Versenyautó futóművek. Járműdinamikai érdekességek a versenyautók világából

Versenyautó futóművek

Járműdinamikai érdekességek a versenyautók világából

Tartalom



Bevezetés



Alapfogalmak    

A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika

2

Tartalom

Bári Gergely

2

Bevezetés Bevezetés Alapfogalmak    


Bevezetés

    

Egy „jó áttekintés” Fogalmak Összefüggések Példák Érdekességek

   

Nem adunk tudományos mércével korrekt, igényes magyarázatokat Nem foglalkozunk a járműmozgásra ható más alrendszerekkel (fék, motor, diffi, …) Nem vizsgáljuk a függőleges lengések, útfelület egyenetlenségeinek hatását Nem merülünk el a versenyzőt érintő elméletekben

4

Bevezetés

Bári Gergely

4

Alapok Bevezetés Alapfogalmak    


A gumiabroncs szerepe A járművet mozgató erők „létrehozója” 

Normál erő



Hossz irányú erő



Kereszt irányú erő



A jármű mozgása során a jármű négy sarkán ható erők hozzák létre a kívánt járműmozgást



Sokszor ezek nagyon nem egy irányban állnak!

6

A gumiabroncs

Bári Gergely

6

A tapadási ellipszis A gumiabroncs által maximálisan átvihető erő 

A maximális erőt a tapadási ellipszis adja meg. Értéke függ:

    



Normál erőtől (!) Tapadási viszonyoktól Guminyomástól Kerékdőléstől …

Mozgás közben ez a maximálisan átvihető erő, azaz a tapadási ellipszis alakja is folyamatosan változik

7

A gumiabroncs

Bári Gergely

7

A normálerő hatása A gumiabroncs által maximálisan átvihető oldalerő a gumiabroncsot az útra szorító erőtől degresszíven függ Növekvő normál erővel ugyan nő a síkban átvihető erő, de csökkenő mértékben



 



Fz=1000N  FSmax=800N Fz=1500N  FSmax=1100N

Fontos hatása majd a függőleges lengéseknél és az alul/túlkormányzottság beállításánál lesz

FSmax Fsmax=1500

Fsmax=1000 Fsmax=1000 Fsmax=800

Fsmax=500

Fz=500

Fz=1000

Fz=1500

Fz

8

A gumiabroncs

Bári Gergely

8

A gumiabroncs mozgásállapota A gumiabroncs rugalmas (!) 

Függőleges irányban



Hossz irányban



Kereszt irányban

A rugalmasságnak köszönhetően viselkedése, mozgása, nem olyan mint azt elsőre gondolnánk 9

A gumiabroncs

Bári Gergely

9

Kúszási karakterisztikák Hossz irányú kúszás   

Amennyiben a gumi hosszirányú erőt visz át, mindig kicsit gyorsabban, vagy mindig kicsit lassabban fog forogni, mint az az ideális gördülésnek megfelelne Ez a jelenség a hosszirányú kúszás A gumin kialakuló hossz irányú erő, és kúszás között a hosszirányú kúszási karakterisztika teremt kapcsolatot

ASR

ABS 10

A gumiabroncs

Bári Gergely

10

Kúszási karakterisztikák Oldalkúszás    

Oldalerő hatására a kerék mindig kicsit „oldalazva” halad. A kerék síkjának és a kerék haladási irányának az eltérése az oldalkúszás Minél nagyobb az oldalerő annál nagyobb ez az oldalazó mozgás Az oldalkúszás kialakulásának is a gumiabroncs rugalmassága az oka

11

A gumiabroncs

Bári Gergely

11

Kúszási karakterisztikák Oldalkúszási karakterisztika 

Az oldalerő és az oldalkúszási szög összefüggését mutatja

!



Pontos alakja rengeteg tényezőtől függ (mechanikai kialakítás, nyomás, tapadás, stb.)) 12

A gumiabroncs

Bári Gergely

12

Kúszási karakterisztikák Oldalkúszási karakterisztika 

Különböző karakterisztikák

Fy

Fy

a

Fy

a

Fy

a

Fy

a

a

13

A gumiabroncs

Bári Gergely

13

Kúszási karakterisztikák - példa Oldalkúszási karakterisztika 

Különböző karakterisztikák   

Melyik lehet a jobb? Vezethetőség? Ellenállás?

