Какво ни „държи“ на пътя?

Header_2

Един странно зададен въпрос с не толкова тривиален отговор. Сигурен съм, че много малко хора са си го задавали, а още по-малко могат да отговорят адекватно на него. Точно поради тази причина, след като си говорим за безопасност и преди да започнем да говорим за динамично шофиране, е задължително да уточним какви взаимоотношения се крият между асфалта и гумите на автомобила ни. И да… уви, тук ще си позволя да говоря малко по-„академично“ с риск да стана малко скучен, но наистина това е нещо, което всеки трябва да осъзнае, за да може да разбере същината на нагледно простото търкаляне на колелата по пътя.

Всъщност, за да контролираме ситуацията, трябва да имаме сцепление (дори и при дрифта), а сцеплението зависи от няколко основни неща.

Първото от тях е коефициентът на триене, който сам по себе си зависи от типа и състоянието на настилката и от качествата на сместа, от която са изработени гумите. В тази посока можем единствено да правим правилна преценка за настилката и да подбираме правилните гуми за своя автомобил.

Интересен факт, който малко хора знаят, е, че за да работят максимално ефективно гумите, всъщност трябва да се приплъзват в определен процент, заради еластичността на каучука и неговите специфични свойства. Поради тази причина най-пълноценно те вършат своята работа, когато в тях възниква между 4 и 10% приплъзване (отново зависещи от конкретната смес и характеристики). Точно това обяснява факта, че автомобилните състезатели успяват без допълнителни асистенти за спиране и стабилност да постигат по-добри резултати, тъй като съумяват да поддържат гумата в тези оптимални за дадената гума проценти на приплъзване.

Graph_1

Не това обаче е най-ключовото в достигането на оптималния контрол над автомобила. Тъй като не можем да влияем върху коефициента на триене на гумите, единственото, което ни остава, за да контролираме сцеплението, е контактната площ на гумите с настилката. А тя от своя страна зависи от размера на гумите, тяхното налягане и вертикалния натиск върху тях. Обикновено първото в „реално време“ не можем да променяме, а и оптималният такъв е определен от производителя, налягането също е препоръчано от него, затова стигаме до един много любим мой „лаф“ – „виж я тежката кола как стабилно ляга на пътя, няма изпускане“! Ако в този момент се усмихвате, най-вероятно също сте чували тази небивала глупост. Тук, уви, стигаме до академичната част, но обещавам, че ще бъда кратък!

Задълбавам в тази посока, защото освен с предопределения натиск от самото тегло на автомобила в движение, предвид силите, които действат върху него, натискът върху всяко едно от колелата се променя динамично. Оттам се променя контактното петно вследствие на деформацията в гумите, а като краен резултат се променя и сцеплението, което имат.

Graph_2

Ако живеехме в идеален свят, увеличаването на натиска би трябвало пропорционално да увеличава сцеплението (плътната линия на графиката), което има гумата с пътя, а оттам тя да продължава да върши работата си чудесно. В действителност обаче нещата не стоят точно така. Законите на физиката важат с пълна сила и при увеличаване на вертикалното притискане с даден коефициент сцеплението нараства, но с по-малък такъв (прекъснатата крива от графиката). Работата, която гумите трябва да свършат, борейки се със страничните сили, нараства пропорционално на натиска, затова гумите все повече и повече изнемогват да си вършат зададеното и техният лимит слиза все по-ниско. Когато пък започнем да разтоварваме колелото, Нютон отново работи срещу нас, като обръща посоката на кривата и намалявайки притискането с даден коефициент, нейното сцепление намалява с по-голям такъв, а оттам отново рязко приближава лимита на техните възможности. Общо взето, и в двата случая ние сме губещите, защото теглото, чиято посока или скорост трябва да променим, си остава същото, а ние нямаме сцепление, което да ни позволи да го направим. Е, има начин, който би ни позволил да генерираме вертикален натиск, който да увеличи сцеплението ни, без да добави „свръх багаж“ и той се нарича аеродинамично притискане, но отиваме в посока, която е доста далеч от ежедневното ни придвижване с нормални автомобили.

И така, за да обясня за какво говоря, ще илюстрирам ситуацията с един пример.

Weight_1

Представете си, че имаме автомобил с теоретично идеално разпределение на масите между 4-те колела – ако цялата ни маса е 100%, я разделяме на 4 и получаваме по 25% от общото на всяка една от гумите. Това е вярно, когато колата е на място или в движение с постоянна скорост направо. Какво се случва, като започнем да завиваме надясно? Желанието ни да променим посоката на движение генерира противодействие от страна на природата, центробежните сили предизвикват пренос на тегло наляво, който увеличава вертикалния натиск върху левите колела, оттам тяхното сцепление се увеличава, но непропорционално, спомняте си, нали? Това образно казано означава, че добавяйки 10% натиск например, сцеплението нараства само с 5% и от първоначалните 25% стигаме до моментните 30%. Какво се случва с десните гуми? От техния натиск отнемаме 10%, но сцеплението намалява с 15% и стигаме до резултат от 10%. И докъде стигнахме? В уравнението се загубиха 20% от жизнено важното, за да си свършим работата, сцепление!

Weight_2

И тук вече стигаме до безкрайните формули, за да сметнем точно каква работа можем да свършим, за да завием автомобила си в желаната посока с определена скорост при дадено тегло. Включваме в уравнението окачването, типа и размера гуми, разстоянията между колелата, височината на колата и т.н. и стигаме до главоболие.

 

Аз обаче ще се опитам да ви го спестя и да обобщя: от всичко казано дотук следва, че трябва внимателно да преценяваме условията, да познаваме автомобила си, да сме добре запознати с неговото тегло, накланяне и поведение и внимателно да „дозираме“ маневрите си. Казвал съм го и преди, нали?! Да, и това е в основата на всичко, свързано с безопасното, динамичното или състезателно шофиране. Защото от преноса на тегло зависи сцеплението на всяко едно от колелата ни, а оттам и всичко, което можем да направим с автомобила си. Затова, когато го правим то трябва да се случва плавно, „нежно“ да достигаме лимита на гумите, да не прекаляваме с намесата си върху волана и спирачките и да забравим за корекциите в средата на завоя. Когато например използваме 100% от сцеплението, с което разполагаме в гумите за завиване, не ни остава такова, което да използваме за спиране например. Ако пък спираме интензивно на ръба, нищо не ни остава за завиване. Същото важи и за ускорението – ако ви е натежал кракът върху десния педал, завиването също ще е трудно. За това внимателно преценявайте за какво ще използвате сцеплението, което имате!

Добави коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *