte gör någon större skillnad medan det pågår, men konsekvens är alltid viktigt när man tävlar, både för körjusteringar och slitage på fordonet.
"Helst skulle ingenjörer vilja ha alla fyra hjulen på marken, men obelastad hörnkontakt är inte en prioritet," sa Rodriguez. "Vi kan bara hoppas att det sker jämnt från vänster till höger för korrekt däckslitage."
Även om tittarna alltid kommer att märka att detta händer, kanske föraren inte ens vet det.
"Jag har aldrig varit i en situation där jag kände att jag kände eller kände övergången från fyra däck till tre." Grimes sa. "Grepskänslan förändras inte, och balanskänslan förändras inte – den är ganska dynamisk och vild att titta på – men så länge det inte är en enorm mängd lyft är det inte ett problem."
För mycket lyft kan vara en indikation på att det finns en bindning i fjädringen. Bindning är när något mekaniskt hindrar upphängningen från att göra sitt jobb – vilket betyder att blockera upphängningens hela, naturliga rörelseomfång – vilket kan vara något så enkelt som en ändlänk av felaktig storlek.
Bind kan få din avstängning att göra saker som var oavsiktliga, och det kan vara en svår sak att jaga. Till exempel, när du lägger till mer stötdämpare till de bakre dämparna, bör bilen uppvisa mer överstyrning i hörninsteg som hjälper till att rotera bilen. Men om den istället uppvisar understyrning är det ett problem.
"Nästan varje gång, när något inte följer reglerna, beror det på en bindning i systemet som gör att bilen reagerar annorlunda", sa Grimes.
Enligt min egen erfarenhet är jag nästan säker på att jag tog itu med bind när jag började spåra min Mazda 2 2016 och fortfarande hade en stor eftermarknads-swaybar på den. Jag körde OEM svängstångsändlänkar som inte lät stången fungera som den ska – framänden var ogudaktigt styv för den dämpare-fjäderkombination jag körde. I slutändan tog jag bort frontstången helt när jag slängde mer specialbyggda coilovers på, och det eliminerade förmodligen alla bekymmer i ett svep, eftersom bilen sedan skötte sig ganska bra på banan. Den var underbart neutral, men den rätta mixen av ingångar kunde inspirera bilen till en förutsägbar överstyrning.
För alla som tittar på eller ägnar sig åt prestandakörning är det bra att känna till fysiken kring hur trehjuling fungerar. Det finns inget i sig farligt eller alarmerande med det, utan är istället en produkt av den rätta blandningen av chassi, svajstång och fjäderstyvhet. För mycket invändig däcklyft kan vara ett problem, men det kan också betyda att bilen har chassistyvheten som en våt nudel eller är i desperat behov av några nya fjädrar. Om du någonsin råkar få reda på bevakningen av Sports Car Club of America's Runoffs, särskilt dess B-Spec-lopp, imponera på dina vänner med varför det ser ut som att de där små Mazda 2:orna, Mini Coopers och Honda Fits är på väg att välta.
