IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в данную темуНачать новую тему
Приемы вождения, настройка автомобиля
coyote
сообщение 27.3.2009, 23:55
Сообщение #1


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


В этой ветке хотелось бы собрать информацию, помогающую анализировать свои действия за рулем, ехать быстрее, стабильнее, правильно настраивать автомобиль.

http://diy-racetuning.net/Forza-Motorsport...sics-intro.html

www.newlink.ru

http://wiki.racing.by/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D...%B8%D1%86%D0%B0

http://www.rallyfan.ru/driving/index.php

http://www.autoracer.ru/racing/
(внизу правая колонка)

Шины:
http://www.kartingzone.com/articles/tyres-1/
http://www.kartingzone.com/articles/tyres-2/

Тадеуш Рихтер. Картинг:
http://www.kartpro.ru/2009-09-04-11-30-51.html

картинг. полезные советы:
http://www.evenflow.co.uk/articles.htm
http://gokarthandling.com/rus/links/

интересный сайт о картинге:
http://www.karting1.co.uk/karting-techniques.htm

гоночные технологии (на англ. яз):
http://www.racecar-engineering.com/article...technology.html

Любезные "подгоны" от Subchik'a с Redliners:
Росс Бентли Speed Secrets:
http://books.google.ru/books?id=XLlEm0w3GF...amp;lr=#PPP1,M1
http://rapidshare.com/files/41904183/Speed_Secrets.rar

Brian Beckman, The Physics of Racing:
http://www.phors.locost7.info/contents.htm
http://www.auto-ware.com/techref/lib_index.htm

10 ошибок при настройке подвески:
http://www.racing-car-technology.com.au/mistakessetup.htm

Engineer to Win (Carol Smith):
http://books.google.ru/books?id=5a8937Pc6u...result#PPA16,M1

Nuts, Bolts, Fasteners, and Plumbing Handbook (Carol Smith):
http://books.google.ru/books?id=A81HmmRCN7...cad=4_1#PPP1,M1

How to Make Your Car Handle (Fred Puhn):
http://books.google.ru/books?id=cr4IyD5l1N...4016526#PPP1,M1

High-Performance Handling (Don Alexander):
http://books.google.ru/books?id=BJUVdn5SMB...2656468#PPP1,M1

Chassis Engineering (Herb Adams):
http://books.google.ru/books?id=rY2ujnNrhf...2656468#PPT1,M1

Advanced Race Car Suspension Development (Steve Smith)
http://www.amazon.com/Advanced-Race-Car-Su...t/dp/0936834056

Настройка шасси под трассы овального типа.
Circle Track Chassis & Suspension Handbook (Primedia Specialty Group, Glen Grissom):
http://books.google.ru/books?id=38LY45pj0i...:ISBN0912656468

The Successful Race Car Driver (Robert Metcalf):
http://books.google.ru/books?id=kyCWHRmf3O...amp;lr=#PPP1,M1

The Physics of Racing (Brian Beckman):
http://www.phors.locost7.info/contents.htm

Stock Car Setup Secrets (Bob Bolles)
http://books.google.ru/books?id=cs0ljZEC-V...esnum=9#PPP1,M1


Журнал гоночного инженера:
http://buddyfey.blogspot.com/

Журнал Race Car Ingeneering:
http://www.racecar-engineering.com/

подборка статей на гоночную тематику:
http://racingarticles.com/racing-articles-1.html
http://racingarticles.com/racing_tech-2.html

********************************************************************************


Книги рекомендованные FSAE для проектирования болидов проектов "Formula SAE" и "Formula Student":

Carroll Smith - Tune to win
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2338328

Adams Herb - Chassis Engineering
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2600149

Allan Staniforth - Competition car suspension
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2600221

Fred Puhn - Brake handbook
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2633041

Fred Puhn - How to make your car handle
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2633086

Joseph Karz - Race car aerodynamics

Michael Costin - Racing and sport car chassis design

Michael Trzesniowcki - Rennwagentechnik (DEU)

Milliken & Milliken - Race car vehicle dynamics
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=2641948


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
coyote
сообщение 27.3.2009, 23:57
Сообщение #2


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


TUNE TO WIN (перевод Юрия Ветрова отдельных глав книги Льюиса Кэрола)

Динамика автомобиля – что это такое?


Перед тем, как делать что-либо с любой деталью автомобиля, нужно понять её главную функцию – «если ничего не помогает – читай инструкцию». В случае с гоночной машиной её основная задача обманчиво проста. Гоночный автомобиль существует лишь для того, чтобы позволить человеку преодолеть заданную трассу за наименьшее время, чем это может позволить любая другая комбинация человек-машина на данный момент. Какой бы ни была трасса – 440 ярдов дорожки для драг-рэйсинга, 200 кругов Индианаполиса, 14 кругов Нюрбургринга или 1000 миль Баджи, рельеф местности не важен. Гоночная машина – это не техническое задание. Это не объект искусства. Гоночный автомобиль – это просто инструмент для гонщика. Предметом данной книги является изучение того, как обеспечить гонщика наиболее эффективным инструментом, возможным при данных ограничениях – человеческих, финансовых, временных.

Эта книга будет о базовой (основной) динамике автомобиля – термина, которого большинство людей пугается. Термин «динамика» ассоциируется с непонятными графиками и громоздкими формулами. Но это не всегда так. Динамика автомобиля – это просто наука о силах, воздействующих на автомобиль в движении и ответной реакции автомобиля, естественной или вызванной водителем, на данные силы. Так как мы рассматриваем только гоночный автомобиль, мы можем и будем игнорировать многие факторы, которые учитывают конструкторы обычных машин.

В нашем случае динамика автомобиля может быть разделена на несколько взаимосвязанных областей.

Прямолинейное ускорение

Способность разгоняться быстрее, чем другая машина, является одной из наиболее важных составляющих в характеристике гоночной машины. Это важнее, чем предельная скорость в повороте и намного-намного важнее, чем максимальная скорость. Основными факторами, влияющими на разгон, являются:
- мощность (нетто) на ведущих колёсах;
- сцепные свойства ведущих колёс;
- вес автомобиля; - аэродинамическое сопротивление; - сопротивление качению;
- инерция вращающихся масс.

Прямолинейное замедление

Торможение – это разгон наоборот. И зависит оно от тех же факторов, если мощность двигателя заменить на мощность тормозной системы. В этом случае развиваемая тормозной системой мощность передаётся на полотно трека через все четыре колеса, а не только через два ведущих. Тормозные свойства автомобиля менее важны, чем характеристика разгона, потому что большую часть времени в гонке автомобиль разгоняется, а не тормозит. Мы тормозим быстрее, чем разгоняемся.

Разгон в повороте

Кроме драгстеров и машин чемпионата Бонневиль все гоночные машины должны проходить повороты. Совершенно понятно, что чем быстрее машина проходит повороты, тем меньше время на круге. Этому есть две причины. Во-первых, чем меньше времени автомобиль тратит на прохождение какого-либо участка трассы, будь то прямая или поворот, тем меньше времени он тратит на прохождение всей дистанции. Вторая причина также понятна, но не столь очевидна. Но она более важна. Машина, которая выходит из поворота, скажем, на 130 км/ч, преодолеет следующую за ним прямую быстрее машины, которая выходит из этого поворота на 110 км/ч. Это просто происходит потому, что ей не нужно тратить время на разгон со 110 до 130 км/ч – она уже идёт с этой скоростью, и, таким образом, имеет преимущество.

Основные факторы, влияющие на разгон в повороте:
- сцепные свойства шин, которые зависят от:

а) геометрии подвески;
б) того, как перераспределяется вес машины;
в) прижимной силы;
г) размера и характеристик шин

- вес автомобиля;
- высота центра масс машины.

Максимальная скорость

В большинстве гоночных дисциплин максимальная скорость не столь важна, как кажется. Так как повороты нельзя пройти на максимальной скорости, поэтому скорость прохождения поворотов и характеристика разгона гораздо более важны. Как часто проигрывающая машина драг-рейсинга идёт с максимальной скоростью? Наименьшее время круга – вот название игры, в которую мы играем, не забывайте об этом. Если есть возможность получить значительный крутящий момент в рабочем диапазоне двигателя за счёт некоторого снижения мощности, делайте это. Когда вы обнаружите, что ваше время на круге улучшается за счёт увеличения антикрыльев, а максимальная скорость уменьшилась – не беспокойтесь.

Факторы, влияющие на максимальную скорость:
- мощность на ведущих колёсах;
- аэродинамическое сопротивление;
- сопротивление качения.

Управляемость и ответные реакции

Если бы мы сконструировали и построили машину чемпионата Can Am, которая разгонялась бы как AA Fueler, имела максимальную скорость чемпионата Бонневиль, тормозила и поворачивала как Ф1, то она была бы недостаточно конкурентоспособной, если бы ей недоставало адекватной управляемости и характеристик ответных реакций. Гоночная машина должна быть управляемой – иногда трудноуправляемой – в толпе. Это сложнее, чем вы могли бы подумать. Есть совсем немного факторов, которые не влияют на управляемость, но основные влияющие факторы следующие:
- высота центра масс;
- характеристики перераспределения веса;
- геометрия подвески и симметричность;
- момент инерции вокруг вертикальной оси;
- податливость шасси и рычагов подвески (жёсткость на кручение и поперечная жёсткость);
- характеристики дифференциала;
- угол увода к направлению плоскости качения колеса;
- аэродинамический баланс.

Компромиссы и обмены

Сейчас должно быть совершенно понятно, что абсолютно невозможно сочетать максимум ускорения с максимумом в преодолении поворотов, наибольшей максимальной скорости и оптимальными характеристиками управляемости на любой машине. Я не выставлю драгстер в Индианаполисе, потому что он не умеет поворачивать. Он не хочет поворачивать потому, что он сконструирован и доведён для достижения максимального ускорения. У него узкая колея, очень длинная колёсная база и ненормальная концентрация веса на задних колёсах. У него маленькие передние колёса и нет подвески. Он ничего не хочет знать о поворотах – он должен разгоняться. Также A. J. лучше не выставлять свой Coyote в Ирвингдэйле. Даже если у него достаточно мощности, он не сможет перераспределить достаточно веса на задние колёса, широкие передние колёса будут его тормозить и т. д. и т. п. Всё это достаточно понятно.

Однако может быть не совсем понятно, что такие же обмены и компромиссы также возможны в поведении любой гоночной машины на трассах, для которых она предназначена. Если мы можем увеличить ускорение на выходе за счёт скорости в апексе или наоборот, или если мы можем увеличить скорость в апексе за счёт максимальной скорости, или что-то ещё, то мы имеем возможность улучшить наше время на круге. Только чтобы сделать наши рассуждения чуть более сложными, мы должны осознать, что оптимум для данной машины на трассе Лонг-Бич, с её медленными поворотами, будет намного отличаться от оптимума для трассы Мосспорт с её очень быстрыми поворотами. К тому же нет ни одной пары абсолютно одинаковых водителей и одинаково настроенных машин, и наши знания о динамике машины постоянно улучшаются, поэтому мы начинаем понимать, почему это дело непростое.

Есть мнение, особенно распространённое среди тех, кто только начинает заниматься автоспортом, что для победы необходимо купить лучшее шасси, установить на него лучший двигатель, посадить в кокпит лучшего гонщика и начать коллекционировать призы за первые места. Это не так!

Допустим, у вас есть достаточно запчастей, оборудования, есть компетентные механики и хороший менеджер для организации процесса – это хороший способ постоянно финишировать третьим или четвёртым. Но этого недостаточно для победы. Побед не будет, так как кто-то другой купил такое же шасси, двигатель, посадил в кокпит такого же классного гонщика, приложил много труда и знаний – настроил всё это – и разрушил ваши мечты. Вот для чего нужны настройки – это разница между первым и третьим местом.

Чтобы стать конкурентоспособным, и оставаться таковым, необходимо настраивать машину. Основная причина вытекает из самой природы динамики автомобиля – существует так много компромиссов, что мы никогда не сможем понять оптимально возможного поведения на трассе. Так как конкуренты тоже не стоят на месте, то и мы должны двигаться вперёд. Но есть ещё и естественные ограничения, накладываемые любой машиной, которую вы сможете купить.

Оригинал перевода:
http://www.superhonda.ru/news/news.php?sub...amp;ucat=4&

*****************************************************************************

Tune to Win часть 2

Ограничения машин, купленных на стороне

Во всех гоночных автомобилях полно компромиссов. Купленные «кит-кары» имеют их больше, чем машины собственной разработки. Объективным критерием является цена. Производитель кит-кара жёстко связан своими расходами. Он занимается самым рискованным делом, постоянно рискует и балансирует на грани между прибылью и банкротством. Даже если у него есть отличные разработки, он подчас не может воплотить их в жизнь, так как у него нет средств на новое оборудование и/или он может быть напуган потерей рынка сбыта из-за чрезмерно высокой цены. Также он не может позволить себе сделать большой качественный скачок, который с малой долей вероятности приведёт к успеху – помните Lola T400?

Это только часть проблемы. Другая часть состоит в том простом факте, что большинство производителей не участвуют в гонках. А успешные профессиональные команды не делают автомобилей на сторону, так как это всё равно, что срать себе в карман: больших денег это не приносит и неизбежно ослабляет гоночный потенциал команды. Производители кит-каров не участвуют в гонках, потому что не могут себе этого позволить. Так как они не смогут продавать много машин без успехов на гоночных трассах, о которых они смогут трубить на весь мир, то они обычно сотрудничают с тщательно отобранными командами в надежде на то, что эти «заводские» команды выиграют и тем самым обеспечат спрос на их продукт. Команда проводит полный цикл тестирования и доводки и предположительно извещает завод об огромной выгоде для клиентов. Удачи! Гоночная команда всегда покажет вам, каким трудом достаются ей победы, при средних выступлениях конкурентов. Гонщики понимают это также медленно, как вода точит камень.

Кроме того, за определённый срок до начала производства новой партии машин, их конструирование должно быть закончено, или они никогда не будут построены. После этого лучшее, на что вы можете надеяться – это возможность купить самые современные дорогие «киты».

И последнее, о чём хочется сказать, это характеристики шин и водительское мастерство. Разработка могла вестись совсем на других трассах, кардинально отличающихся от тех, на которых вам предстоит выступать и/или на шинах с другими характеристиками. Также она могла проводиться опытным водителем-испытателем, чьё мастерство и опыт компенсировали нервозность машины, к которой ваш начинающий гонщик ещё не готов.

Настройка

В любом случае то, что вы купите, будет вашей отправной точкой. В классах с высокой конкуренцией невозможно выигрывать гонки вне боксов. Прогресс зависит от вас. Вы осуществите его с помощью настройки.

Моё определение настройки – это просто любое намеренное изменение любого компонента системы гоночного автомобиля, направленное на увеличение вероятности победы в гонках. Снятие ненужного веса – это настройка. Также это – увеличение эффективной мощности, улучшение сцепных свойств в повороте, уменьшение сопротивления и что-либо ещё, что заставляет машину ехать быстрее, быть более управляемой и надёжной. Конечно, надёжность больше зависит от подготовки, чем от настройки.

Что происходит вокруг?

С момента выхода ”Prepare To Win” я получил много положительных отзывов. На тот момент никто не возражал и даже никто не нашёл никаких ошибок в изложенных фактах, процедурах и рекомендациях. Сейчас это не так! Настоящая подготовка гоночной машины, самолёта или инструмента состоит только в сравнении того, что было изучено людьми, кто использует данное оборудование в аналогичных условиях, и отборе наиболее ценных знаний. Опыт и рассудительность необходимы, но эта область знаний до сих пор не исследована до конца.

Ничто из вышесказанного неприменимо в настройке – по крайней мере, в настройке гоночного автомобиля или любой его части. Настройка похожа на конструирование, так как если бы она была точной наукой, то все машины, выведенные на старт, были бы абсолютно надёжными, гонщикам не на что было бы жаловаться, а любая модификация либо технический экзерсис работали бы и машины бы всё время ездили змейкой.

Ничего подобного не происходит. Мы проводим большую часть нашей профессиональной жизни, решая одну проблему за другой – удивляясь тому, что наши блестящие идеи почему-то не работают – находясь в постоянном поиске собственной чаши Грааля. Однажды мы совершаем прорыв, и думаем, что это – верный путь к нашей цели. Затем мы неминуемо обнаружим, что та частичка знаний, которую мы только что постигли, всего лишь позволяет пролить свет на новый круг проблем. Ясность – это одна из форм полного тумана.

Основная проблема всегда проста. Мы знаем недостаточно о том, что мы делаем. Это не значит, что все гонщики – тупоголовые ленивые бараны. Наоборот – самые опытные и трудолюбивые до сих пор землю так и не перевернули! Из-за того, что есть удача – деньги, время, связи – никто до сих пор детально не определил, что происходит в динамике автомобиля, движущегося по гоночному треку.

Как такое может быть? Кроме того, современные самолёты намного сложнее, чем гоночные машины, они передвигаются на гораздо больших скоростях и должны преодолеть силу притяжения, чтобы взлететь. Их быстро довели до наивысшей степени совершенства и, говорю это с прискорбием и восхищением, модели с чертёжной доски и из аэродинамической трубы показывают превосходные результаты. Почему мы не можем достичь подобного уровня с нашими довольно простыми машинами?

Тому есть несколько причин. Во-первых, физически самолёт находится только в одной среде, воздухе, и имеет возможность вращения вокруг всех трёх осей: продольной, поперечной и вертикальной. Кроме взлёта и посадки они свободны от взаимодействия с поверхностью земли. Если у пилота возникают проблемы рядом с землёй, он всегда может подняться. Когда это невозможно, то и пилоты, и конструкторы становятся гораздо более заинтересованными в стабильности, а не в предельных характеристиках. Поэтому самолёты будут хорошо управляться только в пределах ограничений их характеристик. Лётчики сельскохозяйственной авиации, боевые истребители и пилоты элитных подразделений меня простят – их работа здесь не обсуждается.

В крайнем случае, если конструктор, строитель, механик или пилот самолёта ошиблись, то у пилота есть возможность катапультироваться. В случае с гонщиком всё гораздо сложнее, и только Бог и он сам помогут ему выйти сухим из воды.

Среди высокотехнологичных машин гоночный автомобиль является уникальным снарядом. Он передвигается как по одной среде – земле, так и в другой среде – воздухе. Они воздействуют на него одновременно, иногда конфликтуя между собой. У автомобиля всего две степени свободы при вращении, и в этом он строго ограничен. Хотя вращение вокруг вертикальной оси является обычным явлением, оно не приветствуется. Ничего хорошего нельзя сказать и о вращении гоночного автомобиля вокруг продольной и поперечной осей. Автомобиль находится в постоянном контакте с землёй и одновременно испытывает сопротивление воздуха с постоянно меняющимися углами и скоростью. Он будет неуправляемым, если исключить взаимодействие с воздухом, землёй и гонщиком.

Гонщик управляет всего тремя вещами при взаимодействии машины с землёй: ускорением, замедлением и поворотом – но в любом случае, только в пределах сцепных свойств шин. Всё происходит по неизменным законам физики, а поведение машины можно изменять до определённых пределов, и становится очевидно, что законы действительно неизменны. Гонщик не может влиять на силы воздействия земли и воздуха на автомобиль. Он может их предвидеть и/или реагировать на них таким образом, чтобы избежать аварии. У него нет непосредственного контроля над аэродинамикой машины. Только если он не дремлет и хочет быть конкурентоспособным, он будет постоянно сочетать повороты с замедлением и ускорением – и всё это на пределе сцепных свойств шин бок о бок с другими гонщиками. «Если вы полностью контролируете этот чёртов автомобиль, то вы едете недостаточно быстро».

В последние несколько лет стало технически возможно просчитать многое из того, что происходит с мечущимся из стороны в сторону гоночным автомобилем. Джим Холл был первооткрывателем в этой области. Форд делал инструментальные замеры во время последней Ле-Мановской программы, Донахью и Пенске сделали гораздо больше, и сейчас этим заняты Феррари, Макларен и Тирелл. Я сомневаюсь, что всё это совершенно случайно, так как каждый из них имел от этого выгоду.

Просчитав данные телеметрии и сравнив их с тем, что чувствует гонщик и расчётами инженеров, можно начать изучение полученных данных. Изменяя автомобиль, можно получить требуемые оптимальные характеристики. По-моему, никто до сих пор так и не осуществил полной программы доводки с помощью телеметрии. В гонках не участвуют правительства и гигантские корпорации, а у гоночных команд нет достаточно средств на осуществление подобных программ. Мы не будем уделять много внимания интенсивным инструментальным замерам, так как непохоже, что читатель будет иметь возможность сделать их.

Но всё не так плохо. Гонки, к счастью, остаются той областью, где рукастый механик, который ставит и пробует, обычно превосходит инженера. Это происходит из-за того, что обычный инженер будет вынужден работать при отсутствии множества данных, которые ему необходимы для расчётов. Он обычно недооценивает роль пилота и переоценивает важность аэродинамического сопротивления. В этом сверхорганизованном мире есть немного технических областей, где одиночка может добиться успеха. Если он будет нормально соображать и упорно работать, то гонки будут одной из них.

Так что же мы делаем и как мы решим, в каком направлении работать? Поэтому это всё-таки больше искусство, нежели наука. Мы настраиваем буквально всё: от головы гонщика (обычно наиболее эффективный путь, который в этой книге не рассматривается), до протектора дождевых шин и мощности двигателя (обычно наименее эффективный путь). К счастью, мы будем заниматься этим от заводской базы до пределов наших знаний динамики машины. Мы будем делать это логическим путём и направлять свои усилия таким образом, чтобы получить максимум улучшения характеристик на вложенный доллар и потраченный час. К тому же мы будем последовательны. Мы постараемся избежать обычного человеческого желания улучшить всё и сразу, и будем поочерёдно улучшать каждую из областей: аэродинамику, неподрессоренные массы, колею и что-либо ещё. Гоночная машина – это система, где каждый её компонент влияет на всю системы в целом – хотя это и не всегда так. К тому же зачастую любая характеристика влияет на остальные и нужно отследить её влияние на общее поведение машины. Если это крепко засядет у вас в голове, то вы сможете достигнуть максимального результата минимальными средствами. Если мы сойдём с этого пути, то успех будет во многом случайным.

Оригинал перевода:
http://www.superhonda.ru/news/news.php?sub...amp;ucat=4&

*****************************************************************************

Tune to Win (part 3)

Малые улучшения времени на круге

Настало время поговорить о важности незначительных улучшений времени на круге. Каждый гонщик знает, что секунда с круга – это значительное преимущество. На самом деле, любой настоящий гонщик продаст свою маму и отдаст свою жену в публичный дом только чтобы получить секунду преимущества на круге. Кроме того, секунда с круга в Риверсайде означает сорок секунд в конце гонки. Ну и кто когда-нибудь выигрывал там с таким преимуществом? А теперь попытайтесь понять, что одна десятая с круга тоже важна. Я хочу открыть перед вами тайну! Преимущество в 0,1 секунды с круга в гонке из сорока кругов означает 4 секунды преимущества на финише – это достаточно для победы.

Самая большая ошибка гонщиков состоит в том, что они хотят совершить огромный скачок и разом значительно сократить время на круге. Если предположить, что у нас отличное оборудование, то огромного скачка не будет.

Во времена существования Формулы-5000 Марио Андретти в квалификации имел две секунды преимущества над вторым местом и пять секунд над десятым не из-за своего двигателя, шин или базового шасси. Это преимущество Марио обеспечил себе за счёт своего водительского мастерства, хотя, как поклонник таланта Андретти, я, быть может, несколько преувеличиваю. Реальный отрыв состоит из суммы многих малых улучшений – десятые и сотые собираются в течение многих часов тестирования и настройки. Если машина базово уже настроена, то всё, что вы можете добиться своими настройками – это десятые и сотые. И этого достаточно.

В следующих главах я намерен затронуть более тонкие области динамики автомобиля, влияющие на поведение гоночной машины. Я попробую сделать это в достаточно простой и логичной форме, используя минимум вычислений и формул. Эта книга не пособие по конструированию, также она не призывает «делать как написано». Здесь вы не найдёте того, что если уменьшить диаметр переднего стабилизатора, то можно снизить недостаточную поворачиваемость. Наоборот, эта книга расскажет вам о принципах того, как работает гоночный автомобиль и дополнительных возможностях изменения его поведения на трассе в определённом направлении.

Мы будем рассматривать различные силы, действующие на автомобиль, и его ответные реакции на них. А затем мы ознакомимся со спецификой того, как изменить или модифицировать ответные реакции с помощью настройки. Мы не будем рассматривать драгстеры, так как я мало что в них понимаю.

В основном, мы будем озабочены гоночными дорожными машинами, хотя виртуально всё это можно перенести и на кольцевые болиды даже на мощёных треках. Также я ничего не знаю о бигфутах и гонках по бездорожью. Однако, я убеждён, что и там также действуют законы динамики и весь следующий материал там может быть применён, конечно же, с изменениями для данных условий. Изложенные принципы постоянны, но мы должны соизмерять их применимость с условиями задачи. Наука неизменна. Только наши интерпретации и допущения вызывают некоторые пертурбации.

По определению, гоночный автомобиль проводит всю свою жизнь, балансируя на грани сцепных свойств шин. Если это не так, то он либо находится на той части трека, где сцепление не так уж и важно (то есть на достаточно длинной прямой, когда крутящего момента на колёсах уже недостаточно для пробуксовки), либо гонщик едет недостаточно быстро. Самое время обратить внимание на то, какие факторы влияют на сцепление и на те, которые его обеспечивают. Нас никогда не будет интересовать использование менее 85% потенциала.

Гоночная шина

Машина Формулы-Форд имела лишь один значимый фактор, такой же, как и у чемпионских машин Индианаполиса – она взаимодействовала с полотном трека только посредством четырёх пятен контакта её шин. Через них на машину передаются все силы, которые заставляют её разгоняться, замедляться и поворачивать. Также только через них передаются все воздействия водителя на органы управления и обратная связь от дороги, которая позволяет водителю осуществлять или восстанавливать контроль над машиной при управлении на пределе.

Любая дискуссия о динамике автомобиля должна начинаться с рассмотрения рабочих характеристик пневматической шины – более конкретно – гоночной шины. Предмет сложен и непрост в понимании. Мы обсудим основы того, что нужно знать и оставим множество тайных аспектов для могикан из Акрона.

Вертикальная, или нормальная нагрузка

Вертикальная или нормальная нагрузка – это сила, приложенная к колесу в направлении, перпендикулярном поверхности дороги. Она выражается в фунтах и килограммах и является суммой части веса автомобиля и части аэродинамической прижимной силы, приходящихся на данное колесо в данный момент времени.

Так как вес автомобиля постоянно перераспределяется и прижимная сила зависит от квадрата скорости, то и вертикальная нагрузка на любую шину также постоянно изменяется. Важно заметить, что термин «нормальная» означает направление действия силы, перпендикулярное поверхности дороги, а не «обычную» нагрузку на колесо. Чтобы избежать разночтений, мы будем использовать термин «вертикальная» нагрузка.

Коэффициент трения

Когда Исаак Ньютон открыл законы трения, пневматическую шину ещё не изобрели. Когда её изобрели, все думали, что она будет подчиняться закону Ньютона, и поэтому она не сможет передать в любом направлении силу, большую, чем приложенная к ней вертикальная нагрузка. Можно сослаться на то, что эксперты долгое время считали, что рекорды в драг-рейсинге будут ограничены максимально возможным ускорением в 1G – что соответствовало бы ускорению полноприводного драгстера, когда сила, действующая на него при разгоне, была бы равна его весу.

Эксперты забыли предупредить об этом драг-рейсеров, которые всё улучшали и улучшали свою технику и в конце концов преодолели этот «барьер», как будто его не было вовсе. Его на самом деле не было.

Гоночная шина не подчиняется ньютоновским законам трения – они действуют для трения между гладкими телами. Она может и передаёт силы, большие, чем приложенная к ней вертикальная нагрузка. Кроме того, она может передавать не только силы ускорения, замедления и поперечные силы, но и их комбинации. В случае комбинации продольных и поперечных сил их сумма может быть значительно больше максимально возможных сил в каждом из этих направлений.

В настоящее время на сухом покрытии гоночная шина передаёт около 800 фунтов нагрузки в идеальных условиях при вертикальной нагрузке в 500 фунтов. Соотношение между силой, приложенной к колесу в плоскости дороги и вертикальной нагрузкой, называется «коэффициентом трения шины». В нашем случае мы получим 800/500=1,6. Это означает, что в идеальных условиях наша шина может обеспечить ускорение или замедление в 1,6G или развить боковую перегрузку в 1,6G – этого достаточно, чтобы заболела ваша шея.

Важно понять, что у коэффициента трения нет направления. Он лишь показывает максимум силы, которую может передать шина в сравнении с аналогом при одинаковых условиях. Нужно взять это за основу при изучении динамики шин, так как конструкторы шин используют его как одно из средств предсказания характеристик и характера управляемости шин различной конструкции.

Но не думайте, что если используемые вами шины показывают коэффициент в 1,5, то вы сможете проходить повороты с перегрузкой в 1,5G. Этого не будет по следующим причинам: из-за особенностей динамики автомобиля и шин, из-за особенностей покрытия данной трассы. Важно помнить, что максимум передаваемой шиной силы является произведением вертикальной нагрузки на шину в данный момент и коэффициента трения в данных условиях. На них влияет масса постоянно меняющихся факторов: скорость, перераспределение веса, состояние покрытия, температура шины и ещё куча всего другого.

Поперечную составляющую мы будем называть «боковой силой», это просто ещё одно название центростремительного ускорения. Продольную составляющую мы будем называть «запасом сцепных свойств». Для простоты мы будем считать, что запас сцепных свойств будет одинаковым во всех направлениях.

Проскальзывание

Проскальзывание, наверное, самая обсуждаемая и наименее исследованная основная характеристика шины. Проскальзывание подразумевает скольжение, и большинство людей готовы верить в то, что при проскальзывании шина скользит. Это не так.

На самом деле есть два совершенно различных типа проскальзывания – поперечное и продольное. Проскальзывание в поперечном направлении характеризуется «углом проскальзывания» или «углом увода» и вызывает боковую силу, которая заставляет автомобиль поворачивать. Проскальзывание в продольном направлении характеризуется «степенью проскальзывания» или «процентом скольжения» и вызывает продольное ускорение или замедление. Сначала мы познакомимся с углом увода.

Угол увода

Углом увода пневматической шины называется «угол между плоскостью вращения колеса (направления, куда повёрнут колёсный диск) и следом колеса на дороге в данный момент». Этот след и является совокупностью отпечатков пятен контакта шины. Для изменения направления движения автомобиля независимо от скорости и радиуса поворота каждая шина будет иметь определённый угол увода. Теперь давайте разберёмся, почему это так.

Существование феномена угла увода объясняется эластичностью пневматической шины на скручивание, то есть, когда её поворачивают, та часть протектора, что находится в контакте с полотном трассы, будет сопротивляться поворачивающему моменту из-за эластичного трения между резиной и асфальтом. Протектор вблизи пятна контакта вследствие своей эластичности будет деформироваться и поэтому будет повёрнут на меньший угол, чем обод колеса. Поэтому пятно контакта и, следовательно, след колеса на трассе, будут смещены относительно плоскости вращения колеса на определённый угол.

Так как колесо вращается, то та часть протектора, что находится в контакте с дорогой, постоянно меняется – если мы вычленим определённый участок протектора, то он большую часть времени находится вне контакта с дорогой. Когда он в процессе вращения подходит к поверхности дороги, он проходит путь от начала пятна контакта к его середине и далее к концу пятна контакта. Всё это время мы будем наблюдать его эластичную деформацию.

Однако, так как шина является твёрдым телом и её молекулы связаны друг с другом, то деформация начинается ещё до момента контакта с асфальтом. Это постепенный процесс. Когда эти молекулы выходят из пятна контакта, резина «восстанавливается» и возвращается в своё нормально состояние. Резина есть резина, эта обратная деформация или отдача энергии происходит значительно быстрее первичной деформации.

Важно, что мы никак не связываем угол увода с углом поворота управляемых колёс, который измеряется как угол между плоскостью вращения управляемого колеса и продольной осью автомобиля. Далее мы намерены бросить короткий взгляд на то, что действительно происходит в контакте резины с дорогой.

Природа «прилипания»

Гоночная шина имеет сцепление с трассой за счёт механического зацепления протектора за микронеровности дороги и моментальной адгезии молекул протектора к молекулам асфальта. Эта молекулярная адгезия проявляется только при больших нагрузках и коэффициентах сцепления. И это причина, по которой мы оставляем впечатляющие чёрные следы на трассе при том, что колёса не скользят и не блокируются.

Я не требую понимания физики этого процесса. Для тех, кто этим сильно заинтересовался, я рекомендую «Обобщённую теорию шин и трения резин» Каммера и Майера, и «Физику сцепления шины» под редакцией Хейза и Брука. Первая более всеобъемлющая, а вторая более понятная.

Взаимосвязь между углом увода, коэффициентом сцепления и боковой силой

Коэффициент сцепления зависит от угла увода. Поэтому и боковая сила зависит от угла увода. Коэффициент и боковая сила увеличиваются при увеличении угла увода до определённого максимума. Как только он достигнут, дальнейшее увеличение угла увода будет вызывать уменьшение коэффициента и соответствующее уменьшение боковой силы – шина «срывается» или «теряет сцепление».

Максимум величины коэффициента на графике определяет максимально возможную боковую силу, которую в состоянии обеспечить шина. Форма графика определяет управляемость при высоких боковых перегрузках. Нам необходимо, чтобы коэффициент нарастал быстро и линейно до максимума (скажем, 80% максимально возможного).

Это позволит гонщику быстро и уверенно заходить в поворот. После этого график должен иметь «полку». Это необходимо для того, чтобы дать пилоту более широкие возможности для баланса на грани сцепления. Этот участок графика, когда увеличение угла увода не приводит к увеличению боковой силы, называется «пороговым диапазоном». Когда по мере увеличения угла увода коэффициент начинает снижаться, он должен делать это плавно, так, чтобы гонщик, который превысил пороговое значение, сразу не улетел с дороги вниз вместе со значением коэффициента.

Такая характеристика шины даёт возможность плавных и эффективных переходов от торможения к повороту и от поворота к ускорению. Если, к примеру, характеристика будет как на рис. 2d, человеческие возможности не дадут даже самому опытному и одарённому гонщику использовать весь потенциал его шин, и мы будем иметь отвратительную машину, которая будет много скользить, но «держака» у неё не будет.

При увеличении боковой силы вследствие увеличения угла увода постоянно увеличивается эластичная деформация пятна контакта. Как только мы достигнем максимума, резина в пятне контакта начинает утрачивать свою эластичную способность и некоторые микроучастки начинают скользить. В этот момент в пятне контакта происходит как эластичное трение, так и трение скольжения. Если мы будем и дальше увеличивать угол увода, то та часть протектора, что находится в скольжении, будет увеличиваться, а та, что ещё находится в эластичном состоянии будет уменьшаться до тех пор, пока шина полностью не сорвётся в скольжение. В какой-то момент перед тем как зарождается скольжение и до того, как оно полностью охватывает пятно контакта, коэффициент достигает своего максимума. В любом случае, если мы зафиксируем угол увода, то и коэффициент и боковая сила также будут постоянны.

Само по себе пятно контакта имеет форму неправильного эллипса. Из-за сжатия протектора и боковины местное давление на этом участке будет изменяться и, таким образом, каждый микроучасток пятна контакта вносит свой вклад в создание боковой силы. Это местное давление близко к нулю в начале пятна контакта и достигает своего максимума перед конечным участком. Оно также изменяется в поперечном направлении в зависимости от боковой силы и угла развала.

Когда резина в пятне контакта начинает переходить от эластичного трения к скольжению, то оно зарождается в самых тяжелонагруженных участках пятна контакта и, при увеличении угла увода, скольжение начинает распространяться по пятну контакта к менее нагруженным участкам. Точка, где начинается скольжение, соответствует концу наклонного участка графика. Точка, где шина полностью переходит в скольжение, соответствует концу горизонтального участка графика, после которого всё очень быстро летит в тартарары.

Важно заметить, что даже если мы превысили критический угол увода и перешли точка максимума «держака», шина по-прежнему создаёт боковую силу. Она не полностью теряет сцепление с дорогой, как это может показаться гонщику. Когда шина полностью исчерпала свои эластичные возможностью и полностью скользит, она по-прежнему создаёт значительную боковую силу и если в этот момент уменьшить угол увода, то можно вернуть потерянное сцепление. Позднее мы вернёмся к этому вопросу.

Важно понимать и то, что хотя мы говорили об углах увода передних управляемых колёс, угол увода есть у любого колеса, если к нему приложена боковая нагрузка. На входе в поворот нормальным действием гонщика является инициирование поворота автомобиля поворотом управляемых колёс в направлении поворота. После очень маленькой задержки передние колёса приобретают некоторый угол увода и автомобиль начинает поворачивать. Центробежная сила, вызванная поворотом автомобиля, действует через шасси на задние колёса, которые затем также приобретают свои углы увода и создают боковую силу – автомобиль после некоторых неприятных колебаний встаёт на дугу. Боковые силы и углы увода также зависят от дефектов трассы (одиночный или диагональный подброс), бокового ветра, колебаний мощности, приложенной к ведущим колёсам, неравномерности торможения, атак поребриков и/или других автомобилей.

Далее для простоты мы будем рассматривать шины с постоянной вертикальной нагрузкой, перпендикулярной абсолютно ровной поверхности. Конечно, в действительности это будет одна из шин автомобиля, которая подвергается постоянно меняющимся нагрузкам, возникающим на реальной трассе. Не беспокойтесь об этом – все эти особенности мы рассмотрим позже.

Это достаточно удивительно, но гоночные шины работают при гораздо меньших углах увода, чем обычные. И, конечно же, соответствующие значения коэффициента боковой силы значительно больше. Этому есть две причины. Первая, за последние 15 лет (Миккей Томпсон начал революцию широких шин в 1962 году) мы значительно уменьшили соотношение длины пятна контакта к ширине шины – поэтому сейчас пятно контакта гораздо больше вширь, чем в длину. Разработка дорожных шин движется в том же направлении, но гораздо медленней. Интуиция подсказывает нам, что невозможно удерживать шину на её основной оси в поперечном направлении, так как чем больше угол увода, тем больше шина с её основной осью поворачивается в сторону продольной оси. Именно поэтому Формула-Форд проходит медленные повороты с гораздо большим углом заноса, и поэтому старые машины Ф1 допускают большие углы увода, чем нынешние.

