موضوع: آموزش setup هندلينگ خودرو

شاسي و بدنه هر اتومبيلي مقداري انعطاف دارد و وقتي اتومبيل در حال پيچيدن است نيروهاي وارده باعث ايجاد پيچش در شاسي و بدنه اتومبيل ميشوند (Body Twist) و براي افزايش تعادل اتومبيل بايد انعطاف را کاهش داد.

رايج ترين روش براي کاهش ميزان انعطاف بدنه اتومبيل استفاده از قطعه اي فلزي به نام Chassis Braces است (tower brace , stress bar , Shock tower bar و غالبا Strut Bracer و به فارسی ميل تعادل نيز گفته ميشود) که در فاصله بين دو سر کمک فنر نصب ميگردد.

در اينجا منظور از پيچش بدنه انحراف بوجود آمده در نتيجه متراکم شدن فنر يک سمت و باز شدن فنر سمت ديگر و ايجاد body roll نيست , بلکه اجزاي کف و بالاي اتومبيل به واقع دچار خمش مي شوند.همانند وقتي که سيستم تعليق براي هم ترازي با سطح زمين و بدنه دچار پيچش ميشود , ايجاد خمش در بدنه نيز در ميزان تماس لاستيکها تغيير ايجاد ميکند.
رايج ترين قطعه براي کاهش ميزان خمش در اتومبيلهاي شهري tower brace است.در ساختمان بدنه اتومبيلها براي تعبيه اجزاي مختلف مانند درها , پنجره ها , کاپوت و درب صندوق فواصل و بريدگي هايي وجود دارد.اين فواصل مانند بريدگي هاي يک صندوق مکعبی بزرگ است که باعث ميشود صندوق به راحتي دچار پيچش شود.

Shock tower bar قطعه اي است که توسط ميله اي فولادي فاصله دو سر کمک فنرها را به هم وصل ميکند اين ميله ميتواند کاملا صاف باشد و يا کمي خم داشته باشد). در حقيقت اين قطعه دو فضاي خالي بزرگ را برطرف ميکند , يکي فضاي موتور و ديگري فضاي صندوق.
هنگام عبور از پيچ اين ميله در برابر پيچش بدنه مقاومت =کرده و ميزان آن را کاهش ميدهد.
چون اغلب ميل تعادل هاي موجود در بازار براي هر اتومبيل به صورت ويژه طراحي ميشوند به راحتي قابل نصب هستند و در برخي موارد ممکن است احتياج به تغييرات کوچکي باشد.در اتومبيلهايي که فضاي بين دو سر کمک فنر خالي است ميتوان از ميله هاي مستقيم استفاده کرد و در غير اينصورت بايد ميله را خم داد , همچنين نصب ميل تعادل عقب در اتومبيلهاي ميسر خواهد بود که فضاي لازم را داشته باشند.

اقدام ديگر در افزايش استحکام شاسي و بدنه استفاده از roll cage است. اگر چه roll cage در وجله اول يک قطعه ايمني محسوب ميشود ولي اين قطعه از نقاط مختلف به شاسي جوش و يا پيچ ميشود و باعث افزايش مقاومت شاسي در برابر خمش مي شود.

انواع و اشکال بسياري از roll bar و roll cage وجود دارد , تفاوت بين roll bar و roll cage در پيچيدگي ساختار و ميزان محافظت است. معمولا از roll bar فقط به منظور محافظت از فضاي سر راننده در مقابل له شدن در هنگام چپ شدن اتومبيل و تصادف استفاده مي شود.معمولا roll bar از يک ميله اصلي و ميله هاي پشتيبان فرعي تشکيل مي شود که براي افزايش استحکام از چهار نقطه به شاسي وصل مي شوند (انواع ديگري از roll bar که از دو نقطه به شاسي وصل ميشوند در racing کاربرد ندارند)

roll cage قطعه اي با ساختماني کامل است و به نحوي طراحي مشود تا راننده را کاملا از هر سمت محافظت کند.واضح است که roll cage ايمني بيشتري دارد ولي در اتومبيلي که علاوه بر پيست در شهر هم استفاده ميشود قابل نصب نيست (چون بايد تغييرات زيادي در داخل اتومبيل مانند پانلها و صندلي ها انجام داد)

