Серьезный разговор о теории и технике

[helgi]

1.Вообще, рассматривают минимум четыре радиса колеса.
Rст - статический радиус. расстояние от поверхности дороги до оси неподвижного колеса, воспринимающего вертикальную нагрузку.
Rд - динамический - расстояние от поверхности дороги до оси катящегося колеса. Он-то нас и интересует.
Rк - кинематический = S/(2Пn) - особо любим у кабинетных профессоров.(S - проиденный путь, n-число оборотов) радиус условного недеформирующегося катящегося колеса. Если приглядеться, можно понять, что этот радиус может быть бесконечен ( при движении с заблокированными колесами ), а может быть равен нулю (при буксовании колеса)
Rсв - свободный радиус. когда колесо валяется у нас в багажнике)

[helgi]

При движении с большой скоростью мельчайшие частицы поверхности колеса, да и все колесо вцелом, ясное дело испытывает действие сильнейшей центробежной силы. Кроме того, протектор разогревается, и, следовательно, расширяется. Получается, радиус колеса возрастает. возрастает настолько, что приходится вносить серьезные поправки в уравнения, учитывающие этот самый радиус. НО. Нагрев протектора совсем не означает, что давление в шине возрастает. Давление ПАДАЕТ. По неофициальным данным, на ВАЗе проводили эксперимент. Так вот обычная шина для моделей ВАЗа по расчетам должна взорваться из-за разрежения на скорости под 250 км/ч. Конечно, нкто натурных экспериментов не проводил, но подсчитать не поленились. Невероятно, но факт. Ясное дело, когда пилот приезжает в боксы или едет с маленькой (относительно) скоростью, телеметрия показывает повышение давления. Но мы рассматриваем определенные условия. А именно, высокие скорости. Здесь мы опять сталкиваемся с большой проблемой. Гонки - многофакторный эксперимент. Мы с вами можем рассмотреть только единичный случай, приняв действия всех факторов, кроме интересующего нас, постоянными. а такого в гонках не происходит никогда.

[helgi]

2 Так-с. Рассмотрим машину ДТМ. Двигатель, как известно, расположен спереди. Его надо охлаждать? Тормоза надо охлаждать? Покрышки надо охлаждать? Если мы захотим обеспечить нормальный тепловой режим этих агрегатов, нам нужно детально проработать подкапотную аэродинамику. А прохождение воздуха в тесных объемах просчитать не намного легче, чем придумать наилучший способ спрятать вращающиеся колеса в аэродинамической тени. При всех прочих равных условиях коэффициент сопротивления воздушному потоку у машин с открытыми колесами меньше. Можно возразить, что антикрылья влияют на обтекание ( приводят пример, что Сх для формулы = 1, что хуже,чем у автопоезда). НО. Влияние этих самых дополнительных элементов учитывается в немного другом коэффициенте. (ну вот.и я скатился до этих самых коэффициентов ) В общем. Просчитать кузовной автомобиль и его подкапотную аэродинамику СЛОЖНЕЕ, чем справиться с нежелательным влиянием открытых колес.

[Vaska]

Боюсь, скоро придется формулы приводить...

[LuckyStrike FAN]

Имея тройку по физике в году,читаю и ужасаюсь...
Но все равно респект helgi за инфу.

[helgi]

Я не зря сказал, что пит-стоп проводиться по всем правилам. Концентрация паров бензина незначительна, иначе бы остановки все время проходили бы с огоньком. А вы никогда не замечали, что механники стараются как можно быстрее поменять колеса,а если тормозные механизмы долго остаются незакрытыми их стараются охладить? Самое взрывоопасное вещество в этот момент - угольная пыль, нагретая до огромных температур. для того, чтобы ей взорваться достаточно 15 секунд постоянного увеличения концентрации нагретой пыли. Вот такие пироги. Если бы все было просто, папуасы давно стали бы чемпионами мира!

[Vaska]

По первому вопросу: получается, что разогрев шины ведет к увеличению давления внутри, а ее расширение - к снижению. А какой процесс преобладает и для любых ли составов резины происходит именно снижение давления?

[ХодОК]

Сообщение от helgi

Вот такие пироги.

Насчет ОДВ не подумал. В принципе, наиболее доступные источники высокой температуры - тормоза и выхлопная система, но сами по себе они непосредственно перед пит-стопом не нагружены и от горючих материлов изолированы. Подумал, не могли бы они подпалить резину на треке

[helgi]

По поводу антикрыльев. Придется привести слова знающего человека.
Гухо говорит :
"Для формы кузова, оптимизированного с точки зрения аэродинамического
сопротивления, дополнительную прижимающую силу можно получить, лишь пойдя на увеличение силы сопротивления воздуха. Однако, выбирая мероприятия для увеличения прижимающей силы, можно найти решение, приводящее к минимальному увеличению аэродинамического сопротивления. В качестве примера на рис. 7.12 для сравнения приведены поляры для форм задка с приподнимающейся верхней поверхностью и с плавно спускающейся, но имеющей антикрыло.
На рис. 7.13 приведены зависимости между подъемной силой и силой сопротивления воздуха (поляры) для различных типов автомобилей "Порше". В зависимости от мощности устанавливаемого на автомобиль двигателя и предусмотренной области применения удается найти приемлемый компромисс. Имея поляры автомобиля и зная его мощностные параметры, можно рассчитать оптимальные значения прижимающей аэродинамической силы для любой определенной трассы гонок, Такого типа диаграммы приведены Поттхоффом.
На рис. 7.14 представлены результаты расчета Поттхоффа для приведенной треугольной дистанции. Больший участок движения по прямой смещает оптимум к меньшим значениям прижимающей силы, и напротив, увеличение радиуса поворота, при тех же длинах прямолинейных участков, требует наличия прижимающей силы большей величины для уменьшения времени прохождения круга.
В общем случае автомобили, оснащенные более мощными двигателями, требуют соответственно более высоких коэффициентов прижимающей силы. Гоночные автомобили группы 6 с мощностью двигателя примерно 425 кВт (580 л.с.) для Нюрбургринга, имеющего множество поворотов, требуют увеличения на 80% прижимающего аэродинамического усилия по сравнению с гоночной трассой Ле Ман с относительно длинными прямолинейными участками. Прототипы для гонок Кан Ам, с мощностью двигателя примерно 735 кВт (1000 л.с.) имеют коэффициент прижимающей (отрицательной подъемной) силы Са ~ -1,0 —1,1. Прижимающая сила для такого автомобиля при скорости около 300 км/ч достигает значения, равного его собственному весу."

[helgi]

Vaska Мягкая резина разогревается быстрее. Но и расширяется она больше. На счет плотности, каюсь, не знаю, тяжелее ли жесткий тип. Если тяжелее, то и центробежная сила должна действовать больше. Центробежная сила пропорциональна квадрату скорости, а по сему, значение ее возрастает в квадратической зависимости. Сила сопротивления качению колеса также завязана на скорость. Но характер возрастания носит более линейный характер. Следовательно. Существует некая критическая точка, где значение центробежной силы значительно превышает вклад от нагрева протектора из-за сопротивления дороги. Опять же. Мы заморозили другие факторы. Мы не учитываем возрастание и характер возрастания прижимной силы. Тут уж одним кабинетным профессором не обойдешься. Но мне сдается, чем сильнее нагружен автомобиль, чем мягче состав резины, скорость приблизительно средне-максимальная преобладает повышение давления. Если автомобиль ненагружен, состав твердый, скорость максимальная имеет место разряжение.

ХодОК Имелось в виду взрыв самой пыли, а не взаимодействие с парами бензина.