Как улучшить динамику автомобиля: Как улучшить динамику автомобиля

Как улучшить динамику автомобиля

Статья об улучшении динамики и скоростных качеств автомобиля — как обеспечить авто быстрый старт. В конце статьи — видео о том, как увеличить мощность двигателя машины.Статья об улучшении динамики и скоростных качеств автомобиля — как обеспечить авто быстрый старт. В конце статьи — видео о том, как увеличить мощность двигателя машины.

Содержание статьи:

• Вес машины
• Переоснащение дифференциала
• Замена колес
• Увеличение мощности мотора
• Установка жесткой подвески
• Видео о том, как увеличить мощность двигателя машины

Сегодня совсем мало водителей безразлично относится к динамике своего автомобиля. Это в основном люди старшего поколения, которые используют машину только как транспорт. Большинство владельцев продолжают улучшать и модернизировать свои даже новые и высокоскоростные машины. Между тем, эта техническая характеристика прописана в техпаспорте как один из главных показателей мощности.

Динамика разгона — это время, которое требуется автомобилю, чтобы достичь отметки в 100 км/ч.

Бюджетные городские тихоходы, для которых отметка на спидометре в 120 км/ч — это предел возможности, остаются вне игры, а вот для тех автовладельцев, которые понимают наслаждение от быстрого старта и комфортной скоростной езды вопрос, как улучшить динамику своего автомобиля, остается актуальным. Есть несколько вариантов, как обеспечить автомобилю более быстрый старт, и тюнинг двигателя, который любят проводить новички, стоит не на первом месте.

Вес машины

Свести к минимуму потери мощности двигателя, чтобы позитивно повлиять на динамику разгона, можно и без модернизации силового узла. Первое, что рекомендуется сделать — это выбросить из машины все «лишние» вещи, которые позволяют водителю чувствовать себя за рулем, как дома, но влияют на динамику автомобиля. Если облегчить общий вес транспортного средства всего на 10%, на столько же уменьшится и время разгона до заветных 100 км/ч:

1. Запасное колесо и набор инструментов отнимут примерно 40 кг от общего веса машины.
2. Переобувка на легкие колеса – до 20 кг.
3. Замена металлической или алюминиевой крышки капота, багажника, крыльев на альтернативные карбоновые детали – до 40 кг.
4. Медиасистема – до 25 кг.
5. Заправка бензобака на 25%.
6. Демонтаж сидений заднего ряда или замена их на более легкие варианты.

После уменьшения веса автомобиля на 120-150 кг можно смело отминусовывать 1-1,5 секунды от времени разгона.

Не рекомендуется снимать шумоизоляцию с автомобиля (впрочем, как и пренебрегать запаской и инструментами) и менять ее на другую, изготовленную из более легкого материала. Это же относится и к смене обшивки. Ту радость, которую испытает водитель, получив лишние доли секунд при разгоне, быстро заменит раздражение от некомфортной поездки без музыки и в увеличивающемся шуме.

Переоснащение дифференциала

Динамика автомобиля определятся не только скоростным стартом, но и оптимальным ускорением во время езды. Тюнинг дифференциала, когда устанавливают короткий редуктор, поможет водителю показать максимально быстрый разгон, но на трассе может принести некоторые неудобства.

Прежде чем переоборудовать узел, стоит провести точные расчеты и четко понимать, что вы желаете получить от машины – быстрый старт за секунды или комфортную езду по городу и трассе. Рекомендуется учитывать следующие моменты:

1. Короткий дифференциал увеличивает крутящий момент на колеса, но не прибавляет мощности двигателя.
2. Если дифференциал имеет передаточное число низкое, тем выше будет максимальная скорость на трассе — чем больше передаточное число агрегата, тем быстрее старт.
3. Если изначально на автомобиле установлен мощный двигатель, переоснащение на короткий редуктор сделает первую скорость практически бесполезной. При старте двигатель не реализует потенциал первой скорости.
4. Короткий дифференциал — это всегда короткие передачи, переключение с одной скорости на другую отнимает время.

Тюнинг дифференциала сравнительно недорог и эффективен, если водитель правильно рассчитал передаточное число. Если узел самоблокирующийся, это помогает быстро разогнаться на плохой дороге и хорошо ускориться.

Замена колес

Смена колес на более легкие — это не просто выбросить из багажника все лишние вещи или выложить запасное колесо, которое можно за минуту положить обратно. Установка машины на более легкие колеса производится не на один день, но это реально помогает уменьшить вес автомобиля на 20-30 кг, без изменения сцепления колес с дорогой.

Тем более, что облегченные диски и колеса показывают меньшую инерцию, автомобиль легче ускоряется и быстрее тормозит. Устанавливая легкие колеса, рекомендуется учесть следующие моменты:

1. Выбирать следует высокие шины на небольших дисках.
2. Вес шины должен быть минимальным.

Увеличение мощности мотора

Улучшить динамику разгона помогает переоснащение силового блока. Сюда относится не только тюнинг двигателя, но и замена глушителя, установка турбины и многое другое.

