Розподіл ваги
1. Розподіл ваги
Будь-який учасник найпоширенішої форми автомобільних змагань знає, що найголовніше - зробити свою машину легшою, щоб машина була якомога спритнішою.
Звичайно, лише для 1 участі достатньо виключення банкетів та правильного місця (якщо ви один у машині), але якщо ви хочете взяти участь у кількох етапах аматорського чемпіонату (наприклад, чемпіонату з автоспорту) або навіть професійно (наприклад, VTM) не лише стає суттєвим полегшенням, але починає мати значення положення центру ваги.
В ідеалі він повинен рухатися відповідно до руху кузова відносно коліс (постійно знаходитись у центрі ролика), але це неможливо ... Тому ми повинні забезпечити, щоб розподіл ваги автомобіля (позиціонування центру ваги) був так що машиною легко маневрувати та передбачити.
1.1 Статична вага
Статична вага - це вага, яка тисне на кожну шину, коли машина перебуває в стані спокою, оснащена гонкою, в ідеалі - паливом та екіпажем (або пілотом) на борту. Якщо ви берете участь у перегонах, які вимагають мінімальної ваги в кінці перегону, кількість пального на борту - це елемент, яким ви повинні жонглювати.
Краще було б, щоб вага на кожному колесі була однаковою, отримуючи таким чином автомобіль з нейтральною поведінкою. Враховуючи, що переважна більшість існуючих в Європі автомобілів мають двигун та тягу на передній осі, цієї мети важко досягти. Ось чому ми повинні намагатися тримати вагу на передній осі якомога ближче до ваги на задній осі. Вирівнювання ваг на 2 осях може бути здійснено кількома способами, залежно від того, наскільки кожен готовий внести зміни в машину, з якою він бере участь у перегонах.
Працюючи над статичним розподілом ваги, ми зазвичай використовуємо два відсотки для аналізу ваги: відсоток ваги на лівій стороні та відсоток ваги на задній осі. Їх можна обчислити за формулою:
Ms - вага зліва
Містер - задня вага
MSF - ліва передня вага
МДФ - права передня вага
MSS - вага лівої спини
MDS - права вага спини
Оптимальний розподіл ваги досягається лише послідовними випробуваннями, що значно впливає на зчеплення та гальмування автомобіля; але не забувайте, до яких гонок ви готуєте свою машину: якщо це для перегонів, де багато поворотів, ви повинні приділяти більше уваги поведінці на поворотах, ніж розгонам, якщо це лише для різних перегонів, де ви не хочете робити нічого, але зайти так далеко, як як тільки буде відстань по прямій, важливо розмістити центр ваги так, щоб ведуча вісь була якомога краще навантажена.
Розташування різних агрегатів якомога нижче позитивно впливає, крім центру ваги, на прокат автомобіля, це також потрібно перевірити, оскільки без заводських креслень ми не можемо точно знати, де центр сповзання автомобіля навіть знаходиться в стані спокою.
1.2 Діагональна вага
Діагональна вага показує розподіл ваги відповідно до діагоналей автомобіля. Відсотковий розрахунок діагональної ваги проводиться аналогічно розрахунку задніх відсоткових ваг відповідно на одній стороні, а саме:
| де: Md - діагональна вага |
Застосування цієї діагоналі зазвичай відбувається з овальних перегонів, що проводяться на американському континенті. Якщо автомобіль має відсоток ваги по діагоналі по діагоналі SS - DF більше 50%, це означає, що автомобіль матиме характер недостатньої керованості (передня вісь має тенденцію виходити за поворот) у лівих кутах і, як правило, перекручуватиметься в правих кутах.
1.3 Як зважити машину
Ось кілька моментів, про які слід пам’ятати при зважуванні автомобіля:
- Переконайтеся, що підлога ідеально рівна і горизонтальна. Навіть малі кути можуть порушити ваші виміри.
- Переконайтесь, що машина горизонтальна, тобто, щоб відстань від дороги до порога автомобіля була однаковою в усіх кутах автомобіля. Якщо вам не вигідна підвіска, яка це дозволяє, спробуйте скоротити пружини, але зверніть особливу увагу на їх монтажне положення.
- Перед кожним зважуванням регулюйте тиск у шинах
- Посадити пілота (екіпаж в машину)
- Наповніть танк до бажаного рівня (початок/кінець гонки або середнє значення між ними)
- Від'єднайте амортизатори та стабілізатор (стабілізатори)
- Використовуйте дерев'яні або алюмінієві блоки по висоті пластин зважувальних машин, щоб переміщати машину по них під час внесення змін до машини.
- Перш ніж натискати його назад на зважувальні пластини, перемістіть кожен кут машини, щоб зняти напругу з еластичних елементів.
- Переконайтесь, що колеса знаходяться в центрі пластин для вимірювання ваги
1.6 Центр ваги
Центр ваги - це точка, де вся вага автомобіля вважається зосередженою. Якби автомобіль був підвішений в центрі ваги, він був би в ідеальному балансі, поки на нього не діяла жодна зовнішня сила.
