Car & Driver Performance

Това е превод на статията на Джон Браун (John Browne). Преводачът предварително се неточния и непълен превод, което е свързано с недостатъчното владение на технически термини и факта, че статията е преведена първо на руски език.

В частност думите understeer и oversteer са оставени в текста тъй като няма адекватен превод . Значението на тези думи се обяснява в текста.

Забележка от Andy Smirnov: understeer бу квално означава недостатъчна завиваемост, а oversteer – излишна (прекалена) завиваемост. Ако при завой първо тръгва да поднася предната ос това е “недостатъчна завиваемост”, ако първа тръгне задната – излишна(прекалена).

Статия I: Водачът

Струва ми се, че не всички разбират как и защо различните нюанси се отразяват на поведението на автомобила. В частност модифицирането на окачването е такова “шаманство”, на което аз се учих много години (и продължавам и до сега). Помислих си, че един обзор на подобряването на скоростните качества може да бъде полезен на доста читатели и в частност рядко обсъждания проблем с подобряването на ВОДАЧА.

По-нататък аз разбирах, че има много неща, за които мога да пиша и за това реших да разделя този обзор на няколко статии. В тази статия ще се съсредоточа на това как да направиме водача по-бърз. В следващата част ще обсъдя как изменението на окачването влияе на управляемостта и защо измененията по вашето окачване може да направи автомобила по-бърз. В третата статия....... добре де още не зная ще има ли трета статия. Има време до тогава.

ЗАБЕЛЕЖКА: Целия този материал е лично мое мнение. Възможно е и някъде да греша. Ако вие си дадете труда да прочетете тази статия, опитайте се да се държите като на пазара: Вземете това, което ви е нужно и не обръщайте вниманиена това, което не ви е потребно.

И така отначало аз искам да се спра на философията на бързото каране. Има три типа автомобили:

1) Изглеждащи бързи (the “showcar”).

2) Движещи се бързо по улицата.

3) Движещи се бързо по състезателното трасе.

Ще оставя обсъждането на номер [1] на европейските автомобилно списания, тъй като имено те посвещават на това по-голямата част от своя редакционен бюджет (спирачни дискове с канали “за охлаждане”(sic!) и “спортни”лостове за скоростите).

Номер [2] може да бъдат разделени на два лагера: любители на бърз старт от светофара и улични слаломисти. На любителите на бързия старт им е нужно максимално ускорение: те искат тяхното БМВ да работи като американски мощен автомобил. Моето искрено мнение е, ако искате бързо да набирате, купете си американски автомобил с V-образен 8 цилиндров мотор. Слаломистите са доморасли състезатели летящи по завоите на родните шосета. Бедата е в това, че да караш Е36 М3 на предела на възможностите прекалено опасно за път, по който пътуват и други. Аз живея в подножието на Каскадните планини в слънчевия тихоокеански щат Ню Йорк. Тука е пълно с пътища със завои. Аз мога да си карам колата с безумна скорост без никога да се доближавам до предела на възможностите на мойта собствена кола. Това просто не е безопасно... И всъщност подобряването на управляемостта на автомобила (виж [3]) ще направи скоростното управление по шосетата по-приятно.

Сега да поговориме за номер [3]. Преди всичко имаме от една страна напълно стандартен автомобил, който понякога се управлява по учебно трасе (в школите за водачи), а от друга – строго състезатрелен автомобил. При първия имате просто един хубав автомобил, такъв какъвто са го разработили ”Гномовете от Мюнхен”: удобен, безопасен, предсказуем. При втория (например IMSA M3) вие имате автомобил напълно оптимизиран за високи скорости: неудобен, опасен, ако е в ръцете на непрофесионалист, много по-малко предсказуем. Автомобил настроен за състезател професионалист би бил убииствен в ръцете на просто компетентен водач. Някъде по средата между тези крайности се намира вашият автомобил. Всяка сериозна модификация, която правите (смяната на топката на скоростния лост не се брои) премества вашия автомобил в едната или другата страна на това пространство.

Това, към което се стремите, се определя от вашите изисквания (ежедневно каране, радио, задни седалки) и желания (бързо време на пистата, победа в гонките на БМВ клуба и т.н.). По този начин стигаме до три възможности да направите вашата кола по-бърза:

Първият ще разгледаме в тази статия, а имено: ДА ПОДОБРИТЕ ВОДАЧА. Това е най-евтиния и бърз път към по-високата скорост. Михаел Шумахер може да седне във вашата стандартна 325i и да изпревари всеки от вас по трасето Laguna Seca, даже, ако вие сте с модифицирана М3-ка. И има много причини за това: стратегията на атака на трасето (да знаеш къде да карас по-бързо и къде по-бавно), способността да определяш границите на автомобила и да го караш в тези граници, плавно управление, което предотвратява загубата на скорост при приплъзване и загуба на баланс и т.н.

