Kako lahko kinematika vzmetenja izboljša zmogljivost

Kako lahko kinematika vzmetenja izboljša zmogljivost

Da bi avto šel hitreje po stezi, lahko naredimo nekaj stvari, ki bodo na splošno izboljšale čas krogov. Lahko zmanjšamo težo, povečamo moč motorja, povečamo tlačno silo, zmanjšamo upor, povečamo oprijem pnevmatik. Na žalost imajo vse te spremembe običajno slabosti, na primer:

  • Manjša teža – zmanjšana vzdržljivost, dražji materiali/postopki
  • Povečana moč motorja – povečana poraba energije, težje voziti
  • Več potisne sile – običajno gre za ceno večjega upora
  • Manj upora – običajno gre za ceno manjše tlačne sile
  • Boljše pnevmatike – lepljive pnevmatike se običajno hitreje obrabijo

Za izboljšanje učinkovitosti bomo morali vedno narediti nekaj kompromisov. V vzdržljivostnih dirkah bi na primer večja moč motorja skrajšala čas kroga, a povečala porabo goriva – kar bi posledično zahtevalo pogostejše postanke v boksu (programska oprema za simulacijo časa kroga). Optimalni krog se lahko na primer uporabi za določitev teh razmerij).

Drugo področje, ki je polno kompromisov, je kinematika vzmetenja. Ali gre zanačrtovanje novega vzmetenja ali nastavitev obstoječega dizajna, tako rekoč vsaka odločitev bo kompromis. Ali naj bo moje središče kota nizko, da upočasni odziv šasije, ali visoko, da pospeši odziv šasije? Ali moram imeti veliko povečanja pregiba pri rollu ali nič? Ali mi bo razmerje nelinearnega gibanja pomagalo pri nadzoru višine vožnje ali bo preveč spremenilo ravnotežje avtomobila, ko se avto kotalja?

Očitno je, dazasnova vzmetenjain namestitev je minsko polje kompromisov, kaj pa izboljšanje učinkovitosti? Koliko lahko pridobite z optimizacijo zasnove vzmetenja?



V tem primeru si bomo ogledali sprednje vzmetenje za generično dirkalni avto . Avto ima dve možni konfiguraciji sprednjega vzmetenja. Nastavitev osnovne črte in opcijska nastavitev, slednja zniža notranje pobiralne točke za zgornje krmilne roke za približno 20 mm (3/4 in).

kinematične izvedbe OptimumG

V tej animaciji sta prikazana osnovna in opcijska zasnova. V opcijski izvedbi so bile notranje točke zgornjih krmilnih ročic premaknjene za 20 mm navzdol.

Uporaba Optimalna kinematika , ti dve nastavitvi kinematike sta simulirani za tipičen zavoj z nizko hitrostjo. V sredini ovinka se bo avto kotal in krmilil. Spodnja animacija prikazuje dve zasnovi v stanju srednjega vogala. Pazljiv bralec bo opazil, kako se kot pregiba pnevmatik med obema dizajnoma nekoliko razlikuje. Zasnova Option ima za posledico nekoliko večji negativni pregib zunanje pnevmatike (približno 0,25 stopinje več negativnega prepona na zunanji pnevmatiki in 0,25 stopinje več pozitivnega prepona na notranji strani).

kinematične zasnove OptimumG 2

Oba dizajna sta prikazana na sredini vogala. Vidna je majhna sprememba kota pregiba med osnovno črto in opcijo.

Z uporabo podatki o pnevmatikah in modeli pnevmatik , je mogoče izračunati učinek, ki ga bo imela ta sprememba naklona na oprijem. Če se ne spuščamo v podrobnosti, ugodnejši koti pregiba povzročijo 2,1-odstotno povečanje bočnega oprijema na sredini ovinka. To dejansko pomeni, da lahko v zavoju z nizko hitrostjo, ki smo si ga ogledali v tem primeru, avto vozi približno 1 km/h (0,6 mph) hitreje (94 km/h namesto 93 km/h). Edina razlika med tema dvema zasnovoma je bila premikanje dveh pobiralnih točk navzdol za približno 20 mm.

To je le en primer, kako je mogoče uporabiti kinematiko za izboljšanje zmogljivosti; vendar nismo pokrili, kakšni drugi učinki bodo imeli premikanje točk prevzema. Obstajajo številni kompromisi, ki jih moramo upoštevati.