Súlyeloszlás
1. Súlyeloszlás
Az autóverseny legáltalánosabb formájának bármely résztvevője tudja, hogy a legalapvetőbb az, hogy könnyebbé tegyék autójukat, hogy az autó minél mozgékonyabb legyen.
Természetesen csak egy részvételhez elegendő a bankettek és a megfelelő ülés kiesése (ha egyedül vagy az autóban), de ha részt akarsz venni egy amatőr bajnokság több szakaszában (például a megyei autóverseny bajnokságban) vagy akár szakmailag (pl. VTM) nemcsak durva megkönnyebbüléssé válik, hanem kezdi számítani a súlypont helyzetét.
Ideális esetben a testnek a kerekekhez viszonyított mozgása szerint kell mozognia (hogy állandóan a görgő közepén legyen), de ez nem lehetséges ... Ezért biztosítanunk kell, hogy az autó súlyeloszlása (a súlypont elhelyezkedése) hogy az autó könnyen manőverezhető és kiszámítható legyen.
1.1 Statikus súly
A statikus súly az a súly, amely az egyes gumiabroncsokat megnyomja, amikor az autó nyugalomban van, felszerelve a versenypályával, ideális esetben az üzemanyaggal és a személyzettel (vagy pilótával) a fedélzeten. Ha olyan versenyeken vesz részt, amelyek minimális súlyt igényelnek a verseny végén, a fedélzeten lévő üzemanyag mennyisége az az elem, amellyel zsonglőrködnie kell.
Az lenne a legjobb, ha minden kerék súlya azonos lenne, így semleges viselkedésű autót kapna. Tekintettel arra, hogy az Európában forgalomban lévő meglévő autók döntő többségének motorja és tapadása az első tengelyen van, ezt a célt nehéz elérni. Ezért meg kell próbálnunk az első tengely súlyát a lehető legközelebb tartani a hátsó tengely súlyához. A súlyok kiegyenlítése a 2 tengelyen többféle módon történhet, attól függően, hogy mindegyik mennyire kész változtatni az autóban, amellyel részt vesz a versenyeken.
A statikus súlyeloszláson dolgozva a súlyok elemzéséhez általában két százalékot használunk: a tömeg százalékát a bal oldalon és a tömeg százalékát a hátsó tengelyen. Ezeket a következő képlettel lehet kiszámítani:
Ms - súly a bal oldalon
Mr - hátsúly
MSF - bal első súly
MDF - jobb első súly
MSS - bal hátsó súly
MDS - jobb hátsó súly
Az optimális súlyeloszlást csak egymást követő vizsgálatokkal lehet elérni, ez nagyban befolyásolja az autó tapadását és fékezését; de ne felejtsd el, hogy milyen versenyekre készíted fel az autódat: ha olyan versenyekre vonatkozik, ahol sok kanyar van, akkor nagyobb figyelmet kell fordítanod a kanyarodási magatartásra, mint a gyorsulásokra, ha csak különféle versenyekre, ahol nem akarsz semmit csinálni, csak egészen addig, amint egyenes távolságra van, el kell helyezni a tömegközéppontot úgy, hogy a hajtótengely a lehető legjobban megterhelődjön.
A különféle aggregátumok lehető legalacsonyabb elhelyezkedése pozitívan befolyásolja a súlypont mellett az autó gördülését, ezt is tesztelni kell, mert gyári rajzok nélkül nem tudhatjuk pontosan, hogy az autó gördülőközpontja még nyugalmi helyzetben van-e.
1.2 Átlós tömeg
Az átlós súly a súly eloszlását mutatja az autó átlói szerint. Az átlós tömeg százalékos kiszámítását analóg módon végzik az egyik oldalon a hátsó százalékos súlyok kiszámításával, nevezetesen:
| ahol: Md - átlósúly |
Ennek az átlónak a használata általában az amerikai kontinensen kialakult ovális versenyekből származik. Ha egy autó átlósúlyának százalékos aránya az SS - DF átlón 50% -nál nagyobb, akkor ez azt jelenti, hogy az autó a bal kanyarokban alulkormányozhatóbb karakterrel rendelkezik (az első tengely inkább kanyarodik ki a kanyarból), és a jobb kanyarokban hajlamos lesz túlkormányozni.
1.3 Hogyan mérjük meg az autót
Íme néhány szempont, amelyet szem előtt kell tartani az autó mérlegelésekor:
- Ügyeljen arra, hogy a padló tökéletesen sima és vízszintes legyen. Még kis szögek is felboríthatják a méréseket.
- Győződjön meg arról, hogy az autó vízszintes, azaz hogy az úttól az autó küszöbéig az autó minden sarkában azonos a távolság. Ha nem részesül előnyben az ezt lehetővé tevő felfüggesztés, próbálja meg rövidíteni a rugókat, de különös figyelmet fordítson azok rögzítési helyzetére.
- Minden mérés előtt állítsa be a gumiabroncs nyomását
- Helyezze a pilótát (a személyzet az autóba)
- Töltse fel a tartályt a kívánt szintre (a verseny kezdete/vége vagy egy átlag közöttük)
- Válasszuk le a lengéscsillapítókat és a stabilizátorokat
- Használjon fa vagy alumínium tömböket a mérleg magasságában, hogy mozgassa rajtuk az autót, amikor változtat az autóon.
- Mielőtt visszatolná a mérőlapokra, mozgassa a gép minden sarkát, hogy eltávolítsa a feszültséget a rugalmas elemektől.
- Ellenőrizze, hogy a kerekek a súlymérő táblák közepén vannak-e
1.6 Súlypont
A súlypont egy olyan pont, ahol az autó teljes súlya koncentráltnak tekinthető. Ha egy autó a súlypontban lenne felfüggesztve, akkor tökéletes egyensúlyban lenne, amíg más külső erő nem hat rá.