Визначення положення центру ваги проводиться за 3 осями автомобіля, тобто за його довжиною, шириною та висотою.
Для визначення поздовжнього положення КГ необхідно знати загальну вагу, вагу на передній та/або задній осі ("або" - якщо машина зважена горизонтально) та колісну базу.
Відстані l1 та l2 від CG до центрів коліс на передній та задній осях виконуються за формулою:
Бічне позиціонування КГ обчислюється аналогічно.
Але найголовніше - це знати вертикальне розташування КГ, а точніше його висоту.
Для того, щоб можна було визначити висоту КГ, необхідно зважити автомобіль з піднятою однією з осей, при цьому необхідно зважити принаймні одну вісь і знати висоту, на якій була піднята одна з осей.
Зменшення висоти КГ є динамічно вигідним, оскільки масообмін у кутах зменшується із зменшенням висоти КГ. Ось кілька прикладів, за допомогою яких я спробую показати вплив позиціонування КГ та розподілу ваги. Приклади побудовані один на одному, тому я рекомендую слідувати їм поетапно.
Давайте розглянемо, що у нас є автомобіль з такими характеристиками:
Вага на передній осі Mf = 500 кг
Висота CG H = 0 м
| Колесо | Статична маса на шині | Тяга доступна |
| SF | 250 кг | 320 кг |
| DF | 250 кг | 320 кг |
| СС | 250 кг | 320 кг |
| DS | 250 кг | 320 кг |
| Разом | 1000 кг | 1280 кг |
Вкладка. 1.1 Статичний розподіл ваги
Цей теоретичний автомобіль важить 250 кг на кожному колесі. Використовуючи схему, що демонструє тягу відповідно до навантаження на шину (див. Криві, представлені в розділі шини), ми можемо побачити, що кожне колесо може передавати поздовжнє зусилля 320 кг, тобто загалом 1280 кг. У цьому ідеальному випадку, коли ми не маємо масообміну, оскільки висота CG дорівнює 0, машина може розвернутися з максимальним поперечним прискоренням 1,28 г (12,55 м/с 2), розрахованим за формулою:
| acc lat maxima = Доступна тяга/Загальна вага |
Здається, це досить добре, поки ми не беремо до уваги той факт, що насправді маса передається з шин всередині повороту на ті, що знаходяться зовні, оскільки сили повороту з’являються весь час, коли автомобіль перебуває по криволінійній траєкторії.
Масообмін - Мтранс у повороті з постійною швидкістю та поперечним прискоренням (ідеальний випадок - непогано було б пройти будь-який поворот) залежить від бічного прискорення-інструменту, габариту автомобіля - А, висоти CG - H та загальної ваги - Mt, що виражається за формулою:
| Мтранс - перенесена таблиця Mt - загальна маса крило - бічне прискорення H - висота CG g = 9,81 - гравітаційне прискорення A - колісна база |
За допомогою формули з Прикладу 1 ми можемо розрахувати максимальне поперечне прискорення і дійдемо до результату, що воно було зменшено до 1004 г. Якби перероблено розрахунок для висоти КГ 0,5 м, ми досягли б набагато кращого значення, а саме 1,27 г. Таким чином, спостерігається життєво важливе значення зниження центру ваги.
Відновивши попередні розрахунки, ми бачимо, що максимальне поперечне прискорення становить 1235 г, дуже хороше значення, але яке в даному випадку являє собою лише середнє значення. З цього прикладу ми бачимо, що максимальне поперечне прискорення, за допомогою якого можна здійснити поворот, відрізняється від на передній осі до задньої осі. Таким чином, максимальне поперечне прискорення, яке може бути досягнуто на передній осі, становить 1,15 г (розділіть наявну тягу на передній осі на вагу передньої осі), а максимальне поперечне прискорення, яке може бути досягнуто на задній осі, становить 1,35 г.
Що означає, що цей автомобіль зможе проїхати набагато повільніший поворот, ніж якби розподіл ваги становив 50% -50%, максимальне поперечне прискорення, яке може бути досягнуте при повороті, становило 1,15 г, тоді машина почне недоуправління, тобто тяга, наявна на передній осі, не в змозі витягнути машину з повороту.
Ці розрахунки можна також зробити, щоб з'ясувати вплив діагонального розподілу ваги або просто для різних розподілів ваги між передньою та задньою віссю або лівою та правою, корисно мати базу, з якої починати встановлювати машину відповідно до переваг пілота.
Обмеження перенесення ваги корисно для покращення тяги, що є життєво важливим у будь-яких змаганнях. Як я представив у главі про шини, сила зчеплення шини не збільшується лінійно з навантаженням, а це означає, що ми обмежуємо тягу.
Не можна забувати, що оптимальне налаштування змагального автомобіля є першорядним, оскільки водій має завдання пристосуватися до автомобіля та змінити ці налаштування лише у тому випадку, якщо він не почуває себе добре з поведінкою автомобіля.