Чип-тюнинг

На самом деле, все приспособления для увеличения мощности двигателя только освобождают заложенный производителем потенциал в силовой блок. Например, чип-тюнинг двигателя. Сегодня предлагается два варианта увеличения мощности:

• перепрошивка ЭБУ с установкой новой программы;
• установка модуля непосредственно на силовой узел.

Немецкие производители аксессуаров (например, RaceChip) обещают до 30% увеличения мощности двигателя.

При этом установку модуля можно произвести самостоятельно. Производители предлагают доступную схему подключения, в которой просто разобраться даже неопытному водителю. А вот переустанавливать электронную программу лучше под присмотром специалиста.

Принцип работы как модуля, так и чипа аналогичен. Оборудование замеряет в реальном времени параметры работа мотора — частоту и количество впрыска, и передает информацию на бортовой компьютер в два-три раза быстрее и чаще, чем штатные датчики. Корректировка параметров топливной системы ускоряется, происходит увеличение частоты впрыска в цилиндры. Соответственно, увеличивается мощность двигателя.

Плюсы и минусы чип-тюнинга каждый водитель будет определять самостоятельно. Важно помнить, что если машина на гарантийном обслуживании, вмешательство в электронную систему автомобиля эту гарантию аннулирует, а эксплуатация мотора на пределе его технических возможностей приводит к быстрому износу.

Реагент 3000

Еще одно интересное предложение для желающих увеличить динамику своего автомобиля пришло от Новосибирской компании «Руслана». Реагент для всех типов двигателей объемом до 2,5 литра совместим со всеми маслами и обещает увеличение мощности двигателя на 30-46% на пробег в 50 000 км.

Безусловно, увеличение мощности и срока эксплуатации мотора, снижение трения внутренних деталей (причем во всей машине!), улучшение работы турбины, снижение расхода топлива и т.д. только за счет чудесной жидкости — это лучшее предложение для всех желающих увеличить динамику разгона…

Глушитель

В автомобиле все без исключения детали являются главными, но глушитель, как часть системы мотора, часто остается без должного внимания. И дело не только в том, что глушитель многие водители считают ненужным элементом, который призван только снижать шум и забирать мощность двигателя, но и в том, что не все знают его настоящее предназначение.

Если убрать этот элемент полностью, мощность двигателя «взлетит» на 30-40%, но ездить на автомобиле будет практически невозможно и достаточно опасно. В лабиринте глушителя происходит окончательное догорание топлива.

Что можно сделать для увеличения динамики автомобиля на 25%? Переоснастить глушитель. Установить вместо штатного узла тюнинговый вариант, который и снизит шум до установленных норм, и не позволит вылетать языкам пламени из-под капота.

Установка жесткой подвески

Не секрет, что если в автомобиле установлена мягкая подвеска, то при старте от 30% энергии двигателя переходит не на колеса, а на пружины и рессоры подвески. Автомобиль «приседает» и мчится вперед с низкого старта. Переоснастив подвеску, установив жесткие пружины и усилив рессоры, можно добиться того, что энергия двигателя будет расходоваться по назначению.

Можно добавить еще несколько советов, как увеличить динамику автомобиля. Это небольшие детали, которые по отдельности не принесут видимого изменения во времени разгона, но работая в комплексе, способны порадовать всех любителей скорости:

1. Укрепление кузова для уменьшения вибрации. Здесь важно не перестараться, добавляя ребра жесткости на кузов, чтобы избавиться от колебаний и повысить динамику разгона на 0,01-0,5 секунды — можно ее и снизить, если не рассчитать вес.
2. Давление в шинах должно быть максимально допустимым.
3. Установка турбины. Это самый эффективный способ увеличить динамику разгона, но только для тех авто, где нет штатной системы турбонаддува.

Если подойти к вопросу комплексно, то можно сократить время разгона автомобиля на 20-25% и приводить соседей по полосе в немое удивление.

Видео о том, как увеличить мощность двигателя машины:

Как улучшить динамику автомобиля?

Сегодня лишь пожилые люди, использующие автомобиль лишь как средство передвижения, не хотят улучшить динамику своей машины. Динамика разгона – это время, за которое автомобиль набирает скорость в 100 км/ч. Люди часто модернизируют свои далеко не старые модели, чтобы увеличить показатель динамики разгона хотя бы на одну десятую.

Ниже будет рассказано, как увеличить вышепредставленный показатель дёшево и не прилагая особого труда. Автомобили, которые еле-еле разгоняются до скорости 120 км/ч, учитываться не будут. Однако, для тех водителей, которые привыкли к быстрому старту и комфортной езде, информация, представленная ниже, придётся как нельзя кстати.

Вес транспортного средства

Самым первым способом увеличить скорость разгона автомобиля является удаление всего лишнего из салона. Наверное, в каждой машине есть различныеустройства, которые придают комфорт при езде, однако негативно влияют на динамику модели. Специалисты утверждают, что если облегчить автомобиль на 10%, то и егоскоростьрозгонадо 100 км/ч увеличится на столько же.

