Тема: Управління фізикою
Варіанти теми
Водіння фізика
Оскільки деякі теми фізики водіння виникають знову і знову різними темами, і деякі речі мені не зовсім зрозумілі, я подумав, що дуже добре було б провести низку на тему фізики водіння, щоб такі дискусії були актуальними.
Остерігайтеся, моя вхідна пошта, швидше за все, буде довгою. Просто як попередження
Я чув деякі тези та концепції і хотів би задати деякі запитання.
1. Вага та зчеплення автомобіля
Зазвичай кажуть, що чим легший транспортний засіб, тим краще для автоспорту.
Прискорення, гальмування, повороти, зміна навантаження. все однозначно краще?
Звичайно, там є правда, але я думаю, це не так просто сказати. Оскільки суто приблизним чином більше зчеплення шин в значній мірі врівноважується більшою вагою та більшою інерцією чи відцентровою силою в кривих.
Автомобіль вагою 500 кг має на шинах лише половину менше ваги, ніж автомобіль вагою 1000 кг, якщо в обох випадках ідеально розподілити свою вагу порівну. Але лише половина маси в кривій. Простіше кажучи, обидва змогли б їхати по кривій з абсолютно однаковою швидкістю.
Те саме стосується шин. Теоретично ширина шин не мала б значення. Якщо вони вужчі, тим більшу вагу вони несуть у тій же пропорції, що і втрачають площу.
АЛЕ:
Завдяки блокуванню гуми з дорогою та більш в'язкій рідині з високою в'язкістю, що відповідає фізиці, широкі шини забезпечують більше зчеплення.
Те саме стосується і обговорення хватки вище. Приблизно вірно, що важкі та легкі автомобілі однаково швидкі. Але з певного рівня інерція має дещо сильніший ефект, ніж зчеплення шин може зрости через додаткове навантаження.
Однак цей ефект далеко не такий великий, як багато хто зображує його. Якщо ви підете в трековий день і побачите, як великі кораблі, такі як BMW M5 або Nissan GTR, об’їжджають криву і відносно добре йдуть до 700-кілограмового Lotus Elise, ви бачите, що різниця ледве помітна на практиці.
Якби це було не так, 1,8-тонний Nissan GTR взагалі не мав би шансів добре провести час, наприклад на Нордшлайфе.
При меншій вазі вам потрібно менше потужності для прискорення. Менший мотор зазвичай заощаджує ще більше ваги.
Але якщо важка машина має достатню потужність, вона буде прискорюватися так само добре, а потім ще краще зверху, тому що вага тоді більше не грає ролі.
Легшему автомобілю потрібно менше енергії гальмування => слабкіші гальма для гальмування.
Але якщо у важкого автомобіля відповідно більші та потужніші гальмівні системи, які настільки хороші, що доводять колеса до межі блокування навіть на високих швидкостях, то навряд чи має бути якась перевага від легшої. Зрештою, важкі автомобілі надають більше ваги шинам, і вони можуть створити більше зчеплення. Той самий ефект, що і на кривій. Це все приблизно балансує. Але потрібні сильніші гальмівні системи.
Ми обговорили криву вище.
Єдиний момент, коли важкий автомобіль завжди буде «какати» - це швидкі зміни напрямку руху. Тоді ви дуже чітко помічаєте жир на стегнах. Легкий автомобіль значно швидше змінить напрямок руху, наприклад, їде вузьким слаломом. Принаймні так слід.
Звичайно, ви можете робити трюки з притискаючими машинами. Їх легко побудувати, але вони створюють контактний тиск на шини над крилами. Тоді ви обдурите ефект балансування. У вас низька інерційність, але все ж контактний тиск в шинах важчого автомобіля.
І звичайно витрата матеріалу, зношування, довговічність. Двотонний корабель не пройде 20 кіл, а також 1-тонний автомобіль. Для цього всі компоненти повинні бути набагато дорожчими та стійкішими. І вони зазвичай не набагато дорожчі, бо тоді ніхто не зможе заплатити за важку машину. => Після кількох кіл курсу ГП важкі товсті кораблі парують у коробці, тоді як Елізе продовжує робити свої кола. На основі власного досвіду.
Також важливим є розподіл ваги. Як можна рівномірніше на шинах? Більш важкий? Що зараз оптимально?
В принципі, я міг би подумати, що найкращим буде розподіл навантаження максимально рівномірно на всі 4 шини. Відповідно, розподіл ваги у співвідношенні 50:50 також буде ідеальним.
Але оскільки це є статичним розглядом, і динаміка відіграє важливу роль під час їзди, трохи важкий задній розподіл ваги здається кращим.
Задній важкий забезпечує більший статичний контактний тиск на задню вісь і, отже, більше зчеплення в автомобілях із заднім приводом при розгоні (назовні) від щільних поворотів або від низької швидкості.