Как можете да подобрите водача? Със знания и практика. Знания може да се получат в BMW CCA/ACA школите, професионалните школи (Russell, Barber), от книги и видео. Аз препоръчвам две книги - Poul Frere "Sports Car and Competition Driving" и Alan Johnson "Driving in Competition": и двете са класика в жанра. Аз четох Фрер (известен на много хора от работата си за Road&Track) през 1970 година и това завинаги промени моя стил на каране. Алан Джонсън (многократен шампион на SCCA) е описал как да разделиме завоите на състезателното трасе на три категории и как да ги разпределиме по тяхната важност. Друга ключова област в знанията може да бъде получена от "The Physics of Racing" написана от един от моите сътрудници, Brian Beckman. И въпреки че физиката може да се окаже сложна за нетехничарите тя е важна част от разбирането на динамиката на транспортните средства, което е необходимо за управлението на автомобил на предела на възможностите му.

Практиката това е всичко-навсичко времето прекарано зад кормилото. Но не е достатъчно просто да излезете и да навъртите кръгове при положение, че правите ВСИЧКО неправилно. Голяма част от новаците пробват веднага да се движат прекалено бързо и при отва придобиват ужасни навици, от които е много трудно да се отучат. Най-добрият способ да се учиш е да имащ компетентен инструктор, който да ти осигурява постоянен контрол и ръководство. Обаче това рядко е възможно и много от нас много често се оказват на трасето сам сами.Ето и някои неща, които аз отработвам на практика на трасето:

--Карайте автомобила плавно. Ако се научите да бъдете плавен то скоростта ще дойде по-късно сама. Запомнете че бързите обиколки рядко изглеждат най-зрелищни. Движението на автомобила странично в завоите изяжда огромно количество от скоростта. Блокирането на спирачките влошава баланса на автомобила. Всяка книга или школа наблягат на това: Трябва да бъдете плавни.

А как да бъдеме плавни? Опитайте да влизате в завоя меко вместо да се опитвате да срежете ъгъла му. Опитайте да минете завоя така, че да не коригирате треакторията на движение. Вашата цел трябва да бъде такова движение в завоя, при което вие плавно да завъртате кормилото по посока на завоя до достигане на апекса, а после плавно да го изравните обратно.

Всеки път когато рязко завъртате волана вие губите доста от реалната скорост на колата, а също така силно нарушавате баланса на автомобила. Не мъчете напразно педала на спирачката и на газта. При смяната на предавките използвайте крайчетата на вашите пръсти и превключвайте бавно и меко. Излишната възбуденост и дърпането на ръчката няма да подобри нито вашето време за една обиколка нито вашата трансмисия.

--Практикувайте каране по оптимална треактория. НА състезателното трасе има много треактории и тази, която подхожда за състезанията на клуб Форд може би не е най-добрата за вашата М3-ка. Като начало трябва за знаете, че има две треактории: за сухо и мокро трасе. Помолете някой да ви ги покаже и след това карайте окато не се запечатат във вашата памет. В идеалния вариант трябва да имате контролни точки за спиране, влизане, апекс и излизане за всеки един завой. Понякога в школите слагат на тези места конуси; търсете нещо постоянно (белег на асфалта, начало на ограда или нещо друго) за да може да го запомните след като някой закачи конуса (аз лично си поставям за цел да се опитам да докосна всеки конус поставен на апекса: не правя това от хулигански подбуди, просто тренирам използвайки ВСЕКИ ДЮЙМ от трасето).

--Дръжте автомобила в баланс. Постоянно слушах този израз и си задавах въпроса, какво всъщност означава това. А означава точно това: в идеалния случай да имате по всяко време еднакво натоварване на всяко от четирите колела.

Но тъй като всъщност не можете да осигурите идеален баланс, освен на паркирана кола, постоянно трябва да се стремите да бъдете толкова близко, колкото е възможно. В следващата статия ще обсъдя как регулировката на окачването влияят на пренасянето на теглото, но за сега ще предположа че колата ви е изцяло сериина. Да се опитаме да си представиме натоварването на всяко колело по време на движение.

Спирането предизвиква пренос на тегло от задните към предните колела; ускорението – обратно. Спирането при ляв завой натоварва повече предното дясно колело и облекчава задното ляво. Ако вие натискате с всичка сила спирачките в края на правата, предната част на автомобила ще стане прекалено тежък по отношение на задния: автомобилът вече не е балансиран. Спирането с напомпване ще предизвика по-малък пренос на тегло и съответно автомобилът ще остане повече балансиран. Разпрахте ли как става това? Една от главните причини за плавността на каране е запазването на баланс.