براي اتومبيلي شهري که براي time trial و يا slalom و مسابقات مشابه استفاده ميشود نصب roll bar با چهار اتصال کافي خواهد بود , در اينصورت هم اتومبيل ايمني لازم را خواهد داشت و هم لازم نيست تغييرات زيادي در داخل اتومبيل انجام داد.ولي ممکن است صندلي عقب قابل استفاده نباشد و ميله هاي فولادي در حالي که ايمني سر نشين هاي جلو را تامين ميکنند براي سرنشينان عقب خطرناک باشند.

چند تا عكس :

استرس بار جلو



استرس بار عقب



Roll cage


​
roll bar

Tire Traction
لاستيكها بايد متناسب با قدرت اتومبيل و مهارت راننده باشند ٫ اتومبيلي در پيست سريعتر از همه خواهد بود كه لاستيكهاي آن بيشترين چسبندگي را داشته باشد ٫ چرا كه شتابگيري ٫ ترمز كردن و پيچيدن شديدا تحت تاثير چسبندگي لاستيكها هستند.

Handling يعني همه چيز در رابطه با افزايش چسبندگي لاستيكها.صرف نظر از اينكه اتومبيل از چه تعداد قطعات تيونينگ براي بهبود Handling استفاده ميبرد٫ در هنگام يك ترمز بي نقص ٫ حداكثر شتاب گيري و پيچيدن با حداكثر تواناييهاي اتومبيل ميزان سطح تماس مفيد لاستيكهاي اتومبيل (contact patch) بسيار تاثير گذار است.
همه چيز را در يك كلام ميتوان خلاصه كرد "ميزان تماس مفيد 4 لاستيك با سطح زمين" راجع به اين جمله دقيقا فكر كنيد و همه چيز را از ياد ببريد و فقط به ميزان تماس زير لاستيكها با زمين فكر كنيد.به حداكثر رساندن ميزان تماس لاستيكها يعني حداكثر چسبندگي و همه تلاشها براي بهبود كنترل اتومبيل در همين است.

بدون شك حداكثر ميزان چسبندگي تحت تاثير نوع و نحوه طراحي تعليق (suspension) ٫ نوع لاستيكها ٫ جنس لاستيكها ٫ اندازه تماس لاستيكها (contact patch size) و فاكتورهاي زياد ديگري قرار دارد.

قطعات زيادي در بازار موجود هستند كه چسبندگي لاستيكها را افزايش ميدهند ٫ مانند anti-roll bars ٫ Chassis Braces ( استرس بار) ٫ فنرهاي سفتتر ٫ كمك فنرهاي قابل تنظيم (adjustable shocks) و ساير قطعات. استفاده مناسب از اين قطعات باعث بهبود handling ميشود (از ياد نبريد كه هندلينگ يعني ميزان تماس 4 لاستيك با زمين) اين قطعات براي افزايش چسبندگي لاستيكها در حركتهاي مختلف و ديناميك خودرو طراحي شده اند. بخصوص در شرايط Race و پيست بايد دقت به خرج داد چرا كه استفاده نا مناسب از اين نوع قطعات حتي ممكن است باعث بدتر شدن handling و كاهش چسبندگي شود.

عامل اصلي ديگر در چسبندگي لاستيكها راننده است.يك راننده با تجربه با نرمي و همواري مخصوصي اتومبيل خود را كنترل ميكند. داشتن حساسيت زياد نسبت به چسبندگي لاستيكها ميتواند به اندازه يك قطعه تيونينگ زمان طي يك دور پيست (Lap Time) را بهبود بخشد.
براي مثال اگر رقابت رانندگان حرفه اي در كلاس استاندارد را ديده باشيد متوجه شده ايد كه به رغم استفاده از اتومبيلهاي مشابه رانندگان حرفه اي در هر پيچ فاصله خود را با ساير رانندگان افزايش ميدهند و زمانهاي بسيار بهتري كسب ميكنند و ساير رانندگان حتي اگر يك استرس بار يا فنرهاي سفتتري نيز بر روي اتومبيلهاي خود داشتند شايد به سختي هم پاي اين رانندگان پيش ميرفتند.

