امتیاز موضوع:
  • 40 رأی - میانگین امتیازات: 2.78
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
انتقال وزن (Weight Transfer)
#1
book 

[تصویر:  f880b2a9b7494600bff9.bmp]
انتقال وزن (Weight Transfer)
موضوع اصلي در رابطه با Handling اتومبيل انتقال وزن است.اگر شما مفهوم انتقال وزن را كاملا درك نكنيد نخواهيد توانست به درستي دريابيد كه چگونه ميتوانيد Handling اتومبيل خود را تا حد امكان بهبود بخشيد.
هر اتومبيل وزن مشخصي دارد و نيروي وزن روي هر چرخ ميزان مشخصي است (mechanical downforce) و همانطور كه در قسمت "چسبندگي لاستيكها" توضيح داده شد اين نيروي فشاري در پتانسيل چسبندگي لاستيكها موثر است.در هنگام ترمز ٫ شتاب گيري و پيچيدن تحت تاثير مركز ثقل وزن اتومبيل ( يا به عبارتي mechanical downforce) در چسبندگي لاستيكها تغييراتي ايجاد ميشود.
به اين تغييرات انتقال وزن (weight transfer) گفته ميشود.بدون شك اين تغييرات باعث دگرگون شدن وزن و با تغيير مكان آن نمي شوند ٫ ولي نيروي تاثير گذار بر سطح تماس لاستيكها (tire contact patches) دچار دگرگوني هايي ميشود.

نقش انتقال وزن چيست؟

به تصوير مراجعه كنيد ٫ وزن اين اتومبيل خياباني 3000lbs (برابر با 1360 كيلوگرم) فرض شده و همانند اكثر اتومبيلهاي ديفرانسيل جلو (FWD) تقسيم وزن اين اتومبيل 60٪ به جلو و 40٪ به عقب و در جناحين اتومبيل مساوي فرض شده است. بر روي هر يك از لاستيكهاي جلو نيروي وزن برابر با 900lbs ( برابر با 408 كيلوگرم) و بر روي هر يك از لاستيكهاي عقب نيروي وزني 600lbs ( برابر با 272 كيلوگرم) در حالت ساكن وارد ميشود.

هنگام ترمز ٫ شتابگيري و يا پيچيدن ميزان mechanical downforce روي هر لاستيك كم يا زياد ميشود و اين تغييرات در چسبندگي لاستيكها تاثير بسيار مهمي دارند.در نتيجه ميزان چسبندگي هر 4 لاستيك در شرايط مختلف يكسان نخواهد بود.هنگامي كه نيروي وزن از روي يك لاستيك برداشته ميشود در حقيقت چسبندگي لاستيك كاهش يافته است.
به همين علت است كه در طراحي اتومبيلهاي مخصوص Race و يا تيونينگ اتومبيلهاي خياباني سعي ميشود وزن اتومبيل به حداقل رسانده شود.هر اندازه وزن اتومبيل كاهش يابد چسبندگي افزايش ميابد.با كاهش بار روي لاستيكها تغييرات نيروي وزن كاهش يافته ٫ نيروي جانبي كمتري بر لاستيكها وارد ميشود و در اينصورت لاستيكها كار كمتري انجام ميدهند و در نيتجه چسبندگي بهتري خواهند داشت.

چگونه ميتوان انتقال وزن را به حداقل رساند؟

شايد بر خلاف تصور شما ميزان انتقال نيروي وزن توسط فنرها ٫ كمك فنرها ٫ ميل تعادل (anti-roll bar) و ساير قطعات مشابه تغيير نميكند.انتقال نيرو در اثر س... و حركت (ديناميك خودرو) صورت ميگيرد و تعليق و اجزاي آن نميتوانند آنرا تغيير دهند.پس اثر تعليق چيست و حركتهاي تعليق چه ميزان در تغييرات بارگذاري لاستيكها تاثير دارد و اين تغييرات با چه سرعتي و چگونه در سطح تماس لاستيكها تاثير ايجاد ميكنند؟

ميزان انتقال نيرو تحت تاثير اين عوامل قرار دارد : وزن خودرو ٫ محل مركز ثقل خودرو ٫ weelbase ( فاصله بين مركز چرخهاي جلو و مركز چرخهاي عقب) ٫ سطح مسير ٫ ميزان نيروي وارده در هنگام ترمز كردن ٫ شتابگيري و پيچيدن.

انتقال وزن يكي از توابع وزن خودرو است و نيروها اين وزن را به كنش واميدارند.پس يا بايد وزن را كاست و يا بايد نيروهاي وارده را كاست.

