اطلاعات فنیدنیای خودرو

دانستنی های طراحی خودرو: دایره کشش (Traction Cycle)

گردش در پیچ ها، شتاب گیری و ترمز کردن همه و همه موقعیت هایی هستند که میزان سرعت و زاویه گردش شما در آنها ارتباط مستقیمی با لاستیک ها و قابلیت لاستیک ها برای فراهم کردن کشش و چسبندگی لازم دارد. برای کنترل هندلینگ حتما باید میزان تماس لاستیک با زمین کنترل شود. دو فاکتور اساسی روی این موضوع تاثیرگذار است که عبارت اند از میزان بار روی لاستیک و زاویه کمبر.

دایره کشش راهی است برای درک و تحلیل چسبندگی نوع خاص از لاستیک روی جاده، میزان آن و اینکه چگونه میتوانید از آن استفاده کنید.

فارغ از جهت نیرویی که وارد میشود، لاستیک تنها مقدار مشخص کشش ایجاد میکند. در تصویر فوق دایره ای با محورهای x و y میبینید که از مرکز دایره عبور میکنند. لبه دایره گویای استفاده 100 درصدی از ظرفیت، محور x نشان دهنده چسبندگی عرضی(چسبندگی در گردش ها) و محور y چسبندگی طولی(چسبندگی در شتابگیری/ترمزگیری) میباشد. ناحیه داخل دایره گویای دامنه چسبندگی لاستیک شماست. نقاط داخل این دایره ترکیب های ممکن شتاب، ترمزگیری و گردش هستند و نقاط خارج از این دایره منجر به از بین رفتن چسبندگی و لیز خوردن خواهد شد.

دایره کشش یک راه مناسب برای یادگیری اصول چسبندگی لاستیک و اثرات آن در عملکرد رانندگی خودرو است. در این دایره شما میتوانید گردش به سمت چپ، راست، شتاب گرفتن، ترمز یا ترکیبی از این را انجام دهید. شعاع این دایره 1 بوده و گویای میزان چسبندگی 100 درصد است. به تصویر ذیل نگاه کنید:

در این شکل بردار a نشاندهنده مقدار نیروی جانبی(نیروی گریز از مرکز/ نیروی حاصل از گردش) و بردار b گویای نیروی ترمز یا شتابگیری است. با به کارگیری قضیه فیثاغورث خواهیم داشت:

برآیند این دو بردار، بردار c است که باید از حداکثر میزان چسبندگی که لاستیک میتواند ایجاد کند کمتر باشد. اگر شما بخواهید با سرعت بالاتری گردش کنید یا شتاب بیشتری به خودرو وارد کنید لاستیک ها شروع به لغزیدن خواهد کرد.

تحلیل ها نشان میدهد که دو فاکتور میزان بار روی چرخ و زاویه کمبر دو فاکتوری هستند که میتوانند به بهبود یا بدتر شدن وضعیت کشش تایر کمک کنند. همچنین جنس، شکل و فرم آجهای لاستیک عوامل دیگری هستند که میتواند روی کشش لاستیک تاثیرگذار باشند. این مقدار با توجه به فاکتورهای فوق نهایتا به مقدار ثابتی نظیر c خواهد رسید، اما در عمل موضوع میتواند به صورت دیگری اتفاق بیافتد. گرم بودن سطح آسفالت، اصطکاک و لیز بودن سطح جاده عواملی هستند که سبب میشوند تا شعاع دایره در عمل کوچکتر از مقدار c باشد.

در ادامه حالتی نشان داده شده که با شعاع گردش پایین به طرف راست گردش میکنید و توامان حرکت رو به جلو نیز با شتاب بالا است.

اتفاقی که در این حالت می افتد افزایش میزان نیروی گریز از مرکز به میزان حداکثر با توجه به رابطه ذیل است:

F=mv2/r

نتیجه آن افزایش میزان نیرو از حد مجاز کشش c و افزایش نیروی برآیند به میزانی بیش شعاع دایره کشش است که نهایتا منجر به سر خوردن چرخهای خودرو و در نتیجه عدم تعادل آن خواهد گردید.

در حالت دیگر میزان سرعت شتابگیری بسیار بالا و به حد ماکزیمم است و گردش به طرفین حین حرکت منجر به ایجاد نیروی گریز از مرکز a و نهایتا عبور نیروی برآیند c از شعاع دایره میباشد که منجر به عدم تعادل و گردش خودرو به طرفین میگردد.

در این مقاله سعی شد تا به صورت ساده میزان کشش تایر و عوامل موثر بر آن با روابط ساده توضیح داده شود. این موضوع در خودروهای معمول آنچنان مورد توجه نیست اما اهمیت آن در خودروهای مسابقه ای و سرعت بسیار قابل توجه است جایی که حتی زوایای کمبر، عرض لاستیک و … میتواند توسط طراحان تغییر داده شود. هر چند این اقدام نیز باید با لحاظ سایر فاکتورهای محرکه باشد.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *