|
Η
μεταφορά βάρους είναι βασική έννοια για το κράτημα ενός αυτοκίνητου. Σε
σεμινάρια αγωνιστικής οδήγησης (και όχι ασφαλούς οδήγησης), είναι από τα topic της
κατηγορίας basic! Αρχικά, έχοντας ένα δεδομένο βάρος έχουμε αντίστοιχα και
την αντίστοιχη downforce (κάθετη δύναμη) που εφαρμόζεται στο κάθε τροχό. Αυτή
η δύναμη είναι υπεύθυνη για την δυνατότητα που έχει το ελαστικό να κρατάει το αυτοκίνητου
στο δρόμο (grip potential). Είναι φυσικό επακόλουθο όταν το αυτοκίνητο στρίβει,
φρενάρει και επιταχύνει η κάθετη δύναμη να είναι διαφορετική και να αλλάζει από
λάστιχο σε λάστιχο και από άξονα σε άξονα. Αυτές οι αλλαγές ονομάζονται weight transfer.
Ας το αναλύσουμε λίγο περισσότερο: Η
κατανομή βάρους ενός τυπικού αυτοκινήτου με την κίνηση στους εμπρός τροχούς, είναι
60% εμπρός – 40% πίσω. Ας πάρουμε ως
δεδομένο ότι το βάρος είναι κατανεμημένο ίσα και από τις 2 πλευρές του αυτοκινήτου
(αριστερά και δεξιά). Με υποθετικό βάρος, λοιπόν, 1 τόνου έχουμε από 300 κιλά σε κάθε μπροστινό
τροχό και από 200 σε κάθε πίσω τροχό. Κάθε φορά που το αυτοκίνητο φρενάρει, στρίβει και
επιταχύνει, παρουσιάζεται το φαινόμενο της μετατόπισης βάρους, το οποίο έχει
αντίκτυπο στην πρόσφυση (traction) Δυστυχώς για εμάς, από αυτήν την μετατόπιση
υπάρχει απώλεια του traction διότι δεν μεταφέρεται αυτούσιο από τους τροχούς
που φεύγει πχ στο φρενάρισμα στους πίσω και να πάει στους μπροστά 100% Όσο περισσότερο μειώνουμε την μεταφορά αυτή τόσο περισσότερο
traction επιτυγχάνεται. Με άλλα λόγια μειώνοντας την μεταφορά βάρους στην
πραγματικότητα μειώνουμε το επιπρόσθετο φορτίο στους τροχούς. Για παράδειγμα,
κατά τη διάρκεια ενός φρεναρίσματος στους εμπρός τροχούς, αν έχουμε μικρότερη
μείωση του φορτίου των πίσω, τότε έχουμε περισσότερη πρόσφυση. Έδω θα πρέπει να συμπληρωθεί και το εξής: Τα αυτοκίνητα με
τη μετάδοση της κίνησης στους εμπρός τροχούς, στη διάρκεια ενός φρεναρίσματος
και εισόδου σε στροφή, οι εμπρός τροχοί που είναι και οι κινητήριοι, έχουν ήδη
πολλά πράγματα να κάνουν, με αποτέλεσμα να φορτίζονται περισσότερο και να έχουν
λιγότερη πρόσφυση. Συνοπτικά έχουν τα εξής: 1) 20 με 30% περισσότερο βάρος από τους πίσω 2) Να βρουν πρόσφυση στο διαμήκη άξονα για επιβράδυνση 3) Να βρουν πρόσφυση στο πλευρικό άξονα για να στρίψουν.