مركز ثقل اتومبيل نقطه اتكاي وزن اتومبيل است و توسط نيروهاي ديناميكي دستخوش تغييرات ميشود.بخصوص اگر مركز ثقل در ارتفاع بالاتري قرار گرفته باشد نيرو هاي ديناميكي اثر بيشتري روي آن دارند.كاهش ارتفاع مركز ثقل اتومبيل برآيند نيروهاي وارده بر اتومبيل ( كه نيروي وزن نيز يكي از آنهاست) را كاهش ميدهد.

هرچه قدر wheelbase طولاني تر و عريضتر باشد ارتفاع مركز ثقل كاهش ميابد و در برابر انتقال نيرو اتومبيل پايداري بيشتري خواهد داشت و نيروها به جاي اينكه به صورت جانبي بر مركز ثقل اثر كنند به صورت افقي به نقطه مركز ثقل وارد ميشوند.

به غير از كاهش وزن اتومبيل اصل ديگر مهمي براي كنترل انتقال وزن اتومبيل ٫ كنترل مكان انتقال وزن است.
انتقال وزن تحت تاثير اين عوامل صورت ميگيرد : تقسيم وزن استاتيكي (static) اتومبيل ٫ مركز ثقل و ارتفاع مركز ثقل اتومبيل ٫ تغييرات و انحراف مركز ثقل تحت تاثير شكل و شيب سطح مسير. (توجه داشته باشيد كه در اينجا منظور مركز ثقل استاتيكي اتومبيل و يعني مركز چرخشهاي بدنه اتومبيل به طرفين و جلو عقب است)

مركز چرخش بدنه اتومبيل تحت تاثير نسبت سفتي بدنه اتومبيل در جلو و عقب و همچنين در چپ و راست اتومبيل قرار دارد .ممكن است در هنگام پيچيدن جلوي اتومبيل كمتر از عقب اتومبيل چرخش داشته باشد كه اين عامل در چگونگي انتقال وزن تاثير زيادي دارد.( چرخش بدنه حول محور افقي)

مركز چرخش خطي است كه چرخش و بازيهاي بدنه اتومبيل به مركزيت اين خط افقي صورت ميگيرد.لزومي ندارد اين خط با سطح زمين موازي باشد.تقسيم وزن و چرخش ميتوانند يك مركز چرخش در جلوي اتومبيل كه ارتفاع كمتري از عقب اتومبيل دارد ايجاد كند و اين امر باعث ميشود خط مركزي چرخش مايل باشد ( اين خط افقي در عقب به زمين نزديكتر و در جلو مرتفع تر باشد)
زاويه اين خط در ميزان و محل انتقال وزن تاثير دارد.

تقسيم وزن اتومبيل

تغيير و اصلاحاتي كه براي كاهش وزن خودرو و تغيير مكان مركز ثقل خودرو انجام ميگيرد در ميزان و محل انتقال وزن تاثير دارند.كاهش وزن كلي اتومبيل باعث كاهش ميزان انتقال وزن ميشود. توزيع وزن در جلو و عقب يا در جناهين اتومبيل ٫ تقسيم وزن روي چهار چرخ را تغيير ميدهد و اين كار باعث تغيير ميزان بار مكانيكي روي هر يك از چرخها و در نتيجه تاثير در چسبندگي هر يك از لاستيكها ميشود.
اشاره شد كه كاستن وزن اتومبيل باعث كاهش كار لاستيكها و افزايش چسبندگي ميشود همچنين ايجاد تعادل وزني باعث بهبود نحوه انتقال در برابر حركتهاي مختلف اتومبيل ميشود. متمايل كردن وزن اتومبيل به يك سمت و يا به يك نيمه اتومبيل براي حالتهاي حركتي معين روش كارآمدي است ( مثلا براي يك پيست با پيچهاي راست پر سرعت و متعدد ميتوان با منتقل كردن وزن اتومبيل بر روي چرخ راست عقب بر ميزان بار روي اين چرخ افزوده و از ميزان بار روي چرخ راست جلو كاست تا هنگام پيچيدن اتومبيل تعادل وزني مناسبي داشته باشد)

تقسيم وزن استاتيكي خودرو را با تغيير مكان اجزاي اتومبيل ميتوان تغيير داد ( براي مثال با جابجايي باطري يا برداشتن يكي از صندلي ها يا برداشتن قطعه اي ديگر) اين كار را ميتوان با تغيير ارتفاع هر گوشه اتومبيل نيز انجام داد. بالا بردن يك سمت اتومبيل باعث ميشود مركز ثقل به سمت مخالف هدايت شود.اين كار با تنظيماتي روي كمك فنرهاي coil-over و فنرها و يا بوسيله spacer انجام ميگيرد.