--Използвайте вашето зрение. Общо взето, когато се учиме на нещо ново нашият поглед е по-тесен и съсредоточен. С нарастването на опита започваме да гледаме по-широко и по-общо. Когато за пръв път карате по трасето вие гледате право пред себе си. Опитните водачи могат да гледат далече напред и встрани. Те мислят за това къде искат да отидат, а не откъде минават в настоящия момент. Вие не можете да направите нищо със своето настоящо положение на пътя, защото след като вече сте попаднали в него вие вече сте го минали. Гледайте натам където искате да продължите и автомобилът ще последва вашите очи. Ето и едно упражнение: когато преминавате точката на влизане в завоя гледайте апекса. Когато достигнете апекса вие трябва да гледате изхода от завоя. По време на движение сеопитайте да обръщате внимание на това, което виждате с периферното зрение, трябва да можете да гледате настрани без да си движите очите.

--Концентрация на вниманието. Спомнете си колко бяхте съсредоточен когато седнахте за съвсем първи път зад волана? По-късно, вероятно, сте престанали да мислите за управлението на автомобила по магистралата докато настройвате радиото, говорите по телефона или пиивате кафе. Колкото повече едно нещо ни става познато, толкова по-трудно оставаме съсредоточени върху него. По време на състезанията става точно така. Това е една от причините средните и напредналите водачи да попадат в тежки ситуации значително по-рядко от начинаещите. На пистата разликата между средничкия и великия състезател е концентрацията. За щастие това се учи. При спиране се старайте да ПОЧУСТВАТЕ кога спирачките се доближават до момента на блокиране. Замислете се: можете ли да спирате не толкова силно или това е предела? Когато давате газ при изхода от завоя се замислете: автомобилът има тенденция към поднасяне. Готов ли сте да коригирате това? Почуствайте поведението на автомобила: можете ли да почуствате приплъзването на задната ос преди този процес да стане неконтролируем? Кой е зад мене? Кой е пред мене? Те движат ли се по-бързо? Или по-бавно? Ако автомобилът пред вас поднесе в следващата секунда, вие на къде ще тръгнете?

Над всичко това работя когато съм на пистата, но всичко това може да се научи и при обикновеното движение из града. За това не е необходимо да карате бързо, просто тренирайте. Например, старайте се да минавате с колелата точно там където искате. Можете ли да кажете къде са точно? Можете ли едва-едва да докоснете с края на външното колело бялата линия при излизане от завоя? Можете ли да спрете толкова плавно, че автомобилът на не се люшне назад в момента на пълно спиране. Можете ли да сменяте предавките толкова плавно, че да прилича на смяна с автоматична скоростна кутия? Всички тези навици се развиват трудно, но за щастие могат да се придобият в ежедневното каране из града.

Аз съм тренирал това с всички мои автомобили, влкючитекно и моя 6.5-литров Suburban (аха, не много мека машинка J ).

Тренирайте всичко това до тогава, докато този стил на каране не стане естествен за вас и вие ще станете доста по-бърз без да харчите и стотинка за тунинг.

Статия II: Окачване

В нашата предишна статия ние обсъждахме как да накараме автомобила да се движи по-бързо като подобриме водача.(т.е. вас!) В тази статия ще се заровиме в някои технически детайли свързани с окачването: как и защо тя кара вашия автомобил да се движи по-бързо.

Една от причините, поради които ние сме избрали БМВ вместо Корвет или Камаро е, че за нас е важна добрата управляемост. В крайна сметка аз се надявам да е така. И едно от нещата, с които е добро БМВ действитело е управляемостта. Но ако е така, защо хора като Карл Букланд винаги променят своето окачване за да получат по-добра управляемост?

За това има две причини: да се движиш по-бързо и да получаваш по-голямо удоволствие. И въпреки че казват, че състезанията се печелят на правите, всъщност всички аспекти са почти равни. Автомобил, който минава зиг-зага (б.пр. змейката) малко по-бързо ще постави по-малко време и на обиколка. А що се отнася до удоволствието, многоот нас обичат бързо кормило, което се получава в резултат на втвърдяването на окачването. Ние просто смятаме, че такъв автомобил е по-интересно да се кара.

Вие ще попитате: какво не е наред със стандартното окачване на моята М3?

Хубав въпрос. Инжинерите, които са разработвали вашия автомобил са били длъжни да отчетат много фактори и да достигнат много цели в реализацията на проекта.

Като начало автомобилът трябва да е безопасен. И доколкото БМВ не могат да ви принудят да полагате тест за водач преди да си купите вашата слънчева М3-ка те са принудени да предположат, че не всички техни клиенти са превъзходни водачи. И заради това те залагат в конструкцията малък understeer, за да може, ако попаднете в неприятна ситуация вашата кола да е по-управляема.

Второ, автомобилът трябва да е комфортен. И за това не него се поставят относително меки пружини и амортисьори, за да се съхрани удобството при каране.

Трето, автомобилът трябва да има конкурентноспособна цена, така че им се налага да изберат такъв проект на окачването и неговите компоненти, които да не са прекалено скъпи.