У той же час важка ззаду вага при гальмуванні залишає більшу вагу на задній осі, де вантаж фактично штовхає вперед. Таким чином, задні колеса можуть створити більше зчеплення та краще допомогти при гальмуванні.
Відповідно, він також пропонує більше зчеплення з задньою віссю, коли ви повертаєте в криву гальмами.
Але мені зараз цікаво:
Велика вага на передній осі означає велику інерцію на передній осі. Отже, передню вісь важче втиснути в криву => недостатню керованість.
Однак велика вага передньої осі також означає, що передні колеса мають значний контактний тиск і тому повинні зчеплюватися особливо добре, тоді як задня вісь особливо полегшена. Попереду важкий автомобіль має тенденцію до перекидання та повороту, особливо на гальмах.
Зміна навантаження вперед там ще більш небезпечна, особливо при поворотах на великій швидкості.
Хіба це не суперечить самому собі?
У той же час ті самі люди, які говорять, що важка передня частина автомобіля сильно недоотримує (що, мабуть, і є, див., Наприклад, Audi RS3), говорять, що Porsche 911, наприклад, повинен особливо сильно перекрутити.
Тоді чому це повинно бути так? З тією ж логікою, 911 повинен був би дуже мало перекидатись або, принаймні, починати перекручувати, тому що спереду легке, а заднє дуже мляве.
=> Трохи менше зчеплення спереду і невелика тенденція до недоозброєння, тоді як задня частина дуже млява і рухається лише з силою або великою кількістю газу.
Звичайно, ЯКЩО хвіст закипає через, наприклад, перенапруження або сильну зміну навантаження в кривій, тоді природно діє і інерція, і хвіст штовхає сильніше, як маятник.
З практичного досвіду з декількома моделями 911 (однак 997 і 991, однак) я можу сказати, що вони не надмірно сильно перекручують. Зокрема, 4S, наприклад, може бути перенаправлений лише силою. Навіть на мокрій дорозі, і якщо ви хочете дрейфувати свідомо, насправді важко змусити вас дрейфувати. Я не обернувся жодного разу.
Задній привід, звичайно, може дрейфувати з акселератором, але всі реакції здаються досить повільними та млявими, якщо порівняти його безпосередньо із середнім двигуном Cayman, наприклад. Відчувається, що вам доведеться протидіяти машину вдвічі швидше, щоб впіймати машину.
Звичайно, тут набагато більше, ніж концепція чистої ваги. У наш час багато електроніки, багато роботи з регулювання шасі, шин (спереду вужче, ніж ззаду тощо). Тим не менше.
Загалом, центр ваги та вісь обертання досить далеко назад. Автомобіль повинен відчувати, що він обертається ззаду, тоді як у важкій передній машині вісь обертання знаходиться спереду, а тому передньомоторний задньопривідний автомобіль повинен рухатися набагато легше. (це теж не робить?)
___________________________
Наступний звіт про досвід напівтопічний на цю тему:
Взагалі, на власному досвіді я виявляю, що всі ці оптимальні концепції, на жаль, приносять не так багато, як можна подумати.
Я їзжу на Porsche Cayman S. середнього двигуна, злегка важка ззаду розподіл ваги, задній привід, дуже висока жорсткість, дуже низький центр ваги, великий об'єм, атмосферний двигун з прямим реагуванням, дуже рівний силует, чудова аеродинаміка (щонайменше 275 зареєстрованих км/год при 295 к.с.) завдяки низькій лобовій площі, рівна Форма, лише 2 місця, тому порівняно легка і розроблена з самого початку для задоволення від водіння.
Автомобіль був розроблений у 2005/2006 роках.
Зараз ми беремо Golf GTI 7 Performance з 2013 року як конкурента.
Високий дизайн, вищий центр ваги, гірша аеродинаміка, якщо поглянути на передню поверхню. Спереду важка розподіл ваги. Передній привід. Двигун невеликого обсягу, але з турбонаддувом. 5 місць, помірно більший багажник ззаду. Менш жорсткий.
Автомобіль, який в основному був побудований для практичності і лише згодом став спортивним.
Я їздив на обох автомобілях. Теоретично можна сказати, що Porsche Cayman повинен був би їздити кругами по Затоці.
Але це зовсім не практично. З одного боку, Golf, незважаючи на свої розміри та великий салон, насправді не важчий, я думаю, що він навіть легший на дотик.
Що залишається на практиці від усіх заходів? Ну, гольф набагато, набагато менш точний, ви набагато менше задіяні. У Cayman я відчуваю кожне колесо, кожну крихітну зміну навантаження, я відчуваю себе єдиним із машиною.
