Sierra Cosworth 4x4

[Marc Sierra]

Nog een fotootje van een originele schijf en een nieuwe schijf naast elkaar. De originele is 273 mm, de nieuwe is 325 mm. Qua gewicht zou het zelfs weleens kunnen dat de nieuwe schijf lichter is, maar ik heb ze niet kunnen wegen.



Met de 325 mm schijf gaat de rembalans naar 67.9% op de vooras, dus dat is wel redelijk in verhouding tot origineel.

[Marc Sierra]

Vandaag bezig geweest het nieuwe setje te monteren. Eerst de adapterbeugel voor de remklauw op lagerhuis gemonteerd.



Daarna de remschijf er op, zodat ik de houder van de remklauw kon passen.



Vanwege de grotere diameter van de remschijf komt de radius van de houder niet overeen met de schijf. Daarom ben ik een tijdje aan het vijlen geweest om het passend te maken.



Nu zit er zo'n 1 mm ruimte tussen de schijf en de remklauwhouder. De uitzettingscoëfficiënt van staal is 12 um/m.K, dus als de remschijf met een straal van 162.5 mm 500 graden opwarmt wordt de straal 0,975 mm groter. Op zich zou de 1 mm dus genoeg moeten zijn, maar ik kan hem altijd nog iets meer ruimte geven.



En na de boel ontluchten, vanwege de langere remslang die nodig was, kon het wiel er weer terug op.

[TurboPatrick]

Dikke wagen kerel!

[Jan-Willem]

Oei wel erg dikke remmen!

Door de constructie van de achter draagarm trek je de kont ook neer beneden bij remmen.
Mooi opgelost zo dus!

[Macboy]

[Marc Sierra]

Heb gisteren voor het eerst een proefritje gemaakt met de auto. Ondanks dat er met ontluchten alleen nog vloeistof uit de ontluchtingsnippels kwam verwacht ik toch dat er nog wel een paar (plakkende) luchtbelletjes in de remklauwen zitten. Meestal komen die luchtbelletjes na een aantal keer remmen wel los en stromen dan naar de ontluchtingsnippels. Ik zal dus nog een keertje extra gaan ontluchten het helemaal goed te krijgen.

Maar ondanks dat ze waarschijnlijk niet helemaal perfect ontlucht zijn remt het al fantastisch! Als je een beetje harder op de rem trapt hang je al vol in de gordel, niet normaal wat een remkracht er in zit. Natuurlijk is de echte kracht niet hoger dan met de andere remmen, die konden de wielen ook prima laten blokkeren, maar het gemak waarmee dit vertraagt geeft toch wel veel vertrouwen in de remmen.

Het enige minpuntje dat ik merkte is dat voor mijn gevoel de neus van de auto tijdens remmen scheef naar beneden dook, alsof de linkerkant meer inveerde dan de rechterkant. Het zou een verschil in remkracht tussen links en rechts kunnen zijn doordat het nog niet goed ontlucht is. Maar nu herinner ik me dat hij dat eerder op het circuit ook al deed. Dus misschien zit er in de wielophanging iets waardoor hij een beetje scheef duikt.

[Sprungcasper]

Gedverdikkes maak je hier toch een gaaf apparaat van... Mooie upgrade die remmen zo! Mogelijk een demper die minder wordt links?

[Auke M535i]

Na 't opluchten gewoon even de remmen bank op! Weet je het teminste zeker!

[Marc Sierra]

Oorzaak is gevonden. Vorig jaar had de auto voor mij gevoel ook al te veel last van duiken tijdens remmen. Om die reden heb ik me er toen eens in verdiept hoe de 'anti-dive' in een voorwielophanging werkt. Mijn conclusie was toen dat de extra stangen die ik onder de stabilisatorstang heb het 'pitch' centrum lager plaatsen dan origineel, waardoor de anti-dive eigenlijk verandert in 'pro-dive'.





Het verder induiken tijdens remmen van de linkerkant wordt hier uiteindelijk ook door veroorzaakt. Blijkbaar komen tijdens remmen de krachten aan de linkerkant op de extra stang te staan, waardoor deze dus extra duikt. Maar aan de rechterkant komt de kracht gewoon op de originele stabilisatorstang te staan waardoor hij aan die kant minder duikt. Ik heb nu de stang aan de linkerkant verwijderd zodat de kracht weer gewoon op de stabilisatorstang komt en daarmee is het duiken links en rechts nu gelijk.