Освен това има и много други фактори: от размера на моторния отсек до клиренса, лесното обслужване, по-дългия живот на гумите. Всичко това трябва да бъде отчетено при крайната компановка. И разбира се този проект се явява компромисен.

Тази година БМВ ще продадат 100 000 автомобила и повечето от тях така и ще си пътуват със заводското окачване дори и 10 години по-късно. Така че все пак нещо и БМВ прави правилно. Но някой от нас искат да оптимизират конструкцията за постигане на някои определени цели. Това е този момент когато започваме да модифицираме нашата кола с някакви немного прости способи.

Всеки път, модифицирайки своето окачванеза да подобрите управляемостта, вие сключвате някаква “сделка”. Намалявате височината на окачването и клиренса ви се намалява. В резултат на това доста скоро вие ще откъснете някоя безумно скъпа пластмаса от дъното на автомобила. Увеличавате твърдостта на амортисьорите и мекото возене изхвърча през прозореца. Пет километра по лош път и задникът ви ще ви боли все едно, че сте седели 58 часа на табуретка.

Друг момент, който трябва да обмислите започвайки модернизацията на компонентите на окачването е точно да си представите измененията, които искате да почуствате в поведението на автомобиласлед края на работата. А изменения задължително ще има. Автомобилът може да почне да се управлява по-добре, но може и по-лошо. Прочетете коя де е статия или писмо за модифициран автомобил и ще видите, че авторът дрънка за повишената управляемост, устойчивост в завоите, предстазуемост на ovesteer-а и т.н. И изключително рядко ще ви съобщи, че автомобилът му е започнал да вози като камион, да се накренява по дължината на пътя или, че оре пътя като свиня с моцуната си. Всичко това е възможно, а даже и много вероятно, ако започнете да заменяте случайни части на окачването без да сте наясно как и защо трябва да го правите.

Едно от фундаменталните явления при преминаването на автомобила през завой епреразпределението на теглото. Основно външните, по отношение на завоя, гуми изпитват по-голямо натоварване, а върешните по-малко. Гумите могат да издържат едни или други странични натоварвания строго пропорционално на вертикалното натоварване върху тях. В този смисъл пренасянето на тегло на външната страна означава, че съответните гуми могат да задържат по-добре автомобила на пътя при завой. За съжаление ситуацията с вътрешните колеласитуацията е противоположна. При което загубата на способността за удържане на страничното натоварване на раязтоварените колела е по-голяма от подобряването на същата способност при натоварените. И по този начин като цяло преразпределението на теглото води до намаляване на страничното триене на гумите. А това е ЛОШО.

Въпреки че нмого хора не вярват на това, има две неща, които може да се направят за да се измени напречното преразпределение на теглото. Може или да се увеличи разстоянието между колелата (колеята), или да се намали центъра на тежестта на автомобила. Величината преразпределение на теглото е фунция на размера на триъгълник начертан между три точки отпред и отзад на автомобила( т.е. предната и задната част могат да имат различни свойства на преразпределение на теглото: това е важен момент, към който ще се върнеме по-късно). Вие можете да увеличавате до някакви граници колеята като увеличите размера на гумите, но обикновено размерите на купето не позволяват съществено да се увеличи този параметър. (за това Порше навремето е направил такава тлъста 911-ка и за това Ферари са толкова широки). По-лесния способ да се одобри златния триъгълник се състои в това да се свали автомобила по-ниско като по този начин се понижава и самия център на тежестта.

Как можете да понижите центъра на тежестта? Като правило се поставят по-къси стойки. Това от своя страна намалява хода на окачването, намалява клиренса и при някои типове окачвания увеличава отрицателната вертикална сходимост, (б. пр. доста се чудих как да го преведа, в руския текст е отрицательний развал, ако някой знае точния термин, ще го заменя) което е ХУБАВО доакто не стане прекалено голяма - тогава ще бъде пък ЛОШО. Освен това, тъй като хода на колелата е станал по-малък, стойките трябва да станат по-твърди, за да се предпази по-ниското окачване от чести удари в ограничителите.

Съкращавайки преразпределението на теглото ние увеличаваме максималното странично натоварване, което могат да издържат нашите гуми. По този начин ние увеличаваме теоретичната скорост, с която автомобилът може да преминава през завои. При завой с постоянен радиус автомобилът с по-малко преразпределение на теглото ще започне да се плъзга странично при по-голяма скорост. Такъв автомобил се нарича “имащ по-добър напречен баланс”.

