"Форум GP-SMAK.RU - Самый смак автоспорта!" (http://www.gp-smak.ru/forum/index.php)
-   Общие автоспортивные темы (http://www.gp-smak.ru/forum/forumdisplay.php?f=63)
-   -   Серьезный разговор о теории и технике (http://www.gp-smak.ru/forum/showthread.php?t=1071)

helgi 06.11.2007 19:45

Серьезный разговор о теории и технике
 
Предлагаю на этой ветке форума обсудить теорию движения и устройство спортивных автомобилей. Сразу обращаю внимание на то, что я пока не инженер. Я только учусь :). Поэтому призываю к диалогу всех заинтересованных лиц. Тех,кто уже знает, и тех, кто хочет узнать. Тех, кто не ограничивается высказываниями, вроде "дайте ему быструю машину, он поедет гораздо быстрее". Конструктивная критика приветствуется!!!

helgi 06.11.2007 19:49

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Вложений: 4
Интересно, кого-нибудь из читателей интересовало устройство гоночного автомобиля серии ДТМ? Вообще, на фотографию, приведенную ниже, сначала не обратил внимания. Но приглядитесь. Под цифрой 1 – верхний рычаг передней подвески установлен немного не так, как на формулах. Объяснить это можно, используя приведенный ниже текст из книги Раймпеля «Шасси автомобиля». Только дополнительная тяга (под цифрой 2) выполнена очень похожей на рулевую. Имеет ли место в данном случае применение перевернутой схемы. Или это просто компоновка такая со смещением крепления к краю ступицы? Последнее маловероятно.
Вот, что говорит Раймпель :
«Почти все гоночные и спортивные автомобили оборудованы подвеской на двойных поперечных рычагах, что связано с их оптимальными кинематическими параметрами. На рис. 3.4.3.а приведена конструкция передней подвески автомобиля Порше-917, на рис. 3.4.3.б – задняя того же автомобиля. При торможении автомобиля на нижние рычаги действуют гораздо более сильные горизонтальные силы, чем на верхние, и, чтобы уменьшить нагрузки, действующие в месте крепления рычагов, создали увеличенную продольную базу с помощью дополнительных продольных штанг; на рис. 3.4.3.в приведена такая конструкция, приведенная на задней подвеске. Для предотвращения какого-либо изменения угла схождения колес под действием продольных сил, нижние рычаги установлены перевернутыми, то есть рычаги прикреплены к колесу основанием.»

helgi 06.11.2007 19:52

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Еще. Если у вас есть какие-нибудь вопросы, обращайтесь. Как говориться, обшарю все архивы, переверну всю институтскую библиотеку, изведу всех на кафедре, но докапаюсь до истины и мудрых книжек с картинками! Если будет много вопросов буду поступать в аспирантуру, чтобы был доступ к информации и знающим людям.

helgi 06.11.2007 22:11

Часто-часто от пилотов можно услышать, что, мол, страдали они на трассе от избыточной-недостаточной поворачиваемости. Неплохая отговорка:): кто знает, тот поймет, а кто не знает, не станет строить из себя дурака и обязательно поддакнет, мол, страдал, это точно. Так, что же это за поворачиваемость такая и с чем ее едят?

К сожалению, детсадовские ответы, в духе руль крутить меньше-больше надо, подходят для автошколы и невменяемых инструкторов. А у нас тут Технический Вид Спорта! Пора наводить порядок. А то в грязных скандалах разбираются все, а в том, что связано напрямую с самими гонками, специалистов маловато.

Сразу надо сказать, тема неподъемная и трудноперевариваемая. Пришлось сильно попотеть, чтоб перевести инженерный язык на уровень, понятный среднестатистическому болельщику. Надеюсь, подобное чтиво может скрасить дождливый субботний вечер. Основано оно на лекциях зав. кафедрой «Автомобили» МАДИ Андрея Михайловича Иванова, статьях журналиста и автогонщика Михаила Горбачева и подвесочного гуру Иорнсена Раймпеля. Как говорит наш любимый телеведущий, мы поехали.

Начнем с того, что вся мощь двигателя, все его, в нашем случае, 550 Ньютон-метров, передаются Матушке Земле через два относительно небольших эллипса в месте контакта колес с дорогой. Эти эллипсы и называются пятном контакта колеса с дорогой. Вот так и получается: если движок зверский, а резина посредственная, то весь пар в свисток уйдет. Но гонки, как известно, выигрывают в поворотах, в некоторых видах автоспорта даже в первых. А при криволинейном движении у шин проявляется масса интересных свойств, в части которых попробуем разобраться.

Ни для кого не секрет, что в повороте на машину действует центробежная сила. И сила эта каким-то образом должна действовать на шины. Даже если бы эти резинотехнические изделия были совершенно дубовыми, имел бы место эффект основанный на законах физики. Эту самую силу, направленную перпендикулярно движению, колесо может воспринять только в том случае, если начнет отклоняться от прямолинейного направления движения. Позволю себе привести иллюстрации из книги господина Раймпеля.


Вот тут и всплывает так называемый угол увода – штука очень полезная и нужная для гонщиков.


увеличение рисунка по клику


Автомобильное колесо хоть и круглое, но далеко не глупое. Оно всегда будет катиться в сторону наименьшего сопротивления. В обычных условиях пятно контакта – эллипс, и потому колесо катится прямолинейно. Но под воздействием внешних сил эллипс превращается в нечто почкообразное, следовательно, колесу удобнее будет катиться немного в бок, несмотря на то что направлено оно строго прямо. Такими силами могут быть центробежная сила в повороте, внезапный порыв ветра или тычок некультурного соперника на трассе.

Скорее всего, при замедленном повторе прохождения гонщиком поворота любители автоспорта замечали, что автомобиль как бы скользит по трассе, а колеса повернуты на больший угол, нежели направление движения. Раньше, когда теория качения колеса не была детально проработана, пилотам приходилось экспериментировать на трассе в поисках оптимального способа прохождения поворотов. После многих проб и ошибок наиболее быстрые спортсмены приходили к выводу, что в повороте более эффективно вести машину почти на гране скольжения. Попытаемся понять, почему.

Как видно из рисунка, под воздействием внешней силы сначала начинает деформироваться боковина шины, что очевидно. Затем одновременно с деформацией начинается проскальзывание пятна контакта. Именно в этот момент шина может передать наибольшую боковую силу, равную пределу по сцеплению (произведение коэффициента сцепления на вертикальную силу, приходящуюся на колесо). Значит, машина может развить в повороте максимальное ускорение, пройти его на большей скорости и оторваться от преследователей!


Дальнейший рост угла увода приводит к полной потере контроля над автомобилем, что нежелательно. Мастерство профессионалов заключается в поиске этого оптимального угла увода, той скорости, когда автомобиль начинает скользить и скорость прохождения поворота максимальна. Если не верите мне, можете посмотреть диаграмму, приведенную Раймпелем, человеком на порядки более уважаемым :))

По вертикали откладывается коэффициент сцепления в поперечном направлении, который и определяет максимальное угловое ускорение. Таким образом, скользя немного, можно пройти поворот на большей скорости.


Теперь, рассмотрев краешек темы угла увода, можно переходить непосредственно к поворачиваемости. С теоретической точки зрения было бы неплохо, если бы колеса у автомобилей не подвергались никаким углам увода и мы могли бы рассмотреть поворот, используя геометрию из пятого класса школы. Но тогда шины, как минимум, были бы дубовыми, что не понравилось бы пилотам, и не существовало бы никаких законов физики, что понравилось бы исключительно анархистам. Но в повседневной жизни передние колеса поворачивают не совсем туда, куда они направлены, а задние подруливают совсем не туда, куда нам хотелось бы.


Как видно из рисунка и формул, радиус поворота R зависит от угла поворота управляемых колес, углов увода колес, базы автомобиля L. На рисунке приведен пример автомобиля с жуткой избыточной поворачиваемостью. Нетрудно догадаться, что если угол увода задних колес больше угла увода передних колес, то поворачиваемость избыточная. Угол увода передних больше – поворачиваемость недостаточная. Парадоксально, но факт. Существует такая скорость, при которой автомобиль с избыточной поворачиваемостью будет просто вертеться волчком при малейшем повороте руля (смотри диаграмму справа).

Если приглядеться к формуле в верхнем правом углу, там фигурирует коэффициент К – коэффициент сопротивления боковому уводу. Он численно равен тангенсу угла наклона кривой из рисунка 4. То есть чем больше К, тем больше угол альфа, тем меньше деформируется боковина под воздействием внешней боковой силы.

Этого эффекта можно добиться многими способами. Выбрать состав резины жестче, поднять давление в шине. Не стоит забывать, что это, вместе и с агрессивным стилем пилотирования (скольжения), может привести к повышенному нагреву и износу протектора.

Есть еще один способ влияния на радиус поворота исходя из приведенной формулы.


Как видно из диаграммы, на коэффициент сопротивления боковому уводу в значительной степени влияет вертикальная нагрузка на колесо (статическая весовая или аэродинамическая на большой скорости). Приходим к выводу, что пилот, читавший умные книжки, может подобрать такие настройки прижимной силы, что на прямых его автомобиль будет обладать недостаточной поворачиваемостью, а в нужных поворотах за счет перераспределения веса – избыточной. Только загвоздка в том, что коэффициент этот изменяется далеко не пропорционально изменению веса (см. рисунок). В умении тонкой настройки и заключается отличие водителей самовозок от суперпрфессиональных пилотов.

Затронем теперь последний вопрос влияния поворачиваемости на поведение автомобиля на трассе. В начале истории автоспорта часто происходили непонятные аварии. Автомобиль без видимых причин терял управление и улетал с трассы. Происходило это чаще всего на высоких скоростях.


Опять эта поворачиваемость! Допустим, автомобиль, обладающий избыточной поворачиваемостью, движется прямо. Вдруг на него начинает действовать внешняя боковая сила (на рисунке с обозначением «с» – случайная). Колеса не могут не передать эту силу дороге. Появляется угол увода. Все бы ничего, если бы поворачиваемость была нейтральной. Тогда автомобиль сместился бы плоскопараллельно сам себе. То есть продолжал прямолинейное движение, только в соседней полосе. Но в нашем случае автомобиль начинает разворот вокруг некоторой точки О. Тут же появляется центробежная сила. Самое страшное, что она направлена в ту же сторону, что и случайная сила. Теперь пилот вряд ли сможет что-либо сделать. Он превращается в зрителя и наблюдает изнутри, как его машина несется боком в кювет.

Посмотрим, что будет при недостаточной поворачиваемости.


Под воздействием случайной силы автомобиль также начинает разворот вокруг точки О. Только теперь центробежная сила направлена в противоположную сторону случайной и компенсирует ее. Автомобиль в таком случае очень устойчив к внешним воздействиям.
В НАСКАР пилоты обычно настраивают машины именно на недостаточную поворачиваемость, ведь летать в отбойник после малейшего контакта с соперником – радости мало.

Игорь Тарасов 07.11.2007 01:11

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Здорово !!

helgi 07.11.2007 07:34

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Главное,чтоб я в своих выводах не ошибся:)вот я и просил знающих людей поправить,если что не так!

Dj RaScoolBaS 07.11.2007 09:32

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
так это твои чертежи или просто отсканированная спец. литература?!
Если первое, то ничего кроме :bravo: не могу сказать, если второе, то я искренне удивлен, что на русском языке вообще есть такие публикации :eek:

ХодОК 07.11.2007 10:29

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Будучи чистым гуманитарием ничего по делу сказать не могу, кроме восхищенного "О!" Скопировал себе текст в библотеку, почитаю еще разок на досуге. Заодно подумал - а не стоит ли подобные серьезные материалы заодно подвешивать и в виде word'овских файлов, для удобства скачивания. Может, даже стоит сделать отдельную библиотеку, наподобие фототеки...

fre3maN 07.11.2007 11:02

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
У меня есть вопрос:
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56064)
передаются Матушке Земле через два относительно небольших эллипса в месте контакта колес с дорогой

А разве это эллипсы? Разве не прямоугольная форма у пятна контакта?
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56064)
Но гонки, как известно, выигрывают в поворотах, в некоторых видах автоспорта даже в первых.

Эхх, не всегда все решается в 1м повороте ))

***

А так вообще - С У П Е Р ! ! ! Мне понравилось, раньше я к вопросу избыточной поворачиваемости подходил вообще чисто с точки зрения поведения на трассе, при этом чисто дилетантски, а теперь просветился ))

Но есть еще пожелание: мож ты о способах
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56064)
Этого эффекта можно добиться многими способами. Выбрать состав резины жестче, поднять давление в шине. Не стоит забывать, что это, вместе и с агрессивным стилем пилотирования (скольжения), может привести к повышенному нагреву и износу протектора.

Побольше расскажешь: как еще можно добиться избыточной/недостаточной поворачиваемости.
И еще об изменениях в углах атаки передних/задних антикрылььев, жесткости пружин, вымсоты положения кузова ))
В общем, вот такие вот мысли. И еще раз - большое спс! :bravo:

helgi 07.11.2007 11:21

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Ух,ребят.Вы меня за профессора не держите только:)

fre3maN 07.11.2007 11:49

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56138)
Ух,ребят.Вы меня за профессора не держите только:)

Да не, просто ты ж сам сказал ))
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56028)
Еще. Если у вас есть какие-нибудь вопросы, обращайтесь. Как говориться, обшарю все архивы, переверну всю институтскую библиотеку, изведу всех на кафедре, но докапаюсь до истины и мудрых книжек с картинками! Если будет много вопросов буду поступать в аспирантуру, чтобы был доступ к информации и знающим людям.

***

Мне на самом деле это интересно, я б с удовольствием почитал.

helgi 07.11.2007 12:24

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Ну,как говориться сам напросился:)рисунки в статье мои.Чертежи из книги Раймпеля.Вообще там серия из пяти книг,посвященных шасси автомобиля.В свободной продаже,естественно,их уже нет лет двадцать.Я их нашел в библиотеке и отсканировал.Там,как и в книге Гухо по аэродинамике,много интересных вещей.Только до многого я еще сам не 'дошел'.Я ведь не просто перепечатываю текст из книжки;)пытаюсь передать еще кусочек лекции с кафедры Автомобилей. дойду-напечатаю:)

fre3maN 07.11.2007 12:34

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56154)
Ну,как говориться сам напросился:)

дойду-напечатаю:)

Окей, спасибо - буду ждать! ;)

Vaska 07.11.2007 13:11

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Только загвоздка в том, что коэффициент этот изменяется далеко не пропорционально изменению веса (см. рисунок). В умении тонкой настройки и заключается отличие водителей самовозок от суперпрфессиональных пилотов.
Не поняла, что такое Rz на рисунке 5. Если можно, объясни этот рисунок подробнее.
И уж тогда было бы интересно чуть подробнее узнать о "тонких настройках.

Цитата:

Ходок
Заодно подумал - а не стоит ли подобные серьезные материалы заодно подвешивать и в виде word'овских файлов, для удобства скачивания. Может, даже стоит сделать отдельную библиотеку, наподобие фототеки...
Ну, ты, наверное, видел, что вордовский файл можно взять здесь - пост 15.

fre3maN 07.11.2007 13:16

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от Vaska (Сообщение 56163)

Ну, ты, наверное, видел, что вордовский файл можно взять здесь - пост 15.

В падлу региться - мож сюда зальешь?

helgi 07.11.2007 13:34

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
'Эр зет'-вертикальная сила,действующая на колесо.А 'тонкая настройка',она на то и тонкая,что только гонщик и инженер знает точную зависимость характеристик шин от различных факторов.Те графики,которые я привел,всего лишь частный случай,ясное дело:). Им доступны графики реальных шин,исходя из трассы,метеоусловий,они подбирают развесовку статическую и динамическую.

Vaska 07.11.2007 13:34

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Не могу, файл больше, чем можно вложить. Даже в архиве - там рисунки.
Вообще хорошо было бы это ограничение снять или увеличить разрешенный размер прикрепляемого файла.

Vaska 07.11.2007 13:47

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56173)
'Эр зет'-вертикальная сила,действующая на колесо.А 'тонкая настройка',она на то и тонкая,что только гонщик и инженер знает точную зависимость характеристик шин от различных факторов.Те графики,которые я привел,всего лишь частный случай,ясное дело:). Им доступны графики реальных шин,исходя из трассы,метеоусловий,они подбирают развесовку статическую и динамическую.

То есть это по сути не Rz, а Pz из русунка 2. Так и подумала.
То есть из рисунка видно, что при одинаковых приращениях, например, веса автомобиля (дельта Pz) можно получить разное изменение коэффициента сопротивления уводу. Все зависит от веса, к которому эти приращения добавляются. Правильно?

helgi 07.11.2007 13:57

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
В общем,да.Но не стоит забывать и про характер графика зависимости. И еще. Разгрузив передние колеса,мы нагружаем задние.А ведь изменения углов увода при одинаковых изменениях веса в плюс или минус будут совершенно различные.Об этом нужно помнить.

fre3maN 07.11.2007 14:06

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от Vaska (Сообщение 56174)
Не могу, файл больше, чем можно вложить. Даже в архиве - там рисунки.
Вообще хорошо было бы это ограничение снять или увеличить разрешенный размер прикрепляемого файла.

Залей в файлообменник!

Vaska 07.11.2007 14:24

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от fre3maN (Сообщение 56187)
Залей в файлообменник!

Смотри здесь

helgi 07.11.2007 14:52

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Вложений: 1
В тему про эллипсы. Представить себе это действительно трудно. Но прямогольниками здесь и не пахнет ;)

fre3maN 07.11.2007 14:55

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Угу, спс.

Vaska 08.11.2007 11:25

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
В продолжение начатого разговора здесь есть ряд интересных статей упоминавшегося Хельги
М. Горбачева.

helgi 08.11.2007 11:34

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Только сразу надо сказать.Вращаюсь я в этих инженерных кругах и часто слышу совсем различные оценки этих трудов.По-любому,чтобы понять в полном объеме эти статьи,надо знать теорию движения,что без Раймпеля проблематично...

Vaska 08.11.2007 11:47

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56335)
Только сразу надо сказать.Вращаюсь я в этих инженерных кругах и часто слышу совсем различные оценки этих трудов.По-любому,чтобы понять в полном объеме эти статьи,надо знать теорию движения,что без Раймпеля проблематично...


Ну ты же сам обещал отвечать на любые вопросы :)
Так что теория движения с Раймпелем в полном объеме - за тобой :)
А мы, если чего непонятно, будем спрашивать.

helgi 08.11.2007 12:19

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Хоккей. Посмотрим на проблему с другой стороны. Не могу же я прийти к знающим дядькам и сказать, раскажите мне, мол, про углы атаки антикрыльев. Нужно конкретизировать вопрос! Для начала надо найти главный вектор этого самого вопроса. Что мы хотим узнать? Из какой области? затем конкретизировать. чтоб мне не пришлось заказывать курс лекций часов на десять :)

Еще! Не идите на поводу у формул!!! всегда надо включать фантазию. Представлять, как это выглядит в "боевых" условиях. Меня поразил один факт. Было дело на кафедре Эксплуатации в каком-то институте. Они там со своими коэффициентами похлеще автомобилистов заморачиваются. Всякие коэффициенты технической готовности, выпуска на линию, износа и тому подобная никому не нужная сейчас бредятина. Так вот. Существовало себе вполне спокойно два каких-то коэффициента. Скажем так, А и Б. Один кандидат тех наук сидел как-то раз вечерком за чашкой чего-то там. И вдруг его осенило. А что будет, если А поделить на Б? Новый очень важный коэффициент, без которого жить нельзя, и вообще не понятно, как это люди раньше на машинах ездили и не знали этого коэффициента. Побежал он на утро в институт, сварганил работу по этому поводу и получил "доктора". А вот иди попробуй узнай у него, что этот коэфициент обозначает? Какова его физическая сущность?
Формулы, конечно, дело хорошее. Но если тупо следовать им, не представляя себе процесса, любой кабинетный профессор, вроде меня, может завести вас в такие дебри, какие полякам в 1612 и не снились.