De extra stangen zijn wel in lengte te stellen, dus ik zou de rechter stang ook langer kunnen maken zodat ook daar de krachten op de stang komen ipv op de stabilisatorstang. Het nadeel daarvan is alleen dat beide kanten dan verder inveren tijdens remmen, het voordeel is dat stangen de wielen wel beter op hun plekken houden tijdens remmen. Dus nu is het bedenken wat me beter bevalt...

[Marc Sierra]

Afgelopen vrijdag ben ik weer een keertje samen met 2 collega's naar de Nurburgring gereden. De GP baan was van 9.00 tot 20.00 geopend en het zou redelijk goed weer worden dus een prima dag om weer een eindje te rijden. In Duitsland hebben ze op goede vrijdag een nationale vrije dag en om die reden was het rondom de Nurburgring een gekkenhuis. Overal auto's geparkeerd, een hoop opstoppingen en veel mensen die met stoeltjes en barbeques langs de kant van de weg auto's zaten te kijken. Met al die drukte was ik al bang dat het ook ontzettend druk zou zijn op het circuit. Maar op de GP baan viel dat gelukkig wel mee, eigenlijk was het niet echt drukker dan andere keren.

Aangezien de videokwaliteit van m'n telefoon me een beetje begon te storen heb ik een GoPro gekocht. Het enige nadeel is dat de Harry's Laptimer app die ik gebruik de GoPro Hero Session (nog) niet ondersteunt. Dus heb ik toch maar weer gewoon de telefoon aangezet voor de data en filmpjes en daarnaast de GoPro nog apart laten opnemen. Helaas is de GoPro bij de tweede en vierde sessie honderden foto's gaan maken in plaats van filmpjes, hoe dat nou weer kan mag Joost weten. Maar ik heb van de eerste en de derde sessie wel de filmpjes van de GoPro kunnen koppelen aan de data van de Laptimer app. Het verschil in videokwaliteit is toch wel heel erg groot, volgende keer toch beter opletten of de GoPro goed aan het opnemen is....

De eerste sessie op de baan was wel weer eventjes wennen, het is toch wat anders dan elke dag in de spits op de snelweg rijden.



Tijdens de tweede sessie werd is rond 8:50 ingehaald door een motorrijder die een beetje levensmoe was geloof ik. Bij de knik waar ik met zo'n 160 km/u doorheen ga komt de motorrijder er via de binnenkant voorbij terwijl ik net naar de curbstones aan de binnenkant van de bocht wil gaan. Het is dat ik hem in de spiegel al zag komen anders had hij een groot probleem gehad. Dezelfde motorrijder had het daarna weer aan de stok met een dikke zwarte Lexus, waar hij bij 9.13 nog even naast gaat rijden om te gebaren naar de Lexusrijder dat het een idioot is. Daar had hij dan ook wel gelijk in, want de Lexusrijder keek ook echt niet om zich heen om rekening te houden met anderen. Toen ik later op het rechte stuk de Lexus ingehaald had (9.25) kwam deze me in de bocht weer voorbij en ging daarna rechtdoor de grindbak in. Ik zag hem aan het einde van het rechte stuk in mijn spiegel al snel dichterbij komen en ben dan ook maar een beetje aan de kant gegaan zodat hij niet achterop zou rijden. Waarschijnlijk trokken de remmen het niet meer, toen ik nog achter hem reed viel het me al op dat er elke keer bij het aanremmen voor de bochten een dikke zwarte wolk van remstof bij de wielen vandaan kwam.



De derde sessie was ik vlak voor mijn collega in zijn Opel Speedster gestart. Tot 4.50 zit hij achter mij, daarna heb ik hem maar voorbij gelaten aangezien ik hem met remmen en insturen van de bochten een beetje aan het ophouden was.



Wel leuk om te zien dat ik op het filmpje dat hij gemaakt heeft de eerste tijd voor hem rij. Op het rechte stuk rij ik van hem weg en met aanremmen en insturen rijdt hij het gat weer dicht.



Nog een filmpje van de laatste sessie van de dag.



Uiteindelijk geen enkele ronde neergezet die sneller was dan de snelste ronde van vorig jaar. De remmen zelf voelden erg goed aan en ook het duiken tijdens remmen was geen probleem meer. De laptimer data piekte zelfs eventjes tot 1.2g tijdens remmen bij hoge snelheid, waar ik eerder nooit boven de ongeveer 0.8g kwam vanwege het gebrek aan vertrouwen door het duiken. Maar het is wel goed merkbaar dat voorkant van de auto minder stabiel is nu de extra stangen aan de voorkant weg zijn, wat toch minder vertrouwen geeft met remmen en insturen. Nu komen er namelijk veel meer krachten op de stabilisatorstang. En de rubbers van de stabilisatorstang aan het chassis zijn nog originele die waarschijnlijk versleten zijn door het wringen van de stabilisatorstang met de extra stangen. Binnenkort dus maar eens die rubbers vervangen door PU bussen. Opnieuw uitlijnen zal waarschijnlijk ook geen overbodige luxe zijn.

[Marc Sierra]

Aangezien het aanvoelde alsof er een beetje beweging in de voorwielophanging zat met remmen en sturen heb ik wat bussen vervangen in de ophanging. Voor de stabilisatorstang aan het chassis heb ik de originele rubbers vervangen door paarse Powerflex bussen met 80A hardheid.



Waar de stabilisatorstang door de draagarm gaat zaten al gele PU bussen. Bij Powerflex is geel een 70A hardheid, maar ik weet niet zeker of ze wel van Powerflex waren. Omdat de bussen op die plek erg veel invloed hebben met remmen heb ik hier zwarte Powerflex bussen in gezet met 95A hardheid. De zwarte bussen zijn echt knetterhard, waar je de gele bussen nog wel iets kan induwen met je vinger is dat bij de zwarte onmogelijk.

[Marc Sierra]

Na lang zoeken eindelijk de voorste stabilisatorstang van een Escort Cosworth gevonden in Engeland. Inclusief verzending naar Nederland eigenlijk veel te duur voor zo'n stuk staal, maar ik wilde hem uiteindelijk toch hebben om de wegligging zo goed mogelijk te krijgen.



29 mm dik ipv de 28 mm van de Sierra Cosworth 4x4.

[Tim N]

Tja herkenbaar, als je weet dat het verkrijgbaar is dan blijft dat mannetje op je schouder pogingen ondernemen je te overtuigen.

[Marc Sierra]

Haha ja dat klopt. En op de lange termijn krijgt dat mannetje op mijn schouder ook meestal zijn zin. Het nadeel is dat er zo verschrikkelijk veel te krijgen is voor de auto dat de portemonnee er niet altijd even blij mee is. En dan heb ik nog nooit echt extreem dure dingen er op geschroefd.

[JdBn]

Haha ja dat klopt. En op de lange termijn krijgt dat mannetje op mijn schouder ook meestal zijn zin. Het nadeel is dat er zo verschrikkelijk veel te krijgen is voor de auto dat de portemonnee er niet altijd even blij mee is. En dan heb ik nog nooit echt extreem dure dingen er op geschroefd.

Haha, zo herkenbaar dit Mijn laatste auto had 'alle opties' zodat upgrades niet nodig zouden zijn. How wrong could you be...

Volgende aankoop (waarschijnlijk begin September) wordt een al zeer complete BMW maar ben nu al aan het kijken naar een remupgrade en softwareaanpassingen

[Marc Sierra]

Ik denk zelfs dat als er niets meer aan te passen is er ook gedeelte van de lol er af is. Rijden is leuk, maar upgraden en uitkijken naar hoe de aanpassingen bevallen is ook leuk. Eigenlijk is het een beetje of je elke keer een beetje een nieuwe auto hebt.

[Marc Sierra]

Ondanks dat ik nog niet met de nieuwe stabilisatorstang op het circuit gereden heb denk ik niet dat dat de wegligging helemaal gaat maken zoals ik het graag zou hebben. In het filmpje waar de Opel Speedster achter mij rijdt is het goed te zien dat de Sierra toch nog aardig overhelt in de bochten. De 29 mm stang is zo'n 15% stijver dan de 28 mm stang, dus dat gaat wel een beetje helpen. Daarnaast kan ik met een stijvere voorste stabilisatorstang de achterste stang ook iets stijver maken terwijl de onderstuur/overstuur balans dan redelijk gelijk blijft, dus dat gaat ook nog een beetje helpen met tegen gaan van overhellen.

Nou is het overhellen op zichzelf nog niet zo heel erg, eenmaal in de bocht is de grip erg goed. Maar met insturen heeft de auto redelijk wat tijd nodig om zich te 'zetten'. Ook rolt de auto voor mijn gevoel niet erg horizontaal, het voelt alsof de voorkant een beetje 'duikt' in de bocht en vooral op het buitenste voorwiel hangt. Op een screenshot uit het filmpje is het volgens mij ook wel een beetje te zien.



Ten opzichte van origineel staat de auto zo'n 10-15 mm lager. Hierdoor ligt het voorste roll center waarschijnlijk zo'n 30 tot 45 mm lager dan origineel. Het verlaagde roll center zorgt voor een grotere 'arm' tussen zwaartepunt en roll center en daardoor een groter rolmoment op de vooras. Dat betekent dat er een hogere kracht op de veer van het buitenste voorwiel komt te staan en minder op de draagarm. Het gevolg van de hogere kracht op de veer is dat de auto meer overhelt en de voorkant van de auto ook een beetje inveert in bochten. Ook zorgt een lager roll center voor een minder direct stuurgedrag.

Het beste zou zijn om het roll center weer op de originele hoogte terug te krijgen. Voor een hoger roll center zou de afstand tot de fuseekogel groter moeten worden. Maar het probleem is dat er voor de Cosworth 4x4, in tegenstelling tot de Cosworth 2wd, geen fusees zijn die een lagere bevestiging van de draagarm hebben. Dus dan moet ik zelf maar iets gaan bedenken om het op te lossen.

[Marc Sierra]

Een andere mogelijkheid om het roll center omhoog te krijgen is om langere pennen bovenop de fuseekogel te maken. Om die reden heb ik eens de onderkant van een draagarm van een standaard Sierra open gemaakt om te zien hoe dit origineel zit. Aan de onderkant van de draagarm zit een soort dekseltje dat vervolgens dicht geperst is. Ik heb het geperste randje er af geslepen zodat ik kon zien hoe het van binnen zit. Daar zit een stalen kogel aan de pen die met het nodige vet rond kan draaien in een kunststof bus.



Op internet heb ik gezien dat iemand sferisch lagers in de draagarmen van de Escort mk1/mk2 zet die veel langer mee gaan dan de originele fuseekogels en ook vervangbaar zijn als ze versleten zijn, dit in tegenstelling tot de normale fuseekogels. De gebruikte sferische lagers zijn van SKF en hebben een buitendiameter van 35 mm. De buitendiameter van het opengeslepen oog hier boven is iets meer dan 40 mm, met een 35 mm lager daar in zou er een wanddikte van 2.5 mm overblijven. De 2.5 mm vind ik een beetje weinig, ik weet niet of dat heel zou blijven met de krachten die er op komen.

De draagarmen van de Cosworth zijn sowieso iets anders dan die van een gewone Sierra, dus voor de zekerheid heb ik de diameter bij de armen die op de auto zitten ook eens opgemeten en die is 46 mm. Met 46 mm blijft er 5.5 mm rondom over als er een 35 mm lager in komt, dus dat is een stuk beter. Het enige nadeel is dat de originele Cosworth draagarmen een stuk zeldzamer zijn en ik eigenlijk geen goede set wil slopen. Na wat uitzoekwerk blijken de Scorpio draagarmen echter ook een diameter van 46 mm te hebben.

Ik heb nu een setje imitatie armen van een Scorpio opengeslepen. De kogel en kunststof bus in deze armen was nog kleiner dan die in de 40 mm Sierra arm. Vandaar dus dat sommige imitatie armen sneller versleten fuseekogels hebben dan originele armen. Maar voor de aanpassing die ik gedachten heb maakt dat niets uit.

[Marc Sierra]

De sferische SKF lagers die in de draagarm moeten komen zijn ook binnen.



Het komt wel goed uit dat de fuseekogels in deze arm nog kleiner zijn dan normaal. Daardoor is er in ieder geval genoeg materiaal over zodat het lager strak in de arm kan komen.

[SlowCo]

Hou er rekening mee dat een fuseekogel niet voor niks een kogel is die een groter oppervlak heeft voor de axiale krachten dan een sferisch lager. Geen idee of dit een beproefd lager is waar geen problemen mee zijn in deze toepassing. Hou de slijtage goed in de gaten in ieder geval.
Mooi project en leuk om te volgen!

[Marc Sierra]

Dankje!

De standaard kogel heeft aan de onderkant inderdaad een veel groter oppervlak, maar aan de bovenkant is het oppervlak eigenlijk niet veel groter. De axiale krachten op het lager zijn volgens mij niet zo heel hoog. Bij veel auto's komen er eigenlijk alleen maar radiale krachten op een fuseekogel. Maar bij de Sierra zit de stabilisatorstang aan de draagarm vast ipv aan de veerpoot. Dus de kracht van de stabilisatorstang wordt dan op het wiel overgebracht via het lager.

