пилотирование

Ссылка http://code.eng.buffalo.edu/dat/sites/tire/tire.html

Про угол скольжения.

Можно предположить что два шара имеющие разные вектора при соединении будут иметь общее направление скорости как бы между этими векторами. И чем больше масса одного шара относительно другого тем ближе общий вектор в сторону шара с большей массой.


Так можно определить нахождение вектора скорости. Так как наибольший угол поворота имеет передняя часть автомобиля, то именно в ее сторону будет смещаться общий вектор скорости при переносе массы вперед. В то время как смещение массы назад приводит к тому что угол скольжения уменьшается. Если конечно не учитывать увод.

И тогда стоит задача создать момент на небольшой скорости, чтобы можно было увеличить угол скольжения. И мне кажется это не всегда удается в медленном повороте. И потери бывают до полутора секунд. В быстром же повороте углы скольжения меньше и они направлены в обратную сторону. Так что здесь легче наверное с точки зрения ориентации направления движения автомобиля. То есть в быстром повороте вроде легче поставить автомобиль в определенный угол скольжения.

Чтобы увеличить угол скольжения наверное надо создать момент внутрь поворота как бы. И вот в медленном повороте получается большой положительный угол скольжения. То есть скорость по отношению к корпусу направлена внутрь.

Вообще мысль такая, чем больше угол скольжения тем больше надо вращательных усилий приложить. Но это вроде уменьшает предельное ускорение.

Я бы сделал так.

Поворачивал бы вначале на максимум, потом меньше и удлинил немного бы вход и с удобным углом скольжения прошел бы поворот.

​​​​

И ещё если предположить что сцепление одинаково всегда, то можно ли сказать что при одинаковом угле скольжения автомобиля скорость в повороте двух разных автомобилей одинакова? Есть ли диапазон оптимальных углов скольжения?

Я пытаюсь понять оптимальную настройку с точки зрения угла скольжения. Я понимаю, что у автомобиля есть момент инерции и он вращается в зависимости от этого момента. Но что можно сделать настройками замедлить или увеличить вращение или сделать минимальным его там где это возможно?

Теперь про угол скольжение шасси. Я вот думал насколько этот параметр влияет на движение. Точнее важно думаю, чтобы он был оптимальным в каждом повороте. Также моменты от шин могут изменять его в большую или в меньшую сторону наверное. Что я знаю это то, что в быстрых и медленных поворотах он может быть разным и также увод влияет.

Я думал о влиянии дифференциала, изменяющего момент, на поворачиваемость. Пришла такая мысль с одной стороны дифференциал вроде уменьшает поворачиваемость. Но в то же время увеличивается ускорение. А значит вес смещается больше назад и это уже избыток. И самое главное ведь мы меняем дифференциал не для того чтобы улучшить баланс, а оптимально загрузить тягой колеса, имеющие разные вертикальные нагрузки. Не знаю понимают ли это настройщики. То есть базовые настройки должны исходить из возможности передать тягу на внешнее и внутреннее колесо. А тонкая настройка уже для баланса. Или может это не совсем верно.

Про недостаточную поворачиваемость. Интересно, а с точки зрения поведения автомобиля важно недопущение перегрузки переднего внешнего колеса или увод?


Вот тут как может быть. У автомобиля в целом нейтральная поворачиваемость. Но из-за слабых амортизаторов переднее внешнее колесо уходит в скольжение. И такой автомобиль менее легко удерживать на траектории. Причем если рано уходит, то это может дать недостаточную поворачиваемость на входе.

Вот было у Крамарского.


Это как раз бывает при настройке болида. Если человек не понимает как устроен автомобиль как меняется в зависимости от изменения скорости , нагрузок , то ему настроить трудно гармонично автомобиль под себя.


Вот например:

Карта торможения двигателем.

В целом: Карта торможения двигателя показываем нам как сильно двигатель будет тормозить машину при отпущенном газе. Более низкие значения позволяют снизить расход топлива и уменьшить нагрев двигателя. Недостатком низких значений карты торможения является появление тормозного дисбаланса. Дело в том, что двигатель замедляет только ведущие колеса (для Ф1 - задние), а это делает работу тормозов на разных скоростях менее предсказуемым, т.е. повышается вероятность блокировки.

То есть надо понимать те или иные изменения в конкретном случае. И в общем. В общем случае нам важно знать силы,которые затормаживают автомобиль. Куда они приложены и т.д. Но в каждом частном случае могут быть свои особенности. Потому что меняется поведение машины на разных скоростях. И эффект, который был во условиях В других может сменится на противоположный. И сразу разобраться не всегда получается, потому что непонятно что конкретно может влиять. Также бывает цепная реакция, когда неправильно выбранный параметр настройки расстраивает поведение.