Для того, чтобы облегчить вес автомобиля, например Range Rover Evoque, можно предпринять следующие меры:

1. Удалить из автомобиля различные инструменты для ремонта авто и запасное колесо. Они утяжеляют машину примерно на 40 кг.

2. Заменить обычные шины на облегчённые (вес снизится примерно 20 кг).

3. Заменить стандартный алюминиевый капот и багажник на карбоновую альтернативу (машина станет легче на 40 кг).

4. Убрать из салона автомобиля медиасистему, которая весит примерно 25 кг.

5. Заправлять бак не полностью (на 25-30%).

Если вы сделали все действия, перечисленные выше, то можно смело отнимать от скорости разгона автомобиля до сотни 1 секунду.

Переоснащение дифференциала

Динамика автомобиля включает в себя не только быстрый и резкий старт, но и быстрое ускорение во время езды. Так, изменив устройство дифференциала, можно будет увеличить ускорение автомобиля. Однако, это может создать некоторые неудобства при езде по трассе или шоссейной дороге.

Также нужно прекрасно понимать, что изменив устройства дифференциала, вы получите быстрое ускорение, однако потеряете часть комфорта при езде по городу или по трассе. Изменяя дифференциал, нужно обратить внимание на следующие моменты:

1. Более короткий дифференциал увеличит передачу крутящего момента на колёса, однако не увеличит мощность двигателя.

2. Если на машине изначально установлен довольно мощный двигатель, то укорочение дифференциала сделает первую передачу бесполезной, так как двигатель не сможет реализовать весь потенциал первой скорости.

3. Из-за короткого дифференциала вам придётся чаще переключать скорости, что отнимает время и отводит внимание от дороги.

Замена колёс

Смена колёс на более лёгкие отлично помогает автомобилю сбросить лишних 40 кг, причём сцепление с дорогой изменено не будет. Из недостатков данного способа можно отметить лишь высокую стоимость таких колёс.

Лёгкие колёса также уменьшают инерцию транспортного средства, благодаря чему осуществлять резкий старт и резкое торможение становится гораздо проще. При выборе отдельной модели облегченных колёс нужно учитывать, что диски на них должны быть малого размера, а вес минимальным.

Увеличение мощности двигателя

Улучшить динамику автомобиля также отлично помогает улучшение его силового агрегата. Способы совершенствования двигателя машины будут представлены ниже.

Чип-тюнинг

Сразу же стоит отметить, что чипирование двигателя не увеличивает его мощность, оно лишь полностью раскрывает потенциал двигателя, который заложили в него производители.

Немецкая, компания, оказывающая услугу чипирования двигателя утверждает, что после чип-тюнинга мощность автомобиля увеличится примерно 30 %. Установить чип на силовой агрегат также можно самостоятельно, данный процесс не вызовет сложностей даже у неопытного водителя. Если же вы собрались переустанавливать саму систему (ЭБУ), то лучше обраться к специалистам.

Различные пользователи чипов выделяют свои плюсы и минусы. Однако, перед тем, как произвести чип-тюнинг, нужно помнить, что если ваш автомобиль находится на гарантии, то вмешательство в его электронную часть эту гарантию онулирует. Также мотор, который постоянно работает на пределе, быстрее изнашивается и приходит в негодность.

Реагент 3000

Не так давно на авторынок стали поступать технические жидкости от Новосибирской компании “Руслана”. Производитель заверяет, что если смешать данную жидкость с обычными тех. жидкостями, то мощность силового агрегата вырастет на 35%. Цена такой жидкости, естественно, немалая, однако и эффект соответствующий. Подходит Реагент 3000 для всех двигателей объёмом до 2,5 литра.

Многие автолюбители называют данное средство самым простым способом улучшить динамику автомобиля. Оно уменьшает трение деталей внутри автомобиля, улучшает работу турбины, а также снижает расход топлива – нужно лишь залить его в различные узлы машины.

Глушитель

Многие недооценивают такой элемент автомобиля как глушитель. Зачастую автовладельцы считают его бесполезной деталью, которая предназначена для уменьшения звука во время работы мотора, а также для “пожирания” мощности двигателя.

Если полностью убрать глушитель, то мощность вашего транспортного средства вырастет примерно на 40%. Однако, высок риск того, что из под капота вашей машины будут выскакивать языки пламени, а звук приведёт к глухоте через несколько лет езды.

Наилучшим вариантом является установка специального тюнингованного глушителя, который увеличит мощность примерно на 20%, однако оставит езду комфортной и безопасной. Например Тюнинг выхлопной системы Range Rover Evoque  можно заказать в компании Тюнинг выхлопных систем
+7 (495) 142-09-55 http://тюнинг-выхлопной-системы.москва.

