Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Настройки шасси

Свернуть
X
 
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

  • Настройки шасси

    Решил тут накропать статейку. Если понравится, отписывайтесь, может эта статья превратится в серию статей.

    Картинг полон мифов и легенд. Одним из таких мифов является миф о том, что в картинге все совсем не так как в нормальном (большом) автоспорте. Мой личный опыт мне говорит об обратном. Все то же самое. Только надо знать некоторые особенности. И мне кажется я нашел то, что вы не найдете ни в одной книжке о картинге. И даже зарубежная литература и учебники по настройкам шасси об этом не говорят. То ли потому что инженеры, которые реально знают почему так, не пишут книг, то ли потому что сами не знают. Это миф про заднюю ось.

    Любому гоночному инженеру известны простые правила – хочешь увеличить зацеп на какой-нибудь оси, делай её мягче. Но в картинге все наоборот – чем задняя мягче ось, тем меньше на ней становится зацепа. На плохой зацеп ставят жесткую ось, длинные ступицы, зажимают третий подшипник. На большой же зацеп наоборот ось ставят помягче, устанавливают короткие ступицы, распускают третий подшипник. В чем же причина? Попробую теоретически объяснить почему в картинге работает казалось бы прямо противоположный подход к настройке задней оси, чем в «больших» гонках. Я могу, конечно, ошибаться, но на моей практике, когда я провел серию экспериментов и тестов и начал применять это знание в настройках шасси, оно работало как точные швейцарские часы и ни разу меня не подвело.

    Начнем с развенчания мифа. Говорят, что более жесткая задняя ось лучше «прижимает» колесо к дороге, поэтому зацеп становится больше. Весь прикол заключается в том, что ось ничего не может «прижимать» по определению. С точки зрения законов физики прижимает машину к дороге не жесткость оси, а сила тяжести, а она от жесткости оси не меняется. Поэтому такое объяснение этого феномена меня совершенно не устроило, и я продолжил поиски.

    Поскольку человечество за всю историю своего существования изобрело только два способа познания этого мира – анализ и синтез, начал я с анализа. То есть с поиска первопричин, которые объединяясь в цепочку могут вывести на понимание того, как все моменты складываются воедино. И начало это в теории шины.

    Развал колес. Любой опытный гоночный инженер знает, что развал очень важный момент в настройках гоночного автомобиля. Небольшой отрицательный развал колес добавляет силы сцепления шин с дорогой. Когда автомобиль проезжает поворот, он испытывает «боковые» нагрузки, которые приводят к «крену» автомобиля и изменению развала на внешнем «дозагруженном» колесе. И если при крене автомобиля развал на внешнем колесе уходит в положительный, происходит резкая потеря силы сцепления. Поэтому частенько в «статике» развал делают значительно больше, чем небольшой, дабы в момент максимального «крена» шасси в повороте, он не уходил в положительный. Но большой развал уменьшает пятно контакта, поэтому после увеличения отрицательного развала больше определенного угла сила сцепления в повороте начинает падать, увеличивается износ внутренней кромки шины. Ну а сила сцепления шин с дорогой на торможении начинает страдать уже с самого начала увеличения угла развала и при большом угле развала нормально тормозить уже не получается совершенно, так же как и разгоняться. В таких условиях, если машина едет в пределе «боковой» силы, при любом приложении продольной нагрузки на шины, они не выдерживают и срываются. Так вот, нам нужен оптимальный угол развала, который в повороте, учитывая крен автомобиля, будет позволять использовать максимальную площадь пятна контакта, при этом сохраняя небольшой отрицательный развал колес.

    В «большом» автоспорте делая ось мягче (ставя более мягкие пружины, или устанавливая более мягкий стабилизатор), мы увеличиваем «механический» зацеп шин с дорогой. При этом правда увеличиваются крены. Для компенсации кренов увеличивают развал и ищут баланс этих двух составляющих.

