2.5. Избыточная и недостаточная поворачиваемость

В зависимости от поведения карта на повороте, определя­емого некоторыми конструктивными особенностями, можно опре­делить два основных типа машин. Избыточной поворачиваемостью называется такое поведение карта на повороте, при котором его задняя часть стремится оказаться снаружи дуги. Недостаточная поворачиваемость характеризует такое поведение карта, при котором наружу дуги поворота сносит передние колеса, несмотря на то, что они повернуты соответствующим образом. Можно сказать, что карт обладает недостаточной или избыточной поворачиваемостью. Следует заметить, что мы говорим о поведении карта на повороте при движении без тяги и торможения. Карты обоих типов показаны на рис. 8.

Идеальной конструкцией был бы карт с нейтральной устойчивостью, не имеющий недостаточной или избыточной пово-рачиваемости. Такой карт, преодолев границу сцепления, начал

Рис. 8. Карт номер 22 имеет избыточную поворачиваемость, номер 26 — недостаточную поворачиваемость

бы равномерно скользить всеми колесами. Некоторые отклонения, от столь идеального поведения карта на вираже можно полу­чить, прикладывая или убирая силу тяги от колес задней оси.

Характер устойчивости карта в первую очередь обусловлен распределением массы карта и водителя между осями и условия­ми взаимодействия шин с поверхностью дороги. На любом карте задняя ось нагружена больше, на нее приходится около 2/3 массы карта и спортсмена. Карт, как правило, должен иметь избыточную поворачиваемость, если протекторы шин имеют примерно одинаковые характеристики. Наблюдаемая в не­которых случаях недостаточная поворачиваемость объясняется обычно не конструкторской идеей, а неправильно подобранной геометрией установки и поворота передних колес. Такой карт поворачивается тяжело, передняя часть у него стремится за пре­делы траектории поворота, причем увеличение угла поворота передних колес ни к чему не приводит, В такой ситуации некоторую помощь может оказать приложение силы тяги к задним колесам.

2.6. Предельная скорость на вираже

Зная теоретические законы физики, которым подчиняется движение карта на повороте, определим наибольшую скорость, при которой еще не будет бокового заноса машины.

Сила трения шин по поверхности дороги Т= или равна суммарному давлению всех колес карта на дорогу, умноженному на коэффициент трения. Сила трения противодействует центро­бежной силе С, старающейся вытолкнуть карт за пределы дуги поворота. Предельной на вираже будет такая скорость, при которой сила трения равна центробежной силе. Центробеж­ная сила С = , где m — масса карта, v — скорость, r — радиус поворота. Из этой формулы следует, что увеличение скорости приведет к значительному росту центробежной силы, которая является функцией квадрата скорости.

При предельной скорости на повороте сила трения Т равна центробежной силе С (Т=С). Помня, что масса равна давле­нию карта на дорогу (весу), деленному на ускорение силы тя­жести g = 9,81 м/с2, можно получить, что v= Приведя в другую систему единиц получим, что v=3.6, км/ч. Зная радиус поворота (который легко измерить) и коэф­фициент трения, легко определить, с какой скоростью можно проехать поворот без скольжения шин по дороге. Чтобы не тратить времени на расчеты, скорость можно определить по диаграмме (рис 9), построенной на основании приведенной выше зависимости.

Надо помнить, что это теоре­тические расчеты, сделанные в предположении идеальных до­рожных условий. На практике нам пришлось бы внести массу поправок, учитывающих наклон дороги, изменение вида поверх­ности на повороте, атмосферные условия и многие другие фак­торы, вытекающие из конкрет­ной дорожной ситуации. Столь точный расчет нецелесообразен, а иногда и невозможен. Диа­грамма, показанная на рис 9, позволяет примерно оце­нить граничную скорость на по­вороте при различных условиях.

Рис. 9. Предельная ско­рость на повороте: 1-мокрая брусчатка; 2 -мок­рый асфальт; 3-сухая брус­чатка; 4 - мокрый бетон; 5 –сухой асфальт; 6 –сухой бетон