Обаче автомобилът може да остане съвсем небалансиран по дължина. В идеалния случай хубаво е да имаме разпределение на теглото 50:50 между предния и задния мост и стандартната заводска М3 е много близко до това разпределение. Смяната на стойките неизменя статистическото тегло на автомобила и затова даже когато го направиме по-нисък ние запазваме изходното съотношение 50:50. Но щом вашата М3-ка влезе в завоя разпределението на теглото се променя. Ако си спомняте по проект е заложено understeer. И както е проектирано от инжинерите на БМВ, вие ще почуствате резултатите от надлъжното преразпределение на теглото, което е функция на различието в страничната устойчивост на предния и задния мост. По-устойчивият край на автомобила ще предаде по-голямо количество тегло на другия край. По този начин, ако предната част наавтомобила е по-твърда от задната, то задната ще получи по-голямо количество от теглото в завоя и по този начин ще има по-добро сцепление в завоя. Ето това е understeer (зацепване не е правилен израз, защото всъщност става дума за ъгли на приплъзване и вектори на силата. Understeer е такава ситуация, когато отношението на ъгъла на приплъзване към ъгъла на окачване за предните колела е по-голямо от същото за задните колела).

Е, схванахте ли идеята?

Напречната устойчивост зависи от много неща. Твърдостта на пружините, амортисьорите и напречния стабилизатор(б.пр. напречната стабилизираща щанга) – ето трите основни фактора. Освен това геометрията на окачването (ъглите на наклона на стойките и т.н.) също играе съществена роля. Ако вие направите задния мост по-твърд спрямо предния (или по-мек предния спрямо задния) автомобилът ще изпитва по-малко understeer. На теория “идеалното” окачване трябва да направи автомобила неутрален: такава кола не изпитва нито understeer, нито oversteer при движение по идеалната крива. В действителност състезателите обичат да настройват автомобила или в едната или в другата посока (мисля да използвам 3-тата статия за да обсъдиме защо).

Имайки такова количество променливи (твърдост на пружините, височина на центъра на тежестта, гасяща сила на амортисьорите(както на разтягане така и на свиване)твърдост на напречните стабилизатори.....(не съм забравил и гумите)) как може да се определи какво е “магическото” съчетание. Отговорът е следния: няма НИТО ЕДНО такова (изчакайте 3-та статия). И все пар може да предприемете нещичко...

По този въпрос съществуват доста и различни мнения. Едните призовават към поставяне на твърди пружини и меки стабилизатори. Другите са за меките пружини и дебелите стабилизатори. Всъщност аз обичам когато пружините са не по-твърди от колкото трябва- т.е. такива, че окачването почти, но не съвсем, да достига до ограничителя на най-яката бибуна на даденото трасе. Пружините са критични при осигуряването на способността на колелото да отговаря на неравностите на пътя вместо да ги прескача. Когато вашето колело е във въздуха то въобще няма сцепление с пътя. След като поставите пружини с минимална твърдост и на четирите страни регулирайте относителната твърдост между предното и задното окачване. След това балансирайте автомобила чрез подбор на твърдостта на стабилизаторите.

Само че това е за състезания. За движение по улиците ви трябват пружини не по-твърди от колкото може да си позволите на пътищата, по които обикновено пътувате. Помнете също и, че стабилизаторите на устойчивостта също са пружини (торсионни). Колкото е по-твърд вашият стабилизатор толкова по-голяма е зависимостта между двете колела: когато едното се привежда в движение, другото следва след него.

Едно от решенията (аз вървях към това) е окачване регулируемо по височина. Обикновено това са специлани упори на пружините с резба.

Такива упори са полезни по две причини: просто изменение на клиренса и стандартизация на размера и диаметъра на пружините. В резултат на това може да се намерят пружини с различна твърдост. Това дава възможност на състезателните отбори да имат комплект пружини за различни трасета. (по-подробно за това в третата част). Някои комплекто упори позволяват да се регулира само височината на предното окачване, с други може да се регулира цялото окачване.

Последните са за предпочитане, защото ви позволяват да отпускате двата края на автомобила независимо, а също и да разпределяте теглото и по диагонал. Това е процесът на балансиране на предното дясно колело със задното ляво и на предното ляво със задното дясно. Автомобилът, който не е балансиран по диагонал, ще се държи лошо на пътя имено тогава когато най-малко ви се иска това. Този баланс също така ще ви позволи да разпределите теглото за специфичната настройка на конкретната писта. Принципът е прост: повдигането на задния десен край увеличава теглото на предния ляв и обратно.