У гольфі я більше звичайний водій автомобіля. Звичайно, я відчуваю, коли передні колеса просять тяги, або коли вони рухаються вперед, або як вони перетворюються на кут. Але ніде не так чутливий і чіткий, як на Каймані.
Тяга, звичайно, в основному погана внизу. На першій передачі до 50 років ви повинні давати повний газ лише тоді, коли хочете почути бурчання, що скиглить і скрипить в шинах. На 2-й передачі це все ще справа до понад 80, коли вона трохи мокра. На Каймані, перша передача, потужністю 295 к.с. з повним дроселем легко. Ніякого скрипу, просто рушій. з простою. З повним дроселем та відсіканням, я здогадуюсь я здогадуюсь, але я не роблю це для мого
Двигун? Справжнє турбо. Що здається, що за півсекунди виходить 100 к.с. від машини з маслом і хлібом, до цього 230 к. С. Застосовують силу і сильно штовхають машину. Дозуваність там складна. Затримка дещо зменшується на більш високих швидкостях, але це ЧИСТО помітно.
На Каймані газ становить 1: 1 на нозі. Кожен рух здійснюється негайно. Незалежно від того, додано газ чи його немає. Крім того, двигун живий з курсу. Трохи нижче, все більше і більше в швидкості. Він завжди кричить "дай БІЛЬШЕ, БІЛЬШЕ, БІЛЬШЕ" аж до обмеження швидкості. Golf працює однаково добре майже скрізь, у верхній частині його потім легко задушити, але не так погано, як у дизелів, наприклад.
Як правило, точність набагато вища. Я можу слідувати за лініями з точністю до сантиметрів. Передня вісь повністю незалежна від газу і завжди точна і плавна.
У Golf GTI це вже справді добре для переднього приводу, але не порівнянне. Тут ви не отримуєте стукотів у рульовому керуванні, коли натираєте передні колеса, але передня вісь все одно помітно зміщується, особливо на вибоїстій дорозі. Це не точно. Але достатньо.
Звук. Шестициліндровий, звичайно, не можна порівнювати з 4-циліндровим. Особливо не боксер на 6 циліндрів. На мою думку, Golf GTI зовсім не звучить. З вихлопною системою, звичайно, ви можете зробити шум більш грубим, повним і голоснішим. Але не краще.
Погана музика не стає кращою, коли ти її підсилюєш. Або покладіть більше басів. Шестициліндровий просто здається сопливим і жорстоким. Чотирициліндровий, як пилосос. Особливо з турбонаддувом. Це моя думка. Звичайно, дуже суб’єктивно, але я так це бачу. Більше циліндрів => більше звуку. Натомість V8 чудово молотить, наприклад. Я теж міг з цим подружитися.
Що ж, добре. Стільки про відмінності. Але що все це приносить у продуктивності?
Я майже нічого не кажу. Навпаки. Я думаю, що я об’єктивно швидший у Golf GTI. Досить просто, машина надійна. Слабкість тяги вже не важлива після 50 років. Завдяки диференціалу з обмеженим ковзанням, він лише настільки старанніше тягне себе в повороти, замість того, щоб переключатися на недоуправління під навантаженням, як моя стара Astra (G Coupe 2.2 з 147 к.с.) з 2002.
Навіть під 50 або у вологих умовах GTI соромно треться та скрипить, але спідометр збільшується. Астра штампує майже на місці. Я припускаю, що поточне покоління Astra OPC настільки ж добре, як Golf GTI.
В принципі, можна помітити набагато, набагато менше недоліків переднього приводу, ніж раніше. Зокрема, при диференціалах з обмеженим ковзанням він стає майже нерелевантним, крім випадків нерухомості, несприятливих обставин або дуже низької швидкості.
Гольф дуже легко орієнтуватися по кривих. Якщо ви занадто швидкі, ви можете легко відкрити рульове управління або трохи злити газ. Більше, ніж трохи недоуправління, не буває. Здебільшого він навіть повертається дуже чутливо і часто також під навантаженням (зупинка диференціала з обмеженим ковзанням).
Не потрібно панікувати, коли воно мокре. Можна дуже легко дослідити межу. Прикордонна зона починається рано, але дуже широка, а верхній кінець також відносно високий.
Щось зовсім інше на Каймані. Ви їдете все швидше і швидше і не помічаєте кордону. Але коли він туди потрапляє, мені здається набагато проблематичнішим. Взагалі він не любить ні недостатнього, ні надмірного на дуже високих діапазонах. Але потім він часто ковзає через всі 4 або різко переходить у надмірне. Може бути зловлений до певної міри. Але ви також помічаєте набагато більше, як легко він лежить на дорозі, як ковзають колеса. Ви можете відчути їзду на лезі ножа.