Однако, есть ещё одна причина. Большие углы увода приводят к большему нагреву шин, чем малые. На этот разогрев, если только он не необходим для прогрева протектора до оптимальной температуры, мы тратим мощность, шина разрушается и мы не улучшаем наши выступления. Гоночная шина сконструирована для эффективной работы только в узком диапазоне температур. Чем меньше углы увода, при которых достигается определённый коэффициент сцепления, тем более эффективной будет шина и тем мягче можно будет применить резину для протектора. Чем мягче шина, тем больше у неё эффект прилипания и она может передать большую боковую силу. На самом деле, всё это ещё связано с податливостью боковин, весом автомобиля, располагаемой мощностью, характеристиками трассы и бог знает чем ещё. Также кинематика рулевого привода должна позволять создавать угол увода при максимальном коэффициенте для данной трассы.

Чтобы познакомить вас с некоторыми цифрами, скажу, что задние шины Формулы-5000 или Can Am несколько лет назад (нет доступа к современным данным) достигали максимального коэффициента 1,4 при угле увода около 10 градусов и график был плоским от 9 до 14 градусов.

Любой автомобиль и любой гонщик допускают определённый уровень углов увода при движении по кривой. Эй Джей Никки и Марио в начале своей карьеры допускали очень большие углы увода – и ездили с ними последовательно и постоянно. Любая домохозяйка на пути в супермаркет также допускает углы увода – очень маленькие, но не такие постоянные – но это всё-таки углы увода. Гений может управлять гоночным автомобилем, постоянно балансируя у максимума коэффициента сцепления и не срывая шины в скольжение.

Степень проскальзывания или процент проскальзывания

В продольном направлении степень проскальзывания влияет на сцепные свойства шины также, как угол увода влияет на величину боковой силы в поперечном направлении. Механизм трения в каждом из этих случаев примерно одинаков – совокупность механического зацепления и молекулярной адгезии, которая создаётся до момента полной пробуксовки. Также как и с углом увода, любая шина достигает своего максимального коэффициента и поэтому этот максимум достигается при определённой степени пробуксовки. После него как коэффициент, так и сцепление шины будут падать. Это не означает, что шина должна бешено крутиться для достижения максимального ускорения или блокироваться для максимального замедления.

На самом деле, видимая значительная пробуксовка или блокировка колёс означают, что критическая точка уже пройдена и момент на колесе превышает тот, который способна передать шина в данных условиях. Как при ускорении, так и при торможении максимум сцепления достигается при небольшой пробуксовке или кратковременной блокировке. При этом имеет место рассмотренное скольжение, но всё же преобладает адгезия. График зависимости коэффициента сцепления от степени пробуксовки похож на график угла увода, но он более крутой, а полка на графике гораздо больше.

Если мы сможем поддерживать степень пробуксовки на уровне максимума, мы сможем реализовать максимально возможное ускорение. На самом деле это является проблемой только когда подводимый крутящий момент превышает сцепные свойства ведущих колёс, как, например, при выходе из медленных поворотов. Немного сложнее достигать этого постоянно.

Достаточно просто посмотреть на выходы из медленных поворотов в гонках Can Am и Ф1. Поворот не такой уж и медленный, но достаточно медленный для того, чтоб двигатель сорвал задние колёса в пробуксовку. Самый быстрый выход будет всегда достигаться за счёт незначительной пробуксовки данных колёс. Но лучшие гонщики не допускают пробуксовки до дыма. Быстрейший выход будет у того, кто всегда избегает дыма из-под колёс – это родственник Короля позднего торможения.

И снова вертикальная нагрузка

Коэффициент сцепления немного снижается при увеличении вертикальной нагрузки на шину. Однако, из-за конструктивных особенностей шины её способность к передаче боковых сил, связанная с коэффициентом сцепления, увеличивается вместе с вертикальной нагрузкой. Это происходит следующим образом. Так как вертикальная нагрузка на данную шину увеличивается, а площадь пятна контакта остаётся постоянной, то местное давление в пятне контакта должно увеличиться. Чем больше местное давление, тем меньше резина сопротивляется срыву в скольжение и коэффициент уменьшается. Однако, график ниспадает очень плавно, поэтому увеличение вертикальной нагрузки превышает уменьшение коэффициента. В результате мы имеем график увеличивающихся сцепных свойств (как в продольном, так и в поперечном направлении) при увеличении вертикальной нагрузки.

Если просто посчитать, то, предположим, к каждой задней шине приложена вертикальная нагрузка в 500 фунтов и при этом шины имеют коэффициент сцепления 1,35, таким образом, обе шины смогут создать боковую силу 1,35*500*2=1 350 фунтов. Однако, если добавить ещё по 100 фунтов нагрузки на каждое колесо при перераспределении веса назад, то мы обнаружим, что хотя коэффициент и упал до 1,33, боковая сила увеличится до 1,33*60*2=1 596 фунтов. Если теперь установить заднее антикрыло и разогнать автомобиль до такой скорости, когда оно создаст ещё 400 фунтов дополнительной нагрузки на задние колёса, то коэффициент составит лишь 1,26, но при этом боковая сила составит 1,26*800*2=2 016 фунтов. Поэтому мы не ездим без антикрыльев.

Далее мы увидим, что не всё так просто, но главное то, что при увеличении нагрузки на любую шину её сцепные свойства увеличиваются. И наоборот, снижение вертикальной нагрузки уменьшает сцепление. Поэтому драгстеры перераспределяют очень большую часть веса назад и поэтому мы так пристально не следим за перераспределением веса на выходе из поворота в наших дорожных гонках.

Это соотношение нелинейно, и, надо заметить, что когда мы говорим о вертикальной нагрузке на переднюю или заднюю ось, она будет зависеть от перераспределения веса во время поворота. Мы рассмотрим природу этого продольного перераспределения и его последствий позднее. А сейчас мы просто примем как данность то, что в повороте часть нагрузки перераспределяется с внутреннего колеса на внешнее. Даже если общая нагрузка на ось останется неизменной, пара неравномерно нагруженных колёс не сможет обеспечить такую же боковую силу, как пара равномерно нагруженных.

Допустим, на каждое колесо приходится по 400 фунтов вертикальной нагрузки. Тогда пара равномерно нагруженных колёс способна передать 1,4*400*2=1 120 фунтов боковой силы, и если скорость в повороте будет ограничена только сцепными свойствами передних колёс, то автомобиль в идеальных условиях сможет достичь боковой перегрузки 1 120/800=1,4G. Однако, если мы допустим 80% перераспределения веса, что вполне естественно для передних колёс, то на наружное колесо будет приходиться 400+400*0,8=720 фунтов нагрузки, тогда как на внутренне колесо останется только 80 фунтов. Обращаясь к графику мы получим теперь, что наружное колесо сможет создать 936 фунтов боковой силы, а внутреннее – 120 фунтов. Таким образом, на переднюю ось будет действовать суммарная боковая сила в 1 056 фунтов и развиваемая боковая перегрузка составит только 1,32G.

Таким образом, даже несмотря на то, что продольное и поперечное перераспределение веса увеличивает сцепные свойства более нагруженных колёс, поперечное перераспределение веса между парой колёс одной оси всегда вызывает снижение сцепных свойств этой оси.

Естественно, сцепление будет возрастать до бесконечности, пока шина не взорвётся. Но обычно, если шина предназначена для автомобилей данного типа, об этом не надо беспокоиться. Возможно, однако, у нас будут подобные проблемы на трассе с высокими бэнкингами (высокий профиль виража на овале). Если вы собираетесь в Дайтону или Поконо, сперва проконсультируйтесь с шинниками.

Перевод Юрия Ветрова.

Оригинал перевода:
http://www.superhonda.ru/news/news.php?sub...amp;ucat=4&

********************************************************************

Tune to Win (part 4)

Угол развала

Коэффициент и боковая сила зависят от угла развала, измеренного относительно дороги, а не шасси. Вероятно, максимум достигается при каком-то малом отрицательном развале. Это происходит из-за «силы от развала», вызванной сжатием края протектора в пятне контакта у наклонённой шины, катящейся по полотну. Если развал отрицательный, то эта сила направлена к центру поворота и увеличивает боковую силу. Если же развал положительный, то она действует в противоположном направлении и уменьшает боковую силу. Чтобы наглядно почувствовать этот эффект, возьмите обыкновенный ластик, поставьте его вертикально на деревянный стол, прижмите его к столу с некоторым отрицательным углом развала и двигайте его поперёк стола. Это ещё один феномен эластичной деформации и нам об этом более ничего не нужно знать.

Важно понимать, что если широкой и плоской шине придать большой угол развала, то она будет катиться только на одной кромке, подняв другую в воздух. Это не только снизит площадь пятна контакта, но и кардинально изменит распределение давления в нём. В этом нет ничего хорошего. Это плохо, так как на настоящий момент мы не можем хорошо контролировать угол развала в динамике и нам приходится считаться с некоторым изменением угла развала, когда оно нам совершенно ни к чему. Хорошо, что это понимают конструкторы шин, которые придумали интересную конструкцию каркаса с контролируемыми, но мягкими боковинами, такими, что большую часть времени площадь пятна контакта остаётся максимальной. Другими словами, шинники стремятся компенсировать несовершенство конструкции подвески. И они проделали отличную работу. Степень деформации боковин при компенсации наклона колеса у современной гоночной шины просто потрясающая.

Конечно, как и за всё другое, за это приходится платить. Во-первых, мы платим за это осознанием того, что если наклон превысит критический угол, то сцепление пропадёт моментально. Во-вторых, мы платим за это интенсивной вибрацией колёс после связки поворотов, если мы проходим их со значительными знакопеременными боковыми ускорениями. Впервые с этим явлением столкнулись гонщики серии Can Am и Indy в конце 60-х, которые говорили о сильной вибрации задней оси на выходе из поворотов. Естественно, сначала никто не знал, что на самом деле происходит. Все, как обычно, оценивали деформацию подвески, приводов, износ амортизаторов и тому подобные беды. В конце концов, когда все уже были готовы заклеймить позором Питера Вейсмана и его дифференциал, обнаружили, что после серии поворотов с большими боковыми перегрузками шина приобретала большое искривление перед пятном контакта, и запасённой при этом энергии на передней кромки пятна контакта было достаточно, чтобы глаза у гонщика повылезали из орбит. Только лучшие гонщики сталкивались с этой проблемой, поскольку только лучшие могли получить от шин максимум и добиться этого эффекта. Фотографии этого явления заставляли людей серьёзно задумать о смене профессии.

Модифицируя конструкцию шины, удалось уменьшить вибрации до более-менее приемлемого уровня. Теперь мы используем его как лакмусовую бумажку. Если задние колёса не вибрируют на выходе, то либо шасси не настроено на полную реализацию возможностей шин, либо гонщик едет медленно. С другой стороны, если вибрация возникает при добавлении газа и продолжается пока машина не выйдет на прямую либо пока не уменьшится крутящий момент, то всё в ажуре. Только автомобили серий Can Am, Indy и F1 способны обеспечить достаточную для этой вибрации мощность, поэтому не думайте о ней, управляя Формулой Форд.

На самом деле колёсам, приводам, главной паре легче от этой вибрации не станет, поэтому самые быстрые гонщики очень внимательны к этим вопросам. Я думаю, что это часть платы за скорость.

Температура резины

Следующим фактором, влияющим на сцепные свойства шин, является их температура. К тому же часть энергии, запасённой в сжатом и искривлённом протекторе в пятне контакта, не переходит в кинетическую при распрямлении шины на выходе из пятна контакта, а превращается в тепло. Часть его рассеивается в набегающем потоке воздуха, а часть разогревает шину. В нормальных условиях температура шины растёт до достижения термодинамического баланса и стабилизируется. Конечно, температура будет меняться на разных участках трека в зависимости от того, что делает шина и что делают с ней. На машинах с открытыми колёсами гонщики могут увидеть изменение поверхности протектора передних шин из-за нагрева во время входа в поворот.

Большинство гоночных шин работают при температуре 60-80˚С. Дождевые шины с их более мягким составом достигают своего максимума при 33-44˚С, тогда как шины для болидов NASCAR работают при гораздо более высоких температурах. Если шина работает при температуре ниже оптимального диапазона, то она плохо липнет к дороге. Если же температура слишком высока, то есть опасность разрушения из-за разрыва химических связей в резине под действием тепла. Если вы будете продолжать ехать на пузырящихся покрышках, то она взорвутся. Результатом вы вряд ли будете обрадованы.

Поэтому важны две вещи. Первое – надо быть уверенным, что температура шин составляет как минимум 55˚С. Второе – надо быть абсолютно уверенным в том, что вы не превысили критическую температуру для вашей резины. Вы её превысите, если:

– установите слишком большой отрицательный развал и «подпалите» внутреннюю кромку шины;

– установите слишком малое давление или будете ехать с медленным проколом;

– будете выступать на слишком мягких для данного трека покрышках или поедете на дождевых шинах посуху – что, в принципе, одно и то же.

Если шины, предназначенные для данного автомобиля, не достигают оптимальной температуры, то обычно это означает, что гонщик едет недостаточно быстро. Или если это сделано намеренно. В большинстве случаев водитель допускает ошибки, даже используя всё своё мастерство и опыт, чтобы взять максимум от шин и шасси. Выход состоит только в честном анализе ситуации, большем количестве тестов и в более серьёзном подходе к работе с машиной.

Иногда температура трека и его сцепные свойства так низки, что никто не может разогреть шины до оптимальной температуры. Это тот случай, когда все равны. Это также ситуация из разряда тех, когда если одна из команд сможет добиться улучшения, то она будет иметь огромное преимущество над всеми остальными. Допустим, у нас нет более мягкой резины и, в принципе, не будет. Шины можно будет разогреть, спустив давление до приемлемого уровня и увеличив положительное схождение до заранее определённой величины, чтобы машина не ездила «плугом». Увеличение отрицательного развала также даст результат. Если же потеплело или трек вобрал достаточно резины для того, чтобы температура шин повысилась, то не забудьте всё вернуть в исходное состояние. Обычно такие условия бывают только утром, в первый день свободной практики, и быстро меняются по мере нагрева и увеличения количества резины в асфальте.

Давление в шинах

Когда шины были узкие и с глубоким протектором, коэффициент увеличивался по мере увеличения давления, и заметного улучшения времени на круге можно было добиться увеличением давления до тех пор, пока уменьшение площади пятна контакта не будет ухудшать сцепление. Тогда мощность двигателей была невелика, также как и эффективность тормозов. Давление на гонку в большей степени зависело от неровностей трека и предпочтений гонщика. На самом деле «игра» давлением была одним из немногих методов изменения характера поворачиваемости машины.

Но этого больше нет! Современные шины требуют узкого диапазона давлений для формирования правильного профиля шины, нежели узкие шины, и я в последнее время не сталкивался с дисками шириной менее 250 мм. Из моего опыта, может быть, не одобряемого производителями шин, понижение давления до безопасного минимума улучшает время на круге, скорее всего, из-за увеличения пятна контакта. 124 кПа на горячей шине вполне достаточно для гонки даже со страховочными болтами. Минимально безопасное давление достигается когда температура в центре на 3-7 градусов выше, чем у холодного края. Так как в этом аспекте оптимальная температура протектора зависит от конструкции шины, необходимо будет проконсультироваться со знающими специалистами. В любом случае, слишком высокое давление приемлемо только для высокого протектора, так как уменьшает площадь пятна контакта, а слишком низкое давление вызывает размазанные реакции, уменьшает эффективную площадь пятна контакта и сверх меры перегревает протектор.

Существует распространённое ошибочное мнение, что на трассах с длинными прямыми нужно ездить на высоком давлении. Ваша максимальная скорость увеличится недостаточно для того, чтобы компенсировать недобор скорости в поворотах из-за плохого сцепления. Скорость в поворотах, разгон и торможение значительно ухудшаются на перекачанных сверх меры покрышках.

Для запоминания есть несколько «пунктов» о давлении в шинах. Первое – у гоночных шин сильная тенденция к утечкам. В боковинах содержится минимум резины, необходимый только для связи между собой слоёв корда и не более того. Литые колёса могут травить по микропорам в диске, и страховочные болты травят через один. При каждом монтаже надо следить, чтобы боковины плотно садились на закраины обода, и лишь затем проверять колесо на утечки.

Быстро найти утечку помогут Fantastic или очиститель-409. Нанесите их на колесо и ищите пузыри. С малыми утечками в боковине можно мириться, а вот поры в диске надо заделывать или выбрасывать треснувший диск. Понятно, что ни о каких дырах в протекторе или страховочных болтах не может быть и речи. Следующее – допустимое время – накачайте шину до рабочего давления и напишите на ней давление и время измерения. Проверьте его через час. Если оно спустило больше чем на 20 кПа, его не стоит ставить на машину. Однако для практики оно вполне сгодится, если спускает не больше чем на 40 кПа за час. Просто проверяйте его и регулярно подкачивайте. Перед тем как лечь спать, накачайте все шины до определенного давления, и проверьте их утром. Перед тем как вернуть в магазин дырявую покрышку, убедитесь в том, что дыра находится именно в их шине, а не в вашем диске. Нужно самостоятельно проверять уплотнение вентиля ежедневно и обязательно наворачивать колпачок, лучше железный с резиновой прокладкой. Возможно, клапан вентиля приоткрывается от действия центробежной силы.

Воздух тоже не везде одинаковый, иногда он содержит много влаги. Это может быть из-за окружающей среды (погоды), дефектного влагоотделителя компрессора или механики просто забыли спустить давление в компрессоре после выключения. Чем больше паров воды содержится в закачиваемом воздухе, тем больше будет увеличение давления при нагреве колеса. Если влаги будет слишком много, это можно легко обнаружить. Так как нас интересует «горячее» давление («холодное» давление нас не интересует кроме как точка отсчёта), нужно определить для каждой трассы какое начальное «холодное» давление даст нам при нагреве требуемую величину. И вновь, производители шин могут не разделять эту точку зрения, и обычно рекомендуют определённое «холодное» давление для передних и для задних колёс. При одинаковой влажности величина увеличения давления при нагреве будет отличаться всего на 10 кПа для различных трасс. А при различной влажности этот разброс составит уже 20 кПа. Сухой азот снимает эту проблему, но он опасен для здоровья, дорог, и это никому не нужно.

Обычно я накачиваю колёса несколько больше, чем требуется, и спускаю их по мере нагрева резины. Если справа и слева установлено одинаковое давление, то наружные колёса будут иметь более высокое «горячее» давление. Это нормально. Ведь перераспределение веса и преобладание левых или правых поворотов (в зависимости от направления движения по трассе) никто не отменял. Я всегда выступаю на одинаковом «горячем» давлении, поэтому мне приходится определять «холодное» давление для каждого колеса. Мне кажется, для максимального использования возможностей шин нужно использовать любые, даже незначительные ухищрения.

Момент самовозврата колёс

Когда мы прилагаем боковую силу к катящемуся колесу, точка приложения равнодействующей сопротивления повороту (эффективный центр пятна контакта) находится на некотором расстоянии от геометрического центра пятна контакта, смещённая назад к наружной кромке. Это происходит из-за эластичной деформации резины и называется «сносом боковой реакции». Так как сила реакции шины приложена в этом динамическом центре, то расстояние между ним и геометрическим центром оси поворота является плечом рычага. Создаваемый при этом момент стремится вернуть колёса в положение «прямо». Снос боковой реакции составляет часть момента самовозврата. Другие его составляющие (положительный кастор и плечо обката) будут описаны ниже. Все три составляют реактивное действие на руле. Однако, плечо обката постоянно, кастор – тоже, тогда как снос боковой реакции, зависит от угла увода. Реактивное действие нарастает быстро, но также быстро начинает снижаться, когда коэффициент сцепления достигает только половины своего максимума. Снос достигает своего минимума примерно в тот момент, когда коэффициент начинает снижаться. Снижение реактивного действия на рулевом колесе служит предупредительным сигналом о полном использовании своих сцепных свойств передними колёсами и поэтому свой вылет с трассы неопытные водители описывают как «я летел легко и свободно».

