Utrata prędkości w zakręcie i małe obliczenia...

[CosmoSquig]

Tak sobie ostatnio poczytuję bardzo fajną książkę pt. 'motocyklista doskonały', ubolewając przy tym jedynie nad faktem, że pogoda nie daje mi wykonać w praktyce zalecanych tam ćwiczeń. Nic to, poteoretyzować zawsze można :evil:

W rozdziale bodajże drugim w/w książki znajduje się wykład, który tłumaczy dlaczego w zakręcie należy przyspieszać. O ile było dla mnie jasne, że na wyjściu z zakrętu wskazane jest dodawania gazu, a hamowanie w zakręcie może się źle skończyć, tak nigdy nie przyszło mi do głowy, że samo złożenie się (jeszcze przed zakrętem) powoduje szybką utratę prędkości, co owocuje pogorszoną trakcją na początku zakrętu.

Jak to się dzieje? Dla osób nie posiadających wspomnianej książki małe wprowadzenie - zakładamy, że motocykl jedzie cały czas ze stałymi obrotami silnika, co oznacza, że prędkość obrotowa tylnego koła jest stała, a promień koła (czy raczej odległość punktu styku opony i nawierzchni od osi obrotu koła) wynosi X (np. 20" = 17" felgi i 3" opony). W momencie złożenia się w zakręt, punkt styku koła z nawierzchnią przenosi się na bok opony, który znajduje się bliżej osi obrotu koła, niż punkt styku podczas jazdy na wprost (bo przekrój zewnętrznej części opony na kształt wycinka okręgu). Niech więc promień koła w złożeniu wynosi 19" (17" felgi + 2" opony). Zmiana promienia koła o 1" przy zachowaniu stałej prędkości obrotowej koła owocuje zmniejszeniem prędkości motocykla, czyli wygląda to tak, jakbyśmy składając się w zakręt wcisnęli tylni hamulec. Przy szybkim złożeniu może więc dojść do poślizgu koła jeszcze przed zakrętem (co mnie się kilka razy przytrafiło, wówczas nie wiedziałem jeszcze dlaczego tak się dzieje). Dlatego hamować należy przed zakrętem i przed złożeniem, a w momencie rozpoczynania składania należy już przyspieszać.

I teraz trochę obliczeń, które może lepiej zadziałają na wyobraźnię:

 

Dane:

n = const = 4000 obr/min (stała wartość obrotów silnika)

Rz1 = 50cm (promień koła+opony podczas jazdy na wprost)

Oz1 = 3,14m (obwód koła j.w.)

Rz2 = 48cm (promień koła+opony podczas złożenia, a konkretnie odległość punktu styku od osi obrotu koła)

Oz2 = 3,0144m

V1 = 70km/h (prędkość podczas jazdy na wprost przy 4000obr/min, czyli koło 3-4 biegu)

 

Szukane:

V2 = ? (prędkość w złożeniu odpowiadającemu wartości Rz2 przy obrotach n)

 

Na początek wyliczamy stałą P, czyli przełożenie całkowite układu przeniesienia napędu.

 

P=V1/(Oz1*n) = 70000/(3,14*66,67)=334,38

Wartość 66,67 to obroty na godzinę, bo prędkość mamy tu w metrach na godzinę. 66,67*60=4000

 

W oparciu o stałą P wyliczamy więc prędkość w złożeniu, gdy promień koła zmniejsza się do wartości R2

 

V2=Oz2*n*P=3,0144*66,67*334,38=67200=67,2 km/h

 

I teraz różnica prędkości wynikająca ze złożenia:

 

dV = V2 - V1 = 70-67,2 = 2,8km/h

 

Czyli wskutek samego pochylenia motocykla jego prędkość zmalała o 2,8km/h, o tyle więc powinniśmy przyspieszyć w trakcie pochylania motocykla, aby uniknąć efektu gwałtownego wciśnięcia tylnego hamulca.

 

Jeżdżę na transalpie obecnie, mam gumy o wysokim profilu, więc u mnie różnica w promieniach koła jest dość duża. Mam taki zakręt niedaleko miejsca zamieszkania, na którym kilka razy już prawie leżałem właśnie w momencie składania się. Opócz efektu opisanego powyżej, składałem się bez gazu, a więc hamując silnikiem. I właśnie podczas rozpoczynania zakrętu łapałem lekki poślizg tylnego koła. Najpierw myślałem, że może mam mało powietrza w gumie, potem, że może śliski asfalt tam akurat położyli... Po lekturce wiem już o co chodzi :P

 

Mam nadzieję, że ten paranaukowy wywodzik komuś się przyda i być może uchroni od gleby :D

 

Czekam na komentarze, także odnośnie przyjętych przeze mnie wartości do obliczeń. Nie goniłem do garażu z suwmiarką, więc jeśli ktoś ma pomysł na uściślenie podanych wartości, to chętnie ujrzę uzyskane w wyniku uściślenia rezultaty :P

[Adam]

Uuuuu... przydatna rzecz.... Jutro przetestuje na rowerze ale roznica nie jest duza....

