А теперь ещё раз поговорим о самом главном в физике движения. Все неприятности начинаются, когда на автомобиль действуют сразу несколько сил. Представьте себе такую ситуацию: автомобиль тормозит, потом поворачивает, причём вершина поворота находится на холме. Значит, на шины действуют силы отрицательного продольного ускорения, то есть торможения, бокового ускорения в повороте, да ещё и вертикального, так как машину подбросило на холме. Причём не строго по указанным векторам, а во всех направлениях.
Силы, действующие на шину в повороте можно представить в виде графического изображения, но сначала, чтобы лучше понять график, рассмотрим такой пример. Представьте себе, что хозяйка налила вам тарелку борща на кухне и вам следует проследовать с неё в столовую. «Хорошо, что ещё не до краёв налила!» - бормочете вы и внимательно смотрите на тарелку, чтобы не пролить суп. А он так и норовит пролиться через край по направлению вперёд и влево. Стоп! Почему вперёд и влево? Да потому что вы только что «затормозили» в конце коридора и повернули вправо. Точно так же и запас сцепления шин устремляется вперёд и вправо при торможении и повороте влево на нашем графическом изображении.
Посмотрите, как только вы снова пошли, суп устремился назад, точно так же как у автомобиля, трогающегося с места, загружается задняя ось, из-за чего сцепление задних шин возрастает. Первым предложил использовать окружность для графического изображения работы шины в повороте профессор Вунибальд Камм (1893-1966). Ученый работал в техническом университете города Штутгарта, что в Германии, на кафедре автомобили.
Можно предположить, что прежде чем господину Каму пришла в голову идея графически изобразить запас сцепления шины в повороте, он так же покружил с тарелкой супа в руках. Только это был не борщ, а немецкий гороховый «айнтопф», но на результаты эксперимента это не повлияло. Итак, силы, действующие на шину в повороте можно изобразить векторами. Эта сила может быть большой, средней или нулевой. Измерять её сейчас нет никакой необходимости, для нашего графика это неважно. Важно только что длинна стрелки изображает - «максимум», половина стрелки - «середину максимума» и ноль – «ничего». Направление стрелки возможно из центра ( это и есть центр масс автомобиля) в любую сторону, поэтому обведём вокруг окружность.
Расстояние от центра до окружности изображает в данном случае максимальное боковое или продольное ускорение. Что происходит на линии окружности? Это и есть зона «турбулентности» или серая зона, как её назвал Вальтер Рёрль. Здесь силы сцепления иссякают и уступают место силам скольжения. В этой зоне достигается максимальное сцепление шины с дорожным покрытием. Здесь шины находятся в состоянии контролируемой нестабильности. Окружность профессора Кама наглядно показывает, что тормозить и разгоняться в повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. . Если мы возьмем любую точку на этом круге отличную от точек пересечения с осями координат, спроецируем ее на оси координат, то, как раз и получим соотношение работы шины на торможение и поворот или разгон и поворот. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов.
Конечно, это голая теория, на практике всё немного иначе, но окружность профессора Камма помогает понять, как работает шина в повороте. Если мы пойдем несколько дальше, в третье измерение, то нам придётся иметь дело с полусферой профессора Камма. Её поверхность показывает вертикальное ускорение. Вспомним, что мы говорили о том, что вершина поворота может находиться на холме или на изломе. В этот момент машина станет легче, а вектор устремится в направлении поверхности полусферы, снижая сцепление шины с покрытием дороги. В этот момент способность шины поворачивать, разгоняться или тормозить будет сильно ограничена. А потом за разгрузкой подвески последует её сжатие и неизбежно возникнет прижимная сила. В этот момент вес машины увеличится, сцепление шин улучшится. Как это изобразить графически? Очень просто – увеличением окружности, отодвигающей зону начала скольжения. И это самый подходящий момент чтобы тормозить или поворачивать.
Подведём итог и суммируем вышесказанное. Управление автомобилем в движении создает силы, действующие на машину. Водитель может эти силы в процессе своей «борьбы» с дорогой и с машиной увеличивать или уменьшать, но они всё равно будут соответствовать различным законам физики. Эти законы изменить нельзя. Физика движения объясняет всё, что происходит с автомобилем на дороге. Грамотное управление автомобилем состоит в умении водителя понимать и не нарушать эти законы, а умело их использовать. Быстро, но безопасно ехать на автомобиле, это значит, умело балансировать на границе окружности профессора Кама. А в балансе главное чувствовать перемещение веса и не перебарщивать с ним. Иначе ваш борщ выплеснется из тарелки!
Ответить с цитированием
Сообщение от Alex_SW
