Что такое центр тяжести автомобиля, и на что он влияет — Лайфхак
- Лайфхак
- Вождение
Фото https://www.thesun.co.uk
Под центром тяжести автомобиля подразумевается условная точка, в которой сосредоточен весь его вес. От ее расположения зависит распределение веса по осям машины, и в легковушках эта нагрузка разделяется по ним примерно поровну. От размещения центра тяжести зависит устойчивость, а следовательно, и управляемость машины.
Иван Флягин
Нагружая автомобиль тяжелой поклажей, мы можем запросто сместить его центр тяжести. Поэтому делать это надо с умом, иначе машина во время движения будет склонна к опрокидыванию. Например, при перегруженном багажнике на крыше центр тяжести сместится вверх. Впрочем, он все равно окажется выше, даже если забить неподъемным барахлом салон и багажник. Так что в любом случае груженая машина на дороге менее устойчива, чем пустая.
Как раз высота центра тяжести автомобиля влияет на перераспределение нормальных реакций по колесам при разгонах и торможении, а также при кренах автомобиля во время поворотов.
Чем выше находится центр тяжести, тем меньше его устойчивость, и больше его склонность к опрокидыванию. Чтобы это понять, достаточно представить, что происходит при разгоне, торможении и в поворотах с движущимся подъемным краном.
Неслучайно инженеры стремятся разместить центр тяжести автомобиля как можно ближе к поверхности дороги, чтобы конструкция была максимально устойчива во время движения. Неслучайно спортивные машины имеют низкий клиренс. Так что кроссовер с большим дорожным просветом в сравнении с седаном всегда будет менее устойчив.
Еще одна важная величина — сила тяжести. Речь идет о весе автомобиля, сосредоточенном в его центре тяжести, откуда эта сила направлена к центру Земли. Движущейся прямо транспортное средство будет сохранять продольную и поперечную устойчивость до тех пор, пока линия действия силы тяжести не выйдет за пределы периметра четырех колес, которые являются точками опоры автомобиля. Как только вектор направления силы тяжести автомобиля сместится за пределы площади, ограниченной колесами, автомобиль тут же потеряет устойчивость и может опрокинуться.
Например, во время прохождения поворотов на высокой скорости линия действия силы тяжести сдвигается в бок под воздействием инерции на автомобиль — во внешнюю сторону поворота. В этом случае высок риск опрокидывания. При крутом спуске с горы в случае экстренного торможения вектор направления силы тяжести резко смещается вперед, провоцируя автомобиль к продольному опрокидыванию. И чем больше скорость, тем выше шанс потерять равновесие во время любых маневров.
- Автомобили
- Тест-драйв
Как стать жертвой шведской контролируемой агрессии
9468
- Автомобили
- Тест-драйв
Как стать жертвой шведской контролируемой агрессии
9468
Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:
- Telegram
- Яндекс.Дзен
безопасность дорожного движения, технология, автопутешествие
Центр тяжести автомобиля
При расчете автомобиля необходимо учитывать важные этапы компоновки и конструирования автомобиля.
Сегодня мы с вами будем определять центр тяжести автомобиля и распределения его массы по осям.
Для расчета весовых характеристик автомобиля в расчет обычно принимается масса взрослого человека (около 70кг), а для детей 35 кг. Центр массы взрослого человека принимается на обоснованном расстоянии от нижней крайней точки спинки сиденья и составляет 200 мм. Чтобы определить массу, приходящуюся на одну ось необходимо использовать уравнение моментов.
Сейчас мы рассмотрим расчет распределения нагрузки задней оси:
Gt — это сила тяжести рулевой колонки автомобиля; G1 — сила тяжести рулевого управления автомобиля; G2— сила тяжести кардана автомобиля; G3— сила тяжести силового агрегата автомобиля; G4 — сила тяжести передних сидений автомобиля; G5 — сила тяжести аккумулятора автомобиля; G6 — сила тяжести кузова; G7— сила тяжести задних сидений; G8 — сила тяжести задней подвески автомобиля и моста; С9 — сила тяжести задних колес; G 10 — сила тяжести глушителя выпускной системы автомобиля; G11- сила тяжести запасного колеса; l1,l2.
