Конкуренты Форд Фокус III (часть шестая)

Круговая схема сцепления шин с дорогой

Круговая схема сцепления шин с дорогой - это графическое отображение всего возможного сцепления, которое мы можем получить от колеса. Вы можете приложить максимальную силу сцепления в любом направлении (вектор силы), но превысить 100-процентного значения этой силы невозможно. Если позаимствовать термины у экономистов, можно сказать, что круговая схема иллюстрирует стоимость упущенной выгоды при использовании сцепления с дорогой в одних целях (например, боковая реактивная сила) в единицах того, от чего вы отказываетесь ради достижения других целей (например, сила ускорения). Другими словами, если мы используем некоторое количество доступной нам силы сцепления шин с дорогой для того, чтобы превратить ее в боковую реактивную силу в повороте, то мы получим и некоторое количество других сил, в которые трансформируется сцепление - к примеру, силу ускорения при выходе из поворота. То есть сохранится некий баланс в пределах первоначального значения силы сцепления.
Круговая схема сцепления шин с дорогой
Вектор обычно используется для обозначения направления суммы сил. Идеальной ситуацией, в которой сцепление будет оптимальным, можно считать ту, в которой вы будете как можно более близки к границе круговой схемы все время. Причем размер этого круга будет меняться вместе с изменениями площади пятна контакта и нагрузки на шину (статический вес + перенос веса + аэродинамика). Однако сила сцепления, "добавленная" на одну шину при переносе веса, будет меньше, чем потеря этой силы другой шины, с которой "убрали" вес (если подразумевать, что перенос веса дает в итоге потерю в суммарной силе сцепления для всех колес). Вот почему минимизация возможности переноса веса - одна из самых важных задач для любого гонщика.
Для того, чтобы пятно контакта шины с дорогой имело максимальный размер, шина при этом контакте должна иметь нулевую кривизну (то есть быть в идеале плоской). На практике же дорожные машины часто нуждаются в отрицательной кривизне шин в статическом состоянии (хотя это зависит от подвески).
Причин этому несколько. Во-первых, шины деформируются в зависимости от боковой реактивной силы. К тому же податливые втулки подвески (которые нужны для гашения шума и вибрации при езде) также деформируются. Оба эти явления вызовут потерю кривизны шины в повороте, так что статическая отрицательная кривизна нужна для компенсации этой потери. Другими причинами потери кривизны выступают крен кузова и изменения геометрии подвески в диапазоне смещений ее деталей. Гоночные автомобили нуждаются в меньшем значении отрицательной кривизны шин для компенсации перечисленных выше факторов в силу того, что их подвеска меньше подвержена изменениям геометрии (например, благодаря использованию более жестких втулок). Боковая жесткость спортивной подвески выше, и кривизна шин в этом случае лучше контролируется.
Что это означает для тех, кто использует серийный автомобиль на спортивной трассе? То, что им нужно будет провести несколько тестов для выявления идеального значения отрицательной кривизны шин, не забывая при этом, что оно может сильно отличаться для задней и передней оси. А также о том, что это значение будет идеальным для трека, но не для обычных дорог. Причина в том, что на треке машина подвергается большим значениям реактивной боковой силы, и компенсировать изменение формы и геометрии подвески нужно тоже в большей степени. На улицах такая большая компенсация будет излишней и послужит причиной лишнего износа колесной резины без какого-либо ощутимого выигрыша в сцеплении колес с дорогой.
http://vse-o-pokryshkah.ru/content/view/59/91/