    И совершенно то же самое в картинге. За одним только но – в картинге на задней оси невозможно отрегулировать развал. Делая ось мягче, ты одновременно увеличиваешь её прогиб и автоматом увеличиваешь развал задних колес. На маленьком зацепе силы сцепления шин с дорогой не достаточно, чтобы создать достаточный крен шасси и выровнять пятно контакта, чтобы оно работало всей плоскостью. Поэтому более жесткая ось в первую очередь приводит к увеличению зацепа по составляющей «развал» и уменьшению по составляющей «мягкость/жесткость». Но на ровных трассах развал важнее, чем жесткость. На большом же зацепе крены становятся достаточно большими и доходят до того, что развал на внешнем заднем колесе может уходить в сторону положительного, что сразу приводит к резкому уменьшению силы сцепления, а пилот чувствует как машина начинает задней осью прыгать по дороге и ломать ему ребра.

    А вот на кочковатых трассах большее значение может играть уже не развал задних колес, а жесткость задней оси. То есть «механический зацеп» начинает играть большую роль, чем площадь пятна контакта. Как пример – гонка в Магнитогорске в 2012 году. Пилот класса KZ-2 Белозеров Сергей, ехал на самой мягкой оси, которая только была в линейке CRG. На этих кочках он загнул их 7 штук, но для своих конкурентов был просто не досягаем, когда они разобрались с двигателем.

    Так что же делать, чтобы увеличить силу сцепления? Если трасса ровная, то развал имеет большее значение, поэтому более жесткая ось будет давать больший зацеп. До момента, пока держак не вырастет до таких значений, что станут слишком большие крены и машина не начнет прыгать. Как только машина начала прыгать, надо либо понижать центр тяжести (опускать раму, сиденье и т.д.), либо ставить мягче ось. А вот на кочковатой трассе уже не все так однозначно. Надо пробовать. В любом случае команда «практиков» у которой есть возможность экспериментировать, всегда обыграет команду теоретиков, у которых почти нет тестов. Это автоспорт и таковы его правила.

    Удачи на гоночных трассах. Если есть что ответить или возразить, буду очень рад и признателен.
    Последний раз редактировалось к.а.; 03.02.2014, 09:26.
    Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

  • #2
    А есть данные по шинам? Мне картинговые не попадались. Как раз зависимость боковой силы от развала и вертикальной нагрузки для задних колес больше всего интересует.

    Комментарий


    • #3
      Сообщение от cfx Посмотреть сообщение
      А есть данные по шинами? Мне картинговые не попадались. Как раз зависимость боковой силы от развала и вертикальной нагрузки для задних колес больше всего интересует.
      Какие данные? Вот эти - зависимость боковой силы от развала и вертикальной нагрузки? Зачем они тебе?
      Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

      Комментарий


      • #4
        Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
        Какие данные? Вот эти - зависимость боковой силы от развала и вертикальной нагрузки? Зачем они тебе?
        Именно те, о которых написал, но полный набор тоже не помешает)
        Для разделения сложного процесса движения карта, включающего в себя циркуляцию мощности, деформацию несущей системы, работу шин с неизвестными нестандартными характеристиками, на составляющие.

        Комментарий


        • #5
          Сообщение от cfx Посмотреть сообщение
          Именно те, о которых написал, но полный набор тоже не помешает)
          Для разделения сложного процесса движения карта, включающего в себя циркуляцию мощности, деформацию несущей системы, работу шин с неизвестными нестандартными характеристиками, на составляющие.
          Нет, лично меня это совершенно не интересует. И если ты их выложишь, я конечно посмотрю, только ты все равно не сможешь с этими данными ничего рассчитать.
          Потому как таких данных не существует в природе. Если кто-то их рисует, то он либо не корректно ставил эксперименты, либо банально выдает желаемое за действительное.
          Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

          Комментарий


          • #6
            Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
            Нет, лично меня это совершенно не интересует. И если ты их выложишь, я конечно посмотрю, только ты все равно не сможешь с этими данными ничего рассчитать.
            Потому как таких данных не существует в природе. Если кто-то их рисует, то он либо не корректно ставил эксперименты, либо банально выдает желаемое за действительное.
            Считать не собирался. Подобный расчет мог бы представлять скорее академический интерес, поскольку для получения практически-значимых результатов потребуются достоверные данные по шинам и модель пилота с обратной связью, воспроизводящая не самую удобную в моделировании специфику действий при переходе от торможения к повороту.

