пилотирование

Точнее сказать так.

Таким образом механическое сцепление в повороте равно нагрузке которая передаётся на колёса, которая не может быть больше силы тяжести минус и зависит от жёсткости пружин и стабилизаторов, давления в шинах ,минус трение в амортизаторах(сила сопротивления перемещению штока при разных его скоростях и направлениях перемещения)
и минус потери, вызванные перераспределением веса(из-за того что в поворотах, на разгонах и торможениях из одних колёс уходит больше веса, чем приходит на другие). А реакция опоры исходящая из пятна колеса с трассой всё это уравновешивает. При этом ход подвески и развал влияет на то, насколько гармонично будет уравновешиваться нагрузка, которая передаётся на колесо.

Тихо сам с собою, я веду беседу!

Да, еще один заповедник. Наукообразное мудрствование... Бред, конечно. Но по крайнем мере он не агрессивный. Может он вообще троллит инженеров. По моему прикольно даже.

Затихло.... межсезонье....
Вот листочек пролетел...
"Колеса прогнали сон
Но поезд идет бутыль опустела
И тянет поговорить"
"...насколько гармонично будет уравновешиваться нагрузка, которая передаётся на колесо..."?
"...не смогут обеспечить стабильного поведения..."
"... добиться минимизации неравномерности коэффициента поворачиваемости..."
" А иногда, наоборот, связал чётко 2-3 слова
и все сразу всё поняли,
а всякая лишняя ненужная информация отвалилась".


Хорошо сказано!

______________________________ __________________
(Первые две строчки -мои!)

Сейчас думаю начал понимать важность развала колёс. Тут, возможно, может сработать принцип такой, что слишком мягкое становится в определённых условиях становится жёстким(а иногда наоборот жёсткое ощущается как плавное и мягкое , как будто точно в яблочко попал) или скупой платит дважды. Кстати слишком маленький развал по ощущениям похож на более мягкие пружины. А вот, например, более мягкие задние пружины вполне сочетаются с большим развалом задних колёс. Ещё я думаю о траекториях. Вот, например, можно ли как то выиграть на выходе или можно только не проиграть. На выходе с одной стороны большая мощность передается на задние колёса и это вроде как избыточная поворачиваемость, а с другой центр тяжести смещается назад и это приводит к разгрузке передних колёс.

Ещё про тракторию и движение

Думаю, что графическое изображение движения любого автомобиля в повороте можно упрощённо представить как волну которая, то нарастает, то затухает. То есть в основном все переменные параметры описывающие физику движения автомобиля изменяются волнами.



9c368141191f6cb66a5bdfc05075823d.jpg

И ещё важный момент. Трассы они плоские в основном, а для полной картины нам нужно учесть все три измерения в своём воображении в гармоничном триединстве. В основном нас учат в школе и в других местах мыслить в плоском измерении. Иногда люди говорят это не глупость такая, это ум его такой.

Я считаю, что людям которые не потеряли с детства способность мыслить 3-х мерно легче на подсознании уловить основную мысль в той или иной области. Особенно, это может проявиться при смене обстановки, условий. Например, в дождь.

Стабилизация управляемых колёс.

Стабилизацией управляемых колес называют свойство сохранять нейтральное положение (занимаемое ими при прямолинейном движении) и автоматически в него возвращаться.

Измерителями стабилизации колес при выходе автомобиля из попорота служат стабилизирующий момент и угловая скорость поворота рулевого колеса при возвращении его в нейтральное положение.

Стабилизирующий момент Мст возникает благодаря продольному и поперечному наклонам шкворней, а также вследствие поперечной эластичности шины. Этот момент действует на рычаг рулевой трапеции со стороны управляемых колес, а с противоположной стороны действует момент сил сопротивления (трения) в рулевом управлении Мру. При входе автомобиля в поворот водитель должен создать на рулевом колесе момент такой величины, чтобы преодолеть суммарный момент Мст + Мру. Поэтому для облегчения управления автомобилем момент Мст не должен быть особенно большим.


Если при выходе автомобиля из поворота водитель отпустит рулевое колесо, то передние управляемые колеса под действием разности моментов Мст — Мру будут стремиться возвратиться в нейтральное положение. Когда стабилизирующий момент достигнет значения момента трения Мру, возвращение колес в нейтральное положение прекратится, хотя колеса будут еще повернуты на некоторый угол, т.е. силы трения в рулевом управлении ухудшают процесс стабилизации колес. Во время прямолинейного движения автомобиля стабилизирующие моменты на правом и левом колесах взаимно уравновешиваются, и суммарный стабилизирующий момент на рычаге рулевой трапеции равен нулю. Стабилизацию колес в этом случае в основном обеспечивает момент Мру, препятствующий произвольному выходу колес из нейтрального положения.