Всичко това води до заключението на 2-та статия: и така, какво да правиме? Имате два избора. Можете да поставите готов “пакет” или да го изобретите самостоятелно. Пакет е пълното окачване от някоя фирма, например Dinan или якоя друга. Те подбират комбинация от пружини, амортисьори,и стабилизатори за конкретния автомобил и ви уверяват, че всичко това заедно ще работи добре. Докато вашата цел в настройката на автомобила точно съвпада с целите, които те са си поставили при подбора на дадения пакет това ще ви удовлетвори. Алтернативата е ваш собствен пакет. Вие почвате от готов пакет и сменяте детайлите или просто почвате от нула и самички подбирате пружините, амортисьорите, стабилизаторите. Това е скъп, отнема доста време и потенциално е опасно при изпитанията на новата настройка на трасето. Най-добрият способ самостоятелно да си настройвате окачването се състои в това да работите като тунинговите фирми: осигурете си колкото се може повече настройващи се възли. Ако имате монтирани регулируеми напречни стабилизатори вие може да пробвате различна твърдост без да се налага да купувате все нови и нови. В този смисъл амортисьорите Koni са по-добри от Bilstein: първите са регулируеми. За сега още не са измислени регулируеми пружини, но с регулируемите упори се постига почти същия ефект. Обикновено те позволяват да се повишава и понижава окачването с достатъчно малка стъпка за да се постигне точно регулиране.

Тука обхванахме доста материал и се надявам, че поне част от него ще бъде полезна. Мисля, че ме накараха да пиша всичко това, многото реклами, които съм виждал в списанията и в мрежата свързани с пружините. Обикновено те описват намаляването на височината на автомобила (за постигане на по-добър външен вид!), което е абсолютно безмислено. Ако намалявате центъра на тежестта това е добре. Но ако при това вие напълно нарушавате баланса или вашите пружини се оказват прекалено меки или твърди – това е лошо.

Ние още не сме говорили за регулирането на окачването и за гумите. Също така не сме говорили и за това, защо автомобилът, който днес ни се е подчинявал идеално, утре може да стане кошмарен. И защо хората се вълнуват за температурата на гумите. Аз ще с еопитам да разкажа за това по-нататък.

Статия III: Фина настройка

В нашата предишна беседа говорихме за различните модификации, които могат да се направят по окачванетои тяхното влияние върху надлъжното и напречно преразпределение на теглото. След нея по пощата започнаха да ми задават въпроса “защо не съм се ограничил с двата прости постулата:

1. Напречното преразпределение на теглото е “лошо” и ние трябва да го минимализираме при завои.

2. Ние може да управляваме надлъжното преразппределение на теглото чрез избор на индивидуални части на окачването.

В тази сага ще се опитаме да разбереме защо не е задължително да искаме автомобилът да е идеално балансиран и защо не същесрвува идеална настройка.

Известно е, че за повечето хора underseer е по-добре от oversteer. Истина ли е това и, ако е истина – защо?

Накратко, автомобилът с understeer е по-малко склонен към поднасяне от автомобила с oversteer. По-детайлен отговор ще изисква изследване на човешката природа.

Ако вие влизате с завой много бързо (на улицата или на състезателното трасе, без значение) каква е вашата естествена реакция? Съзнанието ви крещи: МНОГО Е БЪРЗО и вашият десен крак, която управлява скоростта на автомобила незабавно реагира с вдигане. Ако този крак съвсем не с еуправлява от мозъка то той даже и натиска спирачката (Ами нали имено така обикновено намалявате скоростта?)

Много лошо.

Отпускането на педала на газта ще приведе до забавяне на автомобила, а това ще доведе до предаване на тегло от задната към предната оси. И значи задната ос на автомобила ще стане по-лека.

По-лека – значи гумите ще имат по-малко сцепление с пътя и за това задната ос с по-голяма вероятност ще тръгне настрани под влиянието на центробежните сили. Част от секундата по-късно вие ще видите пътя през страничното стъкло. Не много приятна ситуация. ТАЗИ ТЕНДЕНЦИЯ Е ОЩЕ ПО-ЛОША ПРИ АВТОМОБИЛ С OVERSTEER. Под израза “по-лоша” аз разбирам, че автомобилът с по-голяма вероятност ще се държи имено така и при по-малка “помощ” отколкото автомобил с understeer. Имено за това Porsche 911 е автомобил за опитни водачи: следвайте вашите инстинкти с 911 и следващия звук, който ще чуете ще бъде воят на сирената на Бърза помощ.

За това почти всички автомобили се настройват така, че да се избегне подобно бедствие. Автомобил с understeer ВИНАГИ ще си оре асвалта с предните колела по допирателната към предполагаемата треактория, ако вие сте дотолкова “умни”, че да намалявате скоростта в бърз завой. Разбира се даже и автомобил с understeer може да се вкара в поднасяне. Старите американски автомобили са особено знаменити с това тъй като 60-70 процента от теглото им е било на предните колела и не им е трябвал никакъв ABS. Натискате както трябва спирачката и готово! Задните колела тръгват настрани и автомобилът се върти.

Всичко това са екстремални ситуации. Правилото е – ако сте среден водач, вие влизате в завоя малко по-бързо от необходимото и отпускате газта. И нищо страшно не се случва.

От друга страна, разбира се, това е ужасен начин за преминаване на състезателното трасе. Нека да разгледаме два примера: състезанията от клуб Форд (CF) и автомобил от F1.

Автомобилите от CF имаг неголяма мощност, те са леки и с тесни и твърди гуми.