            Вопрос не в конкретных числах, определяемых состоянием покрытия, температурой и пр. в эксперименте, а в общей форме зависимостей, которую вполне возможно выделить при грамотной постановке и которая лежит в основе всех теорий движения колесных машин.

            Например, обратная зависимость предельной боковой силы оси автомобиля от поперечного перераспределения веса (которое в свою очередь определяется угловой жесткостью и демпфированием) при нулевом развале вытекает именно из нелинейных свойств шин.

            Комментарий


            • #7
              Хорошая тема, интересная, и во многом согласен, кроме вот этого момента:

              Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
              Начнем с развенчания мифа. Говорят, что более жесткая задняя ось лучше «прижимает» колесо к дороге, поэтому зацеп становится больше. Весь прикол заключается в том, что ось ничего не может «прижимать» по определению. С точки зрения законов физики прижимает машину к дороге не жесткость оси, а сила тяжести, а она от жесткости оси не меняется. Поэтому такое объяснение этого феномена меня совершенно не устроило, и я продолжил поиски.
              Нас же интересует сила которая прижимает колесо в повороте по большей части, а она является суммой нескольких. Сила притяжения у нас только в статике работает, когда авто стоит на месте.
              А в повороте у нас идет уже центробежная, где вес играет роль, но скорость и плечо решают. Вес то не меняется, а они да.

              И чем мягче мы берем ось, тем больше теряем в "прижимании колеса", так как чем мягче ось, тем сильнее она гнется, а это отнимает прижим.
              (Они в разные стороны направлены - ось гнется грубо говоря за счет силы реакции опоры если я правильно понимаю)
              Зато это дает как раз развал, который не уходит куда не надо. Теряем в прижиме - находим в развале.

              Аналогично со ступицами: чем длиннее ставим ступицы, тем меньше даем гнуться оси (в конкретной её части, что важно), и тем сильнее можем прижать колесо в повороте жертвуя частично развалом.

              Очень характерный момент, это то что мягкая ось с длинными ступицами будет работать в интересном режиме с точки зрения баланса прижим + развал.

              В остальном пришел к тем же выводам - надо тестить и находить оптимальное решение под трассу и её состояние и задачу: бывают трассы где на квалу решения хватит, а вот гонку мягкая ось может и не выдержать. И тогда тоже надо находить компромиссы - возможно отказаться от атаки какого-то поребрика если ситуация в гонке позволяет и мы контролируем отрыв, чтобы не рисковать загнутой осью, но при этом иметь возможность этот самый отрыв создать в начале гонки и в другой момент когда понадобится.

              Применительно к РФ - наша специфика такова, что на трассах часто в первые дни ни то что зацепа - там вообще ничего нет. И мы стоим перед выбором - либо строить карт на эти условия, понимая что когда появится держак надо будет перестраивать, либо мучать пилота (что часто делают ленивые команды) гоняя его по трассе на авто настроенном на держак, когда ощущение что ты на сликах по дождю едешь, либо вообще ждать когда условия станут ближе к гоночным, и тогда уже начинать работу. Очень часто во время квалы особенно если перед нашим классом вкатили резину несколько других классов, пилоты сталкиваются с тем, что резко все поменялось и не могут показать хорошее время. Недалекие команды характеризуют таких пилотов фразой - не умеет на новом колесе гонять, хотя обычно это именно фейл команды которая не учла то, как изменится трасса.
              Последний раз редактировалось CROSS; 03.02.2014, 13:29.
              "Success is not final, failure is not fatal: it is the courage to continue that counts"

