Что такое круг камма
Что такое круг камма
0кружность профессора Камма
А теперь 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, причем вершина поворота находится на холме. Значит, на шины действуют силы отрицательного продольного ускорения, то есть торможения, бокового ускорения на повороте, да еще и вертикального, так как машину подбросило на холме. Причем не строго по указанным векторам, а во всех направлениях. Силы, действующие на шину на повороте, можно представить в виде графического изображения, но сначала, чтобы лучше понять график, рассмотрим такой пример.
Первым предложил использовать окружность для графического изображения работы шины на повороте профессор Вунибальд Камм (1893-1966). Ученый работал в техническом университете города Штутгарта, что в Германии.
Расстояние от центра до окружности изображает в данном случае максимальное боковое или продольное ускорение. Что происходит на линии окружности? Это и есть зона турбулентности, 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 Камма наглядно показывает, что тормозить и разгоняться на повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов. Конечно, это голая теория, на практике все немного иначе, но она помогает понять, как работает шина на повороте.
Рис. 16. 0кружность профессора Камма наглядно демонстрирует, как работает шина при прохождении поворота
Популярные автомобили
Как же все-таки правильно ездить
Я читаю книжку, не простую а автомобильную. Как я до такого докатился? Сейчас расскажу.
Началось с того, что я читал сегодня приключения «тапка», там @Boomburum упомянул термин «Круг Камма». Я первый раз об этом услышал, хоть и читал раньше Циганкова. Мне стало интересно и после недолгого гугления нашел книгу «Новейший самоучитель безопасного вождения» тоже авторитетного автора Горбачева М.А.
Там есть несколько неоднозначных моментов и мне хотелось ими поделиться и обсудить.
Если вам как и мне стало интересно, процитирую момент касающийся круга Камма:
«чтобы было понятнее, рассмотрим такую ситуацию: хозяйка налила вам в тарелку борщ, и вам следует проследовать с тарелкой в столовую. «Хорошо, что еще не до краев налила!» – бормочете вы и внимательно смотрите на тарелку, чтобы не пролить суп. А он так и норовит пролиться через край по направлению вперед и влево. Стоп! Почему вперед и влево? Да потому что вы только что затормозили в конце коридора и повернули вправо. Точно так же запас сцепления шин устремляется вперед 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), работавший в техническом университете в городе Штутгарт, в Германии. Вероятно, прежде чем господин Камм пришел к выводу, что можно графически изобразить запас сцепления шины в повороте, он так же покружил с тарелкой супа в руках. Только это был не борщ, а немецкий 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 ее нет никакой необходимости, для нашего графика это неважно (рис. 1). Важно только что длина стрелки изображает – максимум, половина стрелки – середину максимума и ноль – ничего. Направление стрелки возможно в любую сторону, поэтому обведем 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, здесь силы сцепления иссякают и уступают место силам скольжения. В этой зоне достигается максимальное сцепление шины с дорожным покрытием, шины находятся в состоянии контролируемой нестабильности. Окружность профессора Камма наглядно показывает, что тормозить и разгоняться в повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. Конечно, на практике все намного сложнее, но это помогает понять принцип работы шины в повороте. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов.
Рис. 1
Поверхность полусферы профессора Камма (рис. 2) показывает вертикальное ускорение. 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 сильно ограничена. За разгрузкой подвески последует ее сжатие, и неизбежно возникнет прижимная сила – вес машины увеличится, сцепление шин улучшится. Графически это показывается увеличением окружности, отодвигающей зону начала скольжения. Это самый подходящий момент, чтобы тормозить или поворачивать.
Рис. 2
При проезде бугра автомобиль становится легче, и его возможности тормозить и поворачивать снижаются.
При проезде впадины – наоборот, окружность полусферы становится больше, значит, сцепление шин увеличивается под воздействием дополнительной нагрузки.
Подведем итог и суммируем вышесказанное. Управление автомобилем в движении создает силы, действующие на машину. Водитель может эти силы в процессе «борьбы» с дорогой и машиной увеличивать или уменьшать, но они все равно будут подчиняться законам физики. Грамотное управление автомобилем состоит в умении водителя понимать и не нарушать эти законы, а умело их использовать. Быстро, но безопасно ехать на автомобиле – значит умело балансировать на границе окружности профессора Камма. А в балансе главное чувствовать перемещение веса и не перебарщивать с ним. Иначе ваш борщ выплеснется из тарелки!»
Много раз обсуждалось, да и я спорил на эту тему:
«Автогонщики уже давно знают, что при экстренном торможении выжимать педаль сцепления – грубая ошибка. Сначала сцепление, потом тормоз – только для очень маленькой скорости, а во всех остальных случаях надо действовать наоборот: сначала тормоз, а потом сцепление. Выжимая сцепление при экстренном торможении, вы теряете время и резко снижаете сцепление колес с дорогой, делая автомобиль практически неуправляемым. При резком нажатии на тормоз, если ведущие колеса отключены от двигателя, они моментально блокируются в юз, и контролировать поведение машины на дороге становится практически невозможно.
Все это было абсолютно справедливо, пока на автомобильной сцене не появилась антиблокировочная система. Специалисты выяснили, что на автомобилях с АБС сцепление выжимать при экстренном торможении не только можно, но и должно.»
«Сразу трогаться на машине, не прогревая двигатель, рекомендуют и специалисты, так как моторные и трансмиссионные масла позволяют делать это без ущерба для агрегатов автомобиля. Кроме того, двигатель, работающий под нагрузкой, нагреется в несколько раз быстрее, чем «молотя» на холостых оборотах. А значит, и повышенный износ деталей двигателя, неизбежно сопутствующий работе на холодном масле, будет минимальным. В сильный мороз, конечно, не стоит сразу пускать своего неразогретого стального коня в галоп. Разумно начать поездку с неспешного движения на первой передаче на дистанцию в два-три километра.
Кстати, во многих странах работа двигателя на холостых оборотах в населенных пунктах в целях защиты окружающей среды запрещена, а за несоблюдение данного правила полагается солидный штраф.»
Прочитана третья часть книги, так что пока все. Интересно ваше мнение.
This image is hidden for guests.
Please log in or register to see it.
Сила торможения, которую проводит через себя колесо (1), показанна вектором вверх. (2) При ускорении, направление этого вектора вниз. Боковые силы показанны горизонтальными векторами, относительно направления поворота направо (6) или налево. Чем больше определённая сила, тем больше отрезок вектора. Выходит этот отрезок за приделы „трения-сцепки“ – на схмеме это окружность (3) – тогда прокручивается колесо и „трение-сцепки“ переходит в „трение-скольжения“.
Диаметр этого круга определяется действующими на этот момент условиями трения-сцепки. Круг трения-сцепки при дожде, взависимости от дорожного покрытия, лежит в граница от 60% до 70% и показан цифрой (4). Круг трения-сцепки при гололёде показан цифрой (5) – маленьким кружком в середине рисунка.
Боковые силы (6) на рисунке ещё не достигли границы окружности, но в данном примере поизводится торможение (2) а потому, отрезок вектора общей силы (результирующая) находится на границе круга, из чего следует, что малешее дополнительное торможение или боковое ускорение (наклон) выведет результирующую силу за приделы круга, что может привести к падению.
Круг Камма говорит нам, что при максимальном изпользовании боковых сил, другие силы, входящие в окружность, не могут быть изпользованны. Но даже при 99%ном изпользованния боковых сил (7) остаются 10% запаса трения-сцепки для торможения или ускорения. При 50% изпользовании возможных боковых сил (8), мы разпологаем примерно 85% сил, для вожможного ускорения или торможения.
На этом месте мы должны обратить внимание на две, часто возникающие непонятки.
1. 50%ное изпользование боковых сил не означает 50% максимальной возможной скорости прохождения поворота. При прохождении поворота, который к примеру допускает максимальную скорость прохождения 80км/ч, это будут вычислительно 56км/ч или в процентах 70%.
2. Показанный результирующий вектор, который в нашем примере имеет наклон в 45°, не имеет ни чего общего с наклоном мотоцикла при прохождении поворота. Не возпринимайте этот рисунок так, что при наклоне мотоцикла в 45° мы ещё разпологаем запасом для торможения или ускорения в 70%. При наклоне мотоцикла в 45° мы изпользуем почти все боковые силы и при черезмерном торможении или ускорении мы просто соскользнём.
.
На этих рисунках на показанно изпользование сил различными водителями от начинающего до проффесионала.
a_tribunskiy
a_tribunskiyРазмышлизмы
Давайте разбираться. На колесо действуют два вида сил: продольные силы (привод и торможение) и поперечные силы (поворот колеса, боковой ветер и т.п.). Силы складываются и дают результирующую, которая передаётся колесом на дорогу. Сцепление колеса с дорогой зависит от состояния дороги и состояния колеса. Если дорога мокрая и колеса лысые, то передаваемая результирующая будет много меньше, чем на сухой дороге с хорошим протектором. Это наглядно видно на картинке, показывающей так называемый круг Камма
С ABS разобрались, идем дальше. В систему ESP (Elektronische Stabilitätsprogramm) входит также антипробуксовочная система ASR (Antischlupfregelung). Система распознаёт пробуксовывание ведущих колес и притормаживает их и/или уменьшает на них крутящий момент, вмешиваясь в работу двигателя. Она позволяет автомобилю трогаться на неукрепленной и/или скользкой дороге. Система состоит из тех же компонентов, что и система ABS, только с расширенным программным обеспечением.
Посредственный перевод с немецкого, но и на том спасибо.
А здесь видео с официального сайта компании Bosch, кому все эти разработки принадлежат
Добавлю от себя, что никакая система, помогающая водителю, не освобождает его от ответсвенности за поведение автомобиля на дороге.
Окружность профессора Камма
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.
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.
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!