Коли я їду по Нордшлайфе з хвилястим дорожнім покриттям, частково похилою дорогою з огороджувальною огорожею, що знаходиться всього в декількох метрах від вас. тоді я наважуся без проблем видавити коробку з такою чашею, як Golf GTI, Swift або Scirocco (rentaracecar, rent4ring).
У мене відчуття, що я можу зробити майже стільки ж чи більше, ніж машина, навіть якщо це, мабуть, все ще не зовсім так. Але я їду на машині на 90% від своїх можливостей. Хороші водії тоді навіть ближче до 100 або навіть 100%.
На Каймані я керую автомобілем приблизно на 60% від того, що він може зробити. Автомобіль може зробити більше, ніж я. Це просто відчуває небезпеку. У гольфі я лише трохи помічаю нерівності. Він просто над цим прасує. Якщо нерівність розриває передню вісь або брутально непридатний турбонаддув перевантажує передню вісь, вона ненадовго підводить. І що? Нема проблем. Кермування, повільніше. більшість часу це все одно знову затримується.
Але якщо удар на Каймані в 200 рве мою задню вісь, і я все ще на бензині, тому що їду на повному газі або трохи вогко, то ESP буде битися зі мною, щоб не дати нам повернутись у стіну. Це робить дрейфування дуже веселим, коли ви багато тренуєтесь (тренування з безпеки водія) або взимку. Але не в 200 з поручнями поруч.
Тому я їду набагато обережніше і не настільки прикордонний. З Swift (очищений, напівслизький) я міг легко слідувати за деякими BMW M3 і навіть обігнати їх. На кривій я просто застряг у багажнику. Вони відійшли на прямі. На кривій знову настала моя черга, поки вони не пропустили мене. Після цього мене не було через 3-4 повороти. Звичайно, вони не були професіоналами. Але я точно визначив би себе на М3, принаймні в Scirocco.
Трохи занадто багато газу в задньому приводі, ви легко дрейфуєте, виправляєтесь і втратили багато часу на передньому приводі. Але якщо ви занадто обережні, у вас знову буде менше рушія, ніж у передньопривідного автомобіля, який просто нагріває поворот, можливо, навіть трохи піднімає бензин.
Більшість з них як і раніше складає керованість для більшості людей. І технічно більша частина - це шини.
Супер спортивний автомобіль з усім ідеально збалансованим на дешевих шинах проти вашої сімейної карети на напівсликах. Я б зробив ставку на сімейну карету
Більшість людей простіше керувати таким сучасним сімейним спортивним автомобілем, також із переднім приводом, таким як Golf 7 GTI. Наприклад, Renault Megane RS, також набагато легше порвати по трасі, ніж справжній спортивний автомобіль. Об’єктивно ви просто швидші, якщо не є повноцінним професіоналом.
Навіть тоді треба сказати, що кілька років розвитку важливіші за всі концепції. Нові шини, напр.
Дивіться супертест. Тоді Porsche Cayman S 8:25 чи щось із 295 к.с.? Golf GTI 8:29 з 230 к.с.? У будь-якому випадку, Golf не спіймав його на висотах Деттингер, не гарантовано. І Горст фон Саурма, безсумнівно, може їздити.
Навіть у порівнянні з дуже сучасним Porsche, різниця в 20 секунд на 21 км не зовсім велика. Чітке, видиме, але не хвилююче для таких різних концепцій.
Тому я міняю місцями? Ніколи. У Porsche навколо Норшлейфе за 9-10 хвилин є світи кращі, ніж за Megane або Golf за 8 хвилин. Моя думка.
Якщо ви хочете взяти інші машини, скоріше скористайтеся останніми. Тому що об’єктивно більшість людей буде швидше з цим, я думаю. Їздити з ним просто простіше.
І задоволення від виїзду значно дорожчих, швидших, якісніших та спортивніших на вигляд автомобілів з автомобілями, які абсолютно недооцінені, також дуже смішно.
Але коли справа стосується досвіду роботи водієм (а також пасажиром, принаймні каже мій друг, який завжди був поруч), тоді спортивний автомобіль - це зовсім інший світ.
У будь-якому випадку, мене настільки вразив Golf GTI, що я найближчим часом розглядаю можливість замінити нашу Astru на GTI серії 7. Також приємно, що жодна свиноматка, крім поціновувачів, не зацікавлена в цьому. Це хороший, нудний автомобіль, який ви можете поставити в темних куточках де завгодно. Якби хтось подряпав це, він також подряпав будь-який інший автомобіль. Це гарне доповнення до яскравого, красивого автомобіля. Нудно, практично і добре. Для повсякденного використання і як універсал, це, безумовно, краще, ніж Porsche.
Востаннє змінено 6387 (02.02.2014 о 15:37)