ещё вот http://studopedia.ru/17_121848_koleb...mih-koles.html

и http://pandia.ru/text/78/396/52733-7.php

вертикальное колебание колеса

Резонансы вертикального колебания колеса





Следующими, вторыми по величине массами, после подрессоренной массы транспортного средства, способными на отдельные резонансы в качестве твёрдых тел, являются оси и колёса (которые составляют неподрессоренную массу). Каждое подрессоренное колесо имеет режим вертикального отскока (вертикальных колебаний), который возбуждается воздействиями дороги и неоднородностями колеса, добавляясь к колебаниям, присутствующим на транспортном средстве. Влияние вертикального резонанса колеса на вибрации подрессоренной массы видно на основной реакции модели четверти автомобиля, данной ранее на Рисунке 5.16. Коэффициенты усиления отклика для воздействий от дороги или от колеса, как правило, затухали бы быстро и непрерывно в отсутствии режима резонанса колеса. Тем не менее, в результате движения колеса в обоих случаях реакция усиливается на частотах выше точки резонанса кузова, с наибольшим значением на резонансной частоте колеса.

Резонансная частота определяется массой колеса/оси, подвешенной на рессорах подвески, действуя совместно с таковой шин. Характерно, что неподрессоренная масса будет соответствовать весу, пропорциональному коэффициенту общего веса моста (gross axle weight rating, GAWR), который в свою очередь является показателем нагрузки, обычно несомой осью. Для неведущих осей этот вес, Wa, как правило, около 10 процентов от GAWR, в то время как для ведущих осей он будет около 15 процентов GAWR. Поскольку обычно размер шин и рессор подвески пропорционален GAWR, а резонансная частота зависит от отношения массы к общей жёсткости пружин шины и рессор подвески, резонансные частоты большинства колёс, по крайней мере теоретически, падали бы в ограниченном диапазоне.

Частоты вертикальных колебаний отскока колеса гораздо выше, чем резонанс подрессоренной массы, поэтому подрессоренная масса остаётся неподвижной во время подпрыгивания колеса. Таким образом, и пружины шины и рессоры подвески действуют параллельно, чтобы сопротивляться движениям колеса при отскоке, а общая жёсткость рессор, управляющая массой на оси, равна сумме этих двух. Резонансная частота может быть рассчитана следующим образом:



(5-20)

где:

fa = Резонансная частота подпрыгивания колеса (Гц)
Kt = Коэффициент жёсткости шины
Ks = Коэффициент жёсткости подвески
Wa = Вес моста

Для легковых автомобилей типичный вес неподрессоренные массы на колесе порядка 100 фунтов, при жёсткости шины в 1000 фунтов/дюйм и жёсткости подвески в 100 фунтов/дюйм. При этих обычных значениях рассчитанная резонансная частота будет равна примерно 10 Гц. Трение в подвеске увеличит эффективную жёсткость рессоры для малых движений во время езды, что в свою очередь увеличит резонансную частоту до 12-15 Гц.

Величина неподрессоренной массы, состоящая из колёс, осей/валов, компонентов тормозов и подвески, влияет на передачу дорожных воздействий подрессоренной массе. Для изучения передаваемости воздействий от дороги на кузов при изменениях в неподрессоренной массе может быть использована модель четверти автомобиля. Рисунок 5.26 сравнивает коэффициенты усиления откликов, так как неподрессоренная масса изменяется от типичного значения (равной 10% от величины подрессоренной массы) до значения, которое превышает эту величину в два раза (тяжёлая), и до значения только половины величины (лёгкая). Поведение резонанса кузова вблизи 1 Гц не зависит от изменений неподрессоренной массы, но выше этой частоты изменения очевидны. Тяжёлая масса тянет резонансную частоту подпрыгивания колеса вниз примерно до 7 Гц, что значительно увеличивает передаваемость дорожных воздействий в этом диапазоне. Так как они являются более нежелательными вибрациями и их труднее изолировать с помощью других средств, это приводит к ухудшению ходовых качеств. При более лёгкой неподрессоренной массе резонансная частота подпрыгивания колеса перемещается выше, обеспечивая лучшую изоляцию в среднечастотном диапазоне, хотя есть некоторые ухудшения выше резонанса. Поскольку в других местах шасси изолировать высокочастотных колебаний легче, меньшая неподрессоренная масса обычно обеспечивает лучшие ходовые качества.