Гледайте коя да е гонка от CF и веднага ще забележите, че бързите пилоти вкарват автомобила в поднасяне при всеки завой. Доколкото автомобилите не са склонни към високо ниво на сцепление с пътя най-бързия способ за преминаване на завоя е влизане в в първата част на завоя с поднасяне, а след това мощен изход от него. Типичният завой на CF, разделен на две части, изглежда приблизотелно така:

1. Късно спиране.

2. Докато движението е все още бързо, за да се завие, леко се отпуска спирачката и рязко се завърта волана.

3. Тъй като задните колела са леко облекчени, а автомобилът е настроен на силен oversteer, това моментално води до поднасяне и автомобилът започва бързо да се върти.

4. Веднага се подава газ, изправяйки предните колела.

5. Теглото се пренася отпред назад, което малко намалява страничното плъзгане на задната ос.

6. Облекчената предна ос също започва странично плъзгане.

7. Сега автомобилът се движи към апекса, но неговата надлъжна ос съвпада напълно с изхода на завоя. Ако автомобилът продължи да се движи направо от акекса към бордюра.

8. Само че автомобилът не се движи по права линия. Той се движи напред и настрани едновремено. Това е класическо, рядко изпълняемо от хората на улицата (каквото и да ви говорят), плъзгане на всички четири колела.

9. Автомобилът се плъзга към изхода на завоя където губи напречното си ускорение и отново се движи натам, на където са насочени колелата – напред по трасето

Ето това е ключът към победата в CF, FF, FV и други подобни състезания. Просто погледайте още малко и ще разберете как се прави. А момчетата, които си почиват върху колите разбит в храстите – това са тези, които все още се учат на това.

Сега да разгледаме болида на F1. Този автомобил има огромна мощност, широки, меки и лепкави гуми. Той е лек, но за това пък има специални аеродинамични характеристики за да създаде допълнителна сила на притискане в завоя.

Честно казано, аз не знам точно как се настройват автомобилите от F1. Но мога да предположа, че пилотите от Формула 1 обичат автомобил близко до идеалния баланс, с възможно най-мъничия understeer. Автомобилите са толкова бързи, че ако “изтървеш” пътя, толкова бързо ще излетиш от трасето, че няма да можеш да реагираш. Ако гледате по телевизора състезание от Формула 1 “от автомобила”, че видите как пилотите, при преминаване на шиканите, въртят кормилото от крайно положение до крайно положение. Това не е идеалния способ за преминаване, просто така се коригират дребните грешки. Колкото повече въртите кормилото толкова по-бавно се движите. Движението на автомобила странично (плъзгане) не е най-бързото на пистата. F1 – това е съвсен особен клас автомобил заради тяхната аеродинамика. Техните крила са предназначени да създават притискаща сила, която заставят колелата по-добре да се държат на пътя. В резултат на което те могат да изпитват до 3G странично претоварване. Когато автомобилът е способен при такова странично претоварване да запазва сцепление с пътя, самочувствието на пилота може бързо го остави да желае по-доброто. Само истински майстор може да управлява такъв автомобил.

В същност, при наистина бърз автомобил вие трябва да успеете да завъртите кормилото преди автомобилът да извърши нещо лошо. В момента, когато автомобилът подада в сложна ситуация ще бъде твърде късно да се поправя каквото и да било.

И така, състезателите от Ф1 телепати ли са? Как те могат предварително да знаят, че автомобилът се кани да излезе от контрол. Тука се връщаме към настройките на окачването. Най-общо казано отговорът се състои в това, че на пилота е нужен автомобил, който да обеспечава максимална обратна връзка за да може да почувства какво се случва. Знаейки какво да следи и какво да разпознава като сигнал за надвисваща беда може да избегне неприятностите.

Например, при увеличаването на страничното натоварване наклонът на предните стойки предизвиква по-голяма възвратна сила. Тоест вие завъртате волана за да влезете в завоя, а кормилото дърпа назад към правото положение. Това е едно от преимуществата на големия наклон на пресните стойки (има и недостатъци, както навярно се досещате). Ако имате хидроусилвател на кормилото ще почуствате по-слабо възвратната сила тъй като хидроусилвателя работи срещу нея. Но защо е толкова важно да се чувства възвратната сила?

Защото непосредстврно преди началото на страничното плъзгане на гумите възвратната сила значително отслабва. Добрият водач ще почувства, че кормилото се “одървя” и ще предприеме коригиращи действия. С усилвател на кормилото е доста по-трудно да се почуства това. Освен това трябва също и да се изключат ото окачването и голяма част от микро-подресорването (току що го измислих този термин, не се опитвайте да го копирате). Иначе всички опити да почуствате автомобила е умряла работа. Състезателните автомобили изаползват твърди като камък “сайлентблок” вместо гумени за да постигнат две цели:

1) Моментален отговор на най-малките движения на кормилото, тъй като не губите напразно време за притискането на гумите на сайлентблоковете.