К примеру об антикрыльях я вечером вернусь, сейчас немного занят. А пока, для разогрева, пара примеров на развитие воображения.

1. Что происходит с автомобильным колесом на скорости, скажем так под 200 км/ч? Ясное дело, оно быстро крутиться. Но как там с давлением и всем прочим обстоит дело?

2. Так ли уж кузовной автомобиль лучше формулы в плане сопротивления воздушному потоку (известная теория о том, что открытые вращающиеся колеса - головная боль для конструкторов).

3. Что на пит-стопе, при правильном его проведении, служит наиболее вероятной причиной для возникновения пожара?

fre3maN 08.11.2007 12:55

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56337)
1. Что происходит с автомобильным колесом на скорости, скажем так под 200 км/ч? Ясное дело, оно быстро крутиться. Но как там с давлением и всем прочим обстоит дело?

2. Так ли уж кузовной автомобиль лучше формулы в плане сопротивления воздушному потоку (известная теория о том, что открытые вращающиеся колеса - головная боль для конструкторов).

3. Что на пит-стопе, при правильном его проведении, служит наиболее вероятной причиной для возникновения пожара?

Для начала по поводу атаки антикрыльев: что будет если на передней оси поставить больший угол, а на задней меньший? И при этом сыграть на мягкости подвески? сспереди помягче, а сзади пожестче, как все это отразится на поведении, на стабильности болида в поворотах (медленных, средних, и скоростных), на прямой?..

Теперь попробую ответить:

1 Давление растет. )) Не знаЮ , просто так кажется.
2 Думаю, все зависит от площади лобового сопротивления. ну может не так сказал, но смысл в площади того, что режет воздух, чеще формула ниже кузова. Но при равной площади, думаю кузов лучше, так как более зализан будет, в частности те же колеса будут закрыты.
3 Пары топлива витают постоянно. Достаточно искры.

Vaska 08.11.2007 18:13

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56337)
1. Что происходит с автомобильным колесом на скорости, скажем так под 200 км/ч? Ясное дело, оно быстро крутиться. Но как там с давлением и всем прочим обстоит дело?

Давление ладно, тут более менее понятно (как мне кажется :) ): под влиянием результирующей всех сил, действующих на колесо (силы тяжести, прижимной и ей противоположной, крутящего момента, сопротивления и т.п.), быстро крутящаяся шина все время деформируется – ее отдельные участки сжимаются/растягиваются. Результат – нагревание, отсюда повышение внутреннего давления воздуха в шине. Не говоря уже о снижении прочности и износе резины.
А если обо «всем прочем», то нужно, наверное, оговорить условия. Мы говорим об автомобиле, который едет по прямой или по радиусу? О моменте разгона/торможения или о равномерном движении? Какая поверхность, по которой едет машина? И о каком колесе речь – ведомом или ведущем?

helgi 08.11.2007 18:50

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Ну...что-то мало смельчаков оказалось высказать свою мысль и продемонстрировать свою фантазию. Я в отличие от вас, если позволите, постараюсь не быть слишком поверхностным, но и углубляться в микроструктуру шины. Вообще, теория качения колеса - вещь малоизученная. И в данный момент нельзя сказать, что умные дяденьки в белых халатах знают почти все об этой важной детали автомобиля.

