Теория управления автомобилем и обмен практическим опытом, "Гоняй на гонках, а не в городе" Опции

[Ыршлщ]

Прежде всего хочу сразу сказать, что данная тема открыта мной, но публиковать в ней буду материалы, почерпнутые из различных статей, форумов, блогов и т.п. источников. Чтобы не было недопонимания ..., цитируемое будет приведено курсивом.

Почему я создал эту тему? С одной стороны, любой из вас может самостоятельно найти любой интересующий материал. С другой - не всегда и не всем известно что именно искать и всегда лучше, когда информация собрана в одном месте. Кроме того очень хочу, чтобы и вы высказывали своё мнение, делились различной информацией и собственным опытом - в общем, дополняли и поддерживали данную тему. Также прошу в ходе обмена мнениями вести конструктивный диалог и не скатываться в говносрач центрального фикалосброса, т.к. он не конструктивен и ничего кроме увеличения говна в мире не порождает.

И ... "гоняйте на гонках, а не в городе"




А начать предлагаю с прохождения теста ссылка доступна только зарегистрированным

Он позволяет узнать свой уровень навыков и умений в области безопасного вождения автомобиля!


Тест состоит из 15 вопросов, его прохождение занимает несколько минут.
По окончании теста вы увидите свой результат с указанием числа правильных и неправильных ответов.

Полученные вами результаты прохождения теста прошу занести в голосование. Так мы поймём, каким "багажом" мы уже обладаем.Сам результат оглашать не обязательно.

Второй вопрос, я полагаю всем понятен и комментировать его излишне.





P.S. Мой результат:

87% - 13 правильных ответов
13% - 2 неправильных ...

неправильно ответил на вопросы:
- "Автомобили", т.к. думал, что ... безопасней всего
- "Эффективность вождения", т.к. не привык я следить, что расход топлива зависит от ...

Сообщение отредактировал Ыршлщ - 6.2.2014, 19:56

[Ыршлщ]

Брайан Бекман

Давайте продолжим анализировать торможение . Перераспределение веса при ускорении и поворотах это примерно тоже самое . Мы не будем брать в учет такие тонкости как подвеска и деформация колес . Эти вещи очень важны , но вторичны . На рисунке показан автомобиль и силы , действующие при торможении в 1g. 1g означает , что тормозная сила равна весу автомобиля .




На этом рисунке, черно -белый кружок в центре это ЦТ. G это сила тяжести которая давит автомобиль к центру земли. Это и есть вес автомобиля (вес это другое слово для обозначения силы тяжести). Законы природы, объясненные Альбертом Эйнштейном, таковы что гравитационные силы, такие как инерция, действуют на объект через его ЦТ. Этот факт может быть рассмотрен более подробно, но это объяснение уведет нас слишком далеко от темы перераспределения веса.
Lf это подъемная сила действующая от земли на передние колеса , а Lr это подъемная сила действующая на задние колеса . Эти подъемные силы вполне реальны и действуют так же , как подъемная сила удерживающая самолеты в воздухе . Эти силы держат автомобиль на поверхности земли и не позволяют ему провалится сквозь землю.


Часто мы не замечаем того что земля действуют на объекты , поскольку это слишком обычное явление , но это ключевое явления в динамике автомобиля . Это важно по следующей причине : величина этой силы определяет свойство резины цепляться , а дисбаланс между передней и задней подъемными силами вызывает недостаточную или избыточную поворачиваемость . Рисунок показывает только силы действующие на автомобиль , но там нет сил действующих на Землю и её центр тяжести . Третий закон ньютона указывает на то , что эти силы равны по величине и направлены противоположно , но мы сконцентрируемся на том , как земля и гравитация влияют на автомобиль .
Если автомобиль стоит или движется по инерции, а его распределение веса по осям составляет 50% -50%, тогда Lf по величине будет равна Lr. Сумма Lf + Lr всегда будет равна G – весу автомобиля. Почему? По первому закону Ньютона. Движение автомобиля не изменяется в вертикальном направлении, по крайней мере, до тех пор, пока он не начнет взлетать, поэтому общая сумма всех сил в вертикальном направлении будет равняться нулю. G будет направлена вниз, в противовес Lf и Lr, направленным вверх.