2) Обратна връзка с пътя.

По тази причина за състезание са добри по-твърдите пружини и напречни стабилизатори.

Но не винаги.

Ами ако вали дъжд? Мокрото трасе има много по-малко сцепление с гумите и се намалява маскимално допустимото странично натоварване. В този случай автомобилът трябва да се управлява още по-плавно от преди. Така че в този случай много състезателни отбори предпочитат “мека” настройка като заменят всички пружини, амортисьори и стабилизатори с по-меки.

Но понякога това, което се струва правилно, се оказва грешка. Когато отборът на БМВ за пръв път взе участие в състезанията на IMSA през 70-те години с прекрасните CSL, състезателите в хода на тестовте откриха, че високата твърдост на стабилизаторите не способства за добро време при преминаване по кръга. Те започнали да поставят все по-меки и по-меки, автомобилите се накланяли в завоя все повече и повече, а на къга печелели секунда след секунда. В края на краищата, разбира се, тези автомобили не станали точно такива като нюйоркските таксита, но станали много по-меки. Времето за преминаване на кръга никога не лъже.

А вертикалната сходимост? Защо това е важно?

Направете следния експеримент. Вземете нов молив с гумичка накрая, натиснете гумичката към гладка повърхност точно перпендикулярно и се опитайте с другата ръка да бутате гумичката. А сега лекичко наклонете молива в посока противоположна на направлението на движение и повторете опита. Две неща стават ясни: колкото по-силно натискате молива, толкова по-тежко се движи гумичката (оставаше и да не е така!); гумичката на наклонения молив се пързаля по-лошо от този на перпендикулярния.

Така действа вертикалната сходимост на колелата и за това на състезателните автомобили като правило се поставя силна отрицателна сходимост (колелата са наклонени навътре в горната си част). На старите диагонални гуми, когато гумата изпитваше голямо странично натоварване при голяма отрицателна сходимост, протекторът всъщност си лягаше с цялата плоскост на пътя. Отрицателната сходимост я увеличаваха докато след няколко бързи обиколки изметрната температура на гумите не станеше еднаква по цялата ширина. Съвременните състезателни радиални гуми се не се деформират еднакво заради нееднородността на конструкцията на кордите и по този начин никога няма да показват еднаква температура по цялата плоскост. И въпреки това измерването на температурата на гумите е жизнено важна за участниците в състезанията: може да забележите как по време на тестове техническите специалисти на отборите постояно показват температурните криви на състезателите. Те могат да разберат много за настройката на автомобила като изучават тези криви. И вие може да се занимавате с това, ако имате съответния прибор (пирометър).

За жалост твърде голямата отрицателна сходимост (Боже, пак компромиси) изяжда вътрешната част на протектора на вашите гуми по време на обикновено каране по шосетата. Намаляването на пътния просвет на вашия автомобил предизвиква отрицателна сходимост, особено на задните колела. За това преди да си купите много “свръхпонижаващи” пружини вие трябва да помислите какво ще направят те с вашите гуми.

Истинските професионали настройват автомобила за даденото трасе в дадения ден. Като правило вие намирате оптималния вариант само за някои части на трасето, защото настройка, която позволява да се премине даден завой по-бързо може да влоши преминаването на друг. Някои завои са по-важни са по-важни от другите (виж книгата на Алан Джонсън спомената в част I) и за това има смисъл да се оптимизират едни завои за сметка на други. Имено за това отборите водят пълни записки за всички времена за преминаване на различните участъци от пистата, за състояние на трасето, за настрийките, за температурата на гумите и т.н. Натрупването на данни е сериозна работа за отборите от Indy или F1. В качеството си на любители ние трябва да правиме всичко възможно с помощта на молив и бележник. Също така ще ви потрябва и достатъчно разбиране на компонентите и техните взаимовръзки зада определите кои регулировки трябва да опитате.

Никога не правете повече от една настройка едновременно. Променете налягането в гумите или сменете стабилизатора, но не ги променяйте деновременно с цел да получите някаква полезна информация.

С времето ще ставате все по-опитни и опитни. И ще ви се поиска да имате автомобил с по-големи възможности да управлявате поведението му на пътя за да можете лесно да го завъртите на 180 градуса и да го насочите във всяка посока. Не бързайте. Докато не станете участник във Формула Атлантик и по-нагоре всичко това е врения път рано или късно да се размажеш и да станеш на пихтия. А за да станеш майстор са необходими навици и огромно количество практика и правилна настройка на окачването.

Сopyright (c) John Browne;

BMW CCA

BMW ACA Puget Sound Region

M3 LTW (PeeKay)

Suburban 2500 (Godzilla)

326 iX (Spunky the brave little car)

Перевод (C) Ivo Bossev