теперь по пунктам. выводы могут показаться очень странными, но принято считать именно ТАК:

helgi 08.11.2007 18:58

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
1.Вообще, рассматривают минимум четыре радиса колеса.
Rст - статический радиус. расстояние от поверхности дороги до оси неподвижного колеса, воспринимающего вертикальную нагрузку.
Rд - динамический - расстояние от поверхности дороги до оси катящегося колеса. Он-то нас и интересует.
Rк - кинематический = S/(2Пn) - особо любим у кабинетных профессоров.(S - проиденный путь, n-число оборотов) радиус условного недеформирующегося катящегося колеса. Если приглядеться, можно понять, что этот радиус может быть бесконечен ( при движении с заблокированными колесами ), а может быть равен нулю (при буксовании колеса)
Rсв - свободный радиус. когда колесо валяется у нас в багажнике)

helgi 08.11.2007 19:11

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
При движении с большой скоростью мельчайшие частицы поверхности колеса, да и все колесо вцелом, ясное дело испытывает действие сильнейшей центробежной силы. Кроме того, протектор разогревается, и, следовательно, расширяется. Получается, радиус колеса возрастает. возрастает настолько, что приходится вносить серьезные поправки в уравнения, учитывающие этот самый радиус. НО. Нагрев протектора совсем не означает, что давление в шине возрастает. Давление ПАДАЕТ. По неофициальным данным, на ВАЗе проводили эксперимент. Так вот обычная шина для моделей ВАЗа по расчетам должна взорваться из-за разрежения на скорости под 250 км/ч. Конечно, нкто натурных экспериментов не проводил, но подсчитать не поленились. Невероятно, но факт. Ясное дело, когда пилот приезжает в боксы или едет с маленькой (относительно) скоростью, телеметрия показывает повышение давления. Но мы рассматриваем определенные условия. А именно, высокие скорости. Здесь мы опять сталкиваемся с большой проблемой. Гонки - многофакторный эксперимент. Мы с вами можем рассмотреть только единичный случай, приняв действия всех факторов, кроме интересующего нас, постоянными. а такого в гонках не происходит никогда.

helgi 08.11.2007 19:23

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
2 Так-с. Рассмотрим машину ДТМ. Двигатель, как известно, расположен спереди. Его надо охлаждать? Тормоза надо охлаждать? Покрышки надо охлаждать? Если мы захотим обеспечить нормальный тепловой режим этих агрегатов, нам нужно детально проработать подкапотную аэродинамику. А прохождение воздуха в тесных объемах просчитать не намного легче, чем придумать наилучший способ спрятать вращающиеся колеса в аэродинамической тени. При всех прочих равных условиях коэффициент сопротивления воздушному потоку у машин с открытыми колесами меньше. Можно возразить, что антикрылья влияют на обтекание ( приводят пример, что Сх для формулы = 1, что хуже,чем у автопоезда). НО. Влияние этих самых дополнительных элементов учитывается в немного другом коэффициенте. (ну вот.и я скатился до этих самых коэффициентов :) ) В общем. Просчитать кузовной автомобиль и его подкапотную аэродинамику СЛОЖНЕЕ, чем справиться с нежелательным влиянием открытых колес.

Vaska 08.11.2007 19:23

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Боюсь, скоро придется формулы приводить...

LuckyStrike FAN 08.11.2007 19:25

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Имея тройку по физике в году,читаю и ужасаюсь...:lol:
Но все равно респект helgi за инфу.

helgi 08.11.2007 19:27

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Я не зря сказал, что пит-стоп проводиться по всем правилам. Концентрация паров бензина незначительна, иначе бы остановки все время проходили бы с огоньком. А вы никогда не замечали, что механники стараются как можно быстрее поменять колеса,а если тормозные механизмы долго остаются незакрытыми их стараются охладить? Самое взрывоопасное вещество в этот момент - угольная пыль, нагретая до огромных температур. для того, чтобы ей взорваться достаточно 15 секунд постоянного увеличения концентрации нагретой пыли. Вот такие пироги. Если бы все было просто, папуасы давно стали бы чемпионами мира! ;)

Vaska 08.11.2007 19:32

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
По первому вопросу: получается, что разогрев шины ведет к увеличению давления внутри, а ее расширение - к снижению. А какой процесс преобладает и для любых ли составов резины происходит именно снижение давления?

ХодОК 08.11.2007 19:36

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Цитата:

Сообщение от helgi (Сообщение 56494)
Вот такие пироги.