Ik wilde toch al eens kijken wat nou eigenlijk de effectieve veerconstante van de stabilisatorstang is, dus heb ik deze eens uitgerekend met een algemene formule daarvoor:





Daarmee kom ik uit op een stijfheid van 44,74 N/mm voor de 29 mm dikke stabilisatorstang die er nu onder zit. Aangezien de fuseekogel op zo'n 32 cm van het scharnierpunt van de draagarm zit en de stabi op ongeveer 24 cm zit is de effectief veerconstante van de stabi op de fuseekogel ongeveer 34 N/mm. Als de auto in een bocht 10 cm (wat denk ik al veel is) overhelt, gemeten bij de fuseekogels, dan oefent de stabi dus 3400 N uit op de fuseekogel. Het lager dat ik gebruik heeft een Basic dynamic load rating van 31.5 kN en een Basic static load rating van 78 kN. Hoeveel de axiale load van het lager precies mag zijn is niet heel duidelijk. Maar de 3.4 kN is in ieder geval vele malen lager dan de maximaal toegestane belasting.

[Marc Sierra]

De Sierra is vorige week ook weer goed gekeurd voor de APK. Daarna nog maar eventjes naar Duitsland gereden om de tank vol te gooien met 102, dat scheelt toch wel flink met de prijs in Nederland. En het is een goed excuus om het gas even lekker in te trappen.

Heb ook eens een fatsoenlijk tellerfilmpje gemaakt, al kon ik niet lekker doortrekken omdat het best druk op de weg was. De toerenteller overdrijft wel een beetje, die moet ik maar eens vervangen door eentje die nauwkeuriger is, of liefst eentje die doorloopt tot 8000 tpm.

[TLRS]

Je gepiel met stabi's vind ik leuk om te lezen. Kon je het verschil tussen 28 en 29mm merken? En is er ruimte om er gaten bij te boren?

[Marc Sierra]

Ik heb met de 29 mm stabi nog niet kunnen voelen hoe de balans is, dus ik weet nog niet hoe het verschil is. Qua overhellen van de auto verwacht ik niet dat ik het direct kan merken. Ik verwacht wel dat de auto wat meer onderstuurd/minder overstuurd is op de limiet.

Op de achteras heb ik eerst de originele 18 mm stabi gehad, daarmee was de auto wat onderstuurd. Ik heb toen de 18 mm vervangen door eentje van 21 mm, maar daarmee vond ik de auto te veel overstuurd. Nu zit er een 20 mm stabi onder en daarmee is de balans goed. Dus 1 mm verschil is wel degelijk merkbaar. Ik probeer het overhellen van de auto zoveel mogelijk tegen te gaan zonder hardere veren te monteren. Vandaar dat ik op zoek ben naar de dikste stabi's en ook het voorste roll center omhoog wil krijgen.

Gaten boren in de voorste stabi is geen optie, de voorste stabi zit met bussen door de ogen in de draagarmen en vangt ook de krachten in de lengterichting van bv. het remmen op. Voor de achterste stabi zou gaten boren misschien wel een mogelijkheid zijn.

[Marc Sierra]

Wat betreft de stabilisatorstang was ik eigenlijk ook wel benieuwd hoeveel verschil zoiets nou eigenlijk maakt. Dus ben ik maar eens gaan nerden.

Met de formule kan je uitrekenen dat de 29 mm dikke stabilisatorstang 15% stijver is dan de 28 mm dikke, maar hoeveel dat in de praktijk nou precies uitmaakt hangt natuurlijk af hoeveel de stabilisatorstang doet in verhouding tot de veren.

Met de formule heb ik uit kunnen rekenen dat de 28 mm dikke stabilisatorstang een veerstijfheid van 38,88 N/mm heeft. Maar de stabilisatorstang zit op 4 plekken in rubbers waardoor de stijfheid minder wordt. Ik heb daar een verlies van 30% voor genomen, waarmee er nog 27,21 N/mm overblijft.

Vervolgens is ook de overdracht van de kracht van het wiel naar de stabilisatorstang en naar de veer verschillend. Ik heb daarom ook de motion ratio voor de veer en voor de stabilisatorstang gemeten. Voor de veer kwam ik op 0,86 en voor de stabilisator op 0,79.

De veerstijfheid van de voorveren die ik heb zou ongeveer 325 lbf/inch moeten zijn, wat 56,92 N/mm is (origineel is 20,66 N/mm). Als ik dan de wheel rates uitreken kom ik voor de stabilisator op 17,01 N/mm en voor de veer op 42,14 N/mm. Het lijkt dan alsof de veer dus veel meer doet dan de stabilisator. Maar als de stabilisator in bochten aan de ene kant inveert veert hij aan de andere kant uit, dus moet je de wheel rate voor de stabi dan dubbel nemen.

Dus in bochten doet de stabi met 34,02 N/mm niet veel minder dan de 42,14 N/mm van de veer. En met de 29 mm stabi doet de stabi in bochten zelfs 39,16 N/mm. Als je vervolgens nog hardere bussen voor de stabi gebruikt doet de stabi misschien zelfs wel meer dan de veren.