Основна тема във всяка дискусия относно боравенето е прехвърлянето на тегло. Ако не разбирате напълно прехвърлянето на тежести, няма да сте ефективни в разбирането как да настроите автомобила за максимална ефективност при управление.

Като се има предвид определено тегло на автомобила, има определено количество механична притискаща сила, приложена към всяка гума. Както посочихме в статията за сцеплението на гумата, тази притискаща сила влияе върху потенциала на сцепление на гумата. Докато автомобилът спира, ускорява или завива, ефективната механична притискаща сила и следователно сцеплението на гумите непрекъснато се променя.

Тези промени се наричат ​​„прехвърляне на тегло“. Разбира се, теглото на колата не се променя или не се движи по колата, но силите върху контактните петна на гумата се променят поради инерцията и инерцията. Ако трябваше да имате набор от везни под гумите по време на шофиране, ще видите това, което изглежда като постоянно изменение на теглото на всяка гума, откъдето идва и името.

Какво прави Прехвърлянето на тегло?

Позовавайки се на фигурите, ние илюстрирахме уличен автомобил с тегло 3000 фунта и с типично разпределение на теглото на уличния автомобил на FWD от 60% отпред и 40% отзад. Ще приемем, че разпределението на теглото от страна на колата е равно. Виждаме, че когато стоите неподвижни, предните гуми имат товар с тегло 900 кг, а задните гуми с по 600 кг.

Всеки път, когато посоката на колата се промени чрез спиране, ускоряване или завиване, всяка гума ще изпита печалба или загуба на механична притискаща сила, като илюстрираните примери. Това прехвърляне на тежест има значително влияние върху сцеплението. За наше съжаление нетната сума от сцеплението на четирите гуми не остава равна. Загубеното от ненатоварените гуми не се прехвърля изцяло върху натоварените гуми. Като цяло има загуба на сцепление.

Поради това дизайнът на състезателните автомобили и някои от модификациите, които правите във вашия уличен автомобил, са проектирани да минимизират преноса на тегло. Не може да се елиминира, но може да се намали. Колкото повече се намалява, толкова повече сцепление се запазва. Чрез намаляване на увеличаването на натоварването върху натоварените гуми, можем да намалим работата, която трябва да свършат. Чрез намаляване на загубата на товар върху ненатоварените гуми, ние запазваме сцеплението, което могат да осигурят.

Как може да се сведе до минимум прехвърлянето на тегло?

Противно на това, на което може да сте склонни да вярвате, размерът на прехвърлянето на тежестта не се променя от пружини, удари, стабилизиращи щанги и др. Прехвърлянето на тегло е резултат от инерция и инерция. Тези компоненти на окачването не могат да променят това. Това, което тези компоненти могат да направят, е да повлияят на това колко се движи окачването в отговор на промяната на товара и колко бързо натоварването се прехвърля върху контактните участъци на гумата.

Размерът на прехвърляне на теглото се доминира от теглото на превозното средство, местоположението на центъра на тежестта, междуосието и коловоза и количеството сила, приложена по време на спиране, ускоряване и завиване.

Прехвърлянето на тегло е функция от теглото на превозното средство и силите, действащи върху това тегло. Намалете теглото и намалете продукта от силите, които се включват.

Центърът на тежестта е точката на опора, през която теглото на автомобила се умножава по динамични сили. По-специално, колкото по-висока е точката на CG, толкова по-голям е ефектът от силите. Намаляването на височината на CG намалява произведението на силите и теглото на превозното средство.

Колкото по-дълга е междуосието и по-широка е пистата спрямо височината на центъра на тежестта, толкова по-голямо съпротивление има автомобилът при пренасяне на теглото. Те се държат като противодействащи странични лостове на вертикалния лост на центъра на тежестта.

Друга важна концепция за контролиране на прехвърлянето на тегло освен минимизирането му е да се контролира къде се прехвърля. Когато прехвърлянето на тежестта е свързано със статичното разпределение на теглото на автомобила, разпределението на двойката ролка на автомобила, височината на центъра на търкаляне на автомобила и наклона на центъра на търкалянето спрямо земната равнина.

Разпределението на двойката ролки е относителната твърдост на търкаляне между предната и задната част на автомобила, както и лявата и дясната част на автомобила. При завиване предната част на автомобила може да се търкаля по-малко от задната част на автомобила. Това оказва влияние върху начина на разпределение на преноса на тегло.

Центърът на търкаляне е линията, през която превозното средство се търкаля. Не е непременно успоредно на земята. Разпределението на теглото и разпределението на ролковите съединители могат да създадат точка на търкаляне в предната част на автомобила, която е по-ниска от земята до точката на търкаляне на задната част на автомобила. Това създава наклонена линия. Ъгълът на тази линия влияе върху това колко тегло се прехвърля и къде отива.

Разпределение на теглото на превозното средство

Модификациите, които намаляват теглото на превозното средство и местоположението на центъра на тежестта, влияят върху количеството прехвърлено тегло и къде се прехвърля. Намаляването на общото тегло на превозното средство намалява количеството прехвърляне на тегло. Преразпределянето на това тегло отпред и отзад или отстрани настрани ще промени начина на разпределение на това тегло между четирите гуми. Това засяга индивидуалното механично натоварване и следователно сцеплението на гумите.