Насчет ОДВ не подумал. В принципе, наиболее доступные источники высокой температуры - тормоза и выхлопная система, но сами по себе они непосредственно перед пит-стопом не нагружены и от горючих материлов изолированы. Подумал, не могли бы они подпалить резину на треке

helgi 08.11.2007 20:03

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Вложений: 2
По поводу антикрыльев. Придется привести слова знающего человека.
Гухо говорит :
"Для формы кузова, оптимизированного с точки зрения аэродинамического
сопротивления, дополнительную прижимающую силу можно получить, лишь пойдя на увеличение силы сопротивления воздуха. Однако, выбирая мероприятия для увеличения прижимающей силы, можно найти решение, приводящее к минимальному увеличению аэродинамического сопротивления. В качестве примера на рис. 7.12 для сравнения приведены поляры для форм задка с приподнимающейся верхней поверхностью и с плавно спускающейся, но имеющей антикрыло.
На рис. 7.13 приведены зависимости между подъемной силой и силой сопротивления воздуха (поляры) для различных типов автомобилей "Порше". В зависимости от мощности устанавливаемого на автомобиль двигателя и предусмотренной области применения удается найти приемлемый компромисс. Имея поляры автомобиля и зная его мощностные параметры, можно рассчитать оптимальные значения прижимающей аэродинамической силы для любой определенной трассы гонок, Такого типа диаграммы приведены Поттхоффом.
На рис. 7.14 представлены результаты расчета Поттхоффа для приведенной треугольной дистанции. Больший участок движения по прямой смещает оптимум к меньшим значениям прижимающей силы, и напротив, увеличение радиуса поворота, при тех же длинах прямолинейных участков, требует наличия прижимающей силы большей величины для уменьшения времени прохождения круга.
В общем случае автомобили, оснащенные более мощными двигателями, требуют соответственно более высоких коэффициентов прижимающей силы. Гоночные автомобили группы 6 с мощностью двигателя примерно 425 кВт (580 л.с.) для Нюрбургринга, имеющего множество поворотов, требуют увеличения на 80% прижимающего аэродинамического усилия по сравнению с гоночной трассой Ле Ман с относительно длинными прямолинейными участками. Прототипы для гонок Кан Ам, с мощностью двигателя примерно 735 кВт (1000 л.с.) имеют коэффициент прижимающей (отрицательной подъемной) силы Са ~ -1,0 —1,1. Прижимающая сила для такого автомобиля при скорости около 300 км/ч достигает значения, равного его собственному весу."

helgi 08.11.2007 20:13

Re: Серьезный разговор о теории и технике
 
Vaska Мягкая резина разогревается быстрее. Но и расширяется она больше. На счет плотности, каюсь, не знаю, тяжелее ли жесткий тип. Если тяжелее, то и центробежная сила должна действовать больше. Центробежная сила пропорциональна квадрату скорости, а по сему, значение ее возрастает в квадратической зависимости. Сила сопротивления качению колеса также завязана на скорость. Но характер возрастания носит более линейный характер. Следовательно. Существует некая критическая точка, где значение центробежной силы значительно превышает вклад от нагрева протектора из-за сопротивления дороги. Опять же. Мы заморозили другие факторы. Мы не учитываем возрастание и характер возрастания прижимной силы. Тут уж одним кабинетным профессором не обойдешься. Но мне сдается, чем сильнее нагружен автомобиль, чем мягче состав резины, скорость приблизительно средне-максимальная преобладает повышение давления. Если автомобиль ненагружен, состав твердый, скорость максимальная имеет место разряжение.

ХодОК Имелось в виду взрыв самой пыли, а не взаимодействие с парами бензина.


Текущее время: 23:54. Часовой пояс GMT +3.

vBulletin v3.8.4, Copyright ©2000-2024.
"Форум Gp-Smak.ru - Самый смак автоспорта!" Copyright ©
При копировании любых материалов форума ссылка на источник обязательна.
Доработано: Женя-Jaguar & Dj RaScoolBaS