جابجايي مركز ثقل

جابجايي مناسب مركز ثقل ميتواند ميزان انتقال وزن را كاهش دهد.بدون پرداختن به بحثهاي فيزيكي و مهندسي اينگونه ميتوان توصيف كرد كه مركز ثقل كاري مشابه يك اهرم انجام ميدهد (ميزان نيرو و كار را افزايش ميدهد) اگر نقطه مركز ثقل در ارتفاع بلندي قرار گيرد همانند يك اهرم بلندتر عمل ميكند و هنگام ترمز كردن ٫‌شتاب گيري و پيچيدن اين اهرم نيروهاي G (نيروهاي گرانشي) ايجاد شده بين مركز ثقل و محل تماس لاستيكها (tire contact patches) را تقويت ميكند و اين امر باعث ميشود وزن شديدتر و بيشتر منتقل شود( نيروهاي گرانشي بزرگتري بر اتومبيل وارد شود)

متاسفانه در يك اتومبيل نميتوان مكان استاتيكي مركز ثقل را تغيير داد ولي با انجام اقداماتي ميتوان اثر مركز ثقل را به حدي كافي بهبود داد و Handling اتومبيل را تا حد زيادي بهبود بخشيد.
اگر شما براي بهبود Handling اتومبيل خود راضي باشيد كه مقداري از راحتي ٫‌ نرمي و آسايش و ظاهر اتومبيل خود را فداي Handling كنيد ميتوانيد با كاستن وزن اتومبيل مكان مركز وزني اتومبيل را از جلو به عقب يا ازيك سمت به سمت ديگر تغيير دهيد ٫ همچنين ميتوانيد با كاهش ارتفاع اتومبيل توسط فنرها ارتفاع مركز ثقل را كاهش دهيد ٫ همچنين از لاستيكهاي با ديواره كوتاهتر استفاده كنيد و تاثير مركز ثقل را با افزودن يا كاستن و يا تغيير مكان وزن تغيير دهيد.

وقتي شما يك اتومبيل داريد نميتوانيد Weelbase اين اتومبيل را طولاني تر و يا عريض تر كنيد ولي ميتوانيد از Spacer و يا لاستيكهاي پهن تري استفاده كنيد تا از عرض بيشتري بهره ببريد.

انتقال وزن و اجزاي تعليق

توضيح داده شد كه فنرها و كمك فنرها و ساير اجزاي تعليق (suspension) نمي توانند ميزان انتقال وزن را تغيير دهند.چيزي كه تعليق تغيير ميدهد نحوه و نسبت انتقال وزن است و انتقال وزن در نتيجه dive (ترمز كردن ), squat (شتاب گيري), body roll (پيچيدن) بر روي تعليق فشار وارد مي آورد.

واكنشهاي يك راننده بايد متناسب با سرعت انتقال وزن باشد و اگر سرعت انتقال وزن سريعتر باشد راننده بايد به همان نسبت واكنش سريعي داشته باشد و اين امر باعث افزايش ميزان كنترل راننده بر اتومبيل مي شود. اين كار مستلزم مهارت زيادي است عكس العمل سريع و روان مستلزم داشتن حساسيت دقيق نسبت به چسبندگي لاستيكهاست.كمك فنرها در سرعت انتقال وزن تاثير زيادي دارند ٫ هرچه قدر كمك فنرها سفتتر باشند انتقال سريعتر صورت ميگيرد.

هرچه سطح تماس لاستيكها با زمين صافتر و بزرگتر باشد لاستيكها در برابر اثرات انتقال وزن روي تعليق كارايي بهتري خواهند داشت.بسته به تاثيرات تعليق روي بدنه و چرخها در هنگام body rolls, dives و squats ( كه نتيجه انتقال وزن هستند) حالت تماس لاستيكها با زمين تغيير ميكند و با كاهش بار روي يك لاستيك سطح تماس آن لاستيك كاهش مي يابد.تا حد امكان بايد اين اثرات را تقليل داد.
با ايجاد تغييرات بر روي كمك فنرها ٫ فنرها ٫ ميل تعادل و ارتفاع چرخها ميتوان بر ميزان سطح تماس لاستيكها افزود تا لاستيكها در مقابل تمام حالتهاي حركتي اتومبيل و تغييرات انتقال وزن حداكثر چسبندگي را داشته باشند.
نقل قول: منبع : Planet Of Car
می گویند تقوا از تخصص لازم تر است
آنرا می پذیرم، اما می گویم:
آنکس که تخصص ندارد و کاری را می پذیرد، بی تقواست.
- شهید دکتر چمران
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان