Πώς η κινηματική της ανάρτησης μπορεί να βελτιώσει την απόδοση

Πώς η κινηματική της ανάρτησης μπορεί να βελτιώσει την απόδοση

Για να κάνουμε ένα αυτοκίνητο να κινείται πιο γρήγορα σε μια πίστα, υπάρχουν μερικά πράγματα που μπορούμε να κάνουμε που γενικά θα βελτιώσουν τους χρόνους των γύρων. Μπορούμε, να μειώσουμε το βάρος, να αυξήσουμε την ισχύ του κινητήρα, να αυξήσουμε την κάθετη δύναμη, να μειώσουμε την αντίσταση, να αυξήσουμε την πρόσφυση των ελαστικών. Δυστυχώς όλες αυτές οι αλλαγές έχουν συνήθως μειονεκτήματα, για παράδειγμα:

  • Χαμηλότερο βάρος – μειωμένη αντοχή, ακριβότερα υλικά/διεργασίες
  • Αυξημένη ισχύς κινητήρα – αυξημένη κατανάλωση ενέργειας, πιο δύσκολο στην οδήγηση
  • Περισσότερη κάθετη δύναμη – συνήθως έρχεται με το κόστος μεγαλύτερης οπισθέλκουσας
  • Λιγότερη οπισθέλκουσα – συνήθως έρχεται με το κόστος λιγότερης κάθετης δύναμης
  • Καλύτερα ελαστικά – τα πιο κολλώδη ελαστικά συνήθως φθείρονται πιο γρήγορα

Για να βελτιώσουμε την απόδοση, θα πρέπει πάντα να κάνουμε κάποια ανταλλαγή. Σε αγώνες αντοχής, για παράδειγμα, η μεγαλύτερη ισχύς κινητήρα θα μείωνε τον χρόνο του γύρου αλλά θα αυξήσει την κατανάλωση καυσίμου – κάτι που με τη σειρά του θα απαιτούσε συχνότερες στάσεις στα pit (λογισμικό προσομοίωσης χρόνου γύρου OptimumLap θα μπορούσε για παράδειγμα να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό αυτών των σχέσεων).

Ένας άλλος τομέας που είναι γεμάτος με συμβιβασμούς είναι η κινηματική της αναστολής. Είτε πρόκειται γιασχεδίαση νέας ανάρτησης ή εγκατάσταση υπάρχοντος σχεδίου, σχεδόν κάθε απόφαση θα είναι συμβιβασμός. Πρέπει το κέντρο κύλισης να είναι χαμηλό για να επιβραδύνει την απόκριση του πλαισίου ή ψηλά για να επιταχύνει την απόκριση του πλαισίου; Πρέπει να έχω πολύ κέρδος κάμπερ σε ρολό ή κανένα; Η ύπαρξη μιας μη γραμμικής αναλογίας κίνησης θα με βοηθήσει να ελέγξω το ύψος της διαδρομής ή θα αλλάξει πολύ την ισορροπία του αυτοκινήτου όταν το αυτοκίνητο κυλά;

Είναι φανερό ότισχεδιασμός ανάρτησηςκαι το setup είναι ένα ναρκοπέδιο συμβιβασμών, αλλά τι γίνεται με τα κέρδη απόδοσης; Πόσο μπορείτε να κερδίσετε με τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού της ανάρτησης;



Σε αυτό το παράδειγμα θα εξετάσουμε μια μπροστινή ανάρτηση για ένα γενόσημο αγωνιστικό αυτοκίνητο . Το αυτοκίνητο έχει δύο πιθανές διαμορφώσεις για την μπροστινή ανάρτηση. Μια ρύθμιση βασικής γραμμής και μια ρύθμιση επιλογής, η τελευταία χαμηλώνει τα εσωτερικά σημεία παραλαβής για τους άνω βραχίονες ελέγχου κατά περίπου 20 mm (3/4 ίντσες).

κινηματικά σχέδια OptimumG

Η γραμμή βάσης και ο σχεδιασμός της επιλογής εμφανίζονται σε αυτό το κινούμενο σχέδιο. Στην προαιρετική σχεδίαση, τα εσωτερικά σημεία των άνω βραχιόνων ελέγχου έχουν μετακινηθεί προς τα κάτω κατά 20 mm.

Χρησιμοποιώντας OptimumKinematics , αυτές οι δύο κινηματικές ρυθμίσεις προσομοιώνονται για τυπική γωνία χαμηλής ταχύτητας. Στη μέση της γωνίας, το αυτοκίνητο θα κυλά και θα διευθύνει. Η παρακάτω κινούμενη εικόνα δείχνει τα δύο σχέδια σε κατάσταση μεσαίας γωνίας. Ο παρατηρητικός αναγνώστης θα παρατηρήσει πώς η γωνία κλίσης των ελαστικών είναι ελαφρώς διαφορετική μεταξύ των δύο σχεδίων. Ο σχεδιασμός της επιλογής έχει ως αποτέλεσμα ελαφρώς πιο αρνητικό κάμπερ για το εξωτερικό ελαστικό (περίπου 0,25 μοίρες περισσότερο αρνητικό κάμπερ στο εξωτερικό ελαστικό και 0,25 μοίρες περισσότερο θετικό κάμπερ στο εσωτερικό).

κινηματικά σχέδια OptimumG 2

Τα δύο σχέδια εμφανίζονται στη μέση γωνία. Η μικρή αλλαγή στη γωνία κάμπερ μεταξύ της γραμμής βάσης και της επιλογής μπορεί να φανεί.

Με τη χρήση δεδομένα ελαστικών και μοντέλα ελαστικών , μπορεί να υπολογιστεί η επίδραση που θα έχει αυτή η αλλαγή στο κύρτωμα στο κράτημα. Χωρίς να υπεισέλθω σε λεπτομέρειες, οι πιο ευνοϊκές γωνίες κάμπερ έχουν ως αποτέλεσμα 2,1% αύξηση της πλευρικής πρόσφυσης στη μέση της γωνίας. Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι για τη στροφή χαμηλής ταχύτητας που εξετάσαμε σε αυτό το παράδειγμα, το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί περίπου 1 km/h (0,6 mph) πιο γρήγορα (94 km/h αντί για 93 km/h). Η μόνη διαφορά μεταξύ αυτών των δύο σχεδίων ήταν η μετακίνηση δύο σημείων παραλαβής προς τα κάτω περίπου 20 mm.

Αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα του πώς η κινηματική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσης. αλλά αυτό που δεν έχουμε καλύψει είναι τι άλλα αποτελέσματα θα έχει η μετακίνηση των σημείων παραλαβής. Υπάρχει μια σειρά από συμβιβασμούς που πρέπει να εξετάσουμε.