Пояснення передачі ваги проти рулону тіла (частина 2); Поза часом сидіння
Це друга частина з 2-х частин серії ...
Минулого разу ми розібрали компоненти передачі ваги, зрозуміли, чому ми хочемо її максимально зменшити, і побачили, що нашими єдиними засобами для цього є вага автомобіля, висота та ширина CG. Ми також встановили, що зменшення крену тіла не суттєво відрізняється від кількості перенесення ваги.
Однак рулон тіла спричиняє різні власні проблеми, які ми маємо зрозуміти та спробувати вирішити. Проблема, з якою ми стикаємось, полягає в тому, що кожне рішення для рулону тіла створює інші проблеми, і нам залишається потрібно вирішити, де йти на компроміси.
Будьмо кристально чистими: Навіть найдосконаліший гоночний автомобіль у світі наповнений компромісами з підвіскою. З урахуванням усіх змінних, які нам потрібно враховувати (згинання шин, відповідність шинам, перенесення ваги, нахил кузова тощо), фізика диктує, що не існує рішення, яке б повністю розглядало всі з них. Єдиний спосіб усунути кожну проблему - це мати на бездоганному скляному плавному гоночному треку автомобіль, у якого висота CG дорівнює нулю, їздити на шинах, які якось роблять зчеплення, будучи абсолютно твердим.
Таким чином, оскільки ми живемо і рухаємось у реальному світі, де цих ідеальних умов не існує, давайте розглянемо різні проблеми, які створює рулон тіла.
1. Втрата опущення
Навіщо нам негативний розвал? Насправді він нам потрібен лише під час поворотів, перш за все, щоб підтримувати хороший контактний шар, коли шина згинається вбік під навантаженням на поворотах, а в другу чергу, щоб насолоджуватися перевагами тяги розвалу. В ідеалі, ми б хотіли, щоб наші шини були абсолютно вертикальними, коли ми їдемо по прямій лінії, а зовнішні шини мали негативний розвал у повороті.
Це саме по собі досить легка інженерна проблема. Рішення полягає в тому, щоб верхнє плече управління було коротшим за нижнє, щоб при стисненні верх шини втягувався всередину, створюючи негативний розвал. Власне кажучи, саме так працює підвіска з подвійними ричагами. На жаль, ми можемо зайти так далеко лише з цим підходом, тому що якщо ми спроектуємо підвіску, щоб отримати велику кількість негативного розвала під стиском, то під час гальмування ми в кінцевому підсумку отримаємо обидві передні шини, які їдуть на їх внутрішніх краях, і матиме абсолютно жахливі гальмівні характеристики.
Проблема стає ще більш складною, оскільки хороша підвіска повинна задовольняти не лише ці потреби, а й різні інші. Він повинен забезпечувати незалежність від чотирьох коліс, мати відповідний розвал під час гальмування/прискорення, мати відповідний розвал під час поворотів, мати мінімальну/не змінювати ширину колії під час руху підвіски, мати мінімальний рух центру крену під час руху підвіски, мати мінімальний/відсутність пальця змінюватися під час руху підвіски, мати мінімальне/відсутність відповідності ланок підвіски та мати малу вагу.
Виявляється, ми не маємо можливості задовольнити всі ці потреби одночасно, саме тому ми намагаємось обмежити рух тіла. Чим більше у нас крену, тим більше змінюються бажані кути підвіски, і ми втрачаємо продуктивність.
2. Терміни перенесення ваги
У першій частині ми говорили про різні компоненти перенесення ваги. Непідпружинена передача ваги та геометрична передача ваги (тобто ті, що відповідають за силу перекидання/піднімання) відбуваються миттєво. Еластична передача ваги, навпаки, не надходить повністю, поки підвіска не завершить свій рух (тобто поки кузов не досягне остаточного кута нахилу).
Це означає, що об’єм зчеплення з нашими шинами змінюється під час перенесення ваги, і нам на користь пришвидшити перенесення ваги, щоб ми могли краще читати об’єм зчеплення, який маємо! Крім того, повільніший перенос ваги означає, що автомобіль буде мати повільніший час реакції, що призведе до поганої перехідної поведінки. Хоча це шкодить у будь-якій формі перегонів, це особливо проблематично в перехідних елементах (слаломи, офсети тощо), які дуже часто зустрічаються на трасах для автокросу.
3. Інерція рулону тіла
Коли тіло котиться, рух породжує обертальну інерцію, яку необхідно подолати кожного разу, коли ми хочемо змінити напрямок. На кількість прокату кузова впливає жорсткість пружин/брусків, а на швидкість обертання - жорсткість ударів. Чим більше тіло котиться і чим швидше тіло котиться, тим більше інерції обертання воно породжує і тим більше сили потрібно, щоб подолати цю інерцію.
Це ще більше погіршує час реакції транспортного засобу, коли справа доходить до зміни напрямку руху, і є великою причиною того, чому (в автокросі SCCA) транспортні засоби Street Touring переходять набагато краще, ніж транспортні засоби вуличного класу. Опускаючи машину, використовуючи жорсткіші пружини/решітки, значно жорсткіші удари тощо, транспортні засоби Street Touring зменшують (і уповільнюють) крен, тим самим значно зменшуючи інерцію кочення, і в результаті дуже швидко змінюють напрямок руху.