Установка более жёсткой подвески

Во время резкого старта автомобиль с мягкой подвеской передаёт лишь 70% энергии на колёса – остальная её часть уходит на работу подвески. Благодаря этому автомобиль начинает движение с низкого старта и, тем самым, теряет часть мощности. Если установить на свой автомобиль более жёсткие пружины, то вся энергия пойдёт сразу к колёсам.

В заключение можно отметить лишь ещё несколько советов, которые помогут вам увеличить динамику автомобиля:

1. Давление в шинах старайтесь делать максимальным, однако не стоит забывать и про безопасность.

2. Если ваш авто не имеет турбонаддува, то на него можно установить турбину, которая существенно увеличит динамику разгона.

10.10.2018

Динамика гоночного автомобиля — Базовая динамика гоночного автомобиля

| Практическое руководство — покраска и кузов

Получите максимум от настройки гоночного автомобиля

Каждый член экипажа гоночной команды должен иметь базовое представление о динамике гоночного автомобиля. Для бригадира и водителя глубокое понимание темы имеет первостепенное значение для успеха на гоночной трассе. По мере приближения к новому тысячелетию база технической информации увеличивается, и это влияет на автогонки не меньше, если не больше, чем на любой другой вид деятельности. Те, кто обладает знанием, будут в игре; те, кто применит знания лучше всех, станут победителями.

Обзор Динамика гоночного автомобиля — это, попросту говоря, исследование сил, влияющих на характеристики гоночного автомобиля. Реальность такова, что система гоночного автомобиля, силы, действующие на нее, и способ управления этими силами — очень сложная система, которую до конца понимают лишь немногие инженеры. Но есть некоторые основы, которые должен понимать водитель или руководитель бригады, чтобы найти действительно конкурентоспособную установку. Вам может повезти с успешной настройкой даже без базового понимания динамики. Но чем больше вы знаете о динамике гоночных автомобилей, тем лучше вы сможете применить свои знания, чтобы постоянно получать наилучшие настройки для любой конкретной трассы.

Для наших целей это означает, что максимально быстрое перемещение гоночной машины по гоночной трассе является нашей главной целью, которую мы рассмотрим здесь. Чтобы свести это к простейшему фактору, все, что нас действительно волнует, — это максимальное ускорение, торможение и сила поворота. Это означает поиск максимально возможной тяги в рамках параметров, в которых мы работаем. Будь то один круг в квалификации или 100 кругов в длинной гонке, мы хотим найти максимально возможную тягу для необходимого отрезка времени. Вот несколько соображений:

Довольно легко — или, по крайней мере, проще — найти максимальное сцепление с дорогой для ускорения, не беспокоясь о прохождении поворотов или торможении, но мы должны найти наилучший компромисс между часто противоречащими друг другу динамическими потребностями прохождения поворотов, торможения и ускорения. Кроме того, настройку для максимального сцепления на одном круге найти намного проще, чем настройку, обеспечивающую максимально возможное среднее сцепление на 50 или 100 кругах. Наконец, многие инженеры и руководители экипажей рассматривают систему гоночного автомобиля как ряд отдельных систем, не связанных друг с другом. Но системы связаны друг с другом, и ни одна система не может быть проигнорирована, если вы хотите добиться истинного успеха на гоночной трассе. Например, большинство команд рассматривают систему охлаждения как способ поддержания оптимальной температуры двигателя. Хотя это, безусловно, цель системы охлаждения, она влияет и на другие области производительности. Команды часто игнорируют внутреннюю аэродинамику. Но то, как воздух проходит через автомобиль, влияет на охлаждение, наряду с аэродинамическим сопротивлением и прижимной силой, которые являются основными факторами производительности.

Последняя система, которую почти всегда упускают из виду инженеры и члены команды, — это драйвер. То, что гонщик делает с органами управления, когда они используются, как быстро они используются и как долго влияют на динамику всей системы гоночного автомобиля, всегда должны учитываться в общей картине. Драйвер оказывает существенное влияние на производительность; часто тонкие изменения в технике могут улучшить динамические характеристики гоночного автомобиля на трассе.

Мы рассмотрим некоторые из основных факторов, влияющих на сцепление автомобиля с дорогой, и то, как быстро гоночный автомобиль может проехать круг по гоночной трассе.

Сцепление шинСуществует множество факторов, влияющих на сцепление шин, большинство из которых мы не можем контролировать. Они включают в себя соотношение сторон, жесткость и конструкцию боковин, состав резины, структуру слоев и другие более сложные инженерные особенности. Однако мы можем контролировать некоторые факторы. Один из них — жесткость боковины (зависит от давления в шинах в очень узком диапазоне). Другим является статическая вертикальная нагрузка (весовые проценты) в узком диапазоне, обычно оговариваемом правилами. Затем идет перенос веса, опять же в узком диапазоне, зависящем от физической природы конструкции автомобиля.

Также включена резиновая смесь, если доступно несколько вариантов шин.

