Энциклопедия авто чайника
снижение высоты расположения центра
Возможными работами в данном случае являются:
· снижение высоты расположения центра тяжести автомобиля;
· регулировка углов наклона шкворней, иначе говоря создание лучшей стабилизации управляемых колес;
· контроль над давлением воздуха в шинах передних и задних колес.
Снижение высоты расположения центра тяжести является одним из действенных способов повышения устойчивости автомобиля для прохождения поворотов с большей скоростью.
Снизить центр тяжести готового автомобиля без больших конструктивных изменений можно следующим образом: постараться разместить как можно ниже такие тяжелые детали и агрегаты, как аккумуляторная батарея, бензиновый бак и другие предметы вспомогательного оборудования. Но это не должно привести к неправильному распределению общего веса автомобиля по осям. Для получения хорошей устойчивости распределение общего веса должно быть равным для передних и задних колес.
В крайнем случае можно допустить некоторое увеличение веса на переднюю ось. Перемещение центра тяжести назад увеличит на повороте боковую силу, действующую на задние колеса. От этого увеличится угол увода задних колес по сравнению с углом увода передних, а это приведет к снижению устойчивости. Однако вес, приходящийся на задние колеса, должен обеспечивать необходимое тяговое усилие для интенсивного разгона без пробуксовки колес.
В последнее время в целях увеличения сцепного веса и обеспечения высокого тягового усилия на гоночных автомобилях устанавливаются двигатели сзади. В этом случае оптимальным распределением веса по осям считается 55% на заднюю ось и 45% — на переднюю. Стабилизация управляемых колес достигается за счет наклонов шкворней в сторону и назад. Особенно полезным для скоростного автомобиля надо считать наклон шкворня назад. Действие стабилизирующего момента, т.е. стремление колес занять нейтральное положение, в этом случае происходит от центробежной силы, возникающей при поворотах и возрастающей от увеличения скорости движения и крутизны поворота, чем облегчается управление на повороте. К тому же изменение угла наклона шкворня назад более доступно спортсмену при подготовке готового автомобиля. Для этого нужно применить соответствующие подкладки в рычажный механизм передней подвески. При действии на автомобиль боковой силы, возникающей, например, при повороте автомобиля или при боковом ветре, качение его колес вследствие их упругости не будет происходить в плоскости их вращения, а сместится на некоторый угол, называемый углом увода.
Величина угла увода зависит от величины боковой силы на колеса, от вертикальной нагрузки на колесо, конструкции шины и от внутреннего давления воздуха в шине. Надо сказать, что занимаясь подготовкой скоростного автомобиля к состязаниям, спортсмен не всегда имеете возможность изменять соотношение весов, приходящихся на передние и задние колеса автомобиля, не всегда он может выбирать и конструкцию шин. Иначе говоря, ему трудно внести усовершенствования, которые влиял бы на величины углов увода колес. В распоряжении водителя остается только регулировка давления воздуха в шинах. И это он может делать в очень узких пределах, ограничиваемых техническими требованиями шинных заводов. Чем больше давление воздуха в шине, тем меньше, при прочих равных условиях, будет угол увода колеса.
Установлено, что лучшая устойчивость автомобиля на повороте и на прямой будет в том случае, когда угол увода у передних колес больше, чем угол увода у задних. Следовательно, для лучшей устойчивости желательно, при равном распределении веса автомобиля по осям, применять давление в шинах передних колес ниже, чем в шинах задних колес. При такой регулировке давления, из за большего увода передних колес, при повороте автомобиля возникает так называемое «недостаточное поворачивание», которое и обеспечит большую устойчивость и лучшую управляемость его.
В заключение приведем некоторые сведения о специальных работах с автомобилем, предназначаемым для заездов на установление рекордов скорости, которые могут проводиться и при подготовке гоночного автомобиля, располагающего высокой максимальной скоростью свыше 200 км/час.
Создавая автомобиль для рекордных заездов, большие работы и средства потребуются для исследований, направленных на снижение сопротивления воздуха, заключающиеся в опытной продувке моделей кузова в аэродинамической трубе. Модели выполняются в масштабе Vs, или 1/10 от действительного размера автомобиля. В редких случаях продувается модель в натуральную величину.
Выбор размера модели зависит от диаметра аэродинамической трубы, имеющейся в распоряжении, а также от производственных возможностей. Величина сопротивления воздуха зависит от величины лобовой площади автомобиля и формы кузова, которая оценивается коэффициентом обтекаемости. Для ориентировочных расчетов этот коэффициент можно принимать в пределах 0,015 (идеальный случай) до 0,025, имея в виду хорошую форму кузова. Величина лобовой площади может быть получена по замеру площади силуэта поперечного вида автомобиля или, что достаточно точно, как произведение колеи на высоту.
Аэродинамические исследования должны содержать не только поиски формы, дающей низкое сопротивление воздуха, но и такой формы, которая придаст автомобилю устойчивость и надежную управляемость при движении с максимальной скоростью, т.е. обеспечит надежный контакт передних колес с полотном дороги. Непрерывный контакт между колесами автомобиля и полотном дороги зависит в большей степени от конструкции подвески автомобиля, высоты и места расположения центра тяжести и центра парусности.
Центром парусности называется точка приложения равнодействующей от сил сопротивления воздуха, создаваемых отдельными элементами формы кузова. Так как форма кузова автомобиля всегда симметрична, то центр парусности обычно находится в плоскости симметрии автомобиля. Расположение центра парусности оказывает большое влияние на устойчивость и управляемость автомобиля на высоких скоростях движения. Чем выше центр парусности, тем на большую величину и при большей скорости уменьшается давление передних колес на дорогу, что вполне может привести к потере управляемости автомобилем.