рис. 5.26 график

жёсткостные характеристики шин

Боковая жесткость

Одна из важных характеристик шины — ее способность деформироваться под действием боковой силы.

Боковая сила Рб, действующая вдоль оси неподвижного колеса, нагруженного вертикальной силой Q, вызывает смещение средней плоскости колеса относительно центра площади контакта на некоторое расстояние а. При этом площадь контакта, оставаясь симметричной относительно оси колеса, несколько изменяет свою форму. Касательные силы, действующие в контакте, также симметричны по отношению к оси колеса.

Действие боковой нагрузки на шину



Рис. Действие боковой нагрузки на шину
Увеличение боковой силы Рб вызывает увеличение осевого смещения а, причем вначале эта зависимость имеет линейный характер. Одновременно с боковой нагрузкой увеличиваются и касательные силы. При некотором значении боковой силы в контакте возникает проскальзывание шины, которое постепенно увеличивается. Полное проскальзывание начинается, когда боковая сила становится больше силы бокового сцепления.

Способность шины сопротивляться воздействию боковой нагрузки называется боковой жесткостью шины. Боковая жесткость оценивается коэффициентом В, равным отношению боковой силы Рб к осевому смещению а:



В = Рб/а, кгс/мм

Боковая жесткость — важная характеристика шины, существенно влияющая на ее эксплуатационные качества. Боковая жесткость в значительной степени определяет устойчивость и управляемость мотоциклом, особенно при изменении направления движения.

Низкая боковая жесткость повышает чувствительность шины к воздействию боковых сил, т. е. даже незначительная по величине боковая сила вызывает ощущаемое водителем осевое (в направлении действия боковой силы) смещение плоскости колеса, а следовательно, всего мотоцикла относительно контакта шин с дорогой. Так как шина — упругий элемент, перемещения мотоцикла в поперечном направлении имеют знакопеременное направление. Возникают поперечные колебания мотоцикла, которые вызывают у водителя неуверенность при управлении, появляется ощущение, что шины «не держат дорогу».

Особенно заметно ухудшается устойчивость и управляемость при эксплуатации мотоцикла на шинах типов Р и PC, так как их боковая жесткость на 30—50% ниже, чем у шин обычной конструкции.

Исследования показали, что боковая жесткость шин зависит от их конструкции, величины внутреннего давления в шине, радиальной нагрузки, ширины обода и т. д.

Обычно про пружины и стабилизаторы вот что объясняют. Может так и надо или что-то тут не так? Физика всегда помогает человеку, а не человек подчиняется физике.

А на самом деле происходит всё как-то намного веселее


Я имею в виду представление о работе подвески по ускорениям колебаний в кузове автомобиля при движении по дуге.

В то время как скорость амплитуда и частота колебаний являются вспомогательными понятиями в понимании работы подвески, если смотреть по телеметрии.

А вот колебания в автомобиле с учётом затухания



Я для чего так много (или так мало) всего выложил? Наверное для увеличения широты мышления и для того, чтоб в чём-то сомневаться. Иногда сомнение позволяет мыслить проще.
Я имею ввиду, что есть какой-то процесс и он очень строгий или влиянием этого процесса можно пренебречь, а значит меньше отвлекаться на него потому что все равно безполезно(и от тебя в данном конкретном случае мало что зависит). Это позволит сосредоточиться на чём-то более важном, ещё более утвердиться в правильности или неправильности своего пути, быть более объективным и адекватным.

Как работают шины на высоких скоростях и при резких разгонах?

Опубликовано 18.04.2013
avto_shina_17012012О плавности хода и шинах

Автомобильная шина обладает упругостью в радиальном, боковом и тангенциальном направлениях. Соответствующие жесткости шины зависят от ее размеров и статической нагрузки. Для колебаний и плавности хода основное значение имеет радиальная жесткость шины.

О жесткости шины судят по ее упругой характеристике, которая представляет собой зависимость между вертикальной нагрузкой и радиальной деформацией, измеряемой обычно при статическом нагружении. Кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, образуя петлю гистерезиса. Потери на гистерезис, увеличивающие сопротивление качению и вызывающие нагрев, невелики. Чтобы найти радиальную жесткость шины, следует провести среднюю линию между кривыми нагрузки и разгрузки. Жесткость шины равна тангенсу угла наклона касательной к средней линии, проведенной в точке, соответствующей статической нагрузке.