Конструкция и состав шин

Хотя мы ничего не можем изменить в конструкции и составе шин, мы должны знать, что изменением конструкции каркаса можно изменить характеристики шины. Каркас должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Он должен удерживать протектор от расширения и искривления его профиля под действием центробежной силы и сохранять давление в шине. Он также должен обеспечить приемлемую стойкость к проколам и абразивному износу. С другой стороны, он должен быть достаточно гибким, чтобы допускать искривления – поперечные, радиальные и окружные, которые необходимы для создания сил в пятне контакта. В то же время он должен обеспечить приемлемые отклики и стабильность. Случайно этого не добьёшься.

Нити корда, которые обеспечивают структурную прочность, могут быть расположены так, как захочет конструктор и, в принципе, могут быть из любого материала. В настоящее время все гоночные шины сделаны на основе нейлона или другого подобного синтетического материала, который обеспечивает прочность, гибкость, стойкость к нагреву и малый вес. Если нити расположены радиально, то шина обеспечит наиболее мягкое поведение, но при этом, теоретически, будет неустойчива в поперечном направлении. Поэтому радиальные шины имеют брекер, преимущественно стальной. Гоночные шины сейчас не могут мириться с этой лишней тяжестью. С другой стороны, если нити расположить по окружности, у шины будет прекрасная поперечная устойчивость, жёсткое поведение и будет совершенно невозможно обеспечить ей требуемую форму профиля. Поэтому, как это говорится в рекламе, нити корда гоночной шины расположены под углом, что обеспечивает прочность в трёх направлениях одновременно. Угол укладки у гоночных шин ближе к окружному направлению по сравнению с дорожными. Это сделано для того, чтобы обеспечить меньшие углы увода, а у более эффективных шин ещё и чтобы обеспечить большую поддержку широкому профилю.

Используется минимально возможное количество слоёв лишь для того, чтобы обеспечить требуемую прочность и стабильность без запаса. Высота протектора также сведена к минимуму. Конструкция боковин являет собой компромисс между поперечной и радиальной податливостью, которая даёт поперечную устойчивость и гибкость, что позволяет протектору повторять профиль дороги несмотря на перераспределение веса, изменение развала и также позволяет шине сжиматься по окружности, что необходимо для обеспечения высокого коэффициента сцепления.

Необходимо делать края протектора максимально скруглёнными, иначе эти сильно нагруженные участки будут перегреваться и пузыриться. Последнее, но не по значению: конструктор должен определить такую структуру корда, чтобы накачанная шина имела требуемый профиль, не деформировалась под действием центробежной силы и протектор выдерживал мини-порезы от наезда на камни и тому подобное.

Поверх каркаса расположен протектор. Состав протектора гоночной шины конца двадцатого века похож на снадобье алхимиков. Изменяя качественный и количественный состав компонентов резины, шинники добиваются максимального сцепления и приемлемой для гоночных условий износостойкости. В идеале, как я думаю, для каждой трассы должна быть своя комбинация состава резины и конструкции каркаса, ну, или для группы примерно одинаковых трасс. То же самое, кстати, можно сказать и про подвески, двигатели и аэродинамические приспособления. Спасибо Богу, что пока это нет. Однако, в гонках высшего уровня мы подбираем шины для каждой конкретной трассы в зависимости от средней скорости в поворотах, вертикальной нагрузки и покрытия трассы. Если вы не участвуете в гонках Champ Car, F1 или NASCAR, вы с этим не столкнётесь. Во всех остальных гонках используется стандартные для всех трасс покрышки, которые одновременно обеспечивают и приемлемые характеристики и уровень безопасности.

Основным инструментом алхимиков является резина на основе стеарин-бутадиенового полимера, которая является основным ингредиентом. У неё хорошая прочность к истиранию, она хорошо соединяется с кордом и имеет широкую петлю гистерезиса при поглощении-отдаче энергии. Углерод используется для улучшения прочности на растяжение и поверхностных свойств, а также для защиты резины от ультрафиолетового излучения. Вы не поверите, но третьим основным ингредиентом является масло. Чем больше содержится масла, тем мягче и «липче» будет протектор, и он будет меньше страдать от масла на трассе. Также ещё много других волшебных ингредиентов о которых никто ничего не знает за пределами химических лабораторий используются для улучшения процесса вулканизации. Если шинник говорит вам о том, что они изменили конструкцию или состав резины, то хуже она от этого не стала.

Подъём на разгоне, или продольная катапульта

Драг-рейсеры говорят о «подъёме машины на колесе». Все мы видели фотографии закрученных в спираль колёс у дрегстера при старте. Также мы заметили значительный подъём задней части дрегстера (около 15 см) прямо перед стартом. Долгое время этот факт тревожил меня, но в конце концов они убедили меня в том, что это нормально и даже спланировано. При замыкании сцепления задняя ось и диски начинают поворачиваться, но протектор так сильно липнет к дороге, что шина просто-напросто закручивается в пружину и диск подаётся вперёд. При этом запасается большое количество энергии, как при растягивании резинки у рогатки. В следующий момент эта энергия катапультирует машину со старта. Вы не поверите, но современные гоночные шины сконструированы, чтобы делать то же самое, конечно, в меньшей степени, но это именно то, о чём говорил Онгейс, когда говорил, что машина поднимается на покрышках на выходе из медленных поворотов. Человеческий организм может быть очень чувствительным.

Внешний вид шины

Если гонщик использует 100% возможности покрышки, то она должна иметь характерную текстуру и внешний вид и мы должны это знать. Цвет шины должен быть матово-чёрным без каких-либо «блестящих» участков. Если они есть, то обычно они появляются на внутренней кромке и это говорит о том, что мы её перегружаем. Даже если гонщик совершил круг возврата, на поверхности протектора не должно быть посторонних включений. Если они есть, то гонщик едет недостаточно быстро. Нормально работающая шина имеет текстуру слегка искривлённых зёрен. В идеале эта текстура должна быть одинаковой по всей ширине. В действительности она будет более ярко выраженной у краёв. Если текстура становится «шарообразной», это говорит о перегреве покрышки.

Если передние шины показывают большие признаки износа чем задние, то это о говорит о явной недостаточной поворачиваемости, что бы там гонщик не говорил. Соответственно, текстурированные задние шины – сигнал об избыточной поворачиваемости. Также сильно различающаяся температура покрышек спереди и сзади – это ещё один индикатор неправильного баланса шасси.

Избыточный развал или изменение развала на противоположный знак лучше определять по протектору, а не по температуре. Внешняя дорожка должна изнашиваться на 10-15% меньше, чем внутренняя. Если эта разница больше, то это говорит о слишком большом отрицательном развале. Если меньше, то он слишком «положительный» или недостаточно отрицательный. Наблюдательный человек многое может определить по внешнему виду.

Диаметр шин

Очень важно, чтобы диаметр колёс был одинаковым с обоих сторон. Если это не так, то статическое распределение массы и характеристики перераспределения веса будут отличаться от запланированных. Под тягой и при торможении равнодействующая будет смещена от продольной оси машины и её будет уводить в сторону, что заставит работать дифференциал или блокировку задней оси. Это также влияет на характер поворачиваемости машины – больший диаметр заднего наружного колеса провоцирует снос. На самом деле мы иногда намеренно используем шины с небольшой разницей в диаметре для изменения баланса автомобиля, но об этом позже. Сейчас мы хотим предотвратить бесплодные попытки решения проблем с шасси, если дело только в разном диаметре шин.

Несмотря на все усилия, производители шин пока не могут обеспечить абсолютно одинаковый диаметр у всех шин. К сожалению, единственный способ, который можно порекомендовать, это смонтировать их, накачать и измерить длину окружности колеса. Шины Goodyear являются направленными, поэтому их нельзя переставлять с правой стороны на левую. Для передних колёс я допускаю разницу в диаметре не более 5 мм. Для задних колёс всё зависит от типа дифференциала и количества подводимой мощности. С блокировкой Вейсмана, если только вы намеренно не двигаетесь с уводом, разница более 3 мм будет создавать проблемы, и большая шина должна быть снаружи. С кулачковой или дисковой блокировкой допустима большая разница, а со свободным дифференциалом это вообще неважно, исключая перераспределение веса.

В любом случае, проблема увода может заставить вас менять и ставить огромное количество колёс, пока вы не достигнете приемлемого уровня. Это может даже сломать шиномонтажный станок. Вполне реально увеличить диаметр шины на 5-7 мм, перекачав её на 70 кПа и оставив её на солнце на часок.

Проверять диаметр шин надо не только после их покупки, но и после гонки. Все шины увеличиваются в диаметре после первой же гонки, просто некоторые увеличиваются больше, чем остальные. К счастью, внешние покрышки обычно увеличиваются больше внутренних.

Форма (профиль)

Очень редко шина имеет неправильный профиль при накачивании. Это видимый на глаз горб, или, чаще, провал в середине протектора. Проверьте все свои шины после первого же монтажа. Как я уже сказал, это редко, но случается. Всё, что вы можете сделать, это обменять её. Если вы проедете на ней, прежде чем заметите это, то шина – ваша. В магазин обратно не примут использованную покрышку.

Степень упругости

Любая пневматическая шина имеет собственную силу упругости и характеристики демпфирования. Кроме шин для драг-рейсинга жёсткость шин очень высока (1 500 Н/м и более), и они отлично сами себя демпфируют. Это хорошо, так как с этим не могли бы справиться штатные амортизаторы. Не будем заострять на этом внимание, так как мы не можем это изменить, кроме как изменением давления. Чем оно выше, тем жёстче шина, меньше демпфирование и податливость. Так как жёсткость шин значительно выше жёсткости пружин, это никак не влияет на наши игры.

Дождевые шины

Слики плохо работают на влажной трассе. Чем они шире, тем хуже они работают. Они не работают вовсе, если есть хотя бы тончайшая плёнка воды. Это происходит из-за того, что конструкцией слика не предусмотрен отвод воды из пятна контакта. Воде некуда деваться, поэтому шина если и цепляется за асфальт, то совсем чуть-чуть, и машина абсолютно неконтролируема. Для данного веса автомобиля, чем шире будет покрышка, тем хуже она будет цепляться в этих условиях. Это называется аквапланированием и в этом нет ничего смешного на любой скорости.

Чтобы его предотвратить, на протекторе дождевой шины сделаны продольные и поперечные водоотводящие канавки. Смысл в том, чтобы дать воде некоторое пространство для выхода из пятна контакта. Так как мало американских гонок проходит под дождём, а USAC и NASCAR вообще гоняют только посуху, то мы обратимся к английскому опыту разработки дождевых шин. Состав нашей и их резины примерно одинаков, но наш проектор плохо отводит воду. Сначала протектор должен быть разделён на полосы продольными канавками, по которым будет отводиться вода. Смысл в том, что они находятся в контакте с дорогой, пока вода течёт по канавкам. Чтобы быть достаточно эффективными, они должны быть не менее 10 мм шириной и как можно более глубокими. Ширина полосы должна быть не более 50 мм. Чтобы отводить воду в стороны, необходимы поперечные каналы шириной не менее 5 мм. Они должны полностью пересекать продольные канавки и отстоять друг от друга не более чем на 50 мм.

К моему удивлению, этот дизайн сейчас сильно изменился. Протектор дождевых шин Goodyear сезона 77/78 был хорош. Я на них не ездил, но та, кто их опробовал, говорили, что это просто сказка. Может быть, я и могу перечеркнуть предыдущий абзац, но я не намерен выкидывать следующие параграфы.

Как мы полагаем, первая треть пятна контакта продавливает воду наружу через канавки, середина сушит дорогу, а задняя треть обеспечивает основное сцепление. Если продольные канавки не соединены между собой поперечными или те отстоят друг от друга слишком далеко, то средняя часть пятна контакта не сможет высушить дорогу из-за того, что продольные канавки будут полны воды и у неё не будет выхода. Это и является слабым местом американских дождевых шин.

Из-за низкого сцепления и эффективного охлаждения водой протектор дождевых шин сделан очень мягким. Это означает, что вы не сможете использовать их посуху. Они разрушатся. Когда нависают облака, гонщикам есть над чем подумать и не только о шинах. Мы поговорим об особенностях дождевых гонок позже.

Баланс шины

Из-за ажурности конструкции и тонкого протектора гоночная шина имеет более правильную форму и лучше отбалансирована, чем дорожная. Она должна быть отбалансирована в сборе с диском перед гонкой. Совсем необязательно динамически балансировать гоночные шины – лёгкая конструкция и точная технология изготовления избавляют нас от этого, но всё же она желательна. На высоких скоростях вращения даже небольшой дисбаланс относительно центральной продольной оси диска может вызвать значительную силу. Однако, очень редко на трассе есть стенд для динамической балансировки. Поэтому мы используем статическую балансировку, и она нас вполне устраивает. Просто необходимо располагать одинаковое количество грузиков по обе стороны диска. Если вы не хотите, чтобы они улетели, то перед приклеиванием необходимо тщательно очистить поверхность диска. Протрите ацетоном или скотч-брайтом место приклеивания, плотно прижмите грузик и наклейте поверх него страхующую ленту. Как можно чаще проверяйте его.

Если нет дисбаланса при статической балансировке, но он проявляется в движении, то это может быть либо динамический дисбаланс, либо кривой диск, либо «кривые» шины. Такое случается. Чтобы понять в чём дело, надо установить колесо на стенд, либо проверить биение шины и диска прямо на машине. Поставщики шин заберут «кривую» шину, но им надо будет доказать, что она «кривая».

Если стенд есть на трассе, то я чувствую разницу и динамически балансирую свои колёса. Также я внимательно смотрю за тем, чтобы шины не оказались «кривыми». Если это обнаружится на машине, то порождает кучу проблем и отнимает много времени на их решение – это ещё одна причина, почему нельзя ставить на гонку абсолютно новые шины.

Прикатка

Новые шины, как любая другая новая вещь, нуждаются в прикатке перед тем как они выйдут на режим максимальной эффективности. Причин две. Первая, необходимо удалить технологическую смазку и посторонние включения в ней. Таким образом, удаляется этот поверхностный слой, прилипший к шине. Он должен быть удалён перед тем как шина начнёт работать. Второе, необходимо «разрыхлить» поверхность шины, чтобы при качении у нас были тысячи маленьких пятен контакта, о которых мы говорили ранее, и сгладить острые углы, которых не должно быть перед стартом. Обычно, мы довольно сильно их изнашивали для «развального срезания» или прикатанности, но сейчас в этом нет необходимости. Однако, если вы ставите прикатанное колесо на другую сторону или другую машину, потребуется несколько кругов, чтобы оно «прижилось» на новом месте.

Обычно требуется несколько кругов на прикатку. Современные составы готовы к использованию уже после 1-2 кругов. После этого их свойства постепенно снижаются – хотя и очень медленно. Для квалификации вам нужен максимум, поэтому использование новых шин даёт реальное преимущество.

Не мучайте новые шины на первом кругу – постепенно повышайте температуру – резина будет ходить дольше. Главное, не стартуйте в гонке на новых шинах. Если вы сделаете это, то окажетесь перед выбором: либо на первом круге ехать медленно, чтобы их прикатать (очень медленно и печально), либо сильно рисковать вылетом с трассы, пока шины не обрели сцепление.

Уход за гоночными шинами

Современная гоночная шина – очень хрупкое создание. Чтобы добиться от неё максимума, необходимо соблюдать большой список из «нельзя»:

1. Нельзя ездить по булыжному паддоку на гоночной резине, особенно горячей. Это нужно делать на дождевой резине, которая не столь чувствительна к дефектам покрытия. Кроме того, так как дождевая шина будет холодной, она не будет собирать весь мусор с дороги.

2. Не выезжайте с пит-лайн, пока ваши шины не будут очищены от всевозможного мусора.

3. Не перевозите и не оставляйте на ночь вашу машину на гоночной резине – она легко «оквадратится». На этот случай необходимо иметь комплект «транспортировочных» (со свалки) колёс.

4. Не храните гоночные шины на солнце, и если возможно, при температуре ниже 21˚С. Dunlop упаковывает свои шины в чёрные пакеты для защиты резины от ультрафиолета – отличная идея.

5. Не допускайте попадания масла, горючего и растворителей на шины – они их испортят.

6. Не храните шины перекачанными.

7. Не пытайтесь очистить протектор голыми руками. Старое ножовочное полотно или тряпка отлично подходят для этого. Если вы будете делать это голой рукой, то рано или поздно вы поранитесь или посадите металлическую занозу.

8. Не квалифицируйтесь на изношенных покрышках. Вы будете на 0,5-1 секунду медленнее. Второй и третий круги в жизни гоночной шины будут самыми быстрыми.

И есть немного более короткий список из «необходимо»:

1. Поддерживайте хорошие отношения и обращайтесь за советом и помощью к инженерам-шинникам. Это очень умные люди и они здесь, чтобы помочь вам. Люди остаются людьми, и если вы едете в «головке», они к вам не придут – это вам необходимо идти к ним.

2. Возьмите за правило благодарить шиномонтажника и в свободное время относить им свои чистые диски.

3. Постоянно спрашивайте о шинах б/у в хорошем состоянии. В тех классах, где у некоторых команд есть «лишние» покрышки, часть из них «режет курицу, несущую золотые яйца» – продаёт шины с очень малым износом. Их можно купить (легально) значительно дешевле, чем у дилера, обслуживающего гонку. Только убедитесь, что это не старые покрышки б/у.

Как только вы прикатали комплект, используйте его как можно скорее. Шины портятся при хранении и «дубеют» через два месяца после прикатки. Хранение в тёмном прохладном месте помогает, но лучше использовать их сразу.

Перевод Юрия Ветрова.

Оригинал перевода: http://www.superhonda.ru/news/news.php?sub...amp;ucat=4&


_____________________________________________________________________________

Вот что Carrol Smith пишет об амортизаторах: «Все, что нам нужно с точки зрения гашения колебаний, — это чтобы колеса имели постоянный контакт с дорогой, кузов не колебался и отклики машины были четкими и быстрыми. При этом мы не должны потерять чувствительность подвески из-за слишком большого усилия демпфирования. Амортизаторы влияют на скорость, с которой вес перераспределяется при сжатии пружин, и время, за которое происходит изменение развала при перераспределении веса. Они также влияют на развал и угол увода колеса, подавляя колебания подрессоренных и неподрессоренных масс и связанные с ними изменения развала». Смит наглядно показал и ошибочность мифа о том, что соотношение усилий на сжатие и отбой должно равняться единице, чтобы свести к минимуму изменение нагрузки на колесо. «Усилие на отбое должно быть больше, чем на сжатии, потому что на ходе сжатия поглощается инерция движения неподрессоренных масс, которые по определению меньше подрессоренных и к тому же не изменяются из-за динамических нагрузок».


