Руководство по настройке автомодели

Руководство по настройке автомодели

По материалам: M-Racing (RC-setup.com)
Автор перевода: Владислав Ярополов.

 

 

Это руководство предназначено для ознакомления с некоторыми концепциями и разъясняет, как различные настройки влияют на управляемость вашей автомодели. Мы надеемся, что это руководство будет полезным для начинающих и опытных водителей.

 

Угол развала (Camber)

Колесо с отрицательным углом развала.

Угол развала - это угол между вертикальной осью колеса и вертикальной осью автомодели, когда вы смотрите спереди или сзади автомодели. Если верхняя часть колеса находится дальше наружу, чем нижняя часть колеса, это называется положительным развалом. Если нижняя часть колеса находится дальше наружу, чем верхняя часть колеса, это называется отрицательным развалом.

Угол развала влияет на характеристики управляемости автомодели. В качестве основного правила, увеличение отрицательного развала улучшает сцепление на этом колесе при прохождении поворота (в определенных пределах). Это происходит потому, что это дает нам шину с лучшим распределением сил, возникающих в повороте, более оптимальный угол по отношению к дороге, увеличивающий пятно контакта и передающий силы через вертикальную плоскость шины, а не через поперечную силу через шину. Другой причиной использования отрицательного развала является тенденция резиновой шины перекатываться относительно себя при прохождении поворота. Если колесо обладает нулевым развалом, внутренний край пятна контакта шины начинает подниматься с земли, таким образом снижая площадь пятна контакта. Путем использования отрицательного развала, этот эффект снижается, таким образом максимизируя пятно контакта шины.

С другой стороны, для максимальной величины ускорения на прямом участке, максимальное сцепление будет получено, когда угол развала равен нулю и протектор шины параллелен дороге. Правильное распределение угла развала является главным фактором в конструкции подвески, и должно включать в себя не только идеализированную геометрическую модель, но и реальное поведение компонентов подвески: изгиб, искажение, эластичность и т.п.

Большинство автомоделей обладают некоторой формой подвески с двумя рычагами подвески, что позволяет вам регулировать угол развала (а также прирост развала).

 

Прирост развала (Camber Intake)

Прирост развала является мерой того, как изменяется угол развала при сжатии подвески. Это определяется длиной рычагов подвески и углом между верхним и нижним рычагами подвески. Если верхний и нижний рычаги подвески являются параллельными, развал не будет изменяться при сжатии подвески. Если угол между рычагами подвески составляет значительную величину, развал будет увеличиваться при сжатии подвески.

Определенная величина прироста развала является полезной для поддержания поверхности шины параллельной поверхности земли, когда автомодель накреняется в повороте.

Примечание: рычаги подвески должны быть или параллельны, или должны быть ближе к друг к другу на внутренней стороне (стороне автомодели), чем со стороны колес. Наличие рычагов подвески, которые ближе друг к другу на стороне колес, а не на стороне автомодели, будет приводить к радикальному изменению углов развала (автомодель будет вести себя изменчиво).

Прирост развала будет определять, как ведет себя центр крена автомодели. Центр крена автомодели в свою очередь определяет, как будет происходить перенос веса при прохождении поворотов, а это оказывает существенное влияние на управляемость (более подробно об этом смотрите далее).

 

 

Угол кастера (Caster Angle)

Угол кастера (или кастора) является угловым отклонением от вертикальной оси подвеса колеса в автомодели, измеряемом в продольном направлении (угол поворотной оси колеса, если смотреть сбоку автомодели). Это угол между линией шарниров (в автомодели - воображаемая линия, которая проходит через центр верхней шаровой опоры к центру нижней шаровой опоры) и вертикалью. Угол кастера может быть отрегулирован для оптимизации управляемости автомодели в определенных ситуациях вождения.

Шарнирные точки поворота колеса наклонены таким образом, что линия, проведенная через них, пересекает поверхность дороги немного спереди точки контакта колеса. Целью этого является обеспечение некоторой степени самоцентрируемости рулевого управления - колесо катится позади оси поворота колеса. Это облегчает управление автомоделью и улучшает ее стабильность на прямых участках (снижая тенденцию к отклонению от траектории). Избыточный угол кастера сделает управление более тяжелым и менее отзывчивым, тем не менее, во внедорожных соревнованиях, большие углы кастера используются для улучшения прироста развала при прохождении поворотов.

 

Угол Акермана

Принцип Аккермана в рулевом управлении - это геометрическое расположение рулевых тяг автомодели, сконструированное для решения проблемы необходимости следования внутренних и внешних колес в повороте по различным радиусам.

Когда автомодель поворачивает, она следует пути, который является частью его окружности поворота, центр которой находится где-то вдоль линии, проходящей через заднюю ось. Повернутые колеса должны быть наклонены так, чтобы они оба составляли угол в 90 градусов с линией проведенной из центра окружности через центр колеса. Поскольку колесо на внешней стороне поворота будет идти по большему радиусу, чем колесо на внутренней стороне поворота, оно должно быть повернуто на другой угол.

Принцип Аккермана в рулевом управлении автоматически урегулирует это путем перемещения рулевых шарниров внутрь так, чтобы он находились на линии, проведенной между осью поворота колеса и центром задней оси. Рулевые шарниры соединены жесткой тягой, которая в свою очередь является частью рулевого механизма. Такое расположение гарантирует, что при любом угле поворота, центры окружностей, по которым следуют колеса, будут находиться в одной общей точке.

 

Центр крена (Roll center)

Центр крена автомодели является воображаемой точкой, отмечающей центр, вокруг которого происходит крен автомодели (в поворотах), если смотреть спереди (или сзади).

Положение геометрического центра крена диктуется исключительно геометрией подвески. Официальное определение центра крена звучит так: "Точка на поперечном сечении через любую пару центров колес, в которой боковые силы могут быть применены к подпружиненной массе без создания крена подвески".

Значение центра крена может быть оценено только в том случае, когда учитывается центр массы автомодели. Если есть различие между положениями центра масс и центра крена, то создается "плечо момента". Когда автомодель испытывает боковое ускорение в повороте, центр крена перемещается вверх или вниз, и размер плеча момента, объединенный с жесткостью пружин и стабилизаторов поперечной устойчивости, диктует величину крена в повороте.

Геометрический центр крена автомодели может быть найден с помощью следующих основных геометрических процедур, когда автомодель находится в статическом состоянии:

 

 

Проведите воображаемые линии параллельно рычагам подвески (красного цвета). Затем проведите воображаемые линии между точками пересечения красных линий и нижними центрами колес, как показано на рисунке (зеленого цвета). Точка пересечения этих зеленых линий является центром крена.

Вам необходимо отметить, что центр крена перемещается, когда подвеска сжимается или поднимается, поэтому в действительности это мгновенный центр крена. Насколько этот центр крена перемещается при сжатии подвески, определяется длиной рычагов подвески и углом между верхними и нижними рычагами подвески (или регулируемых тяг подвески).

При сжатии подвески, центр крена поднимается выше и плечо момента (расстояние между центром крена и центром тяжести автомодели (CoG на рисунке)) будет уменьшаться. Это будет означать, что при сжатии подвески (например, при прохождении поворота), автомодель будет иметь меньшую тенденцию крениться (что хорошо, если вы не хотите перевернуться).

Когда вы используете шины с высоким сцеплением (микропористая резина), вы должны установить рычаги подвески таким образом, чтобы центр крена значительно поднимался при сжатии подвески. Дорожные автомодели с ДВС обладают очень агрессивными углами рычагов подвески для поднятия центра крена при прохождении поворотов и предотвращения переворачивания при использовании шин из микропористой резины.

Использование параллельных, равной длины рычагов подвески, приводит к фиксированному центру крена. Это означает, что при наклоне автомодели, плечо момента будет принуждать автомодель крениться все больше и больше. В качестве основного правила, чем выше центр тяжести вашей автомодели, тем выше должен быть центр крена для того, чтобы избежать переворачиваний.

 

Демпфирование (Damping)

Демпфирование - это контроль движения или колебания с помощью использования гидравлических амортизаторов. Демпфирование контролирует скорость перемещения и сопротивление подвески автомодели. Автомодель без демпфирования будет совершать колебания вверх и вниз. С помощью подходящего демпфирования, автомодель будет возвращаться обратно в нормальное состояние за минимальное время. Демпфирование в современных автомоделях может контролироваться с помощью увеличения или уменьшения вязкости жидкости (или размера отверстий в поршне) в амортизаторах.

 

Круг сил (Circle of forces)

Круг сил является полезным способом думать о динамическом взаимодействии между шиной автомодели и поверхностью дороги. На диаграмме ниже мы смотрим на колесо сверху, так что поверхность дороги лежит в плоскости x-y. Автомодель, к которой присоединено колесо, перемещается в положительном y направлении.

 

В этом примере, автомодель будет поворачивать направо (т.е. положительное x направление направлено к центру поворота). Обратите внимание, что плоскость вращения колеса находится под углом к реальному направлению, в котором перемещается колесо (в положительном y направлении). Этот угол является углом бокового увода.

Предел величины F ограничен пунктирным кругом, F может быть любой комбинацией компонентов Fx (поворот) и Fy (ускорение или торможение), которая не превосходит пунктирного круга. Если комбинация сил Fx и Fy выходит за границы круга, шина теряет сцепление (вы скользите или вас заносит).

В этом примере, шина создает компонент силы в направлении x (Fx), которая, при передаче к шасси автомодели через систему подвески в комбинации со сходными силами от остальных колес, будет вызывать поворот автомодели направо. На диаметр круга сил и, следовательно, на максимальную горизонтальную силу, которую может создавать шина, влияет множество факторов, включая конструкцию шины и ее состояние (возраст и температурный диапазон), качество дорожной поверхности и вертикальная нагрузка на колесо.

 

Критическая скорость

Автомодель с недостаточной поворачивемостью обладает сопутствующим режимом нестабильности, называемым критической скоростью. При приближении к этой скорости управление становится все более чувствительным. На критической скорости скорость рыскания становится бесконечной, то есть, автомодель продолжает поворачивать даже при выпрямленных колесах. На скоростях выше критической простой анализ показывает, что угол поворота должен быть реверсирован (контр-руление). Автомодель с недостаточной поворачиваемостью этому не подвержена, это одна из причин, по которой высокоскоростные автомодели настраивают на недостаточную поворачиваемость.

 

Руководство по настройке автомодели

По материалам: M-Racing (RC-setup.com)
Автор перевода: Владислав Ярополов.

 

 

Это руководство предназначено для ознакомления с некоторыми концепциями и разъясняет, как различные настройки влияют на управляемость вашей автомодели. Мы надеемся, что это руководство будет полезным для начинающих и опытных водителей.

 

Угол развала (Camber)