transferul

Aceasta este a doua parte dintr-o serie din două părți ...

Ultima dată, am disecat componentele transferului de greutate, am înțeles de ce dorim să îl reducem cât mai mult posibil și am văzut că singurul nostru mijloc prin care să facem acest lucru sunt greutatea vehiculului, înălțimea și lățimea CG. De asemenea, am stabilit că reducerea rostogolirii corporale nu diferă în mod semnificativ de cantitatea de transfer de greutate.

Cu toate acestea, rolul corpului aduce diferite probleme proprii pe care trebuie să le înțelegem și să încercăm să le rezolvăm. Problema cu care ne confruntăm este că fiecare soluție pentru rolul corpului creează alte probleme, iar noi trebuie să decidem unde să facem compromisuri.

Să fim limpezi: Chiar și cea mai sofisticată mașină de curse din lume este plină de compromisuri de suspensie. Cu toate variabilele pe care trebuie să le luăm în considerare (flexia anvelopelor, respectarea loviturilor, transferul de greutate, rulajul corpului, etc.), fizica dictează că nu există nicio soluție care să le abordeze pe toate complet. Singura modalitate de a elimina fiecare problemă este de a avea o mașină a cărei înălțime CG este zero, condusă pe anvelope care aduc cumva aderență în timp ce sunt perfect solide, pe o pistă de curse netedă din sticlă impecabilă.

Ca atare, pentru că trăim și conducem în lumea reală în care aceste condiții perfecte nu există, să analizăm diferitele probleme pe care le creează rolele corpului.

1. Pierderea camberului

De ce avem nevoie de arborele negativ? De fapt, avem nevoie de el numai în viraje, în primul rând pentru a menține un patch de contact bun atunci când anvelopa se flexează lateral sub sarcini de virare și, în al doilea rând, pentru a ne bucura de beneficiile forței de înclinare. În mod ideal, ne-am dori ca anvelopele să fie perfect verticale atunci când conducem în linie dreaptă și ca anvelopele exterioare să aibă o înălțime negativă într-un colț.

Aceasta în sine este o problemă de inginerie destul de ușoară. Soluția este de a avea un braț de control superior, care este mai scurt decât brațul inferior, astfel încât, sub compresiune, partea superioară a anvelopei este trasă spre interior, creând o cambră negativă. De altfel, exact așa funcționează o suspensie dublă. Din păcate, putem merge atât de departe doar cu această abordare, deoarece dacă proiectăm suspensia pentru a obține o mulțime de camber negativ la compresiune, atunci în timpul frânării am ajunge cu ambele anvelope din față călărind marginile interioare și ar avea performanțe de frânare absolut oribile.

Problema devine și mai complexă, deoarece o suspensie bună trebuie să satisfacă nu doar acele nevoi, ci și altele. Trebuie să permită independența celor 4 roți, să aibă o înclinare adecvată în timpul frânării/accelerației, să aibă o înclinare adecvată în timpul virajului, să aibă o schimbare minimă/nicio lățime a căii în timpul mișcării suspensiei, să aibă o mișcare minimă a centrului rolei în timpul mișcării suspensiei, să aibă un deget minim/fără schimbați în timpul mișcării suspensiei, respectați minim/fără respectarea legăturilor suspensiei și fiți ușor.

Se pare că nu avem o modalitate de a satisface simultan toate aceste nevoi, motiv pentru care încercăm să limităm rulajul corpului. Cu cât avem mai multe role, cu atât unghiurile de suspensie dorite se schimbă mai mult și pierdem performanța.

2. Momentul transferului de greutate

În prima parte am vorbit despre diferitele componente ale transferului de greutate. Transferul de greutate neasamblat și transferul de greutate geometric (adică cele responsabile de forța de basculare/crestare) au loc instantaneu. Transferul elastic de greutate, pe de altă parte, nu ajunge complet până când suspensia nu și-a finalizat mișcarea (adică până când corpul atinge unghiul final de rulare).

Aceasta înseamnă că aderența anvelopelor noastre se modifică în timp ce are loc transferul de greutate și este în beneficiul nostru să accelerăm transferul de greutate, astfel încât să putem citi mai bine cantitatea de aderență pe care o avem! În plus, transferul mai lent al greutății înseamnă că mașina va avea un timp de reacție mai lent, rezultând un comportament tranzitor slab. Deși acest lucru este în detrimentul oricărei forme de curse, este deosebit de problematic în elementele de tranziție (slalomuri, compensări etc.) care sunt foarte frecvente pe cursele de autocross.