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
coyote
сообщение 11.5.2009, 13:02
Сообщение #3


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


CARROLL SMITH’S CAUSE AND EFFECT GUIDE

RIDE AND ROLL RESISTANCE-SPRING

Too much spring: overall
• Harsh and choppy ride
• Much unprovoked sliding
• Car will not put power down on corner exit – excessive wheel-spin

Relatively too much spring: front
• Understeer – although the car may initially point in well
• Front breaks loose over bumps in corners
• Front tyres lock while braking over bumps

Relatively too much spring: rear
• Oversteer immediately on application of power
• Excessive wheel-spin

Too little spring: overall
• Car contacts the track a lot
• Floating ride with excess vertical chassis movement, pitch and roll
• Sloppy and inconsistent response
• Car slow to take a set – may take more than one

Relatively too little spring: rear
• Excessive squat on acceleration accompanied by excessive rear negative camber, leading to oversteer and poor power down characteristics
• Tendency to fall over on outside rear tyre and ‘flop’ into oversteer and wheel-spin

ANTI-ROLL BARS

Too much anti-roll bar: overall
• Car will be very sudden in response and will have little feel
• Car will tend to slide or skate rather than taking a set – especially in slow and medium speed corners
• Car may dart over one wheel or diagonal bumps

Relatively too much anti-roll bar: front
• Corner entry understeer which usually becomes progressively worse as the driver tries to tighten the corner radius.

Relatively too much anti-roll bar: rear
• If the imbalance is extreme can cause corner entry oversteer
• Corner exit oversteer. Car won’t put down power but goes directly to oversteer due to inside wheel-spin
• Excessive sliding on corner exit
• Car has a violent reaction to major bumps and may be upset by ‘FIA’ kerbs

Too little anti-roll bar: overall
• Car is lazy in response, generally sloppy
• Car is reluctant to change direction in chicane and esses

Relatively too little anti-roll bar: front
• Car ‘falls over’ onto outside tyre on corner entry and then washes out into understeer
• Car is lazy in direction changes

Relatively too little anti-roll: rear
• My own opinion is that on most road courses a rear anti-roll bar is a bad thing. Anti-roll bars transfer lateral load from the unladen tyre to the laden tyre – exactly what we don’t want at the rear. I would much rather use enough spring to support the rear of the car. The exception comes when there are ‘washboard ripples’ at corner exits, as on street circuits and poorly paved road circuits.

SHOCK ABSORBER FORCES

Too much shock: overall
• A very sudden car with harsh ride qualities, much sliding and wheel patter
• Car will not absorb road surface irregularities but crashes over them

Too much rebound force
• Wheels do not return quickly to road surface after displacement. Inside wheel in a corner may be pulled off the road by the damper while still loaded
• Car may ‘jack down’ over bumps or in long corners causing a loss of tyre compliance. Car does not power down well at exit of corners when road surface is not extremely smooth

Too much bump force: general
• Harsh reaction to road surface irregularities.
• Car slides rather than sticking
• Car doesn’t put power down well - driving wheels hop.

Too much low piston speed bump force
• Car’s reaction to steering input too sudden
• Car’s reaction to lateral and longitudinal load transfer too harsh

Too much high piston speed bump force
• Car’s reaction to minor road surface irregularities too harsh – tyres hop over ‘chatter bumps’ and ripples in braking areas and corner exits.

Too little shock: overall
• Car floats a lot (the Cadillac ride syndrome) and oscillates after bumps
• Car dives and squats a lot
• Car rolls quickly in response to lateral acceleration and may tend to ‘fall over’ onto the outside front tyre during corner entry and outside rear tyre on corner exit.
• Car is generally sloppy and unresponsive

Too little rebound force: overall
• Car floats – oscillates after bumps (the Cadillac ride syndrome)

Too little bump force: overall
• Initial turn in reaction soft and sloppy
• Excessive and quick roll, dive and squat

Too little low piston speed bump force
• Car is generally imprecise and sloppy in response to lateral (and, to a lesser extent longitudinal) accelerations and to driver steering inputs

Too little high piston speed bump force
• Suspension may bottom over the largest bumps on the track resulting in momentary loss of tyre contact and excessive instantaneous loads on suspension and chassis

Dead shock on one corner
• A dead shock is surprisingly difficult for a driver to identify and/or isolate
• At the rear, that car will ‘fall over’ onto the outside tyre and oversteer in one direction only
• At the front, the car will ‘fall over’ onto the outside tyre on corner entry and then understeer.

WHEEL ALIGNMENT

Front toe-in: too much
• Car darts over bumps, under heavy braking and during corner entry – is generally unstable
• Car won’t point into corners, or if extreme. May point in very quickly and then dart and wash out

Front toe-out: too much
• Car wanders under heavy braking and may be somewhat unstable in a straight line, especially in response to single wheel or diagonal bumps and/or wind gusts
• Car may point into corners and then refuse to take a set
• If extreme will cause understeer tyre drag in long corners

Rear toe-in: too little
• Power on oversteer during corner exit

Rear toe-in: too much
• Rear feels light and unstable during corner entry. Car slides through corners rather than rolling freely

Rear toe-our: any
• Power oversteer during corner exit and (maybe) in a straight line
• Straight line instability

Front wheel caster or trail: too little
• Car too sensitive (twitchy?)
• Too little steering feel and feedback

Front wheel caster or trail: too much
• Excessive physical steering effort accompanied by too much self return action and transmittal of road shocks to the drivers hands
• General lack of sensitivity to steering input due to excessive force required

Front wheel caster or trail: uneven
• Steering effort is harder in one direction than in the other
• Car will ‘pull’ towards the side with less caster – good on ovals, bad on road courses

Camber: too much negative
• Inside of tyre excessively hot and/or wearing too rapidly. At the front this will show up as reduced braking capability and at the rear as reduced acceleration capability. Depending on the racetrack and the characteristics of the individual tyre, inside temperature should be 10°-25° hotter than the outside. Use a real pyrometer with a needle rather than an infra red surface temperature device.

Camber: not enough negative
• Outside of tyre will be hot and wearing. This should never be and is almost always caused by running static positive camber at the rear in an effort to avoid the generation of excessive negative camber under the influence of aero download at high speed.
• A better solution is improved geometry and increased spring rate. Dynamic positive camber will always degrade rear tyre performance and if extreme, can cause braking instability and/or corner exit oversteer.

Bump steer, front: too much toe-in in bump
• Car darts over bumps and understeers on corner entry

Bump steer, front: too much toe-out in bump
• Car wanders under brakes and may dart over one wheel or diagonal bumps
• Car may understeer after initial turn in

Bump steer, rear: too much toe-in in bump (same as solid axle steer on outside wheel)
• Roll understeer on corner entry
• Mid phase corner understeer
• ‘Tiptoe’ instability when trail braking
• Darting on power application on corner exit

Bump steer, rear: too much toe-out in bump (same as solid axle steer on outside wheel)
• Instability on acceleration
• Good turn in followed by a tendency to oversteer at mid-phase and exit

TYRES

Too much tyre pressure
• Harsh ride, excessive wheel patter, sliding and wheel-spin
• High temperature reading and wear at the centre of the tyre

Too little tyre pressure
• Soft and mushy response
• Reduced footprint area and reduced traction
• High temperatures with a dip in the centre of the tread

Front tyres ‘going off’
• Gradually increasing understeer – Enter corners slower, get on power earlier with less steering lock

Rear tyres ‘going off’
• Gradually increasing power on oversteer – Try to carry more speed through corner and be later and more gradual with power application

LIMITED SLIP MALADIES

Limited slip differential wearing out
• Initial symptoms are decreased power on understeer or increased power on oversteer and inside wheel spin. The car might be easier to drive, but it will be slow
• When wear becomes extreme, stability under hard acceleration from low speed will diminish and things will not be pleasant at all

Excessive cam or ramp angle on coast side plate (clutch pack) limited slip differential
• Corner entry, mid-phase and corner exit understeer. Incurable with geometry changes or rates – must change differential ramps. In 1998, virtually everyone is running 0/0 or 80/80 ramps.

SUSPENSION GEOMETRY

Excessive front scrub radius (steering offset)
• Excessive steering effort accompanied by imprecise and inconsistent ‘feel’ and feedback

Excessive roll centre lateral envelope: front or rear
• Non-linear response and feel to steering input and lateral ‘G’ (side force) generation

Rear roll centre too low (or front r/c relatively too high)
• Roll axis too far out of parallel with mass centroid axis, leading to non-linear generation of lateral load transfer and chassis roll as well as the generation of excessive front jacking force.
• Tendency will be towards understeer

Rear roll centre too high (or front r/c relatively too low)
• Opposite of above, tending towards excessive jacking at the rear and oversteer

Front track width too narrow relative to rear
• Car tends to ‘trip over its front feet’ during slow and medium speed corner entry, evidenced by lots of understeer (remember trying to turn your tricycle?)
• Crutch is to increase front ride rate and roll resistance and increase the camber curves in the direction of more negative camber in bump (usually by raising the front roll centre)

___________________________________________________________________________

Кэролл Смит
ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ ПРИ НАСТРОЙКЕ ПОДВЕСКИ.
*
*имеется ввиду заднеприводный автомобиль
перевод coyote


СВОБОДНЫЙ ХОД И ГАШЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ - ПРУЖИНЫ

Слишком жесткие пружины: все четыре
* Резкая работа подвески и жесткий ход
* Много неспровоцированных скольжений
* Машина не способна интенсивно ускоряться на выходе из поворотов - чрезмерная пробуксовка

Относительно жесткие пружины: передние
* Недостаточная поворачиваемость - несмотря на то, что в начале маневра машина может хорошо держать дорогу
* Передние колеса теряют контакт с асфальтом в поворотах, подпрыгивая на неровностях.
* Передние колеса блокоруются при торможении на неровном асфальте

Относительно жесткие пружины: задние
* Избыточная поворачиваемость незамедлительно проявляется при нажатии на газ (для заднеприводных машин)
* Чрезмерная пробуксовка заднего моста

Слишком мягкие пружины: все четыре
* Машина часто днищем соприкасается с поверхностью трека.
* "Плавающий" ход с чрезмерными вертикальными перемещениями кузова, продольными и поперечными кренами.
* Вялые и нечеткие ответные реакции автомобиля на действия водителя
* Машина медленно "встаёт на маневр"

Относительно мягкие пружины: задние
* Чрезмерное "приседание" машины при ускорении в сочетании с увеличивающимся при этом отрицательным развалом на задней оси, приводят к избыточной поворачиваемости и неэффективному разгону
* Склонность к заваливанию на внешнее заднее колесо, приводящему к избыточной поворачиваемости и
пробуксовке.

СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Слишком жесткие стабилизаторы: все четыре
* Машина имеет очень резкие ответные реакции, не позволяющие пилоту чувствовать автомобиль
* Машина скользит в поворотах охотнее, чем "встает в упор" на внешние колеса - особенно в мало- и средне- скороростных
* Автомобиль может подскакивать при наезде одного колеса на кочку, либо на диагональных неровностях трека

Относительно жесткий стабилизатор: передний
* На входе в поворот проявляется недостаточная поворачиваемость, которая увеличивается, при попытке пилота сильнее довернуть руль.

Относительно жесткий стабилизатор: Задний
* Если дисбаланс очень сильный, это может привести к избыточной поворачиваемости на входе в поворот.
* Избыточная поворачиваемость на выходе. Автомобиль не может интенсивно ускоряться, вместо этого проявляет избыточную поворачиваемость с проскальзыванием заднего внутреннего колеса.
* Излишнее скольжение на выходе из поворотов.
* Автомобиль излишне жестко реагирует на крупные неровности на трассе и даже может перевернуться при наезде на поребрики.

Слишком мягкие стабилизаторы: все четыре
* Автомобиль имеет вялые, расхлябанные ответные реакции
* Неохотно меняет направление в шиканах и S-образных поворотах

Относительно мягкий стабилизатор: Передний
* Автомобиль заваливается на переднее внешнее колесо на входе в поворот, после чего происходит снос передней оси.
* Автомобиль вяло реагирует на смену направления.

Относительно мягкий стабилизатор: Задний
* Кэролл Смит считает, что на большинстве трасс использование заднего стабилизатора поперечной устойчивости не есть хорошо. Стабилизаторы поперечной устойчивости перераспределяют боковую нагрузку с разгруженной шины на нагруженную, т.е. создают эффект,который является нежелательным для задней оси. Вместо жесткого заднего стабилизатора поперечной устойчивости Кэролл Смит советует использовать задние пружины достатойчной жесткости для поддерания задней части автомобиля. Исключение составляют случаи, когда на выходе из поворота поверхность дорожного полотна напоминает стиральную доску (такое случается на временных городских трассах и трассах сплохо уложенным покрытием).

АМОРТИЗАТОРЫ

Слишком жесткие амортизаторы: все четыре
* Очень резкие реакции автомобиля, на кузов передаются даже мелкие неровности, Шины излишне много скользят, теряют контакт с асфальтом.
* Подвеска не отрабатывает дорожные неровности, издает стук при проезде неровностей.

Слишком сильное сопротивление на отбой
* После сжатия подвеска не успевает быстро отработать на отбой, чтобы успеть сразу "прижать" колесо к асфальту. Внутреннее колесо в повороте может вывешиваться над асфальтом, в то время, как амортизатор будет препятствовать его возвращению.

* Машина может "проваливаться вниз"(как бы падать с домкрата) при проезде кочек или в затяжных поворотах по причине потери контакта шины с дорогой. Автомобиль плохо ускоряется на выходе из поворотов, если поверхность трека не идеально ровная.

Слишком сильное сопротивление на сжатие
* Машина нервно реагирует на неровности асфальта.
* Машина больше склонна скольжениям, чем к езде "в упоре"
* Автомобиль плохо ускоряется - ведущие колеса подпрыгивают.

Слишком сильное сопротивление "медленного клапана сжатия" амортизатора
* Реакции на поворот руля слишком резкие
* Реакции на продольное и поперечное динамическое переаспределение веса слишком резкие.

Слишком сильное сопротивление "быстрого клапана сжатия" амортизатора
* Машина слишком жестко реагирует на мелкие дефекты дорожного полотна - шины подпрыгивают как на стиральной доске в зоне торможения и на выходе из поворота.

Слишком мягкие аммортизаторы: все четыре
* Наблюдается раскачка кузова (синдром Каддилака) при проезде неровностей
* Машина заметно "клюет" носом на торможении, а также "приседает" на заднюю ось при разгоне.
* Автомобиль сразу начинает крениться при возникновении бокового ускорения. Также может иметь тенденцию "заваливаться" на внешнее переднее колесо на входе в поворот и внешнее заднее на выходе.
* Подвеска автомобиля расхлябана и неинформативна

Слишком малое сопротивление амортизаторов на отбой: все четыре
* вертикальная раскачка после проезда неровностей (синдром Кадиллака)

Слишком малое сопротивление амортизаторов на сжатие: все четыре
* Реакция автомобиля на поворот руля аморфная, нечеткая
* Чрезмерные быстроразвивающиеся крены кузова вокруг продольной оси. Клевки на переднюю ось и "приседания" на заднюю.

Слишком малое сопротивление клапана, регулирующего медленные перемещения на сжатие
* Автомобиль демонстрирует неточные и расхлябанные отвенные реакции при боковом (меньше при продольном) ускорении и повороте руля.

Слишком малое сопротивление клапана, регулирующего быстрые перемещения на сжатие
* Подвеску может "пробивать" на больших неровностях, в результате чего возможна кратковременная потеря
контакта шины с дорожным полотном и чрезмерные пиковые нагрузки на подвеску и шасси.

Неисправный амортизатор в повороте
* неисправность амортизатора водителю достаточно трудно определить и точно идентифицировать
* если неисправность сзади, автомобиль будет заваливаться на внешнюю сторону и проявлять избыточную поворачиваемость только в одном направлении.
* если неисправен передний амортизатор, автомобиль будет заваливаться на внешнюю сторону на входе в поворот и затем последует недостаточная поворачиваемость

РАЗВАЛ, СХОЖДЕНИЕ, КАСТЕР
...

ШИНЫ

Слишком большое давление
* Неровности дорожного полотна излишне подробно передаются на кузов, повышенные шумы от шин, скольжение и пробуксовка
* Повышенная температура и износ в центре покрышки

Слишком малое давление
* Медленные, нечеткие обратные реакции
* Уменьшенное пятно контакта и ухудшившееся сцепление с поверхностью трека
* Повышенная температура на внешней и внутренней частях шины

Изношенные передние покрышки
*Постепенно прогрессирующая недостаточная поворачиваемость - Входите в поворот медленнее, раньше открывайте
газ при этм поворачивая руль на меньший угол.

Изношенные задние покрышки
*Постепенно прогрессирующая избыточная поворачиваемость - Постарайтесь сохранить скорость в повороте, позже и плавнее жать на газ

Проблемы с дисковой блокировкой дифференциала (L.S.D.)

L.S.D. изношен
* Начальные симпломы: уменьшение недостаточной поворачиваемости / увеличение избыточной поворачиваемости, а также проскальзывание внутреннего ведущего колеса. Автомобиль при этом может быть легче в управлении, но он будет медленнее на круге.
* При сильном износе L.S.D., проявляется нестабильность при интенсивном ускорении на выходе из медленных поворотов и такое поведение автомобили становится совсем неприятным.


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
coyote
сообщение 20.5.2009, 22:17
Сообщение #4


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


Carroll Smith's Problem and Cause Guide

INSTABILITY

Straight line instability: general
• Rear wheel toe-out, either static due to incorrect (or backwards) setting, or dynamic due to bump steer or deflection steer
• Vast lack of rear download or overwhelming preponderance of front download
• Wild amount of front toe-in or toe-out
• Loose or broken chassis, suspension member or suspension link mounting point
• Dead shock absorber

Straight line instability: under hard acceleration
• Malfunctioning limited slip differential
• Insufficient rear toe-in
• Deflection steer from rear chassis/suspension member or mounting point
• Rear tyre stagger (car pulls to one side)
• Dead rear shock absorber
• Wildly uneven corner weights

Straight line instability: car darts over bumps (especially one wheel bumps)
• Excessive Ackermann steering geometry
• Excessive front toe-in or toe-out
• Uneven front caster or trail settings
• Insufficient rear wheel droop travel
• Dead shock or uneven shock forces or incorrectly adjusted packers/bump rubbers
• Wildly uneven corner weights
• Front anti-roll bar miles too stiff

Instability under hard braking: front end wanders
• Excessive front brake bias or uneven corner weights or excessive front damper rebound force

Instability under hard braking: car wants to spin
• Excessive rear brake bias
• Insufficient rear droop travel
• Wildly uneven corner weights
• Excessive rear damper rebound force
• Unbalanced ride/roll resistance – too much at rear
• Insufficient rear camber (usually in combination with one or more of the above)

RESPONSE

Car feels generally too heavy and unresponsive
• Tyre pressures too low
• Insufficient ride and/or roll resistance (springs and bars)
• Excessive aerodynamic download, or insufficient spring for the amount of download
• If high speed acceleration is sluggish, the culprit is often too large a rear wing Gurney lip

Car feels sloppy, is slow to take a set in corners, rolls a lot, doesn’t want to change direction
• Insufficient tyre pressure
• Insufficient damper forces
• Car too soft in ride and/or roll

Car responds too quickly – has little feel – slides at the slightest provocation
• Excessive tyre pressure
• Excessive bump force in shock absorbers
• Car too stiff for inexperienced driver
• Excessive ride or roll resistance
• Excessive front or rear toe-in
• Insufficient aerodynamic download

UNDERSTEER

Corner entry understeer: car initially points in and then washes out
• Excessive toe-in or toe-out (car is usually ‘darty’)
• Insufficient front droop travel (non droop limited cars only)
• Incorrectly adjusted packers (car rolls on to packers)
• Insufficient front damper bump resistance (similar to roll stiffness example)
• Insufficient front roll stiffness – car may feel like it is pointing in but may actually be falling over onto the outside front tyre due to insufficient front roll stiffness or diagonal load transfer under heavy trail braking. Initial understeer can often be cured by increasing front roll resistance, even though doing so may increase the amount of lateral load transfer.
• Non linear lateral load transfer due to spring and/or bar geometry. Or to non-optimal roll axis inclination

Corner entry understeer: car won’t point in and gets progressively worse
• Driver braking too hard, too late
• Relatively narrow front track width
• Excessive front tyre pressure
• Excessive front roll stiffness (spring or bar)
• Relative lack of front download (excessive rear download)
• Incorrectly adjusted packers or bump rubbers (car rolls onto packers)
• Insufficient front toe-in
• Insufficient Ackermann effect in steering geometry
• Front roll centre too high or too low
• Insufficient front damper bump force
• Insufficient front toe-out
• Insufficient front wheel droop travel (on non droop limited cars only)
• Nose being ‘sucked down’ due to ground effect
• Excessive Ackermann steering geometry
• Can also be caused by unloading the front tyres due to rearward load transfer under acceleration – cures include:
• Increasing front damper rebound force
• Increasing rear damper low speed damper rebound force
• Increasing rear anti-squat
• Droop limiting front suspension (will also make turn in more positive and will reduce overall understeer)

Mid-corner (mid-phase) understeer
• Excessive front tyre pressure
• Excessive relative front roll stiffness
• Excessive front toe (in or out)
• Excessive Ackermann steering geometry
• Insufficient front dynamic camber
• Relatively narrow front track width
• Insufficient front wheel travel (car rolls onto packers or bottomed shock)
• Insufficient droop travel (on non droop limited cars)

Corner exit understeer: slow corners
• Often a function of excessive corner entry and mid-phase understeer (whether driver induced or car induced) followed by throttle application whilst maintaining the understeer steering lock. The first step must be to cure the corner entry and mid-phase understeer. If this is impractical, then corner entry speed should be reduced slightly in order to allow earlier throttle application. Sometimes we have to be patient.