Шины создают сцепление за счет трения о гоночную поверхность и механического сцепления, что фактически заставляет резину срезать пятно контакта шины с асфальтом и сухими, скользкими грунтовыми дорогами. (На липких грязных поверхностях грязь сдвигается больше, чем резина.) Факторы, влияющие на общее возможное сцепление шин, включают мягкость резиновой смеси, эффективный размер пятна контакта шины, коэффициент трения гоночной поверхности, температуру воздуха. резина в пятне контакта шины и вертикальная нагрузка в пятне контакта шины. Наша цель в создании хорошей настройки для гоночного автомобиля состоит в том, чтобы максимизировать сцепление на всех четырех пятнах контакта шин. Все, что мы делаем с автомобилем, должно иметь в виду эту основную цель. Хотя мы не можем изменить резиновую смесь (если только для вашего класса не доступно более одной смеси), мы можем контролировать или, по крайней мере, влиять на любой другой ранее упомянутый фактор.

Пятно контакта с шинойБольшее пятно контакта с шиной при прочих равных условиях означает лучшее сцепление с дорогой. Для большинства классов размер шин диктуется правилами. Для тех из вас, кто участвует в классе, где вы можете выбрать один из нескольких размеров шин, больше не всегда значит быстрее. Иногда более широкая шина работает медленнее, потому что она слишком сильно увеличивает сопротивление качению и/или потому, что подвеска не может эффективно контролировать пятно контакта шины (изменение развала и т. д.). Но когда размер шины обязателен или вы используете специальную шину, размер пятна контакта очень важен. Если вы не максимизировали нагрузку пятна контакта шины с поверхностью гусеницы, у вас не будет столько сцепления, сколько могло бы быть. Это происходит, когда развал, развал и давление в шинах установлены на оптимальные значения, что определяется температурой шины на поверхности протектора шины. Почти одинаковые температуры шин по всей поверхности означают, что пятно контакта шин одинаково загружено и выполняет максимально возможную работу. Что-то меньшее, и вы потеряете производительность (Иллюстрация 1).

Нагрузка на шину Из вышеупомянутых факторов, влияющих на сцепление шин, наиболее важным является понимание того, что вертикальная нагрузка влияет на сцепление с дорогой. Увеличивайте вертикальную нагрузку на шину, и сцепление увеличивается. Вот почему аэродинамическая прижимная сила увеличивает сцепление с дорогой — она увеличивает вертикальную нагрузку на шины, не увеличивая вес автомобиля. Имейте в виду, что увеличение веса автомобиля увеличит сцепление с дорогой, но также увеличит работу, которую должны выполнять шины и двигатель. Несмотря на то, что у вас больше тяги, машина будет медленнее. Вот большая загвоздка: взаимосвязь между увеличением вертикальной нагрузки и увеличением сцепления шин нелинейна. Другими словами, если вы удвоите вертикальную нагрузку на шину, вы не увеличите сцепление этой шины вдвое.

Например, на данной шине вертикальная нагрузка составляет 1000 фунтов, а сила тяги — 1100 фунтов. Если бы зависимость между нагрузкой и тягой была линейной, увеличение вертикальной нагрузки до 2000 фунтов должно увеличить силу тяги до 2200 фунтов. Но зависимость не является линейной, поэтому увеличение вертикальной нагрузки до 2000 фунтов только увеличит силу тяги примерно до 2000 фунтов. Понимание этой взаимосвязи имеет решающее значение для понимания других элементов динамики гоночного автомобиля (Иллюстрация 2).

Дополнительным фактором здесь является оптимизация нагрузки на каждую шину в различных динамических состояниях, таких как прохождение поворота, выход из поворота и т. д. Здесь важна настройка шасси и управление водителем.

Сплошная линия на графике показывает типичное тяговое усилие шины при нескольких нагрузках. Пунктирная линия показывает, как будет выглядеть линейная зависимость, при которой тяговое усилие шины увеличивается с той же скоростью, что и вертикальная нагрузка. Кривая графика показывает, что по мере увеличения вертикальной нагрузки увеличивается и сцепление шин, но скорость меньше эквивалентной (рис. 3).

Общий весЛегче лучше. Большинство классов имеют правила минимального веса. Вы хотите быть в минимальном весе. Если нет правила минимального веса, бегите как можно легче. Если в вашем классе есть правило минимального веса без водителя, а вы весите более 140 фунтов, боритесь за изменение правила, потому что вы находитесь в невыгодном положении, и чем больше ваш вес, тем больше недостаток. Если вы весите меньше 140 фунтов, не позволяйте крупным парням и официальным лицам беговой дорожки увидеть эту статью — вы потеряете свое преимущество.

Минимальный вес важен по двум причинам. Во-первых, двигатель должен разогнать лишний вес. Вы, наверное, замечали, что ваш трамвай не так хорошо разгоняется с тремя пассажирами на борту, как с одним вами в машине. Во-вторых, это фактор, который мы рассмотрели выше: сцепление шин с вертикальной нагрузкой на шину. Если вы добавляете к автомобилю 500 фунтов для улучшения управляемости, вы добавляете 500 фунтов к рабочей нагрузке на шину, но только около 450 фунтов дополнительного тягового усилия. Это делает машину медленнее при торможении и поворотах. Это плохой обмен.

