Dinamica vehiculului
Prin dinamica vehiculului înțelegem, în general, disciplina care aplică principiile dinamicii la studiul mișcării vehiculelor terestre, pentru a analiza interacțiunea acestora cu cauzele care o determină și o modifică.
Conceptual, subiectele de studiu ale dinamicii vehiculelor pot fi împărțite în următoarele categorii:
- anvelopa
- aerodinamica vehiculului
- dinamica longitudinală a vehiculului rigid
- dinamica laterală a vehiculului rigid
- vehiculul rigid pe suspensii elastice
- efectul deformabilității vehiculului.
Factori care afectează dinamica vehiculului
Cu toate acestea, din punctul de vedere al proiectării unui vehicul, componentele mașinii care influențează dinamica acestuia pot fi grupate în:
- anvelope
- aerodinamica
- distribuția masei
- suspensie și direcție
- trenul de propulsie și frânele.
Anvelope
Anvelopele , ca singurul element în contact cu solul, sunt în principal responsabile pentru schimbul de forțe între vehicul și lumea din jurul lor, prin urmare influențează drastic comportamentul specific al unui vehicul terestru [1] [2] (un punct de vedere teoretic ar putea fi condus vehiculul și prin apendicele direcționale ale aripii, ca un avion, totuși efectul acestor forțe ar începe să fie apreciat doar la viteze foarte mari).
Principalele caracteristici ale unei anvelope care contribuie la determinarea dinamicii unui vehicul sunt:
- forma amprentei pe sol
- distribuția presiunii în amprentă
- rezistență la rostogolire
- caracteristica forței laterale ( comportamentul forței de virare )
- comportamentul forței longitudinale
- elipsă de aderență ( cerc de forțe )
- împingere camber
- cuplu autoaliniere
- influența sarcinii pneurilor asupra caracteristicilor forței ( sensibilitatea sarcinii pneurilor )
Aerodinamica
Printre principalele aspecte aerodinamice care influențează dinamica unui vehicul se numără:
- rezistență aerodinamică ( rezistență )
- forța de forță
- amplasarea centrului de presiune al vehiculului
- efect de sol .
Caracteristici inerțiale
Cele mai multe particularități ale comportamentului dinamic al unei mașini sunt legate de masa vehiculului și de distribuția acestuia [3] :
- masa vehiculului
- moment de inerție al vehiculului
- moment de inerție al rostogolirii corpului
- pas moment de inerție al difuzorului
- masa suspendată
- masă nespusă
- distribuția masei .
Suspensie, direcție și șasiu
Suspensiile au sarcina de a transmite toate forțele care vin de la anvelope la cadru, permițând roților să urmeze forma drumului cât mai aproape posibil, pentru a garanta întotdeauna contactul cu solul, umezi toate tensiunile externe care acționează asupra roată., pentru a asigura confortul adecvat al habitaclului și a minimiza oscilațiile roților, pentru a maximiza reținerea drumului vehiculului. [1] [4] [5]
Sistemul de direcție are sarcina de a transmite comenzile călărețului către roțile direcționale. [6]
Șasiul are funcția de a susține în mod adecvat toate componentele unei mașini. Ele influențează dinamica vehiculului atât datorită caracteristicilor lor geometrice, cât și mecanice.
Caracteristicile geometrice includ:
- carosabil
- Etapa
- curatenie totala
- camber (unghiul camber )
- convergenţă
- unghiul de atac (unghiul de rulare)
- înclinare transversală a axei de direcție (unghiul de reglare)
- brațul longitudinal pe sol
- braț transversal la sol ( rază de frecare )
- Procentul Ackermann
- alinierea rotilor
- poziția centrală a rulării și migrarea
- recuperarea camberului
- variația vârfului cu cursa ( bump-steer )
- raportul de direcție;
în timp ce principalele caracteristici mecanice care influențează dinamica vehiculului sunt:
- rigiditatea elementelor elastice
- deformabilitatea componentelor suspensiei
- deformabilitatea componentelor direcției
- deformabilitatea cadrului.
Grup de propulsie și frâne
Motorul , compus în general din cel puțin un motor și transmisie, are sarcina evidentă de a produce puterea necesară pentru a accelera vehiculul și a o transfera pe roțile motoare, minimizând pierderile. Frânele , pe de altă parte, au sarcina de a încetini sau opri mașina, dacă este necesar. [7]
Principalele caracteristici care influențează dinamica vehiculului sunt:
- cuplul motorului și curbele de putere
- randamentul mecanic al transmisiei
- puterea sistemului de frânare.
Notă
- ^ a b Milliken & Milliken, Tire Behavior , în Race Car Vehicle Dynamics , Warrendale, Society of Automotive Engineers, 1995.
- ^ Giancarlo Genta, Forțe schimbate între roată și drum , în Mecanica automobilelor , Torino, Levrotto și Bella, 2000.
- ^ Massimo Guiggiani, Comportament direcțional (manipulare) , în Vehicle Dynamics , Florența, CittàStudiEdizioni, 2007.
- ^ Milliken & Milliken, Suspension Geometry , în Race Car Vehicle Dynamics , Warrendale, Society of Automotive Engineers, 1995.
- ^ Milliken & Milliken, Dampers (amortizoare) , în Race Car Vehicle Dynamics , Warrendale, Society of Automotive Engineers, 1995.
- ^ Milliken & Milliken, sisteme de direcție , în Dinamica vehiculelor de curse , Warrendale, Society of Automotive Engineers, 1995.
- ^ Giancarlo Genta, Dinamica longitudinală a vehiculului , în Mecanica automobilelor , Torino, Levrotto & Bella, 2000.
Bibliografie
- ( EN ) William F. Milliken și Douglas L., Dinamica vehiculelor de curse , ediția I, Warrendale, Pa., Society of Automotive Engineers, 1995, ISBN 978-1-56091-526-3 . Cel mai larg și mai extins text de referință privind comportamentul vehiculului, precum și standardul de referință pentru proiectanții suspensiilor de vehicule.
- Massimo Guiggiani, Vehicle Dynamics , ediția a II-a, Florența, Città Studi Edizioni, 2007, ISBN 978-88-251-7300-0 . Comportamentul direcțional, frânarea și dinamica verticală a vehiculelor rutiere și de curse.
- Giancarlo Genta, Mecanica automobilelor , ediția a V-a, Torino, Levrotto & Bella, 2000, ISBN 88-8218-042-5 . Comportamentul direcțional, frânarea, accelerația și dinamica verticală a vehiculelor rutiere și de curse.