Corner exit understeer: fast corners
• Relative lack of front download – often caused by negative pitch angle (squat) due to rearward load transfer on acceleration. Can be helped by increasing rear anti-squat and/or by increasing rear low speed bump force, increasing front droop force and by limiting the front suspension droop travel.
• Relatively narrow front track width
• Excessive ramp angle or pre-load on clutch pack or plate type limited slip differentials.

Understeer stronger in one direction than in the other
• Uneven corner weights
• Uneven caster
• Uneven camber (especially front)

OVERSTEER

Corner Entry Oversteer
• Excessively heavy trail braking
• Excessive rearward brake bias
• Severe rearward ride rate/roll resistance imbalance
• Rear roll centre too high
• Diabolical lack of rear download
• Severely limited rear droop travel
• Broken or non-functioning outside rear damper
• Broken or non-functioning front anti-roll bar

Note: A slight feeling of rear ‘tiptoe’ type hunting on corner entry can be due to excessive rear toe-in or excessive rear damper rebound force.

Mid-corner (mid-phase) oversteer
• Driver threw the car at the corner to get through initial understeer – only cure is to educate the driver and/or decrease understeer
• Excessive rear tyre pressure
• Excessive relative rear ride and/or roll stiffness
• Rear suspension bottoming in roll
• Insufficient rear droop travel (non droop limited cars only)
• Very loose rear anti-roll bar linkage

Corner exit oversteer: gets progressively worse from the time the power is applied
• Worn out limited slip differential
• Excessive anti-squat geometry
• Excessive rear ride and/or roll stiffness
• Insufficient rear spring, bar or shock (low piston speed bump force) allowing the car to ‘fall over’ onto outside rear tyre
• Excessive rear negative camber
• Too little dynamic rear toe-in
• Relatively insufficient rear download

Note: If car feels as though it is sliding through the corner rather than rolling freely, reduce the rear toe-in and see what happens.

Corner exit oversteer –sudden – car seems to take a normal exit set and then breaks loose
• Insufficient rear suspension travel (lifting the inside wheel on non droop limited cars or bottoming the outside suspension due to lack of bump travel)
• Incorrectly adjusted packers
• Dead rear damper
• Sudden change in outside rear tyre camber
• Too much throttle applied too soon –often after the drivers confidence has been boosted by the car taking a set.

Car does not put the power down smoothly on the exit of smooth corners
• Worn out limited slip differential
• Excessive rear ride/roll resistance
• Excessive anti-squat geometry
• Excessive rear tyre pressure
• Tyres gone
• Excessive rear damper low piston speed bump force
• Excessive rear dynamic camber – either from download or from camber change on squat
• Relative lack of rear download

Car does not put the power down on the exit of bumpy corners
• Any or all of the above for smooth corners
• Excessive rear damper high piston speed force
• Excessive rear damper rebound force (jacking down)
• Insufficient rear droop travel

TRANSITIONS

Understeer in, snap to oversteer on power application
• The most common complaint of all ! Usually caused by too little roll resistance – car falls over on entry and then snaps.
• Increase front bar and/or spring and/or front damper low piston speed bump force. Stiffening the bar will also transfer some load on to the inside rear tyre on acceleration.
• If the suggestion above cures the understeer but the car still snaps, the culprit is almost always the car falling over on the outside rear tyre on longitudinal plus lateral load transfer. Add rear bar or spring. Bar will transfer load away from the inside rear tyre. Spring will not. Spring will, however, decrease traction over exit bumps while bar will not.
• Loose anti-roll bar linkage/blade sockets can have the exactly same effect

Car is slow to change directions in chicanes or esses
• Insufficient ride/roll stiffness, especially at front.
• Relatively narrow front track width.
• Insufficient front damper low piston speed bump force.

BRAKES

Brake pedal gets soft, spongy and/or long during session or race
• Fluid boiling in calipers. Not pad fade ! Upgrade fluid and/or cool calipers.

Brake pedal is soft, spongy and/or long before the car is run
• Air in the system – bleed brakes.
• Brake pads badly taper worn – replace

Reduced stopping power with normal brake pedal
• Pad fade – due either to unbedded new pads or to temperature beyond pad capacity. Upgrade pads.

Long pedal with little effort required
• Master cylinder(s) too small or pedal mechanical advantage too great.

Rough braking – pedal vibrates under pressure
• Organic pickup on discs – clean discs with garnet paper (not aluminium oxide sandpaper) and upgrade pads
• Warped (not grooved) rotors. Grind (or, if you must, turn) rotor surfaces
• Insufficient axial float on floating discs

Uneven braking – car pulls to one side
• Stuck piston(s) – rebuild calipers

Brake bias changes during application
• Excessive clearance between master cylinder push rod clevises and bias bar bearing housing.
• Rod end bearings used instead of clevises on master cylinder push rods.
• Bias bar incorrectly adjusted. Bar must be perpendicular to vehicle longitudinal axis with full foot pressure applied. Contrary to popular opinion, relative length of master cylinder pushrods is immaterial.


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
coyote
сообщение 21.5.2009, 0:20
Сообщение #5


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


The "Warped" Brake Disc and Other Myths of the Braking System
By Carroll Smith

Myth # 1:
BRAKE JUDDER AND VIBRATION IS CAUSED BY DISCS THAT HAVE BEEN WARPED FROM EXESSIVE HEAT.


The term "warped brake disc" has been in common use in motor racing for decades. When a driver reports a vibration under hard braking, inexperienced crews, after checking for (and not finding) cracks often attribute the vibration to "warped discs". They then measure the disc thickness in various places, find significant variation and the diagnosis is cast in stone.

When disc brakes for high performance cars arrived on the scene we began to hear of "warped brake discs" on road going cars, with the same analyses and diagnoses. Typically, the discs are resurfaced to cure the problem and, equally typically, after a relatively short time the roughness or vibration comes back. Brake roughness has caused a significant number of cars to be bought back by their manufacturers under the "lemon laws". This has been going on for decades now - and, like most things that we have cast in stone, the diagnoses are wrong.

With one qualifier, presuming that the hub and wheel flange are flat and in good condition and that the wheel bolts or hat mounting hardware is in good condition, installed correctly and tightened uniformly and in the correct order to the recommended torque specification, in more than 40 years of professional racing, including the Shelby/Ford GT 40s – one of the most intense brake development program in history

- I have never seen a warped brake disc. I have seen lots of cracked discs, discs that had turned into shallow cones at operating temperature because they were mounted rigidly to their attachment bells or top hats, a few where the friction surface had collapsed in the area between straight radial interior vanes, and an untold number of discs with pad material unevenly deposited on the friction surfaces - sometimes visible and more often not.

In fact every case of "warped brake disc" that I have investigated, whether on a racing car or a street car, has turned out to be friction pad material transferred unevenly to the surface of the disc. This uneven deposition results in thickness variation (TV) or run-out due to hot spotting that occurred at elevated temperatures.

In order to understand what is happening here, we will briefly investigate the nature of the stopping power of the disc brake system.

THE NATURE OF BRAKING FRICTION

Friction is the mechanism that converts dynamic energy into heat. Just as there are two sorts of friction between the tire and the road surface (mechanical gripping of road surface irregularities by the elastic tire compound and transient molecular adhesion between the rubber and the road in which rubber is transferred to the road surface), so there are two very different sorts of braking friction - abrasive friction and adherent friction. Abrasive friction involves the breaking of the crystalline bonds of both the pad material and the cast iron of the disc. The breaking of these bonds generates the heat of friction. In abrasive friction, the bonds between crystals of the pad material (and, to a lesser extent, the disc material) are permanently broken. The harder material wears the softer away (hopefully the disc wears the pad). Pads that function primarily by abrasion have a high wear rate and tend to fade at high temperatures. When these pads reach their effective temperature limit, they will transfer pad material onto the disc face in a random and uneven pattern. It is this "pick up" on the disc face that both causes the thickness variation measured by the technicians and the roughness or vibration under the brakes reported by the drivers.

With adherent friction, some of the pad material diffuses across the interface between the pad and the disc and forms a very thin, uniform layer of pad material on the surface of the disc. As the friction surfaces of both disc and pad then comprise basically the same material, material can now cross the interface in both directions and the bonds break and reform. In fact, with adherent friction between pad and disc, the bonds between pad material and the deposits on the disc are transient in nature - they are continually being broken and some of them are continually reforming.

There is no such thing as pure abrasive or pure adherent friction in braking. With many contemporary pad formulas, the pad material must be abrasive enough to keep the disc surface smooth and clean. As the material can cross the interface, the layer on the disc is constantly renewed and kept uniform - again until the temperature limit of the pad has been exceeded or if the pad and the disc have not been bedded-in completely or properly. In the latter case, if a uniform layer of pad material transferred onto the disc face has not been established during bedding or break-in, spot or uncontrolled transfer of the material can occur when operating at high temperatures. The organic and semi-metallic pads of the past were more abrasive than adherent and were severely temperature limited. All of the current generation of "metallic carbon", racing pads utilize mainly adherent technology as do many of the high end street car pads and they are temperature stable over a much higher range. Unfortunately, there is no free lunch and the ultra high temperature racing pads are ineffective at the low temperatures typically experienced in street use.

Therefore - there is no such thing as an ideal "all around" brake pad. The friction material that is quiet and functions well at relatively low temperatures around town will not stop the car that is driven hard. If you attempt to drive many cars hard with the OEM pads, you will experience pad fade, friction material transfer and fluid boiling - end of discussion. The true racing pad, used under normal conditions will be noisy and will not work well at low temperatures around town.

Ideally, in order to avoid either putting up with squealing brakes that will not stop the car well around town or with pad fade on the track or coming down the mountain at speed, we should change pads before indulging in vigorous automotive exercise. No one does. The question remains, what pads should be used in high performance street cars - relatively low temperature street pads or high temperature race pads? Strangely enough, in my opinion, the answer is a high performance street pad with good low temperature characteristics. The reason is simple: If we are driving really hard and begin to run into trouble, either with pad fade or boiling fluid (or both), the condition(s) comes on gradually enough to allow us to simply modify our driving style to compensate. On the other hand, should an emergency occur when the brakes are

cold, the high temperature pad is simply not going to stop the car. As an example, during the mid 1960s, those of us at Shelby American did not drive GT 350 or GT 500 Mustangs as company cars simply because they were equipped with Raybestos M-19 racing pads and none of our wives could push on the brake pedal hard enough to stop the car in normal driving.

Regardless of pad composition, if both disc and pad are not properly broken in, material transfer between the two materials can take place in a random fashion - resulting is uneven deposits and vibration under braking. Similarly, even if the brakes are properly broken, if, when they are very hot or following a single long stop from high speed, the brakes are kept applied after the vehicle comes to a complete stop it is possible to leave a telltale deposit behind that looks like the outline of a pad. This kind of deposit is called pad imprinting and looks like the pad was inked for printing like a stamp and then set on the disc face. It is possible to see the perfect outline of the pad on the disc. FIGURE 5

It gets worse. Cast iron is an alloy of iron and silicon in solution interspersed with particles of carbon. At elevated temperatures, inclusions of carbides begin to form in the matrix. In the case of the brake disk, any uneven deposits - standing proud of the disc surface - become hotter than the surrounding metal. Every time that the leading edge of one of the deposits rotates into contact with the pad, the local temperature increases. When this local temperature reaches around 1200 or 1300 degrees F. the cast iron under the deposit begins to transform into cementite (an iron carbide in which three atoms of iron combine with one atom of carbon). Cementite is very hard, very abrasive and is a poor heat sink. If severe use continues the system will enter a self-defeating spiral - the amount and depth of the cementite increases with increasing temperature and so does the brake roughness. Drat!

PREVENTION

There is only one way to prevent this sort of thing - following proper break in procedures for both pad and disc and use the correct pad for your driving style and conditions. All high performance after market discs and pads should come with both installation and break in instructions. The procedures are very similar between manufacturers. With respect to the pads, the bonding resins must be burned off relatively slowly to avoid both fade and uneven deposits. The procedure is several stops of increasing severity with a brief cooling period between them. After the last stop, the system should be allowed to cool to ambient temperature. Typically, a series of ten increasingly hard stops from 60mph to 5 mph with normal acceleration in between should get the job done for a high performance street pad. During pad or disc break-in, do not come to a complete stop, so plan where and when you do this procedure with care and concern for yourself and the safety of others. If you come to a complete stop before the break-in process is completed there is the chance for non-uniform pad material transfer or pad imprinting to take place and the results will be what the whole process is trying to avoid. Game over.

In terms of stop severity, an ABS active stop would typically be around 0.9 G’s and above, depending on the vehicle. What you want to do is stop at a rate around 0.7

to 0.9 G's. That is a deceleration rate near but below lock up or ABS intervention. You should begin to smell pads at the 5th to 7th stop and the smell should diminish before the last stop. A powdery gray area will become visible on the edge of the pad (actually the edge of the friction material in contact with the disc - not the backing plate) where the paint and resins of the pad are burning off. When the gray area on the edges of the pads are about 1/8" deep, the pad is bedded.

For a race pad, typically four 80mph to 5 and two 100mph to 5, depending on the pad, will also be necessary to raise the system temperatures during break-in to the range that the pad material was designed to operate at. Hence, the higher temperature material can establish its layer completely and uniformly on the disc surface.

Fortunately the procedure is also good for the discs and will relieve any residual thermal stresses left over from the casting process (all discs should be thermally stress relieved as one of the last manufacturing processes) and will transfer the smooth layer of pad material onto the disc. If possible, new discs should be bedded with used pads of the same compound that will be used going forward. Again, heat should be put into the system gradually - increasingly hard stops with cool off time in between. Part of the idea is to avoid prolonged contact between pad and disc. With abrasive pads (which should not be used on high performance cars) the disc can be considered bedded when the friction surfaces have attained an even blue color. With the carbon metallic type pads, bedding is complete when the friction surfaces of the disc are a consistent gray or black. In any case, the discoloration of a completely broken in disc will be complete and uniform.

Depending upon the friction compound, easy use of the brakes for an extended period may lead to the removal of the transfer layer on the discs by the abrasive action of the pads. When we are going to exercise a car that has seen easy brake use for a while, a partial re-bedding process will prevent uneven pick up.

The driver can feel a 0.0004" deposit or TV on the disc. 0.001" is annoying. More than that becomes a real pain. When deposit are present, by having isolated regions that are proud of the surface and running much hotter than their neighbors, cementite inevitably forms and the local wear characteristics change which results in ever increasing TV and roughness.

Other than proper break in, as mentioned above, never leave your foot on the brake pedal after you have used the brakes hard. This is not usually a problem on public roads simply because, under normal conditions, the brakes have time to cool before you bring the car to a stop (unless, like me, you live at the bottom of a long steep hill). In any kind of racing, including autocross and "driving days" it is crucial. Regardless of friction material, clamping the pads to a hot stationary disc will result in material transfer and discernible "brake roughness". What is worse, the pad will leave the telltale imprint or outline on the disc and your sin will be visible to all and sundry.

The obvious question now is "is there a "cure" for discs with uneven friction material deposits?" The answer is a conditional yes. If the vibration has just started, the chances are that the temperature has never reached the point where cementite begins to form. In this case, simply fitting a set of good "semi-metallic" pads and using them hard (after bedding) may well remove the deposits and restore the system to normal operation but with upgraded pads. If only a small amount of material has been transferred i.e. if the vibration is just starting, vigorous scrubbing with garnet paper may remove the deposit. As many deposits are not visible, scrub the entire friction surfaces thoroughly. Do not use regular sand paper or emery cloth as the aluminum oxide abrasive material will permeate the cast iron surface and make the condition worse. Do not bead blast or sand blast the discs for the same reason.

The only fix for extensive uneven deposits involves dismounting the discs and having them Blanchard ground - not expensive, but inconvenient at best. A newly ground disc will require the same sort of bedding in process as a new disc. The trouble with this procedure is that if the grinding does not remove all of the cementite inclusions, as the disc wears the hard cementite will stand proud of the relatively soft disc and the thermal spiral starts over again. Unfortunately, the cementite is invisible to the naked eye.

Taking time to properly bed your braking system pays big dividends but, as with most sins, a repeat of the behavior that caused the trouble will bring it right back.


MYTH # 2:
RACING BRAKE DISCS ARE MADE FROM STEEL


To digress for a moment "steel discs" are a misnomer frequently used by people who should know better. This group includes TV commentators and drivers being interviewed. Except for some motorcycles and karts, all ferrous discs are made from cast iron - an excellent material for the job. While steel has a higher tensile strength, cast iron is many times stronger than disc brake requirements. Its thermal transfer characteristics are significantly better than those of steel so that the heat generated at the interface between pad and disc is efficiently carried through the friction faces to the interior surface of the disc and into the vanes from where the heat is dissipated into the air stream. Cast iron is more dimensionally stable at elevated temperature than steel and is a better heat sink - so let us hear no more talk of "steel" brake discs.


MYTH # 3:
A SOFT BRAKE PEDAL IS THE RESULT OF PAD FADE


The all too familiar mushy brake pedal is caused by overheated brake fluid, not overheated pads. Repeated heavy use of the brakes may lead to "brake fade". There are two distinct varieties of brake fade

A) When the temperature at the interface between the pad and the rotor exceeds the thermal capacity of the pad, the pad loses friction capability due largely to out gassing of the binding agents in the pad compound. The brake pedal remains firm and solid but the car will not stop. The first indication is a distinctive and unpleasant smell which should serve as a warning to back off,

B ) When the fluid boils in the calipers air bubbles are formed. Since air is compressible, the brake pedal becomes soft and "mushy" and pedal travel increases. You can probably still stop the car by pumping the pedal but efficient modulation is gone. This is a gradual process with lots of warning.


MYTH # 4:
BOILED BRAKE FLUID WILL BE SERVICABLE AFTER IT COOLS.