Угол скольжения шины Угол скольжения шины, который на самом деле представляет собой степень скручивания боковины шины, из-за которой пятно контакта шины поворачивается на меньший угол, чем осевая линия колеса (разница составляет угол скольжения), определяет поперечное усилие шины. При заданном угле увода шина будет создавать максимальное усилие на поворотах. При меньшем угле увода шина будет создавать меньше угловой силы. То же самое верно и при больших углах скольжения. Задача водителя состоит в том, чтобы удерживать шину под оптимальным углом скольжения для обеспечения максимальной силы поворота на каждом повороте, а это непростая задача. Углы переднего скольжения по сравнению с углом заднего скольжения определяют баланс управляемости автомобиля. Если они равны, автомобиль нейтрален. Если передние колеса больше задних, автомобиль будет толкать или поворачивать будет недостаточно. Если задние больше, автомобиль будет разболтанным или с избыточной поворачиваемостью (Иллюстрация 4).

Перенос веса При прохождении поворотов вес переносится изнутри наружу, при торможении сзади вперед и при ускорении спереди назад. Перенос веса ухудшает общую тягу автомобиля. В поворотах вес перемещается с внутренних шин на внешние. Это изменяет вертикальную нагрузку на все четыре шины. Две шины (внутренние) теряют вертикальную нагрузку, а две другие получают вертикальную нагрузку. Внутренние шины теряют сцепление с дорогой, а внешние колеса набирают силу. Звучит пока нормально. Но помните, что зависимость между вертикальной нагрузкой на шину и силой сцепления этой шины не является линейной. Вес, сходящий с внутренних шин, приводит к тому, что они теряют сцепление с дорогой быстрее, чем внешние шины приобретают сцепление с новой дополнительной вертикальной нагрузкой. Таким образом, чистое общее сцепление шин уменьшается по сравнению с той же ситуацией, если бы не происходило переноса веса. Поскольку невозможно исключить перенос веса в повороте, мы, по крайней мере, хотим минимизировать его, чтобы общая тяга оставалась максимально высокой.

При торможении то же самое, но менее выражено. При ускорении заднеприводного автомобиля перенос веса фактически помогает ускорить автомобиль, потому что ведущие колеса набирают силу сцепления, в то время как шины, теряющие сцепление с дорогой, не приводят автомобиль в движение. Противоположное верно для переднеприводного автомобиля, что делает истекшее время переднеприводных импортных автомобилей еще более впечатляющим. Несмотря на то, что мы получаем некоторое ускорение от большего переноса веса, если вам приходится поворачивать и замедляться на поворотах, перенос веса ухудшает время прохождения круга, поэтому наша цель — максимально минимизировать перенос веса.

Есть только четыре фактора, влияющих на величину переносимого веса:* Общий вес транспортного средства — больший вес означает больший перенос веса при прочих равных условиях* Сила, действующая на центр тяжести — больше силы означает больше перенос веса* Высота центра тяжести над землей — более высокие центры тяжести переносят больший вес* Ширина колеи (для прохождения поворотов) или колесная база (для ускорения и торможения) — более узкая ширина колеи или более короткая колесная база означают больший перенос веса

Ничто другое не влияет на количество переносимого веса Давайте рассмотрим каждый из этих факторов более подробно. Мы уже обсуждали общий вес. Поскольку мы хотим бежать как можно легче или с минимальным весом, это постоянный фактор, который мы не можем изменить, пока не превысим лимит веса. Тяговое усилие шин определяет силу, действующую в центре тяжести. Уменьшение сцепления с дорогой или вождение ниже пределов сцепления шин, безусловно, противоречат нашей цели — как можно быстрее объехать трассу, поэтому на самом деле это не является фактором.

Максимальная ширина колеи всегда устанавливается правилами, и если вы не бежите на очень высоких скоростях, где большое значение имеет аэродинамическое сопротивление, вы хотите бежать с максимально возможной шириной колеи, так что опять же, это не контролируемый фактор. Но центр тяжести, точка внутри автомобиля, где он, если бы он был подвешен в этой точке, находился бы в идеальном равновесии, может быть изменен. Возможно, на некоторых автомобилях его нельзя сильно изменить, но достаточно, чтобы повлиять на производительность. Простое поддержание минимально возможного веса в автомобиле снизит центр тяжести, тем самым уменьшив перенос веса. Это чрезвычайно важно учитывать при сборке автомобиля или добавлении балласта к шасси.

Водитель Часто упускаемый из виду фактор динамики гоночного автомобиля, водитель на самом деле является основным фактором. Водитель контролирует, когда происходят динамические события, в зависимости от того, когда он использует один или несколько элементов управления. Водитель определяет, по крайней мере частично, как быстро происходят динамические события, основываясь на том, как быстро он использует элементы управления. Многие водители слишком резко управляются с органами управления и нарушают динамический баланс шасси, что ухудшает общую производительность автомобиля.

Общая цель Важно помнить, что единственная цель состоит в том, чтобы как можно быстрее объехать гоночную трассу, будь то один круг или вся гонка. Динамика гоночного автомобиля, в конечном счете, зависит от сцепления шин в пятне контакта с шиной. Оптимизация тяги всего автомобиля означает более быстрое время круга. Мы можем сделать это, манипулируя компонентами шасси и рулевым управлением, торможением и акселератором. Команда, справившаяся с этой задачей лучше всех, войдет в пятерку лучших. Оттуда тактика, стратегия, исполнение и, возможно, немного удачи определят победителя.

Trending Pages

• Мастерское творение Datsun 240Z Restomod посвящено папе

• До того, как космический корабль взорвался, SpaceX уничтожила минивэн Chrysler

6 Zevy Cor
• 90 , Porsche Cayman GT4 RS: Больше ‘Ветте Преследует меньше Порше?

• Taco Teaserday: последний предварительный просмотр Toyota Tacoma следующего поколения Bumps Tunes0061

Trending Pages

• Этот искусный рестомод Datsun 240Z посвящен папе

• До того, как космический корабль взорвался, SpaceX уничтожила минивэн Chrysler 5 090 90 9021 90 023 Chevy Corvette Z06 против Porsche Cayman GT4 RS: больше «Ветте меньше гонится за Porsche?

• Taco Teaserday: последний предварительный просмотр Toyota Tacoma следующего поколения Bumps Tunes0061

Автотюнинг.

Часть 1: Основы динамики автомобиля

Как автомобильный инженер, я не могу не расстраиваться, когда вижу плохо настроенный автомобиль. У каждого производителя автомобилей есть собственный отдел динамики транспортных средств, и над каждым проектом транспортного средства работает большая группа инженеров, потому что каждое изменение в автомобиле влияет на его управляемость и ходовые качества. Вот почему, как правило, тюнинговать автомобиль самостоятельно — плохая идея.

Что мы подразумеваем под настройкой?

Первое изображение, которое приходит в голову большинству людей, когда они слышат слово «тюнинг», — это заниженная модифицированная машина с огромными колесами и непропорциональным спойлером. Конечно, это тоже считается тюнингом. Однако в инженерном мире «настройка» означает просто оптимизацию и улучшение

Выбор параметров для настройки зависит от вашей цели. В автоспорте наша главная цель — добиться более быстрого прохождения круга, что обычно достигается за счет увеличения сцепления с дорогой. Для дорожных автомобилей процесс более сложный. Всегда существует компромисс между комфортом и производительностью, и профиль автомобиля определяет, где находится автомобиль в этом спектре. Покупатели Rolls-Royce ожидают максимального комфорта при езде. С другой стороны, покупатель Chevrolet Corvette жертвует комфортом ради производительности.

По этой причине не существует хорошей или плохой машины. Это зависит от того, что ближе к предпочтениям покупателя. Например, если вы покупаете BMW, вы, вероятно, ожидаете более спортивного автомобиля по сравнению с Mercedes-Benz.

Это не означает, что один бренд делает автомобили лучше, чем другой, просто у каждого бренда есть своя «ДНК». Если вы водите разные модели одного и того же производителя, вы, вероятно, обнаружите сходство в их управляемости и поведении при езде.

Волшебство динамики автомобиля заключается в том, что нет двух одинаковых автомобилей. Замена одной втулки или одной массы изменит динамическое поведение автомобиля. Системы подвески очень сложны, поэтому вы можете достигать своих целей, используя разные пути.

Несмотря на то, что каждый компонент влияет на общую динамику автомобиля, когда вам нужно конкретное изменение, вы обычно начинаете с определенной детали. Например, если ваша проблема связана с переходной частью поворота (вход или выход), было бы неплохо изучить замену демпфера.

В динамике автомобиля есть три основных термина, о которых вам следует знать: недостаточная поворачиваемость, избыточная поворачиваемость и нейтральное рулевое управление .

Каждый компонент автомобиля влияет на недостаточную или избыточную поворачиваемость, но для упрощения давайте сосредоточимся на продольном положении ЦТ (центра тяжести) в качестве основной переменной.

Механика динамики автомобиля

Рис. 1: Боковые силы на недостаточно поворачиваемом автомобиле превышают допустимые пределы (Балквилл, 2013 г.)

Недостаточная поворачиваемость

Недостаточная поворачиваемость возникает, когда вы входите в поворот, и вам необходимо усилить рулевое управление, чтобы сохранить траекторию движения. В транспортном средстве с распределенной массой вперед (автомобиль с передним расположением двигателя) требуется более высокая сила поворота на передние колеса, чтобы поддерживать поперечное ускорение в ЦТ. Таким образом, передняя ось имеет тенденцию иметь меньшее сцепление с дорогой и скользит к внешней стороне кривой.