Проектирование автомобиля осуществляется с использованием следующих параметров: масса отдельных частей автомобиля, сухая масса автомобиля, реальные массы агрегатов. Сила тяжести определяется в Ньютонах для этого необходимо получить произведение массы автомобиля, умноженной на коэффициент 9,8. Еще необходимо найти в справочнике массу всех агрегатов и узнать расстояние агрегатов и механизмов до осей автомобиля. Для определения силы тяжести, которая приходится на задний мост необходимо сложить произведения сил тяжести умноженных на расстояния между осями до центра масс агрегата или механизма и разделить на расстояние между принятыми осями автомобиля. Во время расчета принимаем знаки соответствующие математическим выражениям.
Во время рассмотрения оси, справа от нее существует момент силы, произведение сил тяжести на расстояние, тогда принимается знак «+», а моменты сил слева от оси принимаются со знаком «-».
Среднестатистические значения центров масс отдельных узлов и агрегатов автомобилей, выраженные в кг.
Для определения силы тяжести, которая приходиться на другую ось можно воспользоваться таким же методом.
Во время проектирования автомобиля не достаточно построить изображение и дизайн на бумаге. Если проектируется пространство и посадочное место для водителя, необходимо изготовить специальный макет, который создается в натуральную величину , то же самое применяем и к внешнему облику автомобиля, необходимо построить макет, который будет полностью соответствовать параметрам кузова автомобиля. С этого момента можно поговорить и о дизайне кузова автомобиля и его компоновке.
Каждый конструктор ставит перед собой задачу создать, что-то такое чего раньше еще не было, так и в автомобильной отрасли автомобиль должен быть единственным в своем роде, оригинальным.
Требования к проектируемым автомобилям должны соответствовать определенной направленности и динамичности.
Когда автомобиль движется в пространстве, его внешние детали испытывают сопротивления воздуха. Сопротивление воздуха оказывает огромное влияние на расход мощности автомобиля. Конструкторы ставят задачу уменьшить повышенное сопротивление воздуха. И скорость движения равно пропорциональна потери мощности на воздушное сопротивление.
Для того чтобы разобраться в вопросах потери мощности, необходимо разобраться в
1) Аэродинамическое сопротивление формы автомобиля в движении;
2) Индуктивное сопротивление;
3) Сопротивление внутренних потоков.
Аэродинамическое сопротивление. В большей части сопротивление воздуха зависит от формы и поверхности автомобиля. Поверхность кузова автомобиля влияет на обтекание воздухом и плавность хода. Идеальной в этом смысле является капельная форма кузова. Для создания идеального автомобиля следует избегать остро выраженных углов, и создавать легкие гладкие поверхности кузова автомобиля.
Индуктивное сопротивление зависит от подъемной силы автомобиля, которая возникает при понижении давления в верхней части автомобиля и повышения давления в нижней части в районе днища. Такой принцип сопротивления очень подобает движению самолетного крыла. Такой вид сопротивления воздуху можно отметить на высоких скоростях движения автомобиля. Чтобы уменьшить индуктивное сопротивление используют вспомогательные устройства, такие как спойлеры, антикрылья, подвесы.
Поверхностное сопротивление возникает вследствие трения мелких частиц воздуха, которые следуют по касательной, направляясь к поверхности кузова автомобиля.
Поэтому покрытия кузова имеет тоже очень важную роль.
Интерференционное сопротивление это сопротивление, создаваемое различными частями деталей автомобиля, которые выступает за его пределы. Эти элементы могут создавать собственные сопротивления. Способы уменьшения интерференционного сопротивления могут крыться в установке специальных ручек, обода фар, форменных наружных зеркал, ветровых стекол.
Зоны сопротивления, создаваемые потоком воздуха.
Чтобы уменьшить сопротивление воздуха каналы входа потока воздуха должны быть размещены внутри кузова, где создается наибольшее давление (передняя часть кузова, зона, находящаяся в районе переднего бампера, и у бокового стекла). Каналы, которые будут выпускать воздух из кузова выполнять пропорционально и в зоне разряжения (задняя часть кузова, передние крылья, район кузова вблизи заднего стекла).
Компоновка необходима для решения стратегического направления при создании конструкции кузова.
В процессе создания компоновки отдельные элементы приходится изменять, править, экспериментировать, рассчитывать
Компоновка автомобиля выполняется в трех видах. Компоновочные чертежи включают: вид сбоку, спереди и сверху. Для точности выполнения компоновки автомобиля строится специальная сетка с установленными расстояниями между линиями в 200 мм. Пример компоновочного чертежа вы можете увидеть на рисунке.