Once the brake fluid inside the caliper has boiled, it has lost a significant percentage of its original boiling point and should be replaced. It is not necessary to remove all of the fluid in the system, just bleed until clear fluid appears.


MYTH # 5:
BECAUSE THEY ARE NON-HYGROSCOPIC SILICON BASED BRAKE FLUIDS ARE SUITABLE FOR USE IN HIGH PERFORMANCE CARS


DOT 3 AND DOT 4 brake fluids are ether based and are hygroscopic in nature - i.e. they absorb water vapor. As the braking system in not quite airtight, a significant amount of water can be absorbed from the atmosphere in the course of a year. A 3% water content in brake fluid drops the boiling point as much as 170 degrees F. Brake fluid should be completely replaced annually.
DOT 5 fluids are silicon based and are non-hygroscopic, which is good. They are also subject to frothing from high frequency vibration, which gives a soft pedal. Soft brake pedals may be OK in non-high performance cars (in fact, most drivers accept mushy brake pedals as normal) but they are not acceptable in any situation where the driver intends to modulate braking at high force values.


MYTH # 6:
The brake fluid reservoir should be topped up during routine service.


In most modern passenger cars, the brake fluid reservoir is designed with a specific volume and is equipped with an internal float. The volume corresponds to the amount of fluid that will be displaced when the pads have worn to the point of replacement plus a generous reserve. When the replacement point is reached, the descending float completes an electrical circuit and a light appears on the dash warning the driver that the pads should be replaced.
If the brake fluid is topped up the first warning of warn out pads will be the screech of steel backing plate against iron disc. This will be both annoying and expensive.


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
coyote
сообщение 7.1.2010, 1:10
Сообщение #6


Racing team
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 629
Регистрация: 22.3.2009
Из: Moscow
Пользователь №: 4
Prelude 5 type-s, BB6, H22A - red top, MT, JDM, white.


Сделать свою машину более быстрой
автор John Browne
перевод Serge Bryxin
M-Power.ru 2005

Статья I: Водитель

Мне кажется, не все понимают, как и почему различные нюансы отражаются на поведении автомобиля. В частности, модификация подвески является таким "шаманством", которому я учился много лет (и учусь до сих пор). Я подумал, что обзор улучшения скоростных качеств может быть полезным ряду читателей, в особенности редко обсуждаемая проблема улучшения ВОДИТЕЛЯ.

Далее я понимал, что имеется множество вещей, о которых я мог бы писать, поэтому я решил разбить этот обзор на статьи. В этой статье я сосредотачиваюсь на том, чтобы сделать водителя быстрее. В следующей части я буду обсуждать, как изменения подвески влияют на управляемость, и почему изменение вашей подвески может сделать автомобиль быстрее. В третьей статье... хорошо, я не знаю, будет ли третья статья. Поживем-увидим...

ЗАМЕЧАНИЕ: Весь этот материал - мое личное мнение. Возможно я в чем-то ошибаюсь. Если Вы потрудитесь читать это, попробуйте действовать как в продуктовом магазине: берите то, что вам нравится и не обращайте внимания на то, что вам не нужно.

Однако сначала, я хотел остановиться на философии быстрой езды. Имеются три типа "быстрого автомобиля":

1) Выглядящий быстрым (the "showcar").

2) Едущий быстро по улице.

3) Едущий быстро по гоночной трассе.

Я оставлю обсуждения пункта [1] для европейского автомобильного журнала, так как именно этому они посвящают большую часть своего редакционного бюджета (тормозные диски с канавками "для охлаждения" (sic!) и "спортивные" ручки переключения передач).

Номер [2] может быть разделен на два лагеря: любители стартовать с перекрестков и уличные слаломисты. Любителям быстрого старта нужно максимальное ускорение: они хотят, чтобы их BMW работал подобно американскому мощному автомобилю. По моему искреннему мнению, если вам нужен быстрый разгон, идите и купите себе американский автомобиль с V-образным 8-цилиндровым движком. Слаломисты - доморощенные гонщики, летающие в поворотах обычных общих дорог. Одна беда: вождение Е36 М3 на пределе возможностей чересчур опасно для дороги, по которой едут остальные. Я живу у подножия Каскадных гор в солнечном тихоокеанском штате Нью-Йорк. Здесь всюду - дороги с множеством поворотов. Я могу вести машину на безумной скорости, никогда не приближаясь к пределу возможностей собственно машины. Это просто небезопасно... Таким образом, улучшение управляемости автомобиля (см. [3]) сделает скоростное вождение по обычной дороге более увлекательным.

Давайте поговорим относительно номера [3]. Прежде всего, имеется пространство от полностью стандартного автомобиля, которым управляют иногда на учебной трассе (в водительских школах) до сугубо гоночных машин. В первом вы имеете просто хороший автомобиль, такой, какой разработали "Гномы из Мюнхена": удобный, безопасный, предсказуемый. Во втором (например, IMSA M3) вы имеете автомобиль, полностью оптимизированный для скорости: неудобный, опасный в менее чем профессиональных руках, гораздо менее предсказуемый. Автомобиль, идеально настроенный под гонщика-профи, был бы убийствен в руках просто компетентного водителя. Где-то посредине между этими крайностями находится ваш автомобиль. Каждая серьезная модификация, которую вы производите (то есть, рукоятка переключения передач не считается) перемещает ваш автомобиль в ту или иную сторону этого пространства.

То, к чему вы стремитесь, определяется исходя из ваших требований (ежедневная езда, радио, задние сиденья) и желаний (быстрое время на круге, выигрыш гонки BMW клуба и т.д.) Таким образом, мы приходим к трем возможностям сделать вашу машину более быстрой:

1. Улучшить водителя. Это - самый дешевый и самый быстрый путь к большей скорости. Михаэль Шумахер мог бы сесть в ваш стандартный 325i и обогнать любого из вас по треку Laguna Seca, пусть даже вы едете в модифицированном M3. Этому много причин: стратегия атаки трассы (знание, где идти быстро и где идти медленно), наличие способности находить пределы автомобиля и вести его на этих пределах, плавное управление для предотвращения потери скорости при проскальзывании и потере баланса и т.д.

Как вы можете улучшить водителя? Знание и практика. Знание можно приобрести в BMW CCA/ACA школах, профессиональных школах (Russell, Barber), книгах и видео. Две книги, которые я крайне рекомендую - Poul Frere "Sports Car and Competition Driving" и Alan Johnson "Driving in Competition": обе являются классикой. Я читал Frere (известного многим по его работе для Road&Track) в 1970 и это навсегда изменило мой стиль вождения. Alan Johnson (многократный чемпион SCCA) описал, как разделить повороты гоночной трассы на три категории, и как распределить их по важности. Другая ключевая область знания может быть получена из "The Physics of Racing" одного из моих сотрудников, Brian Beckman. Хотя физика может показаться сложной для не-технаря, это - важная часть понимания динамики транспортного средства, что необходимо для вождения автомобиля на пределе.

Практика - это всего-навсего время, проведенное за рулем. Недостаточно просто выехать и нарезать круги, если вы ВСЕ делаете неправильно. Большое количество новичков пробует сразу двигаться слишком быстро, и при этом они приобретают некоторые ужасные привычки, от которых очень трудно отучиться. Лучший способ учиться состоит в том, чтобы иметь компетентного инструктора, обеспечивающего постоянный контроль и руководство. Однако, это редко возможно, и многие из нас частенько оказываются на трассе в одиночку. Вот некоторые вещи, которые я оттачиваю на практике на трассе:

-- Ведите машину плавно. Если Вы можете научиться быть плавным, скорость придет позже сама собой. Помните, что быстрые круги редко выглядят наиболее захватывающими. Движение автомобиля боком в поворотах съедает громадное количество скорости. Блокировка тормозов ухудшает баланс автомобиля. Любая книга или школа вождения подчеркивает этот пункт: Вы должны быть плавны. Как быть плавным? Пробуйте мягко входить в поворот, вместо попытки срезать его углом. Пытайтесь проходить поворот так, чтобы не корректировать траекторию движения. Вашей целью должно быть такое движение в повороте, при котором вы плавно поворачиваете руль в сторону поворота до достижения апекса, а затем плавно выравниваете его обратно. Каждый раз, когда вы резко поворачиваете руль, вы существенно теряете реальную скорость автомобиля, а также сильно нарушаете баланс автомобиля. Не мучьте понапрасну педали тормоза и акселератора. При переключении передач используйте ваши кончики пальцев и переключайтесь медленно и мягко. Излишнее возбуждение и дергание рычага не улучшит ни вашего времени на круге, ни вашей трансмиссии.

-- Практикуйтесь в езде по оптимальной траектории. На гоночной трассе имеется множество траекторий, и та, что подходит для гонок клуба Форда, может не быть наилучшей для вашей M3. Для начала считайте, что имеется две траектории: для сухой и дождевой трассы. Попросите кого-нибудь их вам показать, после чего постоянно их оттачивайте, пока они не отложатся в вашей памяти. В идеале вы должны иметь контрольные точки для торможения, вхождения, апекса и выхода для каждого поворота. Иногда в школах на этих местах ставят фишки; ищите что-нибудь постоянное (отметку на асфальте, начало забора, что угодно) что вы можете запомнить после того, как кто-то задевает фишку (я лично ставлю своей целью попробовать коснуться каждой фишки апекса в водительской школе: я делаю это не из хулиганских побуждений. Просто я тренируюсь, используя КАЖДЫЙ ДЮЙМ трассы. Вы будете удивлены узнав, как много людей пренебрегают этим).

-- Поддерживайте автомобиль в балансе. Я постоянно слышал это выражение, и задавался вопросом, что же это на самом деле означает. Это означает в точности то же, что говорится: в идеале вы хотите иметь одинаковую нагрузку (вес) на каждом из четырех колес все время. Поскольку на самом деле Вы не можете обеспечить идеальный баланс, кроме как в стоящей машине, вы должны постоянно стремиться оставаться так близко к этому, как только возможно. В моей следующей статье я буду обсуждать, как регулировки подвески влияют на передачу веса, но пока предположу, что ваш автомобиль - полностью серийный. Попытаемся представить нагрузку на каждое колесо во время движения автомобиля. Торможение вызывает перенос веса с задних колес на передние колес; разгон - наоборот. Торможение с левым поворотом нагружает больше всего правое переднее колесо и разгружает левое заднее. Если вы изо всех сил давите на тормоз в конце прямой, передок машины станет чрезвычайно тяжелым по отношению к заду: автомобиль больше не будет сбалансирован. Прерывистое торможение вызовет меньшую передачу веса, соответственно автомобиль останется более сбалансированным. Видели, как это работает? Одна из главных причин для плавности езды - это сохранение баланса.

-- Используйте ваше зрение. Вообще говоря, когда мы учимся чему-нибудь новому, наше взгляд узок и сосредоточен. С опытом мы начинаем смотреть шире и более общо. Когда вы впервые едете по трассе, вы смотрите прямо перед собой. Опытные водители умеют смотреть далеко вперед и в стороны. Они думают о том, куда они хотят ехать, а не о том, где они едут в данный момент. Вы уже не можете сделать что-либо со своим текущим положением на дороге после того, как вы в него попали, вы уже это проехали. Смотрите туда, куда вы хотите ехать дальше, и автомобиль последует за вашими глазами. Вот упражнение: когда вы проходите точку входа в поворот, смотрите на апекс. Когда вы добираетесь до апекса, вы должны смотреть на выход из поворота. Во время движения пробуйте обращать внимание на то, что вы видите периферийным зрением; вы должны быть способны глядеть по сторонам не двигая зрачками глаз.

-- Концентрация внимания. Вспомните, насколько вы были сосредоточенны, когда в самый первый раз сели за руль? Позже вы, вероятно, перестали думать что-либо об управлении машиной при движении по автостраде, настраивая радио, болтая по телефону, или попивая кофе. Чем более нам что-либо знакомо, тем труднее остаться на этом сосредоточенным. На гонках это происходит точно так же. Вот одна из причин, по которой средние и продвинутые водители чаще попадают в переделки, чем новички. На трассе различие между средненьким и великим гонщиком - концентрация. К счастью, этому можно научиться. При торможении старайтесь ПОЧУВСТВОВАТЬ тормоза, как они приближаются к блокировке колес. Задумайтесь: можете ли вы тормозить немного сильнее, или это предел? Когда вы прижимаете акселератор на выходе из поворота задумайтесь: автомобиль имеет тенденцию к заносу. Вы готовы противостоять этому? Почувствуйте поведение автомобиля: вы можете ощутить небольшое проскальзывание задней оси прежде, чем этот процесс станет неконтролируемым? Кто позади меня? Кто впереди? Движутся ли они быстрее? Или медленнее? Если автомобиль перед вами в следующую секунду занесет, куда вы поедете?

Над всем этим я работаю, когда нахожусь на трассе, но всему этому можно учиться и при простом движении по городу. Для этого вам не обязательно ехать быстро, просто тренируйтесь. Например, старайтесь проехать колесами в точности там, где хотите. Можете ли вы сказать, где они? Можете ли вы лишь чуть коснуься края поребрика внешним колесом при выходе из кривой? Можете ли вы затормозить до полной остановки так, чтобы автомобиль не качнулся назад? Можете ли вы переключать передачи настолько плавно, что это похоже на автоматическую коробку передач? Все эти навыки трудно развивать, но, к счастью, они могут быть приобретены в ежедневных поездках по городу или в магазин за молоком.

Я тренировался этому во всех моих автомобилях, включая мой 6.5-литровый Suburban ( да, не слишком мягкая машинка :-).

Тренируйтесь во всем этом до тех пор, пока такая езда не станет для вас естественной - и вы станете более быстрым, не затратив ни пенни на тюнинг.



Статья II: Подвеска

В нашей прошлой статье мы обсуждали, как заставить автомобиль ездить быстрее, улучшая водителя (вас!). В этой статье мы погрузимся в некоторые технические детали, касающиеся подвески: как и почему она заставляет ваш автомобиль ехать быстрее.

Одна из причин, по которой мы выбрали BMW вместо Camaro или Corvette - это важность для нас хорошей управляемости. По крайней мере, я на это надеюсь. И одна из вещей, которыми хороши BMW - это действительно управляемость. Но если так, почему же люди подобные мне или Карлу Букланду всегда изменяют свою подвеску, чтобы получить лучшую управляемость?

Тому есть две причины: ехать быстрее и получать больше удовольствия. Хоть и говорят, что гонки выигрываются на прямых, на самом деле все аспекты примерно равны. Автомобиль, который проходит зигзаги чуть быстрее, поставит меньшее время на круге. Что касается удовольствия, многие из нас любят рулевое с быстрым откликом, которое получается в результате ужесточения подвески. Мы просто считаем, что такую машину интереснее вести.

Вы спросите: что же не так со стандартной заводской подвеской на моей M3?. Хороший вопрос. Инженеры, которые разрабатывали ваш автомобиль, должны были учесть множество факторов и достичь многих целей в реализации проекта. Для начала, автомобиль должен быть безопасен. Поскольку BMW не может заставить вас сдать водительский тест перед покупкой вашей солнечной M3, им приходится предположить, что не все их клиенты - превосходные водители. Таким образом они закладывают в конструкцию небольшой understeer, чтобы, если вы попадете в неприятное положение, автомобиль был более управляем. Во-вторых, автомобиль должен быть комфортабелен. Поэтому на него устанавливаются относительно мягкие пружины и амортизаторы, дабы сохранить удобство езды. В-третьих, автомобиль должен иметь конкурентноспособную цену, так что им приходится выбирать такой проект подвески и ее компоненты, которые стоят не чересчур дорого.

Кроме того, существует множество других факторов: от размера моторного отсека до клиренса, простоты в обслуживании, долговечности шин. Все это должно быть учтено при заключительной компоновке. Само собой разумеется, такой проект является компромиссом.

В этом году BMW продаст 100.000 автомобилей, и большинство из них так и будет ездить на заводской подвеске 10 годами позже. Так что, все же, кое-что BMW делает правильно. Однако некоторым из нас хочется оптимизировать конструкцию для достижения некоторых определенных целей. Это - тот момент, когда мы начинаем модифицировать нашу машину неким непростым способом.

Каждый раз, модифицируя свою подвеску для улучшения управляемости, вы заключаете некую "сделку". Уменьшите высоту подвески, и ваш клиренс понизится. В результате довольно скоро вы оторвете какой-нибудь жутко дорогой кусок пластика от днища автомобиля. Увеличьте жесткость амортизаторов, и мягкость поездки вылетит в окно. Пять миль плохой дороги - и ваш зад будет болеть как после 58-часового сидения на табуретке.

Другая вещь, которую стоит обдумать, принимаясь за модернизацию компонентов подвески - это точное представление об изменениях, которые вы хотите почувствовать в поведении автомобиля после окончания работы. А изменения непременно будут. Машина может начать управляться лучше, а может и хуже. Прочитайте любую статью или письмо про модифицированный автомобиль, и там автор всенепременно несет бред о полученной лучшей управляемости, устойчивости в повороте, предсказуемом oversteer, и т.д. Крайне редко они сообщают вам, что их автомобиль начал ехать как грузовик, кренясь на всем протяжении пути, или пахать носом дорогу как свинья. Все эти вещи возможны и даже вероятны, если вы начинаете заменять случайные части подвески без понимания того, как и почему надо это делать.

Одно из фундаментальных явлений при прохождении автомобильнем поворота - перераспределение веса. В основном внешние по отношению к повороту шины получают большую нагрузку, а внутренние - меньшую. Шины могут выдерживать те или иные боковые нагрузки в точности пропорцонально вертикальной нагрузке на них. Таким образом, перенос веса на внешнюю сторону означает, что соответствующие шины могут лучше держать машину на дороге в повороте. К сожалению, с внутренними шинами - ситуация противоположная. Причем потеря способности удерживать боковое усилие разгруженными колесами больше, чем улучшение такой способности у нагруженных. Таким образом, в целом перераспределение веса приводит к снижению бокового трения шин. Это ПЛОХО.

Несмотря на то, что многие не верят этому, есть всего две вещи, которые можно сделать для изменения поперечного перераспределения веса. Можно либо увеличить межколесное расстояние, либо понизить центр тяжести автомобиля. Величина перераспределения веса - функция размеров треугольника, начерченного между этими тремя точками спереди и сзади автомобиля (то есть перед и зад могут иметь различные свойства перераспределения веса; это - важный момент, к которому мы еще вернемся позже). Вы можете до некоторого предела увеличивать межколесное расстояние засчет перехода к более широкой резине, но обычно размеры кузова не позволяют существенно увеличить этот параметр (поэтому Porsche сделал когда-то такую "жирную" 911, и поэтому Ferrari - настолько широки). Более легкий способ улучшить золотой треугольник состоит в том, чтобы опустить автомобиль вниз, понизив тем самым центр тяжести.

Как вы можете понизить центр тяжести? Как правило вы ставите более короткие стойки. Это в свою очередь уменьшает ход подвески, уменьшает клиренс, и, на некоторых типах подвесок, увеличивает отрицательный развал, что ХОРОШО, пока он не станет слишком велик - и тогда это будет ПЛОХО. Кроме того, поскольку ход колеса сократился, стойки должны быть более жесткими, чтобы предотвратить более короткую подвеску от частых ударов в ограничитель.

Сократив перераспределение веса, мы увеличили максимальную боковую нагрузку, которую способны выдержать наши шины. Таким образом, мы увеличили максимальную теоретическую скорость, с которой автомобиль способен проходить поворот. В повороте с постоянным радиусом автомобиль с меньшим перераспределением веса начнет боковое соскальзывание при большей скорости. Такой автомобиль называется имеющим лучший поперечный баланс.