3. Inerția rulării corpului

Când un corp se rostogolește, mișcarea generează inerție de rotație care trebuie depășită de fiecare dată când vrem să schimbăm direcția. Cantitatea de rulouri ale corpului este afectată de rigiditatea arcurilor/barelor, iar viteza ruloului este afectată de rigiditatea șocurilor. Cu cât corpul se rostogolește mai mult și cu cât corpul se rostogolește mai repede, cu atât generează mai multă inerție de rotație și este nevoie de mai multă forță pentru a depăși acea inerție.

Acest lucru înrăutățește și mai mult timpul de reacție al vehiculului atunci când vine vorba de schimbarea direcției și este un motiv important pentru care (în SCCA autocross) vehiculele Street Touring trec cu atât mai bine decât vehiculele din clasa Street. Coborând mașina, folosind arcuri/bare mai rigide, șocuri semnificativ mai rigide, etc., vehiculele Street Touring reduc (și încetinesc) rulajul, reducând astfel foarte mult inerția ruloului și, ca urmare, schimbă direcția foarte repede.

4. Performanța aerodinamică

Efectul rulării caroseriei asupra eficienței aerodinamice contează cu adevărat doar pentru mașinile care depind în mare măsură de aerodinamică pentru a genera aderență. Esența problemei este că, pentru a ne bucura de beneficii aerodinamice maxime, avem nevoie de cât mai puțin aer posibil pentru a călători sub mașină. Când corpul se rostogolește, există mai mult spațiu sub mașină pe măsură ce interiorul se ridică, ceea ce reduce capacitatea splitterului, a pragurilor laterale și a altor dispozitive de a împiedica pătrunderea aerului sub vehicul, ceea ce face ravagii cu performanțele aerodinamice.

Sperăm că până acum suntem de acord că rolul corpului produce unele efecte destul de nedorite. Până acum, am vorbit despre rulare și transfer de greutate cu presupunerea că se întâmplă uniform la ambele capete ale vehiculului. Desigur, în realitate, acest lucru este rareori adevărat. O regulă generală de reținut este că oricare dintre capetele mașinii are mai multă rezistență la rulare va avea un transfer de greutate mai mare și va avea astfel o aderență mai mică. Toate celelalte fiind egale, dacă există mai multă rezistență la rulare în partea din față a mașinii, aceasta va substira. Dacă există o rezistență mai mare la rulare în spate, aceasta va suprasolicita.

Având în vedere metodele pe care le avem pentru reducerea rostogolirii corpului, se dovedește că putem afecta unde merge transferul de greutate și cât de repede ajunge acolo. După cum vom vedea mai jos, acesta poate fi un instrument de reglare cu adevărat puternic! Să ne uităm la 4 mijloace principale prin care să afectăm cantitatea de rulare, viteza rulării, unde merge transferul de greutate și cât de repede ajunge acolo.

Izvoare

Evident, utilizarea arcurilor mai rigide reduce rulajul. Aplicând ceea ce am acoperit până acum, vedem că, folosind arcuri mai rigide, corpul atinge unghiul final de rulare mai rapid (distanța de rotație mai mică până la acoperire) și, astfel, transferul elastic de greutate necesită mai puțin timp, reducând timpul pentru transferul total de greutate. Aceasta este o victorie.

Dezavantajul este că pierdem conformitatea, ceea ce poate afecta grav performanța. O anvelopă poate face aderență numai dacă este în contact cu solul. Cu excepția cazului în care ne aflăm într-un vehicul foarte ușor, este puțin probabil să putem reduce rulajul la niveluri optime sau să ajungem la un echilibru ideal de manipulare folosind singure arcuri mai rigide, fără a afecta grav conformitatea vehiculului.

Bare anti-rulare (balansare)

Ceea ce ne aduce la barele antiruliu/balansoar. Un balansier este un arc de torsiune (un mod fantezist de a spune „un arc care funcționează prin răsucire”) care leagă suspensia de pe o parte a mașinii de cealaltă. Atunci când mașina trece peste o denivelare și ambele părți se comprimă, bara se rotește pur și simplu în suporturile sale și nu adaugă nimic la amestec. Cu toate acestea, atunci când se învârte un colț, suspensia exterioară (care se comprimă) exercită acum o forță de compresie pe arcul interior (care încearcă să se extindă), deoarece bara oscilantă conectează ambele părți, iar această forță rezistă rotirii corpului. Așadar, am reușit să reducem rulajul corpului fără a afecta respectarea umflăturilor!