Премахването на тежестта от автомобила намалява работата, която гумата трябва да свърши, и подобрява сцеплението. Балансирането на теглото равномерно в автомобила осигурява равномерно разпределение за балансиран отговор на динамичните промени. Умишленото отклоняване на разпределението на теглото към определена страна или четвърт от автомобила може да бъде изгодно за нетните резултати от сцеплението при динамични условия. (Може да искате да преместите тежестта към дясната задна част на автомобила на писта с много високоскоростни десни завои, за да намалите натоварването на лявата предна гума и да увеличите товара на дясната задна гума за по-балансирано сцепление по време на завиване ).

Разпределението на статичното тегло може да бъде променено чрез физическо преместване на предмети в автомобила (преместване на батерията, премахване на предмети от колата и т.н.). Той може да бъде променен и чрез промяна на височината на каране на отделните ъгли на автомобила. Повдигането на ъгъла променя местоположението на CG и всъщност увеличава теглото, разпределено към противоположния ъгъл. Това се прави предимно чрез намотки и пружини и чрез дистанционни елементи.

Преместване на центъра на тежестта

Преместването на CG в по-благоприятна позиция може също да намали преноса на тегло. Без да навлиза в инженерството на всичко това, разположението на центъра на тежестта действа като дръжка на лоста. От основната физика знаем, че лост може да се използва за увеличаване на силата и работата. Ако центърът на тежестта е много висок, по същество в колата има дълъг лост. По време на спиране, ускоряване или завиване, усилията G се усилват от този лост, създаден между точката на CG и участъците за контакт на гумата. Колкото по-отдалечени са, толкова по-голям лост и по-голям пренос на тегло.

С даден автомобил не можете драстично да промените местоположението на CG, но имате известна способност да повлияете центъра на тежестта достатъчно, за да направите значителни подобрения в управляемостта на автомобила. Ако сте готови да пожертвате малко комфорт, удобство и външен вид, можете да извадите и преместите тежестта, за да повлияете отпред назад и отстрани в страничните центрове за тежести. Можете също така да промените височината на CG, като спуснете автомобила с понижаващи пружини, долни гуми на страничната стена и в по-малка степен чрез добавяне на премахване или преместване на тегло в колата.

След като изберете колата си, няма какво да направите, за да промените междуосието или ширината на коловоза. Може да увеличите малко ширината на коловоза с по-широки колела.

Компоненти за прехвърляне на тегло и окачване

Казахме, че пружините, ударите и т.н. не могат да променят количеството прехвърляне на тегло. Това, което те могат да променят, е скоростта на прехвърляне на тежестта и въздействието на прехвърлянето на тежестта върху геометрията на окачването, причинено от гмуркане (спиране), клек (ускоряване) и преобръщане на тялото (завиване).

Скоростта на прехвърляне на теглото влияе на реакцията на автомобила към входа на водача. Колкото по-бързо е прехвърлянето на тежестта, толкова по-бърза е реакцията. Това позволява на водача да има по-голям контрол върху автомобила. По-бързото прехвърляне на тегло обаче изисква по-голямо умение на водача. Необходими са плавност и по-бърза реакционна чувствителност към сцеплението на гумата. Оказва се, че шоковете имат най-голямо влияние върху скоростта на прехвърляне на теглото. Колкото по-твърди са те, толкова по-бърз е трансферът.

Въздействието на прехвърлянето на тежестта върху геометрията на окачването е свързано с поддържането на възможно най-голям и плосък участък за контакт на гумата. Когато тялото се търкаля, гмурка или кляка в резултат на прехвърляне на тежестта, геометричното отношение на компонентите на окачването към тялото и колелото променя формата на контактния участък. За ненатоварените гуми размерът на пластира ще бъде намален. Този ефект трябва да бъде сведен до минимум. Промените в ударите, пружините, стабилизиращите щанги и подравняването на колелата са направени, за да се увеличат максималните участъци от контакт на гумите на всички гуми по време на динамичните промени в преноса на тегло.

В следващите статии, които обхващат основните компоненти, ще дефинираме какво правят тези компоненти и как те могат да бъдат манипулирани, за да контролират ефектите от прехвърлянето на тегло и променящия се размер на пластира за контакт на гумата.

шофиране

Горната фигура показва превозно средство с теглото, измерено при всяка гума, докато автомобилът е в покой (сивото представлява гумата, черното петно ​​е действителното място за контакт на гумата с пътя).

По време на спиране, прехвърлянето на тегло увеличава натоварването на предните гуми и намалява натоварването на задните гуми. Ускоряването, разбира се, би било обратното.

По време на завиване натоварванията за всяка гума могат да бъдат доста различни. Целта на всички "модификации на управлението" за вашия автомобил е да се оптимизират ъгловите тежести и лепенките за контакт на гумите, за да бъдат възможно най-равномерни по време на завиване (ако се приемат относително равни завои наляво и надясно по пътя на пътя).