Избыточная поворачиваемость

Избыточная поворачиваемость имеет прямо противоположный эффект. Чтобы сохранить текущую линию движения, вам нужно ввести меньший угол поворота рулевого колеса. Это происходит, когда положение центра тяжести направлено к задней части автомобиля. Задние колеса должны компенсировать самое короткое плечо момента за счет большей поперечной силы. Задняя ось соскальзывает за пределы кривой, и в результате передние колеса автомобиля поворачиваются внутрь, следуя более короткому радиусу поворота.

Рис. 2: Боковые силы, воздействующие на автомобиль с избыточной поворачиваемостью, превышают лимит (Балквилл, 2013 г.)

Нейтральное положение

Нейтральное рулевое управление — это именно то, на что это похоже. На обе оси действуют одинаковые нагрузки, и автомобиль будет двигаться по ожидаемой линии поворота без коррекции рулевого управления. Это идеально, но, конечно, поведение автомобиля зависит от скорости, и из-за множества компонентов нейтральная конфигурация недостижима для всего диапазона скоростей.

Итак, недостаточная или избыточная поворачиваемость?

Обычно автомобиль с избыточной поворачиваемостью немного быстрее восстанавливает утраченное сцепление на повороте, но его очень легко потерять.

Автомобиль с недостаточной поворачиваемостью всегда безопаснее. Вот почему каждый дорожный автомобиль имеет небольшую склонность к недостаточной поворачиваемости.

Причиной этого является лучшая устойчивость, которая характеризует потерю сцепления с дорогой автомобилями с недостаточной поворачиваемостью. Автомобили с такой конфигурацией в первую очередь теряют сцепление с дорогой на передних колесах, что приводит к стабильному восстановлению сцепления с дорогой.

Рис.3: Нестабильное поведение автомобиля: недостаточная поворачиваемость против избыточной поворачиваемости (Балквилл, 2013 г.)

Что делает автомобиль комфортным?

Комфорт при движении связан с тем, как транспортное средство передает пассажирам недостатки дороги. Комфортный автомобиль — это автомобиль с минимальным ускорением кузова и сиденья. Движение колес здесь менее важно.

Обычно есть два основных пика ускорения. Один находится в диапазоне 1-2 Гц и связан с резонансом кузова автомобиля, а другой находится в диапазоне 8-20 Гц и связан с резонансными частотами ступицы колеса. Есть несколько способов минимизировать эти пики ускорения, и каждый из них может определенным образом изменить транспортное средство. Наиболее распространенной настройкой является изменение коэффициента демпфирования, но это может привести к важным изменениям в управлении, а чрезмерное демпфирование может привести к чрезмерно «плавающему» поведению. Другими вариантами регулировки являются размер шин, жесткость пружины, жесткость стабилизатора поперечной устойчивости, жесткость втулки, геометрия подвески и уменьшение массы.

Человеческое тело более чувствительно к вертикальной вибрации в диапазоне частот 4-8 Гц, потому что собственная частота брюшной полости находится в этом диапазоне. Если вы знакомы с теорией механических колебаний, то знаете, что возбуждение тела на его собственной частоте приводит к резонансу (усилению ускорения) и в результате мы чувствуем дискомфорт на этой частоте. Во время вибраций вперед и назад ощущается дискомфорт в верхней части туловища, резонансная частота которого составляет около 1-2 Гц. Конечно, эти частоты варьируются от человека к человеку. На самом деле, потеря жира на животе фактически изменит вашу резонансную частоту!

Рис. 4: Устойчивость человека к вертикальной вибрации (Gillespie, 1992)

Рис. 5: Толерантность человека к продольной вибрации (Gillespie, 1992)

Комфорт также отражается на усилиях и реакции на рулевое управление. Комфортабельный автомобиль обычно медленнее реагирует на повороты руля. С другой стороны, автомобили с высокими характеристиками обычно имеют «более тяжелое» рулевое колесо с более высоким ощущением трения и лучшим контролем кренов автомобиля. Если вы когда-либо водили автомобиль, который позволяет выбирать между режимами «комфорт» и «спорт», вы, вероятно, заметили разницу.

Что делает автомобиль мощным?

Для спортивных автомобилей комфорт вторичен. Основная цель – как можно дольше удерживать шины на земле. Для этого необходима минимальная вибрация ступицы колеса. Самый эффективный способ обеспечить контакт автомобиля с землей — использовать максимально мягкие пружины.

Рис. 6: Жесткая пружина против мягкой пружины (Балквилл, 2013 г. – изменено)

Возможно, вы заметили, что гоночные автомобили часто имеют очень жесткие пружины. Это правда, что их пружины намного жестче, чем те, которые используются в дорожных автомобилях, но им обычно нужны жесткие пружины из-за высокой аэродинамической прижимной силы. Аэродинамические силы колеблются в соответствии с каждой частью гоночной трассы, и для поддержания постоянного положения и высоты дорожного просвета необходимо более высокое сопротивление пружины.