A súlypont helyzetének meghatározása az autó 3 tengelye, azaz hossza, szélessége és magassága szerint történik.
A CG hosszirányú helyzetének meghatározásához ismerni kell a teljes súlyt, az első és/vagy a hátsó tengely súlyát ("vagy" - ha az autó vízszintes a mérés során) és a tengelytávot.
A CG és az első és a hátsó tengely kerékközéppontja közötti l1 és l2 távolságokat a következő képlettel kell meghatározni:
A CG oldalirányú helyzetét analóg módon számoljuk.
De a legfontosabb az, hogy ismerjük a CG függőleges helyzetét, vagy inkább annak magasságát.
A CG magasságának meghatározása érdekében meg kell mérni az autót az egyik felemelt tengellyel, legalább egy tengelyt meg kell mérni, és tudni kell a magasságot, amelyen az egyik tengely felemelkedett.
A CG magasságának csökkentése dinamikusan előnyös, mert a CG magasság csökkentésével csökken a tömegek átadása a kanyarokban. Íme néhány példa, amelyekkel megpróbálom bemutatni a CG pozícionálás és a súlyeloszlás hatását. A példák egymásra épülnek, ezért azt javaslom, hogy kövessük őket lépésről lépésre.
Vegyük figyelembe, hogy van egy autónk a következő tulajdonságokkal:
Súly az első tengelyen Mf = 500 kg
Magasság CG H = 0 m
| A kerék | Statikus tömeg a gumiabroncson | Vontatás elérhető |
| SF | 250 kg | 320 kg |
| DF | 250 kg | 320 kg |
| SS | 250 kg | 320 kg |
| DS | 250 kg | 320kg |
| Teljes | 1000 kg | 1280 kg |
Tab. 1.1 Statikus súlyeloszlás
Ez az elméleti autó súlya 250 kg minden keréken. Az abroncs terhelésének megfelelő tapadást bemutató diagram segítségével (lásd a gumiabroncs fejezetben bemutatott görbéket) láthatjuk, hogy minden kerék képes átadni 320 kg, tehát összesen 1280 kg hosszirányú erőt. Ebben az ideális esetben, amikor nincs tömegátadásunk, mert a CG magassága 0, az autó 1,28 g (12,55 m/s 2) maximális oldalgyorsulással fordulhat meg, a következő képlettel számolva:
| acc lat maxima = Elérhető tapadás/Teljes tömeg |
Egészen addig jónak tűnik, amíg nem vesszük figyelembe azt a tényt, hogy a valóságban a tömeg a kanyar belsejében lévő gumiabroncsokról a külső kijáratokra kerül, mert a kanyarodási erők folyamatosan megjelennek, amikor az autó görbült pályán halad.
Tömegátadás - az Mtrans kanyarban állandó sebességgel és oldalirányú gyorsulással (ideális esetben - jó lenne bármelyik kanyart megtenni) függ az oldalirányú gyorsulástól - az autó nyomtávolságától - A, a CG - H magasságtól és a teljes súlytól - Mt a következő képlettel kifejezve:
| Mtrans - átadott asztal Mt - teljes tömeg szárny - oldalirányú gyorsulás H - magasság CG g = 9,81 - gravitációs gyorsulás A - tengelytáv |
Az 1. példa képletének segítségével kiszámíthatjuk a maximális oldalirányú gyorsulást, és eljutunk arra az eredményre, hogy 1004 g-ra csökkent. Ha a 0,5 m-es CG magasságra vonatkozó számítást újból elvégezzük, akkor sokkal jobb értéket érünk el, mégpedig 1,27 g. Így megfigyelhető a súlypont csökkentésének alapvető fontossága.
Az előző számításokat visszaállítva azt látjuk, hogy a maximális oldalgyorsulás 1235 g, nagyon jó érték, de ebben az esetben csak egy átlagos értéket képvisel. Ebből a példából láthatjuk, hogy a maximális oldalirányú gyorsulás, amellyel egy fordulatot meg lehet tenni, eltér az első tengelynél a hátsó tengelyig. Így az első tengelyen elérhető maximális oldalirányú gyorsulás 1,15 g (ossza el az első tengelyen rendelkezésre álló tapadást az első tengely súlyával), a maximális oldalirányú gyorsulás pedig a hátsó tengelyen 1,35 g.
Ami azt jelenti, hogy ez az autó sokkal lassabb kanyarban képes lesz átmenni, mint ha a súlyeloszlás 50% -50% lenne, és a maximális oldalirányú gyorsulás 1,15 g lehet egy kanyarban, akkor az autó alulkormányozni kezd, vagyis az első tengelyen elérhető tapadás nem tudja kihúzni az autót a kanyarból.
Ezeket a számításokat elvégezhetjük az átlós súlyeloszlás hatásának kiderítésére vagy egyszerűen az első és a hátsó tengely, illetve a bal és a jobb közötti különféle súlyeloszlásokra is, amelyek hasznosak ahhoz, hogy legyen egy alapjuk, ahonnan meg lehet kezdeni az autó beállítását a a pilóta preferenciáinak.
A súlyátadás korlátozása előnyös a tapadás javításához, ami létfontosságú minden versenyben. Amint azt a gumiabroncsokról szóló fejezetben bemutatom, a gumiabroncs tapadási ereje nem növekszik lineárisan a terheléssel együtt, ami azt jelenti, hogy korlátozzuk a tapadást.
Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy a versenyautó optimális beállítása a legfontosabb, a sofőrnek csak akkor van feladata, hogy alkalmazkodjon az autóhoz, és ezeket a beállításokat megváltoztassa, ha nem érzi jól magát az autó viselkedésével.