Dar, desigur, apare o problemă. Cu cât bara este mai rigidă, cu atât se transferă mai multă greutate pe acea axă și cu atât mai puțină aderență face perechea de anvelope.

Acesta este un punct critic de înțeles! Când folosim o bară de rulare mai rigidă, creștem proporția de rezistență la rulare pe acel capăt al mașinii, ceea ce (am stabilit ca regulă generală) crește transferul de greutate pe acea axă. Nu modificăm cantitatea totală de transfer de greutate pe întregul vehicul, dar luăm o anumită greutate suplimentară de pe cea din interiorul anvelopei și o distribuim celorlalte 3. Acest lucru înseamnă că reducem aderența perechii de anvelope atunci când folosim o bară de legătură.

Deci, deși există motive întemeiate pentru utilizarea unor bare de legătură mai mari, trebuie să recunoaștem că vine întotdeauna cu o pierdere a aderenței pe acea axă.

Șocuri (mai precis, amortizoare)

În timp ce arcurile și barele afectează cât de mult se mișcă corpul/suspensia, șocurile afectează viteza cu care se mișcă. Fizica modului în care șocurile afectează mișcarea suspensiei și transferul de greutate este foarte complicată, astfel încât următoarea afirmație poate să nu fie intuitivă: un șoc mai rigid încetinește mișcarea suspensiei, dar accelerează transferul de greutate. Dacă sunteți interesat să citiți mai multe despre acest lucru, vă recomand „Tune To Win” de Carroll Smith. În scopurile noastre, putem rezuma efectele după cum urmează.

Șocurile mai rigide oferă un răspuns mai rapid, deoarece accelerează transferul de greutate. Cu cât șocul are mai multă forță de compresie, cu atât va primi mai repede greutate. Cu cât un șoc are mai multă forță de recuperare, cu atât va renunța mai repede la greutate. Inutil să spun că acesta este un instrument neprețuit pentru reglarea echilibrului de manipulare tranzitorie. Șocurile nu au niciun efect asupra echilibrului stării de echilibru, deoarece contribuie cu ceva semnificativ doar atunci când suspensia este în mișcare.

Dus la extrem, un șoc prea rigid poate copleși arcul în măsura în care abia se mișcă deloc. Rezultatul este că nu numai că pierdem conformitatea cu ciocnirea, dar anvelopa însăși devine singurul „arc” al mașinii și, fiind neamortizat, se clatină/trece peste suprafață.

Ajustările centrului de rulare

Pentru majoritatea dintre noi, discutarea acestui lucru este pur academică, deoarece nu avem o modalitate legală de concurență de a ne ajusta centrele de rulare. Dar pentru cei care pot, poate fi un instrument de reglare util. Amintiți-vă din partea 1 că, cu cât centrul rolei este mai aproape de înălțimea CG, cu atât vom obține mai puțină rolă (și mai multă forță de basculare/crestare). Acest lucru are dublul efect de a accelera transferul total de greutate (deoarece există un transfer de greutate mai puțin elastic) și de a crește transferul de greutate pe acea axă. Prin urmare, reglând înălțimile centrale ale rolei la un capăt al mașinii vs. cealaltă, putem regla echilibrul de subvirare/supravirare al mașinii.

Ajustarea centrelor de rulare seamănă foarte mult cu ajustarea vârfului. Așa cum un pic de vârf pe anvelopele din față poate îmbunătăți rotația, un centru de rulare față ușor ridicat îmbunătățește rotația ca răspuns. Dar până acum putem să o luăm înainte să apară alte efecte neintenționate/rele.

Sperăm că această serie v-a oferit o înțelegere ușor digerabilă a modului în care funcționează transferul de greutate și rulajul corporal și care sunt unele dintre compromisurile pe care trebuie să le facem atunci când ne configurăm vehiculele. Nu există o configurație de suspensie „ideală” și toată lumea va avea o idee ușor diferită despre compromisurile pe care le face confortabil. Un șofer mai precis poate schimba o anumită stabilitate pentru o aderență mai bună. Un șofer mai predispus la riscuri poate favoriza o configurație mai iertătoare, care sacrifică puțin aderența frontală. Și așa mai departe.

Cunoașterea este putere sau, mai bine zis, în acest caz, este echilibru.