Gépészet | Gépjárművek » Bári Gergely - Versenyautó futóművek

Versenyautó futóművek Járműdinamikai érdekességek a versenyautók világából Tartalom  Bevezetés  Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika 2 Tartalom Bári Gergely 2 Bevezetés Bevezetés Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika Bevezetés      Egy „jó áttekintés” Fogalmak Összefüggések Példák Érdekességek     Nem adunk tudományos mércével korrekt, igényes magyarázatokat Nem foglalkozunk a járműmozgásra ható más alrendszerekkel (fék, motor, diffi, ) Nem vizsgáljuk a függőleges lengések, útfelület egyenetlenségeinek hatását Nem merülünk el a versenyzőt érintő elméletekben 4 Bevezetés Bári Gergely 4 Alapok Bevezetés Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika A gumiabroncs szerepe A járművet

mozgató erők „létrehozója”  Normál erő  Hossz irányú erő  Kereszt irányú erő  A jármű mozgása során a jármű négy sarkán ható erők hozzák létre a kívánt járműmozgást  Sokszor ezek nagyon nem egy irányban állnak! 6 A gumiabroncs Bári Gergely 6 A tapadási ellipszis A gumiabroncs által maximálisan átvihető erő  A maximális erőt a tapadási ellipszis adja meg. Értéke függ:       Normál erőtől (!) Tapadási viszonyoktól Guminyomástól Kerékdőléstől Mozgás közben ez a maximálisan átvihető erő, azaz a tapadási ellipszis alakja is folyamatosan változik 7 A gumiabroncs Bári Gergely 7 A normálerő hatása A gumiabroncs által maximálisan átvihető oldalerő a gumiabroncsot az útra szorító erőtől degresszíven függ Növekvő normál erővel ugyan nő a síkban átvihető erő, de csökkenő mértékben     Fz=1000N  FSmax=800N Fz=1500N 

FSmax=1100N Fontos hatása majd a függőleges lengéseknél és az alul/túlkormányzottság beállításánál lesz FSmax Fsmax=1500 Fsmax=1000 Fsmax=1000 Fsmax=800 Fsmax=500 Fz=500 Fz=1000 Fz=1500 Fz 8 A gumiabroncs Bári Gergely 8 A gumiabroncs mozgásállapota A gumiabroncs rugalmas (!)  Függőleges irányban  Hossz irányban  Kereszt irányban A rugalmasságnak köszönhetően viselkedése, mozgása, nem olyan mint azt elsőre gondolnánk 9 A gumiabroncs Bári Gergely 9 Kúszási karakterisztikák Hossz irányú kúszás    Amennyiben a gumi hosszirányú erőt visz át, mindig kicsit gyorsabban, vagy mindig kicsit lassabban fog forogni, mint az az ideális gördülésnek megfelelne Ez a jelenség a hosszirányú kúszás A gumin kialakuló hossz irányú erő, és kúszás között a hosszirányú kúszási karakterisztika teremt kapcsolatot ASR ABS 10 A gumiabroncs Bári Gergely 10 Kúszási karakterisztikák

Oldalkúszás     Oldalerő hatására a kerék mindig kicsit „oldalazva” halad. A kerék síkjának és a kerék haladási irányának az eltérése az oldalkúszás Minél nagyobb az oldalerő annál nagyobb ez az oldalazó mozgás Az oldalkúszás kialakulásának is a gumiabroncs rugalmassága az oka 11 A gumiabroncs Bári Gergely 11 Kúszási karakterisztikák Oldalkúszási karakterisztika  Az oldalerő és az oldalkúszási szög összefüggését mutatja !  Pontos alakja rengeteg tényezőtől függ (mechanikai kialakítás, nyomás, tapadás, stb.)) 12 A gumiabroncs Bári Gergely 12 Kúszási karakterisztikák Oldalkúszási karakterisztika  Különböző karakterisztikák Fy Fy a Fy a Fy a Fy a a 13 A gumiabroncs Bári Gergely 13 Kúszási karakterisztikák - példa Oldalkúszási karakterisztika  Különböző karakterisztikák    Melyik lehet a jobb? Vezethetőség? Ellenállás? Fy Fy DFy DFy

Da a Da a 14 A gumiabroncs Bári Gergely 14 Gumiabroncs - összefoglalás Fy Fy a Fx a Fx k k Fx Fx k k Fy a Fy a 15 A gumiabroncs Bári Gergely 15 Gumiabroncs - összefoglalás    A jármű mozgatásáért felelős erőket hozza létre Hogy ezek az erők mekkorák lehetnek az korlátozott Hogy a maximumon belül hogyan pontosan milyen erőket is hoz létre, azt a hossz és oldalkúszások határozzák meg  A futómű feladata tehát   A gumiabroncs „kedvében járni”  nagy tapadási kör Megfelelő kúszásokat kikényszeríteni  megfelelő irányú talpponti erők 16 A gumiabroncs Bári Gergely 16 Alapok Bevezetés Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika Dőlés  A keréken ébredő erők szempontjából a fontos paraméter, az úttal bezárt szög  A kanyarnak „befelé” dőlve növeli az átvihető oldalerőt Csökkenti a hosszerőt