Про недостаточную поворачиваемость. Интересно, а с точки зрения поведения автомобиля важно недопущение перегрузки переднего внешнего колеса или увод?

Я изучал теорию колебаний, смотрел графики на иностранном форуме про амортизаторы, пытался составить математические модели влияния амортизаторов, задавал вопросы авторитетным специалистам. Также изучал дифференциальные уравнения, смотрел видео. Моя основная идея была как бы посмотреть на амортизаторы с точки зрения общих законов физики.
В общем я пытался понять картину в общем виде. Я думал,что надо понять основное, а потом все остальное, усложняя как бы виртуальную математическую модель. Я пытался охватить как можно больше. Ведь что значит знать правду? Знать правду значит знать все. Вот такая цель.

Вот формула изменения нагрузки шины. D-производная, X - смещение шины, поверхности и подрессоренной массы, K -жесткость шины, пружины, s-пружина, u-колесо, r-дорога, t-шина, M -масса.
(Kt+Ct*D)*(Xu-Xr)=Mu*D*D (Xu) - (Ks+Cs*D)*(Xs-Xu).
Получается ускорение подрессоренной массы(D*D(Xu)) нужно уменьшить, а (Ks+Cs*D)*(Xs-Xu)-надо увеличить.

Нам по сути важно изменение нагрузки на 4-х колесах. Чем меньше общее изменение нагрузки при работе подвески, тем быстрее автомобиль. Обычно жесткие амортизаторы позволяют уменьшить изменение нагрузки в резонансных частотах. Мягкие амортизаторы применяются при быстрых изменениях в подвеске на бордюрах. Возможно, это уменьшает влияние демпфирующей силы на нагрузку на колесо. Скорость штока амортизатора, умноженная на жесткость дает величину демпфирующую силы. А быстрые амортизаторы как раз срабатывают при высоких скоростях штока амортизатора(от 70 мм/сек и выше). Если скорость выше 200 мм/с, то думаю быстрые амортизаторы обязательно должны быть мягче медленных. Изменение нагрузки можно посчитать по формуле N=k*x+C*v, где k*x- упругая сила, C*v-демпфирующая сила, k -жесткость пружин, x - отклонение пружины от начального положения (при более жестких амортизаторах на кочках это отклонение уменьшается), С-жесткость амортизаторов, v -скорость штока. v и x в зависимости от хода подвески могут иметь другие знаки.
В данном случае я не учитываю изменение нагрузки от шин.

Ускорение в повороте равно соотношению квадрата скорости к радиусу, а также равно коэффициенту сцепления с трассой.Получается что соотношение скорости и радиуса имеет ключевое значение для движения в повороте. Если скорость постоянная, то и радиус постоянный при одинаковом сцеплении(а значит и ускорении). А если скорость меняется, то радиус тоже меняется. При изменении бокового ускорения соотношение скорости и радиуса тоже изменяется. Боковое ускорение может изменяться из-за изменения сцепления покрышек при увеличении скорости.(с ростом скорости обычно падает коэффициент сцепления). С ростом прижимной силы нагрузка меняется. Что тоже влияет на сцепление с трассой. Прижимная сила увеличивает предельное ускорение в повороте, но реакция покрышки на увеличение нагрузки немного может уменьшать рост этого ускорения. Также надо учитывать, что с ростом ускорения боковое перераспределение веса и крен увеличивается, что тоже несколько снижает максимально возможное сцепление покрышек.

Что я еще не учёл?

Наверное, не надо бороться с людьми которые все делают неправильно.

Чем меньше масса, тем меньше нужно силы демпфирования, чтоб погасить колебания. А так как подрессоренная масса меньше, то вроде надо снижать значение амортизаторов. Однако, колебания, вызванные повторяющимися изменениями дорожной поверхности вроде невозможно полностью загасить амортизаторами. (если эти изменения происходят постоянно) Ведь мы не можем контролировать частоту этих колебаний. Возможен, лишь контроль параметров этого колебания и то в ограниченных пределах. Например, при увеличении относительного коэффициента демпфирования( по сравнению массой и жесткостью) с 0.1 до бесконечности уменьшение амплитуды скорости перемещения колеблющегося объекта не может увеличиться больше, чем в 5 раз.(это мое личное исследование по графику).
И еще один момент.
Когда вес приходит, то масса на колесе увеличивается и теоретически гасить это колебание нужно с более жестким амортизатором. И наоборот при уходе веса.

Что касается массы в чистом виде, то для простейшей схемы массы с пружиной, амплитуда выходного перемещения, вызванного смещением опоры с ростом массы увеличивается. Чтоб уменьшить амплитуду нужны более жесткие амортизаторы.