براي رانندگي حرفه اي و رانندگي در پيست شما بايد كاملا لاستيكها را درك كنيد و دقيقا بدانيد حداكثر چسبندگي لاستيكهاي شما در چه مرزي است ٫ براي اين منظور بايد به حد كافي تمرين كنيد تا ميزان حساسيت خود را افزايش دهيد تا بدانيد در هر لحظه و هر مكان پيست لاستيكها دقيقا چه وضعيتي دارند.

سه عامل تعيين كننده ميزان پتانسيل حداكثر چسبندگي لاستيك هستند:
ضريب اصطكاك لاستيك (ميزان چسبندگي تحت تاثير جنس لاستيك) ٫ ميزان تماس مفيد لاستيك كه به سايز لاستيك بستگي دارد (بزرگتر بهتر است) ٫ ميزان downforce كه بر روي لاستيك اعمال ميشود ( تحت تاثير ايرودايناميك خودرو هوا اتومبيل را به زمين فشار ميدهد و اصطكاك لاستيكها با زمين و بخصوص در سرعتهاي بالا بيشتر ميشود و همچنين مركز ثقل اتومبيل در ميزان Downforce تاثير دارد)

بدون شك چسبندگي لاستيكها حدي دارند كه تعيين كننده محدوده حداكثر توانايي اتومبيل است (Limit)



Slip Angle
دو فاكتور براي دست يابي و استفاده از حداكثر چسبندگي لاستيكها وجود دارد.
وقتي به حداكثر چسبندگي لاستيك ميتوان دست يافت كه لاستيك ميزان كوچكي سر بخورد.اين ميزان لغزش براي ترمز كردن ٫ شتابگيري و پيچيدن متفاوت است.

هنگام ترمز كردن زماني ميتوان از حداكثر چسبندگي لاستيك سود جست كه لاستيك مقداري كمتر از مسافتي كه پيموده است بچرخد ٫ به عبارتي اگر براي طي كردن مسافتي مشخص لاستيك 10 دور ميچرخد هنگام ترمز كردن بهتر است حدودا نه و نيم دور بچرخد تا با اندكي سر خوردن بتوان از حداكثر چسبندگي لاستيك استفاده كرد.
براي اين كار راننده بايد توسط پدال ترمز ٫ فرمان و صندلي شرايط را كاملا درك كرده و پي به شرايط اتومبيل و لاستيكها ببرد و با اندكي فشار بيشتر به پدال ترمز يك مقدار جزئي لاستيكها را سر دهد تا بتواند ترمز موفقتري داشته باشد. رانندگان حرفه اي و با تجربه در انجام اين امر بسيار موفق هستند.

شتابگيري برعكس ترمز كردن است و لاستيكها بايد كمي بيشتر از مسافت پيموده شده بچرخند ( لاستيكها كمي سريعتر از يك حركت عادي بچرخند) توجه كنيد كه منظور چرخش در جا و شديد لاستيكها نيست ٫ ولي در هنگام شتابگيري لاستيكها بايد مقدار كمي سر بخورند ( مثلا اگر براي يك مسافت مشخص در حالت عادي لاستيك بايد 10 دور بچرخد در هنگام شتابگيري حدودا 11 دور ميچرخد) در هنگامي كه ميخواهيد با حداكثر توان اتومبيل شتابگيري كنيد وقتي احساس كرديد لاستيكها سر ميخورند ميزان چرخش لاستيكها را كنترل كنيد چرا كه هرزگردي لاستيكها باعث كاهش شتاب ميشود.