  Általában a legfőbb cél a karosszéria dőléséből adódó kerékdőlés-változás kompenzációja 18 Futóműgeometria Bári Gergely 18 Összetartás - széttartás    Mesterségesen oldalkúszásra kényszeríti a gumikat Első tengelyen az Ackermann geometriát tolja el (később) Hátsó tengelyen alul/túlkormányzottság orvosolható vele  „Érezzük” hogy mit is jelenthet. 19 Futóműgeometria Bári Gergely 19 Összetartás - széttartás    Mesterségesen oldalkúszásra kényszeríti a gumikat Első tengelyen az Ackermann geometriát tolja el (később) Hátsó tengelyen alul/túlkormányzottság orvosolható vele  „Érezzük” hogy mit is jelenthet. a Fy a 20 Futóműgeometria Bári Gergely 20 Összetartás - széttartás a    Mesterségesen oldalkúszásra kényszeríti a gumikat Első tengelyen az Ackermann geometriát tolja el (később) Hátsó tengelyen alul/túlkormányzottság

orvosolható vele  Fy „Érezzük” hogy mit is jelenthet. a a Fy a 21 Futóműgeometria Bári Gergely 21 Önkormányzás  Az összetartás/széttartás a ki-és berugózáskor, azaz a kerék kasznihoz viszonyított elmozdulásakor változhat. 22 Futóműkinematika Bári Gergely 22 Dőlésváltozás   A kerék mozgása közben a dőlés is változhat Legfőbb cél olyan karakterisztika kialakítása ami kasznimozgástól függetlenül mindig a megfelelő szögben tartja a kereket.    Dőléskor az autó kifelé, a kerék befelé dől.  Hossz irány probléma! F1 - berugózáskor kifelé dől! Rázókövek? 23 Futóműkinematika Bári Gergely 23 Alapok Bevezetés Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika Az átterhelődés hatása Átterhelődés nincs Átterhelődés van Fz1=Fz2 Fz1>Fz2 Fz Fz F’ymax Fy1max Fz1 Fymax Fy2max Fz2 Fy Fz1 = Fz2 Fy1max =

Fy2max F’y1max F’y2max F’z2 F’z1 Fy F’y1max Fy1max = Fy2max F’z1 Fz1 = Fz2 F’y2max a Fymax F’y1max Fy1max = Fy2max Fy1max = Fy2max DF’y2 F’z2 a Fymax DF’y1 |DF’y1|<|DF’y2| F’y2max Fz1 = Fz2 Fz Fy1max + Fy2max > F’y1max + F’y2max DFz1 = DFz2 Fz 25 Átterhelődések Bári Gergely 25 Az átterhelődések hatása Csökken a tengelyen átvihető oldalerő!  Ábra az egyik korábbi előadásból 26 Átterhelődések Bári Gergely 26 A teljes átterhelődést befolyásoló tényezők A teljes átterhelődés alapvetően 3 paramétertől függ  Nyomtáv   Súlypontmagasság   Szélesebb tengely esetén csökken az átterhelődés Alacsonyabb súlypont esetén csökken az átterhelődés Oldalgyorsulás  Kisebb oldalgyorsulás esetén csökken az átterhelődés 27 Átterhelődések Bári Gergely 27 Az egyes tengelyek átterhelődést befolyásoló tényezők Az hogy a teljes

átterhelődés hogyan oszlik el az első és hátsó tengelyek között, a tengelyek dőlési merevségétől függ 28 Átterhelődések Bári Gergely 28 Az egyes tengelyek dőlési merevségét befolyásoló tényezők    Rugók, stabok Lengéscsillapítók Futómű rudazat 29 Átterhelődések Bári Gergely 29 Az átterhelődések hatása - példa Első kerék hajtású túraautók  Belső hátsó kerék mindig levegőben – miért?  Mit tudunk?    Elől a súly, elől hajt  Alulkorm Elől akarunk tapadást maximalizálni 30 Átterhelődések Bári Gergely 30 Alapok Bevezetés Alapfogalmak     A gumiabroncs Futómű geometria Átterhelődések Futómű kinematika Momentáncentrumok Előlnézet   Az a pont ami körül a kaszni dőlés közben elfordul (Roll Center – RC) Különböző típusú futóművek esetén ez a pont más-más módon szerkeszthető  Hatása az átterhelődésekbe, a

futómű dőlési merevségében jelentős  Helyzete a futómű mozgása során változik (!!!) R 32 Bári Gergely 32 Kormánygeometria Ackermann kormányzás  Ackermann  a négy kerék egy pont körül mozogjon 33 Futóműkinematika Bári Gergely 33 Kormánygeometria Ackermann kormányzás  Versenyautók esetén nagy szerepe van az oldalkúszási szögeknek 34 Futóműkinematika Bári Gergely 34 Kormánygeometria Ackermann kormányzás  Az ackermann geometria beállításánál a gumiabroncs karakterisztikája a mérvadó 35 Futóműkinematika Bári Gergely 35 Köszönöm a figyelmet! Bári Gergely bari.gergely@gamfkefohu