Fy

Fy

DFy

DFy

Da

a

Da

a

14

A gumiabroncs

Bári Gergely

14

Gumiabroncs - összefoglalás Fy

Fy

a Fx

a

Fx

k

k

Fx

Fx

k

k

Fy

a

Fy

a 15

A gumiabroncs

Bári Gergely

15

Gumiabroncs - összefoglalás

  

A jármű mozgatásáért felelős erőket hozza létre Hogy ezek az erők mekkorák lehetnek az korlátozott Hogy a maximumon belül hogyan pontosan milyen erőket is hoz létre, azt a hossz és oldalkúszások határozzák meg



A futómű feladata tehát  

A gumiabroncs „kedvében járni”  nagy tapadási kör Megfelelő kúszásokat kikényszeríteni  megfelelő irányú talpponti erők

16

A gumiabroncs

Bári Gergely

16



Dőlés



A keréken ébredő erők szempontjából a fontos paraméter, az úttal bezárt szög



A kanyarnak „befelé” dőlve növeli az átvihető oldalerőt Csökkenti a hosszerőt





Általában a legfőbb cél a karosszéria dőléséből adódó kerékdőlés-változás kompenzációja 18

Futóműgeometria

Bári Gergely

18

Összetartás - széttartás



 

Mesterségesen oldalkúszásra kényszeríti a gumikat Első tengelyen az Ackermann geometriát tolja el (később) Hátsó tengelyen alul/túlkormányzottság orvosolható vele 

„Érezzük” hogy mit is jelenthet.

19

Futóműgeometria

Bári Gergely

19

Összetartás - széttartás



 



a

Fy

a 20

Futóműgeometria

Bári Gergely

20

Összetartás - széttartás a 

 


Fy


a

a

Fy

a 21

Futóműgeometria

Bári Gergely

21

Önkormányzás 

Az összetartás/széttartás a ki-és berugózáskor, azaz a kerék kasznihoz viszonyított elmozdulásakor változhat.

22

Futóműkinematika

Bári Gergely

22

Dőlésváltozás  

A kerék mozgása közben a dőlés is változhat Legfőbb cél olyan karakterisztika kialakítása ami kasznimozgástól függetlenül mindig a megfelelő szögben tartja a kereket.   

Dőléskor az autó kifelé, a kerék befelé dől.  Hossz irány probléma! F1 - berugózáskor kifelé dől! Rázókövek?

23

Futóműkinematika

Bári Gergely

23



Az átterhelődés hatása

Átterhelődés nincs

Átterhelődés van

Fz1=Fz2

Fz1>Fz2 Fz

Fz

F’ymax Fy1max

Fz1

Fymax

Fy2max

Fz2

Fy Fz1 = Fz2

Fy1max = Fy2max

F’y1max

F’y2max F’z2

F’z1

Fy F’y1max Fy1max = Fy2max

F’z1 Fz1 = Fz2

F’y2max

a Fymax F’y1max Fy1max = Fy2max

Fy1max = Fy2max

DF’y2 F’z2

a Fymax

DF’y1

|DF’y1|<|DF’y2|

F’y2max Fz1 = Fz2

Fz Fy1max + Fy2max > F’y1max + F’y2max

DFz1 = DFz2

Fz

25

Átterhelődések

Bári Gergely

25

Az átterhelődések hatása Csökken a tengelyen átvihető oldalerő!



Ábra az egyik korábbi előadásból

26

Átterhelődések

Bári Gergely

26

A teljes átterhelődést befolyásoló tényezők A teljes átterhelődés alapvetően 3 paramétertől függ



Nyomtáv 



Súlypontmagasság 



Szélesebb tengely esetén csökken az átterhelődés

Alacsonyabb súlypont esetén csökken az átterhelődés

Oldalgyorsulás 

Kisebb oldalgyorsulás esetén csökken az átterhelődés

27

Átterhelődések

Bári Gergely

27

Az egyes tengelyek átterhelődést befolyásoló tényezők Az hogy a teljes átterhelődés hogyan oszlik el az első és hátsó tengelyek között, a tengelyek dőlési merevségétől függ

28

Átterhelődések

Bári Gergely

28

Az egyes tengelyek dőlési merevségét befolyásoló tényezők   

Rugók, stabok Lengéscsillapítók Futómű rudazat

29

Átterhelődések

Bári Gergely

29

Az átterhelődések hatása - példa Első kerék hajtású túraautók



Belső hátsó kerék mindig levegőben – miért?



Mit tudunk?   

Elől a súly, elől hajt…  Alulkorm Elől akarunk tapadást maximalizálni… …

30

Átterhelődések

Bári Gergely

30



Momentáncentrumok Előlnézet  

Az a pont ami körül a kaszni dőlés közben elfordul (Roll Center – RC) Különböző típusú futóművek esetén ez a pont más-más módon szerkeszthető



Hatása az átterhelődésekbe, a futómű dőlési merevségében jelentős



Helyzete a futómű mozgása során változik (!!!)

R

32

Bári Gergely

32

Kormánygeometria Ackermann kormányzás 

Ackermann  a négy kerék egy pont körül mozogjon

33

Futóműkinematika

Bári Gergely

33


Versenyautók esetén nagy szerepe van az oldalkúszási szögeknek

34

Futóműkinematika

Bári Gergely

34


Az ackermann geometria beállításánál a gumiabroncs karakterisztikája a mérvadó

35

Futóműkinematika

Bári Gergely

35

Köszönöm a figyelmet!

Bári Gergely [email protected]

Versenyautó futóművek. Járműdinamikai érdekességek a versenyautók világából

Recommend Documents