Configurazione dell’auto da corsa – Principi di trazione

Capire i nostri obiettivi per andare veloce

Vedi tutte e 4 le fotoBob BolleswriterOct 24, 2010

Ho ricevuto e-mail che mi dicono che alcuni lettori non capiscono bene come inserire tutte le informazioni che presentiamo in un pacchetto che li aiuti a migliorare la loro auto e dia loro la possibilità di vincere. Capisco che tutto questo può essere un po’ confuso se non si conoscono gli obiettivi finali.

Abbiamo analizzato queste informazioni da voi nel numero di luglio ’09 e abbiamo deciso di presentarle di nuovo con un nuovo titolo e un nuovo approccio. Se l’avete letto prima, rileggetelo e cercate di capire che tutto quello che facciamo è per rendere felici le gomme. Se non l’avete mai visto prima, posso dirvi che quello che viene presentato qui è una delle informazioni più importanti e significative che otterrete mai da nessuna parte.

Quando iniziamo a capire come le varie impostazioni e procedure influiscono sulla quantità di trazione delle nostre auto da corsa, possiamo preparare meglio l’auto per la gara. Ciò di cui abbiamo bisogno è il controllo della trazione, non di tipo elettronico, ma un approccio alla nostra progettazione e alla configurazione della vettura che aumenti la trazione. Quello che segue è un tentativo di aiutarvi a capire le influenze più basilari che influenzano le prestazioni di qualsiasi auto da corsa e a limitare la velocità di percorrenza delle curve. Conoscere queste influenze vi aiuterà a costruire una maggiore trazione.

Con più trazione, possiamo frenare più forte, andare più veloce nelle curve e accelerare sempre più velocemente fuori dalle curve. Tutto ciò che facciamo con l’assetto delle auto da corsa, la preparazione del motore esterno, la messa a punto dell’aerodinamica e la tecnologia della trasmissione è legato al tentativo di sviluppare una maggiore trazione.

La tecnologia per il potenziamento della trazione è cresciuta negli ultimi tempi. Abbiamo imparato collettivamente cosa vogliono le gomme e in qualche modo come dare loro l’opportunità di mantenere il grip con la superficie da corsa, per quanto le leggi della fisica lo permetteranno. Diciamocelo, ci sono limiti a tutto in questo mondo fisico, quindi andiamo alla ricerca del limite ultimo. Cerchiamo di imparare a riconoscere quando arriviamo al limite, in modo da poter smettere di cercare per non tornare indietro.

Il principio dell’arresto quando si è in vantaggio è vero nello sviluppo di un buon pacchetto di movimentazione e rimane vero quando si sviluppa il miglior pacchetto di trazione. Sapere quando si è andati abbastanza lontano. In questo caso si applica la regola del 99%. Se avete l’auto più veloce sul campo, qualsiasi cambiamento effettuato ha una probabilità del 99% di rallentarvi.

Il pacchetto di parole è importante, perché potremmo usare diversi approcci diversi allo stesso tempo per migliorare la trazione. Raramente interferiscono l’uno con l’altro e ognuno di essi aggiungerà qualcosa al pacchetto. Collettivamente, possono aggiungere un netto miglioramento della trazione disponibile quando sono sotto tensione.

I pneumatici sono la chiave

E’ stato detto più volte in precedenza dalla maggior parte degli autori di tecnologie da corsa che tutto ciò che facciamo in relazione all’assetto del telaio si riduce a far lavorare più duramente le gomme. Le gomme sono il collegamento definitivo tra l’auto e la superficie da corsa. Sono molti di più i piloti che sono stati squalificati per pneumatici illegali rispetto a qualsiasi altra infrazione. Questo perché il miglioramento dell’aderenza rappresenta il maggior guadagno in termini di prestazioni.

Il concetto di prestazioni dei pneumatici è sempre in primo piano quando si cerca di capire come migliorare le prestazioni complessive della nostra auto da corsa. E’ di nuovo in cima alla lista quando si parla di trazione. Qui sono elencate sette aree di influenza che influenzano direttamente la quantità di trazione che un set di pneumatici per lo sterrato o l’asfalto svilupperà:

Caricamento verticale

Aumentando la quantità di carico verticale (peso) sul pneumatico si aumenta la trazione, ma in modo non lineare. Vale a dire che aumentando il carico su un pneumatico si aumenta la trazione, ma non in multipli esatti. Se un pneumatico ha una quantità di trazione “X” con 400 libbre di peso, la trazione sarà meno del doppio, poiché applichiamo 800 libbre di carico su di esso. La quantità di trazione sarà inferiore a 2 volte X.

Articolo molto interessante
Telaio Super Late Model Chassis con una torsione - Hess Racing Products

Contatto Patch

Le dimensioni e il carico trasversale della sezione della toppa di contatto aiutano a determinare la trazione che avremo per un particolare pneumatico. Un effetto aggiunto relativo alla toppa di contatto e alla trazione comporta la scanalatura e la laminazione con pneumatici sporchi e sarà discusso in seguito.

La riduzione della pressione dell’aria di solito aumenta le dimensioni della toppa del pneumatico che sembra migliorare la trazione, ma pressioni eccessivamente basse o alte possono ridurre il carico su porzioni di pneumatico in modo da ridurre il carico totale del pneumatico e si finisce per avere meno trazione disponibile per quel pneumatico. C’è una pressione d’esercizio ottimale per ogni pneumatico che offre la massima area di contatto e lo stesso carico su tutta la larghezza del pneumatico.

La campanatura influisce anche sulle dimensioni e sul caricamento della sezione trasversale della toppa di contatto. Il corretto angolo di campanatura compensa la deflessione dei fianchi del pneumatico, poiché la forza laterale viene applicata quando si gira la macchina. Più o meno curvatura rispetto a quella ideale significa che un lato del pneumatico sopporterà un carico maggiore rispetto all’altro e questo riduce anche la trazione.

Trucco chimico

La composizione chimica della mescola della gomma aiuta a determinare quanta trazione è disponibile da un pneumatico. Un pneumatico più morbido fornisce una maggiore trazione, ma la quantità massima di trazione che può essere utilizzata per un lungo periodo di tempo riguarda il modo in cui il pneumatico resiste al calore e all’usura.

Un pneumatico un po’ più duro a volte può reggere meglio ed essere più veloce verso la fine della gara quando le gomme hanno accumulato molto calore e sono ben consumate dopo un certo numero di giri. Il modo in cui un pneumatico più morbido aderisce meglio è nel modo in cui si adatta alle irregolarità della superficie della pista. Un pneumatico più duro percorrerà i piccoli avvallamenti e le depressioni dell’asfalto o dello sporco, mentre un pneumatico più aderente riempirà quelle aree per creare una maggiore superficie di contatto con la pista.

C’è una linea sottile tra l’essere abbastanza morbido da riempire gli spazi vuoti e l’essere troppo morbido e causare il distacco della gomma e l’eccessiva usura. Le aziende produttrici di pneumatici da corsa sperimentano costantemente le mescole per far aderire meglio il pneumatico, pur mantenendo una durata di vita decente.

Angolo di attacco

La quantità di trazione disponibile di un pneumatico può effettivamente essere migliorata semplicemente aumentando il suo angolo di attacco rispetto alla direzione della vettura, ma solo fino a un punto. Dal rettilineo, possiamo girare la ruota e con ogni grado di angolo di deviazione dalla direzione di marcia, la trazione del pneumatico aumenta.

C’è un punto che raggiungiamo dove il guadagno si riduce e ci avviciniamo al limite dell’angolo di attacco che il pneumatico può gestire. Una volta raggiunto quel punto, andare oltre provoca un’improvvisa perdita di aderenza e la trazione si riduce drasticamente. Il pneumatico scivolerà poi sulla superficie della pista. Questo principio vale per tutti e quattro i nostri pneumatici, siano essi anteriori o posteriori. Vi forniremo maggiori informazioni su questo argomento più avanti.

Caricamento uguale

Abbiamo parlato molto di cercare di raggiungere un equilibrio nel vostro impianto, ma cosa significa esattamente? Equilibrio in senso dinamico è quando si hanno entrambe le estremità dell’auto che lavorano insieme e cercano di fare la stessa cosa. In una situazione in curva, fare la stessa cosa si riduce tutto a voler rotolare con la stessa angolazione. Tutto ciò da cui è influenzato un sistema di sospensioni si riduce a un semplice, ma completo risultato finale, un angolo di rollio che il sistema sta cercando di raggiungere.

Articolo molto interessante
Choppin' A Chevy Part II - Tech

È l’incontro dei desideri delle sospensioni anteriori e posteriori che provoca il corretto trasferimento dei carichi in curva. Quello che si ottiene da questo abbinamento di angoli di rollio è il miglior carico di tutti i pneumatici in combinazione che darà la massima trazione, punto. Ecco perché.

Una coppia di pneumatici opposti (pneumatici sullo stesso asse, alla stessa estremità della vettura) svilupperà la massima trazione quando sono ugualmente caricati. Questa è un’affermazione generalmente vera che è stata fatta molte volte in passato in innumerevoli pubblicazioni. Un’auto che non è veloce come le altre, ma neutra nella maneggevolezza, probabilmente non ha un assetto dinamicamente bilanciato in cui entrambe le estremità lavorano insieme.

Un esempio di questo è quando la sospensione posteriore cerca di rotolare ad un angolo maggiore rispetto all’anteriore. Il carico in eccesso sarà trasferito dall’anteriore sinistro all’anteriore destro causando un carico più diseguale delle gomme anteriori e quindi una minore trazione.

In questo scenario l’auto sarebbe stretta, ma per renderla neutrale nella maneggevolezza, riduciamo il peso trasversale, che scarica la LR e la RF rendendo entrambe le estremità meno cariche e quindi con conseguente minore trazione per entrambe le estremità. La macchina sarà neutrale nella maneggevolezza, ma più lenta nelle curve.

Configurazione della traccia

La forma della pista sia per lo sterrato che per l’asfalto può influenzare la trazione disponibile in diversi modi. Abbiamo bisogno di sapere qualcosa su come la pista è inclinata, su come cambia l’angolo di inclinazione in entrata e in uscita di curva e su come potrebbe cambiare il raggio della curva.

Un tracciato molto inclinato è molto indulgente quando si tratta di avere bisogno di trazione per accelerare in uscita di curva. C’è così tanto carico aggiunto sulle gomme dalla deportanza meccanica della bancata e dalle forze laterali associate, che molte volte le gomme sono caricate al punto che non riusciamo a sgonfiarle in condizioni normali con un assetto bilanciato. Le piste dove ci preoccupiamo di uscire dalle curve sono quelle più piatte e con meno aderenza alla superficie.

Inoltre, la severità del cambiamento dell’angolo di inclinazione della superficie da corsa nelle transizioni della pista in cui stiamo frenando e accelerando in uscita di curva può causare cambiamenti nell’angolo di inclinazione del telaio che lavora per scaricare uno o più pneumatici. Questo può causare un carico più disuguale e quindi ridurre la trazione.

Una pista che passa da un’alta bancata a una bassa bancata abbastanza rapidamente può far scaricare rapidamente la gomma posteriore sinistra rendendo l’auto sciolta. Ci sono due modi in cui questo può accadere. Uno è quando il bordo esterno della pista scende in elevazione e il pneumatico anteriore destro segue la discesa, il carico si riduce in corrispondenza del pneumatico posteriore sinistro causando la perdita di trazione in quel pneumatico se l’impostazione di rimbalzo dell’ammortizzatore è troppo alta.

L’altro problema si verifica quando il bordo interno della pista si alza in corrispondenza dell’elevazione del bordo esterno della pista. Quando il pneumatico anteriore sinistro si alza, la coppia di pneumatici LF e RR diventa più caricata momentaneamente causando la perdita di carico nella coppia di pneumatici opposti. La perdita della percentuale di peso trasversale (da RF a LR) fa sì che l’auto perda trazione nella parte posteriore.

Una pista che ha un raggio decrescente nell’ultima parte di una delle curve può far sì che una vettura sviluppi una condizione di scioltezza in quel punto. Di solito, i vecchi tracciati originariamente sterrati e poi asfaltati mantengono un tratto anteriore rettilineo e uno posteriore arrotondato “subito dopo”. Questa forma a “D” fa sì che le curve 1 e 4 abbiano un raggio minore rispetto alle curve 2 e 3 per questo motivo. Quindi, la curva 4 è difficile da accelerare a causa del raggio decrescente.

Ricordate che abbiamo detto che la trazione aumenta per un set di pneumatici opposti quando aumentiamo l’angolo di attacco (in parole povere, questo è quando giriamo di più il volante). Se l’auto è neutra in e attraverso la metà delle curve, poi come ci avviciniamo alla parte più stretta della curva oltre la metà, dove il raggio è meno, abbiamo bisogno di girare il volante più e che produce più trazione anteriore rispetto alla trazione posteriore.

Articolo molto interessante
Chassis Tech - The City Boy Is Well Hung!

L’equilibrio di cui abbiamo goduto a metà curva è ora sconvolto e la macchina si allenta proprio quando stiamo tornando all’acceleratore. Questo causa la perdita di trazione posteriore. Studieremo in seguito come compensare questo inconveniente.

La superficie da corsa

La superficie su cui gareggiamo determina in gran parte la quantità di trazione disponibile e guarderemo separatamente le piste sterrate e quelle asfaltate. Sulle piste sterrate, la quantità di umidità determina la quantità di aderenza che la pista ci dà per la maggior parte. Le gobbe, le scanalature, gli angoli di inclinazione e il raggio complessivo contribuiscono a determinare la quantità di aderenza disponibile per la trazione in curva. L’impostazione relativa agli urti, alle molle e alla geometria anteriore e posteriore aiutano a determinare quanta trazione sarà disponibile per un certo insieme di condizioni.

Sulle piste di asfalto, e anche su alcune piste “sterrate” che sono state oliate al punto di essere quasi asfaltate, la superficie è più consistente e, a parte buche o dossi e dossi, ci si può aspettare che l’aderenza sia la stessa nel corso dell’evento. L’asfalto più piatto e l’asfalto più vecchio impone la necessità di maggiori sforzi per il controllo della trazione.

Conclusione

Ora che abbiamo una sorta di comprensione di ciò che influisce sulla trazione delle gomme della nostra auto da corsa, dobbiamo pensare alle nostre impostazioni in modo da poter utilizzare queste informazioni per migliorare la quantità complessiva di trazione delle nostre gomme.

Gran parte di ciò che presentiamo mese per mese riguarda i componenti e i metodi che possiamo utilizzare per promuovere l’equilibrio nelle nostre configurazioni. Come avete letto sopra, quando selezioniamo le corrette velocità delle molle, le posizioni del centro del rullo anteriore e posteriore, le impostazioni degli ammortizzatori e la distribuzione del carico, potremo godere della massima trazione di cui è capace la nostra auto.

La coppia del motore promuove un carico uguale
.
C’è un effetto che aiuta a promuovere la trazione che ogni auto di serie ha, ma pochi si rendono conto, è l’effetto della coppia del motore. Quando torniamo sull’acceleratore, la coppia derivante dalla rotazione del motore, attraverso l’albero motore, cerca di ruotare tutta la parte posteriore in senso antiorario se vista dalla parte posteriore. Questa azione, o forza, carica sia il pneumatico posteriore sinistro che quello anteriore destro. Quando queste due curve sono più cariche, la percentuale di peso trasversale sale e l’auto si stringe. Inoltre, se il pneumatico RR supportasse più peso rispetto al pneumatico LR, allora con questo effetto, i due pneumatici posteriori sarebbero più equamente caricati fornendo più trazione.

Una domanda spesso posta è perché la macchina non si allenta immediatamente quando facciamo il pieno se le gomme posteriori stanno già fornendo tutta la loro trazione disponibile per tenere la macchina lontana dal muro. L’introduzione della potenza causerebbe la perdita di trazione delle gomme se non fosse per l’effetto aggiunto della coppia del motore. Non c’è modo di migliorare questo effetto e l’entità dipende dalla quantità di coppia che il motore sviluppa ad un determinato numero di giri rispetto alla larghezza delle gomme posteriori. Più ampia è la larghezza della carreggiata posteriore, minore sarà l’effetto che la coppia avrà sull’aggiunta di carico alla LR.

Vedi tutte e 4 le foto

Gratis Preventivo gratuito da un Rivenditore locale

e-mail newsletter

Notizie sulle auto, recensioni e altro ancora!

SEGNARE UP

Lascia un commento