Разпределение на теглото
1. Разпределение на теглото
Всеки участник в най-често срещаната форма на автомобилно състезание знае, че най-основното е да направите колата си по-лека, така че колата да е възможно най-пъргава.
Разбира се, само за едно участие елиминирането на банкети и подходящата седалка (ако сте сами в колата) е достатъчно, но ако искате да участвате в няколко етапа на аматьорско първенство (например County Motor Racing Championships) или дори професионално (напр. VTM) не само се превръща в грубо облекчение, но започва да има значение от позицията на центъра на тежестта.
В идеалния случай тя трябва да се движи според движението на тялото спрямо колелата (за да бъде постоянно в центъра на ролката), но това не е възможно ... Следователно трябва да гарантираме, че разпределението на теглото на автомобила (позициониране на центъра на тежестта) е в така че колата да е лесна за маневриране и предвидима.
1.1 Статично тегло
Статичното тегло е теглото, което притиска всяка гума, когато автомобилът е в покой, оборудван със състезанието, в идеалния случай с гориво и екипаж (или пилот) на борда. Ако участвате в състезания, които изискват минимално тегло в края на състезанието, количеството гориво на борда е елементът, с който трябва да жонглирате.
Най-добре би било теглото на всяко колело да бъде идентично, като по този начин се получи кола с неутрално поведение. Като се има предвид, че по-голямата част от съществуващите автомобили в обращение в Европа имат двигателя и сцеплението на предния мост, тази цел е трудно постижима. Ето защо трябва да се опитаме да поддържаме тежестта на предната ос възможно най-близо до тежестта на задната ос. Изравняването на тежестите на 2-те оси може да се извърши по няколко начина, в зависимост от това доколко всеки е готов да внесе промени в автомобила, с който участва в състезанията.
Когато работим върху статично разпределение на теглото, обикновено използваме два процента, за да анализираме тежестите: процентът на теглото от лявата страна и процентът на теглото на задния мост. Те могат да бъдат изчислени по формулата:
Ms - тегло от лявата страна
Mr - обратно тегло
MSF - ляво предно тегло
MDF - дясна предна тежест
MSS - ляво задно тегло
MDS - дясно тегло на гърба
Оптималното разпределение на теглото се постига само чрез последователни тестове, което значително влияе върху сцеплението и спирането на автомобила; но не забравяйте за какви състезания подготвяте колата си: ако е за състезания, при които има много завои, трябва да обърнете повече внимание на поведението в завои, отколкото на ускоренията, ако това е само за различни състезания, при които не искате да правите нищо друго, освен веднага щом се постигне разстояние по права линия, е от съществено значение да се постави центърът на тежестта, така че задвижващата ос да е възможно най-добре натоварена.
Разположението на различните агрегати възможно най-ниско влияе положително, в допълнение към центъра на тежестта, търкалянето на автомобила, това също трябва да бъде тествано, тъй като без фабрични чертежи не можем да знаем къде е центърът на търкаляне на автомобила дори в покой.
1.2 Диагонално тегло
Диагоналното тегло показва разпределението на теглото според диагоналите на автомобила. Процентното изчисляване на диагоналното тегло се извършва аналогично на изчислението на задните процентни тегла, съответно от едната страна, а именно:
| където: Md - диагонално тегло |
Използването на този диагонал обикновено идва от овални раси на американския континент. Ако автомобилът има процент на диагонално тегло по диагонала SS - DF по-голям от 50%, това означава, че автомобилът ще има по-недозавиващ се характер (предната ос има тенденция да излиза от ъгъла) в левите ъгли и ще има тенденция да превишава в десните ъгли.
1.3 Как да претегляте колата
Ето няколко точки, които трябва да имате предвид при претеглянето на автомобил:
- Уверете се, че подът е идеално гладък и хоризонтален. Дори малките ъгли могат да нарушат вашите измервания.
- Уверете се, че колата е хоризонтална, т.е., че разстоянието от пътя до прага на автомобила е еднакво във всички ъгли на колата. Ако не се възползвате от окачване, което позволява това, опитайте да съкратите пружините, но обърнете специално внимание на монтажната им позиция.
- Регулирайте налягането в гумите преди всяко претегляне
- Поставете пилота (екипаж в колата)
- Напълнете резервоара до желаното ниво (начало/край на състезанието или средно между тях)
- Изключете амортисьорите и стабилизиращата щанга (стабилизатори)
- Използвайте дървени или алуминиеви блокове по височината на плочите на претеглящата машина, за да преместите автомобила върху тях, когато правите промени в автомобила.
- Преди да го натиснете обратно върху тегловните плочи, преместете всеки ъгъл на машината, за да премахнете напрежението от еластичните елементи.
- Уверете се, че колелата са в центъра на плочите за измерване на теглото
1.6 Център на тежестта
Центърът на тежестта е точка, в която цялото тегло на автомобила се счита за концентрирано. Ако една кола е окачена в центъра на тежестта, тя ще бъде в перфектен баланс, стига да не е действала друга външна сила върху нея.
