Дистрибуција на тежина
1. Распределба на тежината
Секој учесник во најчестата форма на натпреварување во автомобили знае дека најосновно е да го направат својот автомобил полесен за автомобилот да биде што е можно поагилен.
Се разбира, само за едно учество, елиминацијата на банкети и вистинското седиште (ако сте сами во автомобилот) е доволно, но ако сакате да учествувате во неколку фази на аматерско првенство (на пример, шампионати во трки со мотор) или дури и професионално (на пр. ВТМ) не само што станува грубо олеснување, туку започнува да ја важи позицијата на центарот на гравитација.
Идеално, тоа треба да се движи според движењето на телото во однос на тркалата (трајно да биде во центарот на ролерот), но тоа не е можно… Затоа, ние мора да осигураме дека дистрибуцијата на тежината на автомобилот (позиционирање на центарот на гравитација) е така што автомобилот е лесен за маневрирање и може да се предвиди.
1.1 Статичка тежина
Статичка тежина е тежината што ја притиска секоја гума, кога автомобилот е во мирување, опремен за трки, идеално со гориво и екипаж (или пилот) на бродот. Ако учествувате во трки за кои е потребна минимална тежина на крајот од трката, количината на гориво на бродот е елементот што треба да го жонглирате.
Најдобро би било тежината на секое тркало да биде идентична, со што се добива автомобил со неутрално однесување. Со оглед на тоа што огромното мнозинство на постојни автомобили во оптек во Европа имаат мотор и влечење на предната оска, оваа цел е тешко да се постигне. Затоа мора да се обидеме да ја задржиме тежината на предната оска што е можно поблиску до тежината на задната оска. Изедначувањето на тежините на 2-те оски може да се изврши на неколку начини, во зависност од тоа колку секој е подготвен да донесе промени во болидот со кој учествува на трките.
Кога работиме на статичка дистрибуција на тежина, ние вообичаено користиме два процента за анализа на тежините: процент на тежина на левата страна и процент на тежина на задната оска. Овие може да се пресметаат со формулата:
Г-ѓа - тежина на левата страна
Г-дин - тежина на грбот
MSF - лева предна тежина
МДФ - десна предна тежина
МСС - тежина на левиот грб
МДС - тежина на десниот грб
Оптималната дистрибуција на тежината се добива само со последователни тестови, ова во голема мера влијае на влечењето и сопирањето на автомобил; но не заборавајте за какви трки го подготвувате вашиот автомобил: ако е за трки каде има многу свиоци мора да обрнете повеќе внимание на однесувањето во свиоци отколку на забрзувањата, ако тоа е само за разни трки каде што не сакате да правите ништо освен да одите до таму штом растојание е во права линија, од суштинско значење е да се постави центарот на гравитација, така што погонската оска е што е можно подобра.
Локацијата на различните агрегати што е можно пониско, позитивно влијае, покрај центарот на гравитација, тркалањето на автомобилот, ова мора да се тестира и затоа што, без фабрички цртежи, не можеме да знаеме каде е во состојба на мирување центарот за валање на автомобилот.
1.2 Дијагонална тежина
Дијагоналната тежина ја покажува распределбата на тежината според дијагоналите на автомобилот. Процентуалната пресметка на дијагоналната тежина се прави аналогно на пресметката на задните процентни тежини, од една страна, имено:
| каде: Md - дијагонална тежина |
Употребата на оваа дијагонала обично доаѓа од овални раси на американскиот континент. Ако автомобилот има процент од дијагоналната тежина на дијагоналата SS - DF поголема од 50%, тоа значи дека автомобилот ќе има повеќе подуправен карактер (предната оска има тенденција да излегува од аголот) во левите агли и ќе има тенденција да се пренасочува во десните агли.
1.3 Како да се измери автомобилот
Еве неколку точки што треба да ги имате предвид кога тежите автомобил:
- Осигурете се дека подот е совршено мазен и хоризонтален. Дури и малите агли можат да ги нарушат вашите мерења.
- Проверете дали автомобилот е хоризонтален, односно дека растојанието од патот до прагот на автомобилот е исто на сите агли на автомобилот. Ако немате корист од суспензија што го дозволува ова, обидете се да ги скратите пружините, но особено внимание обрнете на нивната положба на монтирање.
- Прилагодете го притисокот на гумата пред секое мерење
- Стави пилот (екипаж во автомобил)
- Наполнете го резервоарот до посакуваното ниво (почеток/крај на трката или просек помеѓу нив)
- Исклучете ги амортизерите и шипката против стартување (стабилизатори)
- Користете дрвени или алуминиумски блокови во висина на плочите за мерење за да го поместите автомобилот врз нив кога правите промени во автомобилот.
- Пред да го турнете назад на плочите за мерење, поместете го секој агол од машината за да се отстрани напнатоста од еластичните елементи.
- Осигурете се дека тркалата се наоѓаат во центарот на плочите за мерење на тежината
1.6 Центар на гравитација
Тежиштето е точка во која се смета дека е концентрирана целата тежина на автомобилот. Ако некој автомобил биде суспендиран во центарот на гравитацијата, тој би бил во совршена рамнотежа се додека друга надворешна сила не дејствувала на неа.