موقع پيچيدن ميزان سر خوردن لاستيكها بايد به اندازه اي باشد كه اتومبيل از مسير دلخواه خارج نشود يا به عبارتي سر خوردن لاستيكها باعث خروج اتومبيل از Racing line نشود ( كه اصطلاحا slip angle گفته ميشود) براي اين منظور هنگام طي كردن پيچ بايد كل اتومبيل اندكي سر بخورد(slide) ولي نه يك slide كه تبديل به power slide يا همان Drift شود و منظور فقط يك سر خوردن كوچك نسبت به حالت عادي است.در ابتدا اين حالت خيلي نا خوشايند كننده به نظر ميرسد چرا كه به نظر ميرسد اتومبيل ميخواهد شروع به انحراف كند ولي در حقيقت شما در حال استفاده از حداكثر ليميتهاي اتومبيل خود هستيد. رسيدن به اين محدوده و عبور نكردن از آن و نگهداشتن اتومبيل در اين حالت يك مهارت بزرگ است.اگر اتومبيل به حد كافي Slide نكند يعني به حد كافي سريع نيستيد و اگر زيادي Slide كند پيچيدن تبديل به drift ( و يا understeer يا oversteer شديد) ميشود و يعني فراتر از ليميتهاي چسبندگي لاستيك رفته ايد ٫ در اين حالت سرعت اتومبيل كاهش ميابد و با سرعت كمتري خواهيد توانست پيچ را طي كنيد و لاستيكها بيش از اندازه گرم ميشوند (اگر لاستيكها بيش از اندازه گرم شوند كارايي لازم را نخواهند داشت) و سريعتر فرسوده ميشوند.

در تمامي اين موارد اشاره شد كه اتومبيل "كمي" سر بخورد. اگر سر خوردن خيلي كم باشد از لاستيكها حداكثر بهره را نبرده ايد و به اندازه كافي سريع نيستيد ٫در اينصورت اين حس به شما دست ميدهد كه سوار قطار هستيد و ممكن است در پيست به شما لقب راننده ريلي بدهند (-: وقتي احساس كرديد اتومبيل خيلي كم سر خورده است سرعت را افزايش دهيد.
دست يافتن به يك ميزان مطلوب و نه بيش از حد مستلزم تمرين زيادي است.
سر خوردن بيش از اندازه لاستيكها باعث قفل شدن چرخها در هنگام ترمز كردن ٫ هرزگردي بيش از اندازه چرخها در هنگام شتابگيري و سر خوردن مفرط اتومبيل در هنگام پيچيدن خواهد شد و لاستيكها بيش از اندازه گرم شده و استعداد بيشتري براي سر خوردن خواهند داشت و زودتر فرسوده خواهند شد.

ميزان سر خوردن (The amount of slippage) براي هر لاستيك متفاوت است ولي در اين مقاله منظور بين 4 الي 10 درصد است.هنگام پيچيدن 5 يا 6 درجه فرمان بيشتر از حالت عادي براي طي كردن پيچ و يا استفاده از نيروي هل دهنده سرعت براي سر دادن اتومبيل روش مناسبي براي طي كردن پيچ با كمي سر خوردن لاستيكها است.
لاستيكهاي مخصوص ريس (Racing tires) با مقدار كمتري سر خوردن كارايي بهتري از لاستيكهاي خياباني دارند.اگر شما در پيست رانندگي با لاستيكهاي خياباني را آموخته و سپس شروع به استفاده از لاستيكهاي ريسي كنيد بايد رانندگي با لاستيكهاي ريس را نيز بياموزيد چرا كه لاستيكهاي ريس را نبايد به اندازه لاستيكهاي عادي سر داد.