Определянето на положението на центъра на тежестта се извършва според 3-те оси на автомобила, т.е. според неговата дължина, ширина и височина.
За да се определи надлъжното положение на CG е необходимо да се знае общото тегло, теглото на предната и/или задната ос ("или" - ако автомобилът е хоризонтален по време на претегляне) и междуосието.
Разстоянията l1 и l2 от CG до центровете на колелата на предната и задната ос се правят по формулата:
Страничното позициониране на CG се изчислява аналогично.
Но най-важното е да знаете вертикалното позициониране на CG, или по-точно неговата височина.
За да може да се определи височината на CG, е необходимо да се претегли автомобилът с една от повдигнатите оси, като е необходимо да се претегли поне една ос и да се знае височината, на която е повдигната една от осите.
Намаляването на височината на CG е динамично полезно, тъй като преносът на маса в ъглите се намалява с намаляването на височината на CG. Ето няколко примера, с които ще се опитам да покажа влиянието на CG позиционирането и разпределението на теглото. Примерите са изградени един върху друг, затова препоръчвам да ги следвате стъпка по стъпка.
Нека помислим, че имаме автомобил със следните характеристики:
Тегло на предния мост Mf = 500 кг
Височина CG H = 0 m
| Колелото | Статична маса върху гумата | Налично сцепление |
| SF | 250 кг | 320 кг |
| DF | 250 кг | 320 кг |
| SS | 250 кг | 320 кг |
| DS | 250 кг | 320 кг |
| Обща сума | 1000 кг | 1280 кг |
Раздел. 1.1 Статично разпределение на теглото
Тази теоретична кола тежи 250 кг на всяко колело. Използвайки диаграма, показваща сцеплението според натоварването на гумата (вижте кривите, представени в главата за гумите), можем да видим, че всяко колело може да предава надлъжна сила от 320 кг, така че общо 1280 кг. В този идеален случай, когато нямаме пренос на маса, тъй като височината на CG е 0, автомобилът може да се завърти с максимално странично ускорение от 1,28 g (12,55 m/s 2), изчислено по формулата:
| acc lat maxima = Налична тяга/Общо тегло |
Изглежда доста добре, докато вземем предвид факта, че в действителност масата се прехвърля от гумите вътре в завоя към тези отвън, защото силите на завиване се появяват през цялото време, когато автомобилът е в криволинейна траектория.
Трансфер на маса - Mtrans в завой с постоянна скорост и странично ускорение (идеалният случай - би било добре да отидете на всеки завой) зависи от страничното ускорение-alat, габарита на автомобила - A, височината CG - H и общото тегло - Mt, изразено чрез формулата:
| Mtrans - прехвърлена таблица Mt - обща маса крило - странично ускорение H - височина CG g = 9,81 - гравитационно ускорение A - междуосие |
С помощта на формулата от Пример 1 можем да изчислим максималното странично ускорение и стигаме до резултата, че то е намалено до 1004 г. Ако преизчисляването на височината на CG от 0,5 м бъде направено, щяхме да достигнем много по-добра стойност, а именно 1,27 ж. По този начин се наблюдава жизненото значение на понижаването на центъра на тежестта.
Възстановявайки предишните изчисления, виждаме, че максималното странично ускорение е 1235 g, много добра стойност, но което в този случай представлява само средна стойност.От този пример можем да видим, че максималното странично ускорение, с което може да се направи завой, се различава от на предната ос към задната ос. По този начин максималното странично ускорение, което може да бъде постигнато на предния мост, е 1,15 g (разделете наличното сцепление на предния мост на теглото на предния мост), а максималното странично ускорение, което може да бъде достигнато на задния мост, е 1,35 g.
Което означава, че тази кола ще може да премине през много по-бавен завой, отколкото ако разпределението на теглото е 50% -50%, като максималното странично ускорение, което може да бъде достигнато при завой е 1,15 g, тогава колата ще започне да недозавива, тоест тягата, налична на предната ос, която не успява да извади автомобила от ъгъла.
Тези изчисления могат също да бъдат направени, за да се установи влиянието на диагоналното разпределение на теглото или просто за различни разпределения на теглото между предния и задния мост или отляво и отдясно, като е полезно да имате основа, от която да започнете да настройвате автомобила според от предпочитанията на пилота.
Ограничаването на прехвърлянето на тегло е от полза за подобряване на сцеплението, което е жизненоважно при всяко състезание. Както ще представя в главата за гумите, тяговата сила на гумата не се увеличава линейно с товара, което означава, че ограничаваме сцеплението.
Не трябва да забравяме, че оптималната настройка на състезателната кола е от първостепенно значение, като водачът има задачата да се адаптира към автомобила и да промени тези настройки само ако не се чувства добре с поведението на автомобила.