Торможение вызовет увеличение Lf относительно Lr, « зад станет легче » как часто говорят пилоты . Рассмотрим тормозные силы спереди и сзади - Bf и Br на рисунке . Они толкают шины назад , которые в свою очередь толкают колеса , которые в свою очередь толкают элементы подвески , которые в свою очередь толкают назад всю оставшуюся часть автомобиля , замедляя его . Эти тормозные силы действуют на автомобиль на уровне земли , в то время как инерция старается сохранить движение вперед на уровне ЦТ . Таким образом , тормозные силы создают крутящий момент в ЦТ . Представьте , что Вы выдергиваете скатерть из под стоящих на столе чашек и канделябра . Эти объекты будут наклонятся или даже вращаться вокруг собственной оси , это будет проявлено больше для длинных вещей и будет зависеть от того насколько сильно вы будете дергать скатерть . Склонность к вращению автомобиля при торможении физически идентична .
Тормозной крутящий момент действует на автомобиль сходно с тем , как если надавить сверху на переднюю часть автомобиля . До тех пор пока автомобиль не соприкасается с землей только передними колесами , некоторые другие силы противодействуют этому явлению по первому закону Ньютона . Это не может быть сила G, поскольку она направлена из ЦТ . Только подъемные силы могут создавать силу противодействия и единственное решение этой проблемы это увеличение Lf по отношению к Lr. Буквально : земля при торможении толкает сильнее передние шины вверх , удерживая автомобиль от переворота вперед .


Но насколько Lf превышеает Lr? Тормозной крутящий момент пропорционален тормозным силами и высоте ЦТ . Для примера возьмем высоту ЦТ равной 50 см . Противовесный тормозному крутящий момент пропорционален Lf умноженной на половину колесной базы ( при распределении веса между осями 50-50) минус Lr умноженной на половину колесной базы (на то время пока Lr помогает тормозным силам перевернуть автомобиль ).

Lf выполняет много функций : она должна противостоять крутящему моменту , тормозным силам и подъемным силам на задней оси . Давайте возьмем колесную базу равную 2.5 м. Пока мы тормозим с усилием в 1g, тормозные силы будут равны весу G, допустим 1500 кг . Всё вышесказанное суммируется в следующих уравнениях :


1500 кг * 0.5 м. = Lf * 1.25 м. – Lr * 1.25 м. Lf + Lr = 1500 кг . (это верно всегда )
При небольшом преобразовании мы можем посчитать следующее : Lf = 750 + (1500 / 5) = 1050 кг.; Lr = 750 – (1500 / 5) = 450 кг


Таким образом , при торможении в 1g наш экспериментальный автомобиль получит дополнительных 300 кг нагрузки на передние шины , которые переместятся с задних колес . Делая подобный анализ с более обобщенным автомобилем с высотой ЦТ h, колесной базой w, весом G, распределением веса d (выраженной в доле веса на передней оси ) и тормозной силой B, мы можем получить следующее : Lf = dG + Bh / w, Lr = (1 - d)G – Bh / w;
Эти уравнения могут быть использованы для подсчета распределения веса при ускорении при представлении силы ускорения как обратной силе торможения . Если вы хотитие выяснить силу ускорения полученую скажем от G-сенсора , просто умножьте её на вес автомобиля ( второй закон Ньютона ). Перераспределение веса в поворотах может быть проанализировано тем же способом , только в этом случае колесная база заменяется на колею , которая всегда равна 50% ( не принимая во внимание вес водителя ). Те из вас кто имеет инженерную или научную склонность могут получить эти уравнения самостоятельно . Уравнения для автомобиля одновременно поворачивающего и тормозящего гораздо более сложны и для получения требуют некоторых математических приемов .

Теперь Вы знаете , как происходит перераспределение веса . Следующая тема , которая приходит мне в голову это физика сцепления шин , которая объясняет , как перераспределение веса может привести к появлению избыточной или недостаточной поворачиваемости .



Сообщение отредактировал Ыршлщ - 19.2.2014, 1:52