Как рассчитать положение центра тяжести – Как отрегулировать и настроить подвеску Секреты
Определение положения центра тяжести (которое также упоминается в этом посте как ЦТ) очень важно, если вы хотите начать понимать, как работает ваш автомобиль и почему он обрабатывает так, как он делает. Определение положения центра тяжести — это первый шаг в определении того, почему ваш автомобиль так сильно кренится, а также помогает рассчитать момент крена.
Это также один из этапов, необходимых, если вы хотите рассчитать оптимальную жесткость пружины для своего гоночного автомобиля. Ниже приведен метод, используемый для расчета статического положения центра тяжести вашего автомобиля.
Необходимое оборудование
Для точного определения положения центра тяжести вам потребуется следующее оборудование:
- Набор угловых грузов
- Рулетка
- Гидравлический домкрат или подъемное оборудование
Перед началом работы
Чтобы получить точный результат, перед началом работы необходимо выполнить следующие шаги:
- Подготовьте жесткие металлические блокировочные стержни, которые эффективно заблокируют передние амортизаторы. Они потребуются позже.
- Убедитесь, что все жидкости заполнены
- Масса места водителя, эквивалентная массе водителя
- Отсоединить стабилизатор поперечной устойчивости
Элементы для измерения
Есть несколько параметров, которые необходимо измерить либо с помощью рулетки, либо с помощью угловых грузов, чтобы рассчитать положение центра тяжести.
В приведенной ниже таблице показаны все элементы, которые необходимо измерить, и ее можно использовать для отслеживания измерений, которые будут использоваться в уравнениях, приведенных ниже.
| Измеряемый параметр | Вес (кг) | Длина (м) | Угол (градусы) | Процент (%) |
| Передний левый угол | ————– | ——————- | ——————- | |
| Передний правый угол | ————– | ——————- | ——————- | |
| Задний левый угол | ————– | ——————- | ——————- | |
| Задний правый угол | ————– | ——————- | ——————- | |
| Передний вес в процентах | —————- | ————– | ——————- | |
| Левый процент веса | —————- | ————– | ——————- | |
| Колесная база | —————- | ——————- | ——————- | |
| Ширина передней гусеницы | —————- | ——————- | ——————- | |
| Ширина задней колеи | —————- | ——————- | ——————- | |
| Общий вес | ————– | ——————- | ——————- | |
| Поднят передний груз | ————– | ——————- | ——————- | |
| Высота поднята по вертикали | —————- | ——————- | ——————- | |
| Длина смежного этажа | —————- | ——————- | ——————- | |
| Угол подъема | —————- | ————– | ——————- | |
| Передняя массовая замена | ————– | ——————- | ——————- | |
| Высота оси | —————- | ——————- | ——————- |
Прежде чем продолжить, вы должны убедиться, что все ваши высоты дорожного просвета установлены на желаемые высоты и не будут изменены после этого расчета.
Кроме того, аналогично тому, как вы утяжеляете свой автомобиль в повороте, стабилизаторы поперечной устойчивости должны быть отсоединены из стороны в сторону, чтобы устранить любое статическое кручение из системы подвески.
Этап измерения
Первыми измерениями, которые нужно снять с автомобиля, являются ширина колеи и колесная база. Самый простой способ измерить это — провести рулеткой от центра переднего колеса вниз по боку автомобиля к центру заднего колеса. Это даст вам колесную базу. Запишите это в таблице выше в метрах. Далее измерьте ширину дорожки. Для этого проведите рулетку от центра шины спереди по ширине автомобиля к центру шины с другой стороны автомобиля. Если ваши передние колеса расставлены шире, чем задние, или наоборот, запишите ширину передней и задней колеи в приведенную выше таблицу.
Когда эти измерения завершены и записаны в таблицу, пришло время измерить некоторые веса.
Поместите автомобиль на угловые весы, убедившись, что давление во всех шинах соответствует тому, которое вы будете использовать на треке.
Кроме того, убедитесь, что все остальные проверки настройки выполнены, как указано в статье «Как утяжелить автомобиль на поворотах». Это обеспечит точное измерение.
Угловые грузики точно покажут 5 вещей:
- Масса переднего правого колеса
- Передняя левая масса
- Масса задняя правая
- Масса задняя левая
- Общая масса
Снимите эти показания с весов и внесите их в приведенную выше таблицу, убедившись, что масса измеряется в кг. Если нет, то перед вводом данных в таблицу переведите свои показания в кг.
Некоторые весы также вычисляют процентное соотношение массы спереди и сзади и процентное соотношение массы слева направо. Если это так, то поместите переднюю процентную массу в приведенную выше таблицу в процентах и поместите левую процентную массу в приведенную выше таблицу в процентах.
Если ваши весы не имеют возможности расчета процентного деления и показывают только массу на каждом углу, то можно предпринять следующие шаги, чтобы получить требуемые процентные значения.
Чтобы было проще, ниже приведены некоторые примеры цифр для одноместного гоночного автомобиля:
- Передняя правая масса = 92 кг
- Передняя левая масса = 88 кг
- Масса заднего левого колеса = 123 кг
- Масса заднего правого колеса = 122 кг
- Общая масса автомобиля = 425 кг
Используя эти цифры, мы можем определить, что:
- Общая передняя масса = 180 кг
- Общая масса задней части = 245 кг
- Общая масса левой руки = 211 кг
- Общая правая масса = 214 кг
Расчет положения центра тяжести спереди назад и сбоку
Теперь нам нужно рассчитать процент веса передней и левой части. Поэтому нам нужно выбрать нашу общую переднюю массу и нашу общую массу и подставить числа в следующее уравнение:
Следовательно:
Теперь для левого процентного разделения нам потребуется общая масса слева и общая масса транспортного средства, которые будут использоваться аналогичным образом в следующем уравнении:
Следовательно:
2 Эти цифры теперь можно поместить в приведенную выше таблицу.
Следующим этапом определения положения центра тяжести спереди назад и слева направо является использование ранее записанных измерений ширины колеи и колесной базы. Неважно, какое значение ширины колеи используется для этого, поэтому мы будем использовать измерение ширины передней колеи.
Для целей будущих расчетов в приведенной ниже таблице будут использованы примерные цифры, взятые из одноместного гоночного автомобиля, чтобы сделать рабочие примеры, чтобы показать, как использовать уравнения и суммы.
| Измеряемый параметр | Вес (кг) | Длина (м) | Угол (градусы) | Процент (%) |
| Передний левый угол | 88 | ————– | ——————- | ——————- |
| Передний правый угол | 92 | ————– | ——————- | ——————- |
| Задний левый угол | 123 | ————– | ——————- | ——————- |
| Задний правый угол | 122 | ————– | ——————- | ——————- |
| Передний вес в процентах | —————- | ————– | ——————- | 42,35 |
| Левый процент веса | —————- | ————— | ——————- | 49,64 |
| Колесная база | —————- | 2,65 | ——————- | ——————- |
| Ширина передней гусеницы | —————- | 1,45 | ——————- | ——————- |
| Ширина задней колеи | 1,45 | ——————- | ——————- | |
| Общий вес | 425 | ————– | ——————- | ——————- |
| Поднят передний груз | ————– | ——————- | ——————- | |
| Высота поднята по вертикали | —————- | ——————- | ——————- | |
| Длина смежного этажа | —————- | ——————- | ——————- | |
| Угол подъема | —————- | ————— | ——————- | |
| Передняя массовая замена | ————– | ——————- | ——————- | |
| Высота оси | —————- | 0,24 | ——————- | ——————- |
Чтобы рассчитать положение центра тяжести слева направо, мы можем использовать следующее уравнение, используя измерение ширины гусеницы и процентное содержание левой массы:
Таким образом: оси, разделив ширину колеи на 2:
Теперь мы можем вычесть наш первый результат из приведенного выше результата, чтобы получить расстояние центра тяжести от центральной линии:
Следовательно:
Если ответ положительный, это означает, что центр тяжести смещен на указанную величину в сторону правого колеса.
Если значение отрицательное, это говорит вам, что COG смещен от центра на эту величину в сторону левого колеса. Следовательно, в этом примере ЦТ смещен от центра на 5,2 мм в сторону правого колеса.
Далее нам нужно найти положение центра тяжести спереди назад. Это делается аналогично предыдущему, но вместо этого используется колесная база и процент передней массы.
Таким образом:
Теперь нам нужно найти центральную линию автомобиля, разделив колесную базу на 2. по центральной линии автомобиля центр тяжести расположен спереди назад:
Следовательно:
Если ответ положительный, это означает, что центр тяжести смещен на указанную величину по направлению к задним колесам. Если ответ отрицательный, это означает, что положение ЦТ смещено от центра на указанную величину по направлению к передним колесам. В этом случае положение центра тяжести смещено от центра на 203 мм по направлению к задним колесам.
На приведенной ниже диаграмме вида сверху показано текущее положение центра тяжести автомобиля.
Расчет высоты положения ЦТ
Расчет высоты положения ЦТ очень важен, если вы хотите понять характеристики крена вашего автомобиля и если вы хотите рассчитать идеальные жесткости пружин.
Когда автомобиль все еще находится на угловых весах, заднюю часть автомобиля необходимо приподнять на определенную величину, чтобы в идеале автомобиль находился под углом от 15 до 20 градусов от горизонтали, а передние колеса все еще находились на весах. .
Чтобы поднять заднюю часть автомобиля на правильную величину, нам нужно использовать математический принцип под названием СОХКАТОА. Мы будем использовать часть SOH, которая означает Sin (угол), противоположную длину и длину гипотенузы. Длина гипотенузы равна длине колесной базы. Для этого примера мы будем использовать угловую фигуру 18 градусов, так как она находится в середине нашего идеального диапазона. Угол, используемый для функции Sin, равен 18 градусам.
Чтобы рассчитать, насколько высоко вам нужно поднять заднюю часть автомобиля, можно использовать следующее уравнение:
Следовательно, в нашем примере:
Это показывает, что нам нужно поднять заднюю часть автомобиля на 81,9 см по вертикали, чтобы получить правильный угол.
Эта цифра будет меняться в зависимости от величины колесной базы, которую вы измерили для своего конкретного автомобиля.
Самый простой способ сделать это точно — вставить блокировочные стержни в передние амортизаторы, чтобы предотвратить их сжатие при поднятии задних. Также увеличьте давление в передней шине, чтобы исключить из измерений изгиб боковины. Затем установите домкрат между обоими задними колесами на подрамник или дифференциал в центре автомобиля. Поднимите гидравлический домкрат до тех пор, пока он не коснется подрамника, но до того, как он начнет поднимать автомобиль. Измерьте высоту головки домкрата от пола. Теперь поддомкратьте автомобиль вверх, пока головка домкрата не станет на 81,9.см выше, чем когда он просто соприкасался с подрамником. Для достижения такого высокого уровня подъема требуется домкрат с большой высотой подъема. Если у вас есть обычный домкрат, вам, возможно, придется поднимать автомобиль поэтапно, чтобы достичь этой высоты, поднимая его до максимального хода, устанавливая автомобиль на осевые опоры, затем подкладывая дерево между домкратом и автомобилем и снова поднимая его до тех пор, пока высота достигнута.
На изображении выше используется пандус для достижения подъема, необходимого для точного измерения. Если вы выберете аналогичный метод, позаботьтесь о том, чтобы задняя ось была надежно закреплена на рампе. Если вам трудно достичь высоты, используйте 15 градусов в нижней части диапазона, что потребует меньшей подъемной силы.
Что делать, если я не могу поднять свой автомобиль на такую высоту
Если вы не можете поднять свой автомобиль достаточно высоко, чтобы поднять его под углом 15 градусов, тогда можно использовать меньшие высоту и угол, но это будет меньше точнее, чем если бы вы находились в диапазоне от 15 до 20 градусов. Однако, если вы не можете подняться на такую высоту, это все равно даст вам близкое приближение к высоте вашего центра тяжести.
Абсолютный минимум, на который вы должны поднять свой автомобиль, составляет 26 см. Все, что меньше этого, приведет к неточному результату. Поэтому лучше всего поднять автомобиль как можно выше и принять во внимание поднятую вертикальную высоту.
Теперь можно использовать следующие уравнения для получения значения «Tan θ», которое нам понадобится для расчета высоты центра тяжести позже.
Сначала нам нужно вычислить прилегающую длину под автомобилем для поднятой высоты по теореме Пифагора.
Где:
- WB = Колесная база (м)
- Z = Вертикальная высота в поднятом положении сзади (м)
Теперь с этим значением мы можем использовать его, чтобы получить значение «Tan θ» для нашего основного уравнения ниже. Используя SOHCATOA, мы можем определить, что:
Где:
- Z = вертикальная высота в поднятом положении сзади (м)
- Adj = Прилегающая длина, рассчитанная по приведенному выше уравнению (м)
Число для «Tan θ» будет десятичным числом. Это можно сохранить и полностью вставить в основное уравнение ниже вместо «Tan θ». После завершения этого раздела мы можем снова присоединиться к исходной процедуре.
Уравнение
Когда автомобиль находится в этом положении, обратите внимание на массу, которая теперь находится на передних колесах, на угловых весах.
Сложите две цифры вместе, чтобы получить общую переднюю массу на весах. В этом примере общая передняя масса с поднятой задней частью составила 188 кг.
Следовательно, наша поднятая передняя масса равна:
Теперь нам просто нужно вычесть это значение из нашего ранее измеренного значения общей массы передней оси, чтобы получить изменение массы передней оси:
Следовательно:
Передняя изменение массы оси может быть как отрицательным, так и положительным значением. Неважно, отрицательное оно или положительное, его просто нужно записать как значение.
Теперь все эти значения можно записать в предыдущую таблицу для заключительного этапа расчетов. Обновленную таблицу примеров можно увидеть ниже:
| Измеряемый параметр | Вес (кг) | Длина (м) | Угол (градусы) | Процент (%) |
| Передний левый угол | 88 | ————– | ——————- | ——————- |
| Передний правый угол | 92 | ————– | ——————- | ——————- |
| Угол задний левый | 123 | ————– | ——————- | ——————- |
| Задний правый угол | 122 | ————— | ——————- | ——————- |
| Передний вес в процентах | —————- | ————— | ——————- | 42,35 |
| Левый процент веса | —————- | ————— | ——————- | 49,64 |
| Колесная база | —————- | 2,65 | ——————- | ——————- |
| Ширина передней гусеницы | —————- | 1,45 | ——————- | ——————- |
| Ширина задней колеи | —————- | 1,45 | ——————- | ——————- |
| Общий вес | 425 | ————— | ——————- | ——————- |
| Поднят передний груз | 172 | ————— | ——————- | ——————- |
| Высота поднята по вертикали | —————- | 0,819 | ——————- | ——————- |
| Длина смежного этажа | —————- | ————— | ——————- | ——————- |
| Угол подъема | —————- | ————– | 18 | ——————- |
| Передняя массовая замена | 8 | ————– | ——————- | ——————- |
| Высота оси | —————- | 0,24 | ——————- | ——————- |
Теперь, когда приведенная выше таблица завершена, мы можем вставить наши цифры в одно окончательное уравнение, которое покажет нам вертикальную высоту над нашими осями положения центра тяжести.
Уравнение:
Следовательно:
Это значение высоты представляет собой высоту положения ЦТ над высотой оси. Чтобы получить высоту от земли, необходимо выполнить одно последнее измерение. Поставив машину на все четыре колеса, измерьте диаметр передних шин. Если у вас передние колеса или шины разного размера, возьмите среднее значение. Однако в большинстве случаев передние колеса будут иметь одинаковый диаметр. Получив диаметр, разделите его на 2, чтобы получить радиус передней шины. Это значение радиуса является высотой передней оси. В случае одноместного автомобиля радиус переднего колеса составляет 0,24 м. Это значение просто добавляется к ранее рассчитанной высоте, чтобы получить высоту положения ЦТ над уровнем земли для автомобиля.
Следовательно:
Эта высота является окончательной цифрой, необходимой для точного определения положения центра тяжести вашего автомобиля. На приведенных ниже диаграммах показано положение центра тяжести примера автомобиля при виде сверху, сбоку и спереди.
Вид спереди:
Вид сбоку:
Вид сверху:
Что дальше?
Теперь, когда вы точно определили свой центр тяжести, вы сможете приступить к регулировке вашего автомобиля, чтобы попытаться опустить его, чтобы уменьшить крен. Вы можете изменить высоту посадки или начать удалять массу из одних областей и добавлять ее в другие, чтобы сместить положение центра тяжести, чтобы сделать его как можно более центральным. Также распространена установка более легких деталей из углеродного волокна в высоких точках, таких как крыша, капот или двери. Вы можете проводить повторные измерения с помощью этого процесса после каждого изменения, чтобы увидеть, насколько эффективными были ваши изменения.