              Комментарий


              • #8
                Нет, Андрей, ничего у нас при изгибе не отнимает прижим и не прибавляет. У нас есть вес автомобиля, и есть реакция опоры. Мягкая ось/подвеск/шина/и т.д. демпфируют нагрузку, которая приходится от неровностей дороги и позволяет увеличить силу сцепления шины. Так называемый "mecanical grip". Именно поэтому если брать прижим осью, то чем мягче ось, тем она лучше должна держать дорогу.

                Измениться может только время, за которое произойдет выравнивание между силами действия и противодействия. Но на устоявшемся маневре это уже не важно.
                Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

                Комментарий


                • #9
                  Сообщение от cfx Посмотреть сообщение
                  ....

                  Например, обратная зависимость предельной боковой силы оси автомобиля от поперечного перераспределения веса (которое в свою очередь определяется угловой жесткостью и демпфированием) при нулевом развале вытекает именно из нелинейных свойств шин.
                  А по рабоче-крестьянски можно? Так, чтобы понятно было...
                  Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

                  Комментарий


                  • #10
                    Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
                    Нет, Андрей, ничего у нас при изгибе не отнимает прижим и не прибавляет. У нас есть вес автомобиля, и есть реакция опоры. Мягкая ось/подвеск/шина/и т.д. демпфируют нагрузку, которая приходится от неровностей дороги и позволяет увеличить силу сцепления шины. Так называемый "mecanical grip". Именно поэтому если брать прижим осью, то чем мягче ось, тем она лучше должна держать дорогу.

                    Измениться может только время, за которое произойдет выравнивание между силами действия и противодействия. Но на устоявшемся маневре это уже не важно.
                    Возьми весы, положи на них груз весом 1 кг. А потом попробуй прижать его к весам к примеру полотном от пилы - сначала прижимай жестким вариантом, то есть ребром и смотри на весы, а потом мягким - полотном (когда оно будет гнуться легко), и тоже смотри на весы. Усиилие постарайся прикладывать одинаковое. Также можешь взять поближе и подальше меняя рычаг.

                    Оно безусловно влияет, и уменьшает силу прижима - и в теории, и на практике. Не может совершаться работа без затрат энергии, а изгиб оси это работа.
                    "Success is not final, failure is not fatal: it is the courage to continue that counts"

                    Комментарий


                    • #11
                      Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                      Хорошая тема, интересная, и во многом согласен, кроме вот этого момента:



                      Нас же интересует сила которая прижимает колесо в повороте по большей части, а она является суммой нескольких. Сила притяжения у нас только в статике работает, когда авто стоит на месте.
                      А в повороте у нас идет уже центробежная, где вес играет роль, но скорость и плечо решают. Вес то не меняется, а они да.
                      Ты уходишь дальше. В данном случае рассматривается только жесткость задней оси. Ширина колеи, а следовательно плечо, не меняется. Не беги впереди паравоза.

                      Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                      И чем мягче мы берем ось, тем больше теряем в "прижимании колеса", так как чем мягче ось, тем сильнее она гнется, а это отнимает прижим.
                      Буду тебе признателен, если ты обозначишь определения термину "Прижим". В Динамике, а так же и в Статике я такого термина не знаю.
                      Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                      (Они в разные стороны направлены - ось гнется грубо говоря за счет силы реакции опоры если я правильно понимаю)
                      Зато это дает как раз развал, который не уходит куда не надо. Теряем в прижиме - находим в развале.
                      Поскольку "прижим" это выдуманый тобой термин, которого в природе не существует, остановимся на развале.

                      Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                      Аналогично со ступицами: чем длиннее ставим ступицы, тем меньше даем гнуться оси (в конкретной её части, что важно), и тем сильнее можем прижать колесо в повороте жертвуя частично развалом.
                      Аналогично с этим же.