Ως εκ τούτου αν έχουν να αντιμετωπίσουν και περίσσιο βάρος,
τότε τα πράγματα δυσκολεύουν. Αυτή είναι και η βασική διαφορά των αυτοκινήτων
με την κίνηση στους πίσω τροχούς. Δεν
έχουν να κάνουν και όλα τα παραπάνω ! Το κρίσιμο ερώτημα λοιπόν είναι: πως μπορεί να μεταφερθεί
λιγότερο βάρος;
Αντίθετα με αυτό που πιστεύουν οι περισσότεροι, με την
ανάρτηση, με τα ελατήρια ή ακόμα και με roll bar το βάρος δεν μεταφέρεται
λιγότερο. Η μεταφορά βάρους δεν είναι τίποτα παραπάνω από το αποτέλεσμα της
αδράνειας και της ορμής (inertia and momentum) και αυτή δεν επηρεάζεται από την
ανάρτηση. Αυτό που κάνει η ανάρτηση είναι να επηρεάζει το κατά πόσο
μετατοπίζεται το αμάξωμα στις αλλαγές του φορτίου και πόσο γρήγορα
μετατοπίζεται το φορτίο στα σημεία επαφής των ελαστικών με το δρόμο (conduct
patches). Η μεταφορά βάρους είναι αποτέλεσμα του βάρους του αυτοκίνητου
και των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτό (στο βάρος). Το κέντρο της βαρύτητας
(center of gravity = CG) είναι το σημείο στήριξης όπου το βάρος του αυτοκινήτου
πολλαπλασιάζεται από τις δυνάμεις. Έτσι,
μειώνοντας το βάρος μειώνουμε και το αποτέλεσμα των δυνάμεων αυτών και
παράλληλα μειώνοντας το ύψους CG (χαμηλώνοντας δηλαδή το κέντρο βάρους),
μειώνεται και το αποτέλεσμα αυτών των δυνάμεων. Όσο πιο μακρύ είναι το αυτοκίνητο και πιο φαρδιά είναι η
πίστα σε συνάρτηση με το ύψος του CG τόσο πιο δύσκολα το αυτοκίνητο μεταφέρει
το βάρος του.
Κάπου εδώ, να πούμε πως σε πιο racing εφαρμογές προσπαθούμε
να ελέγξουμε που να μεταφερθεί το βάρος. Αλλα για αυτό χρειάζεται πιο εκτενής αναφορά
και σχεδιάγραμμα για να γίνει κατανοητό διότι φεύγουμε πλέον από τα basics. Θα το αναλύσουμε λοιπόν
σε κάποιο μελλοντικό άρθρο.
Να δούμε, καλύτερα, πιο λεπτομερώς το ρόλο των αναρτήσεων
σε αυτήν την διαδικασία. Οι αναρτήσεις, τα ελατήρια κλπ δεν αλλάζουν, όπως προείπαμε
το πόσο βάρος θα μεταφερθεί. Αυτό όμως που μπορούν να αλλάξουν είναι το ρυθμό
της μεταφοράς. Επίσης και κάτι που είναι πολύ βασικό για όλες τις αγωνιστικές
εφαρμογές : το πόσο επηρεάζεται η γεωμετρία τους (των αναρτήσεων), από το βύθισμα (φρενάρισμα),
σήκωμα (επιτάχυνση) και το στρίψιμο, το λεγόμενο body roll.
Όσο πιο γρήγορη είναι η μεταφορά βάρους τόσο πιο υπάκουο
είναι το αυτοκίνητο. Μέσω αυτού ο οδηγός έχει καλύτερο έλεγχο του αυτοκινήτου.
Κάπου εδώ, όμως πρέπει να σημειώσουμε πως όσο πιο γρήγορα γίνεται η μεταφορά, τόσο
πιο έμπειρος πρέπει να είναι ο οδηγός,
επειδή το όχημα γίνεται πιο απόλυτο. Γενικά ισχύει το ότι όσο πιο σκληρές είναι
οι αναρτήσεις, τόσο πιο γρήγορα μεταφέρουν το βάρος, με φυσικό περιορισμό την
ικανότητα του πλαισίου του εκάστοτε αυτοκινήτου. Η γεωμετρία της ανάρτησης έχει σαν σκοπό
να κρατάει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια του ελαστικού (conduct patch)
όταν το βάρος μετακινείται .
Ας το εξηγήσουμε με λίγα λόγια, καθώς
θα αναλυθεί εκτενέστερα σε άλλο άρθρο: Όταν το αυτοκίνητο φρενάρει, στρίβει και
επιταχύνει, η ανάρτηση και η μεταφορά βάρους αλλάζουν το σχήμα του ελαστικού,
συνεπώς και της επιφάνειας επαφής, ενώ για τα πίσω ελαστικά το conduct patch
μικραίνει.Αυτό πρέπει να περιοριστεί όσο το
δυνατόν περισσότερο και αυτό μπορούμε να το καταφέρουμε μέσω αλλαγής της
ανάρτησης, τοποθέτησης roll cage, αντιστρεπτικών και φυσικά γεωμετρίας για να
μένουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερα τα conduct patches, να παραμένει δηλαδή μεγαλύτερη
επιφάνεια επαφής και κατά συνέπεια να έχουμε καλύτερη πρόσφυση.
|