Например:
Нравится загрузка …
Как рассчитать центр тяжести
от Стива Спата, директор по технической помощи NTEA
.
опубликовано в июльском выпуске NTEA News за 2021 год.
От члена NTEA
Я собираю грузовик, и мне нужно определить, находится ли его центр тяжести в пределах, установленных OEM. Как мне выполнить эти расчеты?
Трехмерное расположение центра тяжести автомобиля (ЦТ) определяет распределение веса в каждом измерении. Например, горизонтальное положение будет определять, какая часть общего веса будет приходиться на переднюю и заднюю оси, тогда как поперечное положение будет диктовать любое смещение веса из стороны в сторону на всех осях. Наряду с вертикальным положением ЦТ эта физическая характеристика влияет на динамические характеристики, торможение и управляемость автомобиля, поэтому OEM-производители устанавливают предельные размеры, чтобы гарантировать соответствие транспортных средств различным федеральным/канадским стандартам безопасности транспортных средств (F/CMVSS) и другим требованиям к характеристикам.
OEM-производители имеют различные ограничения для допустимых размеров центра тяжести, с которыми производители многоступенчатых систем должны сравнивать свои расчетные значения.
Вертикальное положение ЦТ готового транспортного средства является обычно публикуемым пределом, обычно относительно земли или иногда верхней части рамы шасси. На легковых автомобилях могут быть дополнительные вертикальные ограничения только для комбинированного кузова и добавленного оборудования CG, которые влияют на аварийные характеристики различных F/CMVSS.
Несмотря на то, что физика расчета ЦТ автомобиля одинакова, важно сначала просмотреть неполный документ OEM-производителя шасси (IVD). Эти документы являются основой для определения соответствия транспортного средства действующему F/CMVSS, поэтому рекомендации, которые они предоставляют, будут специфичными для создаваемого вами транспортного средства и основаны на собственных испытаниях/разработках/анализе OEM-производителя на соответствие различным стандартам безопасности и выбросов. Поскольку во многих из этих стандартов учитываются вес и расположение центра тяжести, любые ограничения центра тяжести будут включены и/или упомянуты в различных заявлениях о соответствии, содержащихся в IVD.
OEM-производители могут использовать свои собственные формулы для этих расчетов. Хотя расчеты центра тяжести являются частью общего анализа веса, руководство OEM может потребовать расчета только одного или двух размеров центра тяжести. Например, сохранение фактической массы в пределах номинальной полной массы транспортного средства (GVWR) является важным начальным шагом в определении пригодности шасси для конкретного применения, которое не требует расчета координат центра тяжести. Или OEM-производитель может указать ограничение только для вертикального компонента ЦТ, чтобы сравнить его с установленным ограничением тормозной системы. Другие OEM-расчеты могут включать допустимый диапазон вертикального положения ЦТ готового транспортного средства в зависимости от горизонтального положения. Эти расчеты могут быть основаны на базовой математике OEM, которая уже учитывает ряд факторов, поэтому следование методам расчета в IVD имеет решающее значение для определения значений для сравнения с указанными пределами, даже если методы расчета выглядят иначе, чем традиционный баланс уравнения моментов для определения трех измерений ЦТ.
Дополнительные указания могут быть предоставлены в информации OEM-производителей кузовов, поэтому обязательно ознакомьтесь с этими материалами вместе с соответствующим IVD шасси для получения конкретных ссылок. Например, готовые автомобили, такие как пикапы, не поставляются с IVD, но производители по-прежнему руководствуются теми же соображениями в отношении соответствия требованиям F/CMVSS при снятии коробки и других операциях с измененной ступенью. Рекомендации по снятию коробки звукоснимателя часто имеют те же критерии, что и неполная версия тех же звукоснимателей, предлагаемая OEM-производителем с удалением коробки звукоснимателя. Таким образом, несмотря на то, что информация производителя кузова и IVD для пикапов без коробки могут иметь перекрестные ссылки и предоставлять одни и те же ограничения CG и методы расчета, требуется осторожность, чтобы гарантировать, что модель пикапа, рассматриваемая для снятия коробки, включена как часть руководства OEM для того модельного года.