Однако, автомобиль может остаться совершенно несбалансированным продольно. В идеале хорошо иметь рапределение веса 50:50 между передней и задней осями, и заводская стандартная M3 - очень близка к такому распределению. Замена стоек не изменяет статический вес автомобиля, поэтому, даже понизив его, мы сохраним исходное соотношение 50/50. Но как только ваша M3 входит в поворот, распределение веса изменяется. В проект заложен understeer, помните? Как и спроектировано инженерами BMW, вы почувствуете результаты продольного перераспределения веса, которая является функцией различий в боковой устойчивости переднего и заднего мостов. Более устойчивый конец автомобиля сможет передать большее количество веса другому концу. Таким образом, если перед машины жестче, чем зад, то зад получает большее количество веса в повороте и, таким образом, лучше цепляется за дорогу. Это и называется understeer. ("Цепляется" - неправильное слово, потому что в действительности речь должна идти об углах проскальзывания и векторах силы. На самом деле understeer - такая ситуация, когда отношение угла проскальзывания к углу качения для передних колес больше, чем такое же соотношение для задних).

Ну как, вы уже уловили идею?

Поперечная устойчивость зависит от многих вещей. Жесткость пружин, амортизаторов и поперечного стабилизатора - вот основные три фактора. Кроме того, геометрия подвески (углы наклона стоек и т.п.) тоже играют роль. Если вы делаете задний мост более жестким относительно переднего (или смягчаете передний относительно заднего) автомобиль будет испытывать меньше understeer. В теории "идеальная" подвеска должна сделать автомобиль нейтральным: такая машина не испытывает ни understeer, ни oversteer на идеальной кривой. В действительности гонщики любят настраивать автомобиль либо в одну, либо в другую сторону (я думаю, что я использую 3-ю статью, чтобы обсудить - почему).

Имея такое количество переменных (жесткость пружин, высота центра тяжести, гасящая сила амортизаторов (как на растяжение, так и на сжатие), жесткость поперечных стабилизаторов... (я не забыл про шины?), как можно определить, каково "магическое" сочетание? Ответ таков - нет НИ ОДНОГО (подождите 3-ей статьи). Тем не менее, вы можете кое-что предпринять...

На этот счет существует множество различных мнений. Одни призывают к установке жестких пружин и и мягких стабилизаторов. Другие - за мягкие пружины и толстые стабилизаторы. На самом деле я лично люблю, когда пружины не более жестки, чем они должны быть - то есть они должны быть такими, чтобы подвеска почти, но не совсем достигала ограничителя на самой здоровенной колдобине данной трассы. Пружины критичны для обеспечения способности шин соответствовать неровностям дороги вместо того, чтобы перепрыгивать через них. Когда ваше колесо находится в воздухе, оно вообще не имеет сцепления с дорогой. После того, как вы установили пружины с минимальной жесткостью со всех четырех сторон, вы регулируете относительную жесткость между передней и задней подвеской. Затем вы балансируете автомобиль с помощью подбора жесткости стабилизаторов.

Однако, это только для гонки. Для движения по улице, вам нужны пружины не жестче, чем можно позволить себе на дорогах, по которым вы обычно ездите. Помните также, что стабилизаторы устойчивости - тоже пружины (торсионные). Чем жестче ваш стабилизатор, тем сильнее зависимость двух колес: когда одно из них приходит в движение, другое, следует за ним.

Одно из решений проблемы (я шел к этому) - подвеска, регулируемая по высоте. Обычно это специальные упоры пружин с нарезкой.

Такие упоры полезны по двум причинам: простое изменение клиренса и стандартизация диаметра и размера пружин. В результате можно найти пружины различной жесткости. Все это делает возможным для гоночной команды иметь набор пружин для разных трасс (подробнее об этом - в 3-ей части). Некоторые комплекты упоров позволяют регулировать высоту только на передней подвеске; с другими можно регулировать все четыре колеса.

Последнее предпочтительнее, так как это позволяет вам опускать оба конца автомобиля независимо, а также регулировать распределение веса по углам. Это - процесс балансировки автомобиля между правым передним и левым задним, между правым задним, и левым передним колесами. Автомобиль, несбалансированный диагонально, будет плохо себя вести именно тогда, когда вам меньше всего этого хочется. Это также позволит вам распределить вес для специфической настройки на конкретную трассу. Принцип прост: подъем заднего правого угла увеличивает вес левого переднего, и наоборот. И т.д.

Все это приводит нас к заключению 2-й статьи: каким же образом нам решить, что делать? У вас два выбора. Вы можете установить готовый "пакет", или изобретать его самостоятельно. Пакет - полная подвеска некоей фирмы, например Dinan или какой-то еще. Они подбирают комбинацию пружин, амортизаторов и стабилизаторов для конкретного автомобиля, и уверяют, что все это вместе будет работать хорошо. Пока ваша цель в настройке машины точно совпадает с целями, которые они ставили при подборке данного пакета, это удовлетворит вас. Альтернатива - свой собственный пакет. Вы начинаете с готового пакета и меняете детали, либо просто начинаете с нуля и сами подбираете пружины, амортизаторы и стабилизаторы. Это дорого, отнимает много времени и потенциально опасно при испытании новой настройки на трассе. Лучший способ самостоятельно настраивать подвеску состоит в том, чтобы работать так же, как тюнинговые фирмы: обеспечьте себе как можно больше настраиваемых узлов. Если у вас стоят настраиваемые поперечные стабилизаторы, вы можете попробовать разную жесткость без необходимости все время покупать новые стабилизаторы. В этом смысле амортизаторы Koni лучше, чем Bilstein: они настраиваемы. Пока еще никто не придумал настраиваемых пружин, но регулируемые упоры дают почти такой же эффект. Обычно они позволяют повышать или понижать подвеску с достаточно маленьким шагом для точной регулировки.

Мы охватили здесь много материала, и я надеюсь, что по крайней мере часть его была полезна. Думаю, написать все это меня побудили отчасти рекламные объявления, которые я видел в журналах и в сети по поводу различных пружин. Обычно они описываются в терминах уменьшения высоты автомобиля (для достижения желаемого внешнего вида!), что является довольно бессмысленной меркой. Если вы опускаете центр тяжести, это конечно хорошо... Но если при этом вы полностью нарушаете баланс, или ваши пружины оказываются слишком мягкими или жесткими - это плохо.

Мы еще не поговорили все же о регулировке подвески и о резине. Также мы не говорили о том, почему автомобиль, который сегодня идеально слушается, может стать кошмаром завтра. И почему люди волнуются о температуре шин. Я попробую рассказать обо всем этом дальше.



Статья III: Тонкая настройка

В нашей прошлой беседе мы говорили о различных модификациях, которые можно внести в подвеску и их влиянии на поперечное и продольное перераспределение веса. После этого мне по почте стали задавать вопросы: почему я не ограничился двумя простыми постулатами.

1. Поперечное перераспределение веса - это "плохо", и нам надо минимизировать его в повороте.

2. Мы можем управлять продольным перераспределением веса путем выбора индивидуальных частей подвески.

В этой саге мы попытаемся понять, почему мы не обязательно желаем, чтобы автомобиль был идеально сбалансирован и почему не существует идеальной настройки.

Как известно, для большинства людей understeer лучше, чем oversteer. Истинно ли это, и если истинно - почему?

Вкратце можно сказать, что автомобили с understeer менее склонны к входу в занос, чем автомобили с oversteer. Более детальный ответ требует исследования человеческой натуры.

Если вы входите в поворот слишком быстро (на улице, на трассе - все равно), что является вашей естественной реакцией? Ваше сознание кричит: СЛИШКОМ БЫСТРО, и ваша правая нога, которая управляет скоростью автомобиля, немедленно реагирует подъемом. Если эта нога совершенно не управляется мозгом, она может даже надавить на тормоз (именно так вы обычно снижаете скорость, не правда ли?).

Очень плохо.

Отпускание педали акселератора приведет к замедлению автомобиля, а замедление приведет к передаче веса с задней на переднюю ось. И, значит, задняя ось автомобиля станет легче.

Легче - значит шины будут обладать меньшим сцеплением с дорогой, поэтому задняя ось с большей вероятностью уйдет в сторону под влиянием центробежной силы. Долей секунды позже вы увидите дорогу через боковое стекло. Не слишком приятная ситуация. ЭТА ТЕНДЕНЦИЯ ЕЩЕ ХУЖЕ В АВТОМОБИЛЕ С OVERSTEER. Под словом "хуже" я подразумеваю, что автомобиль с еще большей вероятностью поведет себя именно так, и при меньшей "помощи" с вашей стороны, чем автомобиль с understeer. Именно поэтому Porsche 911 - машина для опытных водителей: следуйте вашим инстинктам в 911 - и следующим звуком, который вы услышите будет вой сирены скорой помощи.

Поэтому почти все автомобили настраиваются производителем так, чтобы избежать подобного бедствия. Автомобиль с understeer ВСЕГДА будет только пахать асфальт передними колесами по касательной к предполагаемой траектории, если вы были настолько неумны, чтобы сбросить скорость в быстром повороте. Конечно, даже автомобиль с understeer можно заставить войти в занос. Старые американские автомобили особенно этим знамениты, так как 60-70 процентов их веса приходилось на передние колеса, и на них не было никакого ABS. Надавите как следует на тормоза - и готово! Задние колеса идут юзом и автомобиль вращается.

Все это - экстремальные ситуации. Как правило, если вы - средний водитель, вы входите в поворот чуть быстрее, чем нужно, и сбрасываете газ. Ничего страшного не происходит.

С другой стороны, конечно же, это ужасный способ прохождения гоночной трассы. Давайте рассмотрим два примера: гонки клуба Форд (CF) и автомобиль F1.

Автомобили CF имеют небольшую мощность, они легкие и с узкой жесткой резиной.

Посмотрите любую гонку CF, и вы сразу заметите, что быстрые гонщики срывают автомобили в занос в каждом повороте. Поскольку автомобили не способны к высокому уровню сцепления с дорогой, быстрым способом прохождения поворота является вхождение в занос в первой половине поворота, а затем мощный выход из него. Типичный поворот CF, разделенный на фазы, выглядит приблизительно так:

1. Поздно затормозить.

2. При движении все еще слишком быстро, чтобы совершить поворот, слегка приотпустить педаль тормоза и резко повернуть руль.

3. Поскольку задние колеса несколько облегчены, а машина настроена на сильный oversteer, это моментально приводит к заносу, машина начинает быстро вращаться.

4. Немедленно надавить на газ, выравнивая передние колеса.

5. Вес переносится спереди назад, что несколько уменьшает боковое скольжение задней оси.

6. Облегченная передняя ось тоже начинает боковое скольжение.

7. Теперь автомобиль движется к апексу, но его продольная ось совпадает с выходом из поворота. Если автомобиль дальше поедет прямо, он будет двигаться через апекс к отбойнику.

8. Однако автомобиль не идет по прямой линии. Он движется и вперед, и боком одновременно. Это - классический, редко выполняемый людьми на улице (что бы они ни говорили), занос всех четырех колес. Это красиво, на это стоит посмотреть.

9. Автомобиль скользит к выходу из поворота, где теряет поперечное ускорение и снова едет туда, куда направлены колеса - вперед по трассе.

Это - ключ к победе в CF, FF, FV и тому подобных классах гонок. Просто понаблюдайте за гонкой, и вы увидите, как это делается. А парни, отдыхающие на разбитых машинах в кустах - это те, кто все еще учится этому.

Теперь давайте посмотрим на болид F1. Этот автомобиль имеет огромную мощность, и у него широкие, мягкие, липкие шины. Он легок, но зато обладает специальными аэродинамическими характеристиками, чтобы создать дополнительную прижимающую силу в повороте.

Честно говоря, я в точности не знаю, как настраивают автомобиль F1. Но я могу предположить, что гонщики первой формулы любят автомобиль, близкий к идеальному балансу, с, возможно, крохотным understeer. Автомобили настолько быстры, что, потеряв дорогу, они будут вылетать с трассы быстрее, чем гонщик сможет среагировать. Если вы посмотрите по телевизору гонку F1 "из автомобиля", вы увидите, как гонщики вращают руль из крайнего в крайнее положение при прохождении шикан. Это - не идеальный способ, они компенсируют какие-то мелкие ошибки. Чем больше вы поворачиваете руль, тем медленнее вы едете. Движение болида F1 боком - не самый быстрый путь по трассе. F1 - это совершенно особый класс машин из-за их аэродинамики. Их крылья предназначены для создания прижимающей силы, которая заставляет колеса лучше держать дорогу. В результате они могут испытывать около 3G боковой перегрузки. Когда автомобиль способен при таком боковом ускорении сохранять сцепление шин с дорогой, самочувствие гонщика может быстро оставить желать лучшего. Только настоящий мастер может управлять таким автомобилем.

В общем же, в по-настоящему быстром автомобиле вы должны успеть повернуть руль прежде, чем автомобиль совершит что-нибудь плохое. К тому времени, когда автомобиль попадет в сложную ситуацию, будет слишком поздно что-либо исправлять.

Так что, гонщики F1 - телепаты? Каким образом они могут заранее знать, что автомобиль собирается выйти из-под контроля? Тут мы возвращаемся к настройке подвески. Самый общий ответ заключается в том, что гонщику нужен автомобиль, который обеспечивает максимальную обратную связь, чтобы он смог почувствовать, что же происходит. Зная, за чем следить, и что воспринимать как сигнал о надвигающейся беде, можно избежать неприятностей.

Например, при увеличении боковой нагрузки наклон передних стоек вызывает большую возвращающую силу. То есть вы поворачиваете руль для входа в поворот, а руль тянет назад к прямому положению. Это - одно из преимуществ сильного наклона передних стоек (имеются также недостатки, как вы, наверное догадались). Если у вас есть гидроусилитель руля (здесь владельцы 2002 выигрывают), вы менее четко чувствуете возвращающую силу, поскольку гидроусилитель работает против нее. Почему нам так важно чувствовать возвращающую силу?

Потому что непосредственно перед боковым соскальзыванием шин возвращающая сила значительно ослабевает. Хороший водитель почувствует, что руль "цепенеет" и предпримет корректирующее действие. С усилителем руля гораздо труднее почувствовать это. Кроме того, однако, следует удалить из подвески большую часть микро-подрессоривания (я только что придумал этот термин, не пытайтесь его копировать). Иначе все попытки почувствоват машину - дохлое дело. Микро-подрессоривание - резинки в сайлентблоках каждой детали вашей подвески, которые поглощают мелкие неровности дороги и шум во время вашей поездки к бабушке. Гоночные автомобили используют твердые как камень сайлентблоки вместо резины для достижения двух целей:

1) Мгновенный ответ на мельчайшие движения рулем, так что вы не тратите впустую время и энергию на сжатие резинок сайлентблоков.

2) Обратная связь от дороги.

По той же причине для гонки хороши более жесткие пружины и поперечные стабилизаторы.

Но не всегда.

А что если идет дождь? Мокрая трасса обладает гораздо меньшим сцеплением с, шинами, уменьшается максимально допустимая боковая нагрузка. В этом случае вам надо вести машину еще более плавно, чем прежде. Так что многие гоночные команды в этом случае предпочтут "мягкую" настройку, заменив все пружины, амортизаторы и стабилизаторы на более мягкие.

Иногда то, что кажется верным, оказывается ошибкой. Когда команда BMW впервые приняла участие в гонках IMSA в 70-х годах на прекрасных CSL, гонщики в ходе тестов обнаружили, что высокая жесткость стабилизаторов не способствует хорошему времени прохождения круга. Они начали ставить все более и более мягкие, автомобили кренились все больше и больше, а на круге выигрывалась секунда за секундой. В конце концов, конечно, эти автомобили не стали в точности такими же, как нью-йоркские такси, но они стали намного более мягкими. Время прохождения круга никогда не врет.

А что с развалом? Почему это важно?

Проделайте следующий эксперимент. Возьмите новый карандаш с резинкой на конце, прижмите резинку к гладкой поверхности совершенно перпендикулярно и пытайтесь толкать резинку другой рукой. Теперь слегка наклоните карандаш в сторону, противоположную направлению движения и повторите опыт. Две вещи должны стать очевидными: чем сильнее вы давите на карандаш, тем тяжелее двигать резинку (еще бы!). Резинка на наклоненном карандаше скользит хуже, чем на перпендикулярном.

Так действует развал колес, и поэтому на гоночных автомобилях как правило установлен сильный отрицательный развал (колеса наклонены внутрь сверху). На старой диагональной резине, когда покрышка испытывала большую поперечную нагрузку при большом отрицательном развале, шина на самом деле ложилась всей плоскостью на дорогу. Отрицательный развал увеличивали до тех пор, пока измерения температуры шины после нескольких быстрых кругов не показывали одинаковых значений по всей ширине. Современные гоночные радиальные шины деформируются неоднородно из-за неоднородности конструктива корда, и, таким образом никогда не будут показывать идентичной температуры по всей плоскости. Тем не менее измерения температуры шин жизненно важны участникам гонок: вы можете заметить, как технические специалисты команды все время показывают температурные кривые гонщикам в течение тестов. Они могут многое понять в настройке машины, изучая эти температуры. Вы можете заняться тем же, если у вас есть соответствующий прибор (пирометр).

К сожалению, слишком большой отрицательный развал (Боже, опять запахло компромиссом) съедает внутреннюю часть протектора ваших покрышек во время простой поездки по дороге. Уменьшение дорожного просвета вашего автомобиля вызывает отрицательный развал, особенно задних колес. Поэтому перед покупкой особо "сверхпонижающих" пружин вы должны подумать, что они сделают с вашим развалом.

Настоящие профи настраивают машину под данную трассу в данный день. Как правило вы находите оптимум для некоторой части трассы, поскольку настройка, позволяющая быстрее пройти один поворот, может ухудшить прохождение другого. Некоторые повороты важнее остальных (см. книгу Алана Джонсона, упомянутую в 1-й статье), поэотму имеет смысл оптимизировать одни повороты засчет других. Именно поэтому команды ведут точные записи обо всех временах прохождения участков трассы, состоянии трассы, настройке, температуре шин и т.д. Накопление данных для команды Indy или F1 - серьезная работа. В качестве любителей мы должны делать все, что возможно, при помощи записной книжки и карандаша. Вам также понадобится чувство автомобиля и достаточного понимания компонентов и их взаимосвязей, чтобы определить, какие регулировки следует попробовать.

Никогда не изменяйте больше одной настройки одновременно. Измените давление в шинах, или замените стабилизатор, но не изменяйте их одновременно с целью получить некую полезную информацию.

Со временем вы будете становиться все более и более опытным водителем. И вам захочется иметь автомобиль со все большей возможностью управлять его поведением на дороге, чтобы вы могли легко развернуть его на 180 градусов и направить в любую сторону. Не торопитесь. До тех пор, пока вы на стали участником Формулы Атлантика и выше, все это - верное средство рано или поздно разбиться в лепешку. Для того, чтобы стать мастером, необходим навык и огромное количество практики.

И правильная настройка подвески.

автор John Browne
перевод Serge Bryxin
M-Power.ru 2005


--------------------
"Understeer это когда ты видишь дерево в которое ты врезаешься, а oversteer - когда ты его только слышишь и чувствуешь." (с) Вальтер Рёрль.
ADM Best Lap Time clockwise 2:00,515
ADM Best Lap Time counter-clockwise 2:00,16
http://fans-karting.ru/
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 14.12.2018, 10:19