Определувањето на положбата на тежиштето се прави според 3-те оски на автомобилот, односно според неговата должина, ширина и висина.
За да се одреди надолжната положба на CG потребно е да се знае вкупната тежина, тежината на предната и/или задната оска („или“ - ако автомобилот е хоризонтален при мерење) и меѓуоскиното растојание.
Растојанијата l1 и l2 од CG до центрите на тркалата на предната и задната оска се прават со употреба на формулата:
Латералното позиционирање на CG се пресметува аналогно.
Но, најважно е да се знае вертикалното позиционирање на CG, поточно неговата висина.
За да се одреди висината на CG, потребно е да се измери автомобилот со подигната една од оските, бидејќи е потребно да се измери барем една оска и да се знае висината на која е подигната една од оските.
Намалувањето на висината на CG е динамично корисно бидејќи преносот на маса во аглите се намалува со намалувањето на висината на CG. Еве неколку примери со кои ќе се обидам да го покажам влијанието на позиционирањето на ЦГ и дистрибуцијата на тежината. Примерите се изградени едни на други, затоа препорачувам да ги следите чекор по чекор.
Да разгледаме дека имаме автомобил со следниве карактеристики:
Тежина на предната оска Mf = 500 kg
Висина CG H = 0 m
| Тркалото | Статичка маса на гумата | Влечење е достапно |
| СФ | 250 кг | 320 кг |
| ДФ | 250 кг | 320 кг |
| СС | 250 кг | 320 кг |
| ДС | 250 кг | 320 кг |
| Вкупно | 1000 кг | 1280 кг |
Таб. 1.1 Статичка распределба на тежината
Овој теоретски автомобил тежи 250 кг на секое тркало. Користејќи дијаграм што го покажува влечењето според оптоварувањето на гумата (видете ги кривините претставени во поглавјето на гумата) можеме да видиме дека секое тркало може да пренесе надолжна сила од 320 кг, значи вкупно 1280 кг. Во овој идеален случај, кога немаме пренос на маса бидејќи висината на CG е 0, автомобилот може да се сврти со максимално странично забрзување од 1,28 g (12,55 m/s 2), пресметано со формулата:
| acc lat maxima = Достапно влечење/Вкупна тежина |
Се чини дека е прилично добро се додека не го земеме предвид фактот дека реално масата се пренесува од гумите во внатрешноста на свиокот кон оние однадвор бидејќи силите на вртење се појавуваат цело време кога автомобилот е на кривилинеарна траекторија.
Масовно пренесување - Мтранс за возврат со постојана брзина и странично забрзување (идеален случај - би било добро да се сврти секој вртење) зависи од страничното забрзување-алато, од мерачот на автомобилот - А, висината CG - H и вкупната тежина - Mt, изразено со формулата:
| Мтранс - пренесена табела Mt - вкупна маса крило - странично забрзување H - висина CG g = 9,81 - гравитационо забрзување А - меѓуоскино растојание |
Со помош на формулата од Пример 1 можеме да го пресметаме максималното странично забрзување и да дојдеме до резултат дека е намалено на 1.004 г. Ако пресметањето за висината на CG од 0,5 m беше преработено, ќе достигневме многу подобра вредност, имено 1,27 е. Така, се забележува виталното значење на спуштањето на тежиштето.
Враќајќи ги претходните пресметки, гледаме дека максималното странично забрзување е 1.235 g, многу добра вредност, но што, во овој случај, претставува само просечна вредност. Од овој пример можеме да видиме дека максималното странично забрзување со кое може да се изврши пресврт се разликува од на предната оска до задната. Така, максималното странично забрзување што може да се постигне на предната оска е 1,15 g (поделете го достапното влечење на предната оска со тежината на предната оска) и максималното странично забрзување што може да се постигне на задната оска е 1,35 g.
Што значи дека овој автомобил ќе може да помине низ многу побавен пресврт отколку ако распределбата на тежината е 50% -50%, максималното странично забрзување што може да се постигне со вртење е 1,15 g, тогаш автомобилот ќе започне да се коси, т.е. влечењето достапно на предната оска што не може да го извлече автомобилот од аголот.
Овие пресметки исто така може да се направат за да се открие влијанието на дијагоналната распределба на тежината или едноставно за различните дистрибуции на тежината помеѓу предната и задната оска или лево и десно, бидејќи е корисно да се има основа од која ќе се започне со поставување на автомобилот од преференциите на пилотот.
Ограничувањето на преносот на телесната тежина е корисно за подобрување на влечењето, што е од витално значење за секаков вид на конкуренција. Како што ќе претставам во поглавјето за гуми, силата на влечење на гумата не се зголемува линеарно со товарот, што значи дека го ограничуваме влечењето.
Не смееме да заборавиме дека оптималното поставување на натпреварувачкиот автомобил е најважно, возачот има задача да се прилагоди на автомобилот и да ги смени овие поставки само доколку не се чувствува добро со однесувањето на автомобилот.