Особенностью шины как упругого элемента является то, что при малых нагрузках упругая характеристика шины нелинейна. Многочисленные испытания показывают, что жесткость шины мало меняется при средних и больших нагрузках. Поэтому при расчетах можно заменять шину упругим элементом с линейной характеристикой.

Жесткость шин уменьшается с уменьшением числа слоев каркаса. Жесткость шины 7,50-16 при четырех слоях корда на 12…13% меньше, чем жесткость при шести слоях. В меньшей степени на жесткость влияют ширина обода колеса, неоднородность материала по периметру шины и степень изношенности протектора.

При конструировании шины ее статическую осадку, а следовательно и жесткость, выбирают так, чтобы деформация шины соответствовала допустимым напряжениям в каркасе. Расчетные деформации зависят от сечения шины и ее типа и в среднем равны: 12…14% (от высоты профиля шины) для шин легковых автомобилей; 10…12% — для шин грузовых автомобилей низкого и высокого давления и 12…18% — сверхнизкого давления.

При однотипных шинах чем больше сечение профиля, тем значительнее по абсолютной величине осадка шины и меньше ее жесткость. Это достигается уменьшением допускаемого внутреннего давления воздуха в шине.

Жесткость шины заданного размера меняется с изменением статической нагрузки по закону, близкому к линейному. Надлежащим выбором давления воздуха в шине можно сохранить почти постоянной ее осадку при различной статической нагрузке. Отношение жесткости шин к жесткости рессор меняется обычно в пределах 1,5…6,0 для грузовых автомобилей и 5…12 для легковых. Развитие автомобильных шин характеризуется уменьшением радиальной жесткости.

Для улучшения плавности хода радиальная жесткость шины должна быть возможно меньшей боковой жесткости шины. Такие требования противоречивы, так как уменьшение жесткости шины в радиальном направлении ведет обычно к уменьшению жесткости и в боковом направлении. Кроме того, это сокращает срок службы шины и увеличивает сопротивление качению.
Несмотря на противоречивые требования к шине, ее жесткость в радиальном направлении удается постепенно уменьшать, сохраняя необходимую боковую жесткость и срок службы. Этого достигают понижением давления в шине, увеличением ширины шины при уменьшении диаметра обода и увеличении ширины обода, а также улучшением конструкции и материала шины.

Величина жесткости шин может несколько отличаться даже при одинаковых размерах и устройстве. При эксплуатации жесткость шины не остается постоянной, а несколько меняется в зависимости от скорости автомобиля, момента, передаваемого через ведущие колеса, нагрева шины и других причин.

Рассматривая колебания автомобиля, шину моделируют в виде упругого элемента (иногда с вязким трением) с точечным контактом. Такая модель приемлема для сравнительно длинных неровностей. При коротких неровностях соизмеримых с длиной отпечатка шины, сказывается то, что шина является гибкой и упругой оболочкой, а радиус колеса значительно превышает высоту неровности. Эти особенности шины можно характеризовать ее дополнительными качествами: обкатывающей (сглаживающей) и поглощающей способностями.

Обкатывающая способность проявляется в том, что ось колеса описывает более плавную траекторию по сравнению с очертаниями неровности, а поглощающая способность – в том, что подъем оси колеса оказывается меньше высоты неровности. Обкатывающая и поглощающая способности шины зависят от радиальной и тангенциальной жесткостей шины, а также от жесткости протектора и бреккерного слоя.

Если колесо подходит к неровности, например прямоугольной формы, то шина вначале упирается в неровность и происходит ее деформация, сопровождающаяся увеличением горизонтальной и вертикальной составляющей силы взаимодействия колеса с неровностью. Когда горизонтальная составляющая достигнет значения, предельного по сцеплению с дорогой, шина начнет проскальзывать относительно ее. Анализ траектории колеса при проезде коротких неровностей различной формы показал, что процесс обкатывания неровности сопровождается уменьшением радиальной жесткости, тем более заметным, чем резче отличаются очертания неровности от плавных кривых.

Такой процесс сопровождается подъемом колеса вследствие его поворота вокруг выступающего угла неровности. При этом некоторое время может происходить скольжение шины одновременно как относительно дороги, так и относительно неровности. Скольжение относительно дороги будет продолжаться до тех пор, пока шина, поднимаясь, не оторвется от поверхности дороги. Скольжение шины относительно неровности прекратиться, и процесс въезда колеса на неровность будет иметь вид поворота деформированной шины вокруг выступающего угла неровности, как мгновенный центр вращения.