[konrad1f]

na tym forum już dawno było to wytłumaczone :evil:

[CosmoSquig]

na tym forum już dawno było to wytłumaczone :P

No to nie za moich czasów chyba 8)

Wciąż liczę, że może komuś się przyda. Może ktoś też coś nowego w tej kwestii wymyślił? A jak nie, to zawsze jakieś zajęcie dla mod'ów :evil:

[yuzzek]

W momencie złożenia się w zakręt' date=' punkt styku koła z nawierzchnią przenosi się na bok opony, który znajduje się bliżej osi obrotu koła, niż punkt styku podczas jazdy na wprost (bo przekrój zewnętrznej części opony na kształt wycinka okręgu)[/quote']

Chyba raczej: bo przekrój zewnętrznej części opony NIE ma kształtu wycinka okręgu. Gdyby miał, to odległość od punktu styku opony od osi obrotu byłaby stała, co wynika z samej definicji okręgu, zgadza się?

[maciejdubis]

W momencie złożenia się w zakręt' date=' punkt styku koła z nawierzchnią przenosi się na bok opony' date=' który znajduje się bliżej osi obrotu koła, niż punkt styku podczas jazdy na wprost (bo przekrój zewnętrznej części opony na kształt wycinka okręgu)[/quote'']

Chyba raczej: bo przekrój zewnętrznej części opony NIE ma kształtu wycinka okręgu. Gdyby miał, to odległość od punktu styku opony od osi obrotu byłaby stała, co wynika z samej definicji okręgu, zgadza się?

Zależy gdzie jest srodek okręgu. Gdyby leżał na środku felgi odległość byłaby taka sama. Ale jeśli leży np na środku promienia felgi odległość już się zmniejsza 8)

[CosmoSquig]

yuzzek - nie zgadza się, bo oś obrotu koła nie jest punktem tylko prostą, do tego nie należy do niej środek okręgu, którego wycinek stanowi przekrój zewnętrznej części opony. To co napisałeś byłoby po części prawdą, gdyby koła motocykla miały kształt kuli.

[Browarny]

Przyjąłem inne założenia do obliczeń:

średnica koła = 80 cm

szerokość opony (przyjętej w przekroju jako wycinek okręgu) = 15 cm

złożenie = 45 stopni

 

Przy takim złozeniu początkowy promień koła równy 40 cm zmniejsza się do 36,25 cm a pierwotny teoretyczny obwód koła z 2,512 metra zmniejsza się do 2,276 metra.

 

Przy prędkości 100 kmh czyli 27,78 ms koło o średnicy 2,512 wykonuje 11,06 obrotu na sekundę

 

Ale przy tych samych obrotach 11,06 koło o średnicy 2,276 ma prędkość już tylko 25,17 ms czyli 90,61 kmh.

Różnica dochodzi do 10% a to już bardzo dużo

[Kilvov]

do mnie bardziej przemawiają litery niż te liczby ;)

 

co do zwalniania w zakręcie to zawsze to się czuje, czasem jak chcę sobie zwolnić rowerkiem bez uzywania hamulców, to robię slalomik ;)

[Yaco]

do mnie bardziej przemawiają litery niż te liczby ;)

 

co do zwalniania w zakręcie to zawsze to się czuje' date=' czasem jak chcę sobie zwolnić rowerkiem bez uzywania hamulców, to robię slalomik ;)[/quote']

 

Wtym przypadku podczas jazdy rowerem wykorzystujesz nieco inne zajewiska. Efekt hamowania na motocyklu nie jest tak odczuwalny jeśli w zakręt złożysz się z wciśniętym sprzęgłem, ale jak powrzechnie wiadomo - w ten sposób zakrętów nie powinno się pokonywać.

[zajc]

yuzzek - nie zgadza się' date=' bo oś obrotu koła nie jest punktem tylko prostą, do tego nie należy do niej środek okręgu, którego wycinek stanowi przekrój zewnętrznej części opony. To co napisałeś byłoby po części prawdą, gdyby koła motocykla miały kształt kuli.[/quote']

Ja bym zaczal od tego ze w ruchu obrotowym osia obrotu okregu jest punkt styku kola z podlozem. Takie sa zasady dynamiki ;)

[CosmoSquig]

zajc - o którym okręgu mówisz?? Chcesz mi powiedzieć, że motocykl kręci się wokół punktu styku kola z podłożem??

 

Browarny - niezły wynik! Jako że składanie się może trwać sekundę, to zwolnienie w tym czasie o 10km/h jest równoznaczne z konkretnym wciśnięciem hamulca. A jeśli ktoś do tego hamuje hamulcem/silnikiem, to ma spore szanse na poślizg. Jedyny ratunek w tym, że złożenie 45 stopni osiągają chyba tylko ci motocykliści, którzy technikę jazdy mają nieźle opanowaną ;)

[yuzzek]

yuzzek - nie zgadza się' date=' bo oś obrotu koła nie jest punktem tylko prostą, do tego nie należy do niej środek okręgu, którego wycinek stanowi przekrój zewnętrznej części opony. To co napisałeś byłoby po części prawdą, gdyby koła motocykla miały kształt kuli.[/quote']

tak, teraz mi się wyklarowało! Po prostu założyłem, że okrąg, którego przekrój poprzeczny opony ma być wycinkiem, powinien mieć taką wielkość, aby jego środkiem była oś obrotu koła - stąd sugestia, że przekrój ten nie ma takiego kształtu. Ale jeżeli ów okrąg ma odpowiednio mniejszą średnicę to wszystko się zgadza ;)

Osobne pytanie: a co z oponą która jest zużyta w "kanciki" he he :-)

[Browarny]

Osobne pytanie: a co z oponą która jest zużyta w "kanciki" he he

 

Jak to co: moto pezyspiesza w złożeniu ;)

[yuzzek]

Jak to co: moto pezyspiesza w złożeniu

ot, i cała tajemnica sukcesów Rossiego - kwadratowa opona! :-)