استفاده از روش سر دادن چگونه بايد در رانندگي شما تاثير بگذارد؟
هنگامي كه پيچي را بدين روش طي ميكنيد از حداكثر چسبندگي لاستيكها استفاده برده ايد و اگر نمودار ميزان چسبندگي لاستيكها را مشاهده كنيد خواهيد ديد كه در هنگام پيچيدن عادي از حدود نصف الي سه چهارم چسبندگي لاستيكها استفاده ميشود.
پيچيدن با كمي Slide و استفاده از حداكثر ليميتهاي اتومبيل تا آخرين مرحله پيچ يعني طي كردن پيچ با حداكثر موفقيت وسرعت ولي توجه داشته باشيد كه بدين طريق لاستيكها زودتر گرم و فرسوده ميشوند و در مراحل آخر كارايي قبلي را نخواهند داشت و خود شما نيز بسته به تواناييها و تحمل جسماني زودتر خسته خواهيد شد و ممكن است جيب شما نيز ياراي تامين لاستيكهاي خوب براي اين نوع رانندگي را نداشته باشد. پس براي استفاده طولاني مدت از لاستيكها و همچنين جلوگيري از گرم شدن بيش از اندازه لاستيكها در مراحل اوليه جلسات تمرين مقداري كمتر از حداكثر چسبندگي لاستيكها رانندگي كنيد تا در كل تمرين لاستيكها كارايي خوبي داشته باشند. اگر در هنگام تمرين به نظر ميرسد گرم شدن لاستيكها در Lap time شما تفاوت زيادي ايجاد نميكند ولي مسابقات Race اين امر بسيار مهم است چرا كه بدون شك در مراحل پاياني مسابقه دچار مشكل خواهيد شد.

در ضمن اگر در هوايي سرد داخل پيست رانندگي ميكنيد ميتوانيد بدون نگراني از حداكثر چسبندگي لاستيكها استفاده ببريد ٫ هنگام رانندگي بر روي آسفالت سرد لاستيكها بيش از اندازه گرم نخواهند شد و همچنين لاستيكهاي خيلي سرد نيز چسبندگي خوبي ندارند.


Driving Smoothness & Traction
به بررسي يك قاعده اصلي ديگر در چسبندگي لاستيكها مي پردازيم.بايد تدريجا به ميزان حداكثر چسبندگي يك لاستيك پي برد.چرا كه تجربه و مهارت راننده اي كه بصورت منظم تمرين ميكند هر روز افزايش پيدا ميكند.

براي روشن شدن مطلب اين آزمايش را انجام دهيد ٫ روي يك صفحه كاغذ كاسه اي قرار دهيد و كاغذ را به آرامي روي سطح ميز بكشيد و تدرجا بر سرعت كاغذ بيافزاييد ٫ مشاهده ميكنيد كه كاسه همراه كاغذ حركت ميكند.سپس كاغذ را با همان سرعت ولي ناگهان بكشيد ٫ كاغذ از زير كاسه در ميرود.سرعت ٫ كاغذ و كاسه يكي هستند و تنها ميزان شتاب تفاوت كرده است.لاستيكهاي زير اتومبيل شما همانند كاغذ زير كاسه هستند.

اتومبيل را به شكلي روان در پيچها حركت دهيد تا لاستيكها بتوانند بالاتريم ميزان چسبندگي خود را ارائه دهند.حركتهاي ناگهاني فرمان باعث كاهش چسبندگي لاستيكها با سطح زمين خواهد شد و با كنترل فرمان به شكلي روان و متناسب ميتوان همان پيچ را با سرعت بيشتري طي كرد.همان لاستيك ٫‌همان پيچ و همان اتومبيل و تفاوت تنها در نحوه رانندگي است.بطور كلي هر چه قدر در هنگام ترمز كردن ٫ شتاب گيري و پيچيدن روانتر عمل شود چسبندگي لاستيكها بيشتر است و در نتيجه كنترل اتومبيل بهتر ميشود و راننده ميتواند پيست را با سرعت بيشتري طي كند.توجه كنيد كه منظور از رانندگي روان (Smooth driving) به معني كند عمل كردن يا نا كافي عمل كردن نيست بلكه منظور رانندگي بي نقص و استفاده از حداكثر توانايي هاي اتومبيل است.