                      Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                      Очень характерный момент, это то что мягкая ось с длинными ступицами будет работать в интересном режиме с точки зрения баланса прижим + развал.
                      Ну и то же самое здесь.

                      Ставя жесткие/длинные ступицы, ты уменьшаешь прогиб оси, а следовательно развал.

                      Еще раз, Андрей. Стандартная гоночная теория гласит, хочешь сделать больше зацепа, делай мягче. Если прижим, это то, что увеличивает зацеп, то на мягкой оси его больше. А не на жесткой. Картингисты придумывают то, что противоречит законам физики и то, что проверено на "больших" гонках. Я так думаю, что я нашел именно причину этого противоречия. Ты пытаешься вернуть обратно...
                      Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

                      Комментарий


                      • #12
                        Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                        Возьми весы, положи на них груз весом 1 кг. А потом попробуй прижать его к весам к примеру полотном от пилы - сначала прижимай жестким вариантом, то есть ребром и смотри на весы, а потом мягким - полотном (когда оно будет гнуться легко), и тоже смотри на весы. Усиилие постарайся прикладывать одинаковое. Также можешь взять поближе и подальше меняя рычаг.

                        Оно безусловно влияет, и уменьшает силу прижима - и в теории, и на практике.
                        Ты полный подлец. Так может рассуждать только юрист или финансист. Технарь вжизнь бы не привел такой пример. Какая пила? Ты зачем в эксперимент с 1 кг. веса добавляешь свой вес, передающийся через пилу?

                        Ужась.
                        Изгиб оси, это не работа, это деформация. ))))
                        Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

                        Комментарий


                        • #13
                          Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
                          Ты полный подлец. Так может рассуждать только юрист или финансист. Технарь вжизнь бы не привел такой пример. Какая пила? Ты зачем в эксперимент с 1 кг. веса добавляешь свой вес, передающийся через пилу?

                          Ужась.
                          Изгиб оси, это не работа, это деформация. ))))
                          Нет никакого своего веса. Есть сила которую ты прикладываешь. Полотно пилы просто как пример оси: ребром жестко, полотном мягко.

                          В общем спорить наученный опытом смысла не вижу, но ты заблуждаешься. подумай, и ты поймешь это.
                          "Success is not final, failure is not fatal: it is the courage to continue that counts"

                          Комментарий


                          • #14
                            Сообщение от CROSS Посмотреть сообщение
                            Нет никакого своего веса. Есть сила которую ты прикладываешь. Полотно пилы просто как пример оси: ребром жестко, полотном мягко.

                            В общем спорить наученный опытом смысла не вижу, но ты заблуждаешься. подумай, и ты поймешь это.
                            Чего мне понимать то? Я и так все понимаю.
                            Ты лучше проведи эксперимент, поставь пилу на весы и сам встань сверху на пилу. И раздвигая и сдвигая ноги посмотри насколько изменятся цифры на весах. Будешь сильно удивлен.

                            А свой вес есть, это масса, умноженная на силу гравитации.
                            Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.

                            Комментарий


                            • #15
                              Сообщение от к.а. Посмотреть сообщение
                              Чего мне понимать то? Я и так все понимаю.
                              Ты лучше проведи эксперимент, поставь пилу на весы и сам встань сверху на пилу. И раздвигая и сдвигая ноги посмотри насколько изменятся цифры на весах. Будешь сильно удивлен.
                              Это статика. Система карт + пилот в повороте загружает внешнее колесо суммой сил. Есть вес системы, есть центр масс, есть центробежная сила, и так далее. Эксперимент который я описал как раз показывает подобную ситуацию.

                              Ты же говоришь о ситуации карт стоит на месте.
                              "Success is not final, failure is not fatal: it is the courage to continue that counts"

                              Комментарий

                              Обработка...
                              X