Здравей Гост

0 Потребители и 1 Гост преглежда(т) тази тема.

Неактивен Toshko

*
  • *****
  • 4318
    • Профил
Колко са бавни "спортните" GT-2, 3, 4... автомобили - центробежни сили
Центробежни сили и бегачки, или колко са бавни "спортните автомобили"

Какво е спортен автомобил четете тук: http://penkiller.com/index.php/topic,2157.0.html

Ами много са бавни.

Една 1774 кг "спортна" кола генерира 2229 кг. центробежни сили при 1.25g  движейки се с 80 км/ч през завой с радиус 40 метра.

При същите нива на сцепление, което изисква същите гуми и двойно по-твърди стабилизиращи щанги, един 750 кг болид ще може да премине завоя със 123 км/ч при което ще генерира същите центробежни сили и странично ускорение от 2.98g...

Ако добавим притискащата сила от аеродинамиката ще достигнем до 5g, колкото прави Формула-1 при което скоростта ще бъде вече 162 км/ч...

Калкулатор: http://www.calctool.org/CALC/phys/newtonian/centrifugal

Отделно от това, всички автомобили с еднакво налягане в гумите имат еднакво натоварване на единица площ от контактното петно. Например, при 2.2 бара, всеки 1 см2 от контактното пегно носи 2.2 кг. Така нашият 1774 кг. автомобил ако е с разпределение 50/50, ще има по 443,5 кг на гума. 443,5/2.2 бара прави 201,6 см2 контакт на гумата с пътя.

Така при равен диаметър, съответно обиколка на колелото и равно налягане, по-тънката гума ще се сплеска повече и ще има точно същата площ на контактното петно. Следователно при спиране 205/65/15 и 285/35/18 са еднакви.

По-тясната гума ще се сплеска и ще стъпи на пътя с 9,8 см от своята 203 сантимитрова обиколка, което прави малко под 5% сплескване.
По-широката гума обаче ще се сплеска едва 7,3 см, което са около 3%. Разликата е над 50%, такова е и разликата в количеството генерирана топлина. Има разлика и във времето за охлаждане, което е по-малко за тясната гума.

Освен това, F=uN, където F е силата на триене, u е коефициента на триене, а N е натиска върху гумата. Очевидно до много голяма степен размера на гумата няма никакво значение до момента в който закона на Амонтонс престане да действа, защото гумата се е втечнила от прегряване: https://en.wikipedia.org/wiki/Guillaume_Amontons
Докато имаме постоянен коефициент на триене ще имаме и равна сила на триене при напълно различни гуми натоварени еднакво. Тоест, Ламборджини ще продължи да бъде Ламборджини дори с гуми за Лада до момента в който ги прегрее (части от секундата). Друг извод, е че най-яките "спортни" коли имат абсолютно същият потенциал за скорост и тунинг като най-обикновените градски автомобили при единствено условие да имат еднакво твърдо окачване.
Просто автомобилите за превоз на пътници и багаж генерират една и съща сила на триене за единица маса поради което са еднакво бързи по трасе със завои, като по-леките са малко по-бързи.
Болидите със сликове генерират по-голяма сила на триене за единица маса и съответно са значително по-бързи от автомобилите за пътници и багаж.
Следователно:
- колкото по-лек е един автомобил, толкова по-бърз е той;
- колкото по-голям коефициент на триене има материала на гумите, толкова по-бърз е автомобила;
- колкото по-твърдо е окачването включително стабилизиращите щанги, толкова по-бърз е автомобила, защото гумите от които зависи вземането на завоя (външните) получават повече сила на притискате и от там силата на триене е по-голяма;

Очевидно бързите автомобили са ниски, леки и широки с големи по диаметър и широки колела от мека гума с широко и късо контактно петно, твърди стабилизиращи щанги. Всички останали автомобили по-добре да бъдат комфортни, защото така или иначе всички завиват еднакво с максимум 1g. Разликите идват от термичния капацитет на колелата. Така например предните гуми на Ламборджини широки 245 мм не могат да издържат и една обиколка на Нюрбургринг, докато същите на болид могат да издържат стотици състезателни километри при три до пет пъти по-голямо странично ускорение.

Като добавим и факта, че тяговъоръжеността на болидите е между 2:1 и 1:1 кг/к.с., то става очевидно и обяснимо, защо ГТ-сериите с изключение на LMP и GT-1 са до голяма степен интересни само на участниците в тях.