رانندگي بدون اشكال و اصولي بيش از هر عامل ديگري در بهبود كنترل اتومبيل نقش دارد.اگر راننده اي در هنگام ترمز ٫ گاز و پيچيدن خيلي ناگهاني و عجولانه عمل ميكند نصب بهترين قطعات در بهبود Handling اتومبيل او تفاوت چنداني نخواهد داشت.معمولا رانندگان بي تجربه و غير ماهر از نداشتن قطعات تيونينگ و مناسب نبودن Handling اتومبيل خود شكايت ميكنند ولي مشكل تنها در سبك رانندگي است.هميشه نسبت به خود صادق باشيد و رانندگي خود را تجزيه و تحليل كنيد و يا از رانندگان با تجربه و كار آزموده بخواهيد رانندگي شما را تحليل كنند.

يكي از مشكلات عمومي رانندگان تازه كار understeer ( سر خوردن قسمت جلوي اتومبيل يا front end push) هنگام ورود به پيچ است." كنترل ماشين من اصلا خوب نيست و بعضي وقتها نرسيده به نيمه پيچ خيلي وحشتناك سر ميخوره" شنيدن اين جمله يك معني واضح دارد ٫ اينكه Handling اتومبيل خوب است ولي راننده خيلي دير و خيلي شديد ترمز ميكند و در نقطه پيچيدن (Turn in point) ناگهان فرمان را ميچرخاند.
زودتر ترمز كنيد ٫ به تدريج و زودتر ترمز را رها كنيد و با شعاعي بزرگ و به شكلي روان و با سهولت اتومبيل را به داخل پيچ هدايت كنيد.به احتمال زياد اين روش مشكل understeering را حل خواهد كرد و سپس اگر احتياج باشد ميتوانيد تنظيماتي روي تعليق (suspension) انجام دهيد.

رانندگي به سبكي روان چسبندگي لاستيكهاي اتومبيل شما را با سطح زمين افزايش خواهد داد. افزايش چسبندگي چيزي است كه منجر به رانندگي سريعتر ميشود. باز هم تاكيد ميكنم " هر چه قدر روانتر رانندگي كنيد لاستيكها چسبندگي بيشتري خواهند داشت."



Mechanical and Aerodynamic Downforce
عامل تاثير گذار ديگر در چسبندگي لاستيكها بار عمودي اتومبيل (vertical loading) است كه تركيبي از downforce (نيرويي كه اتومبيل را به پايين فشار ميدهد) ايرودايناميكي و مكانيكي است (the combination of mechanical and aerodynamic downforce)
توسط نيروي مكانيكي وزن (مركز ثقل اتومبيل) و نيروهاي ايرودايناميكي اتومبيل به پايين فشار داده ميشود و اين فشار باعث افزايش اصطكاك و چسبندگي لاستيكها با زمين ميشوند.
همانند اين است كه يك پاك كن را بدون فشار روي ميز بكشيد و پاك كن به سادگي روي ميز حركت ميكند و اگر بر روي پاك كن فشار آورده وآنرا حركت دهيد چون اصطكاك افزايش يافته پاك كن با چسبندگي بيشتري روي ميز حركت ميكند. لاستيكهاي اتومبيل نيز اين چنين هستند.

شايد اين آزمايش ساده شما را بر اين باور وادارد كه با افزايش وزن اتومبيل ميتوانيد چسبندگي بيشتري ايجاد كنيد ولي تجربيات عملي نشان داده است كه اتومبيلهاي سبكتر كنترل بهتري از اتومبيلهاي سنگينتر دارند.ايجاد وزن بيشتر بر روي لاستيكها باعث افزايش پتانسيل چسبندگي آنها ميشود و در عين حال باعث ميشود كار لاستيكها سختتر شود.هنگام پيچيدن لاستيكها بايد وزن بيشتري تحمل كنند و در نتيجه نيروي جانبي بيشتري بر روي لاستيكها هنگام پيچيدن اعمال ميشود و نگهداشتن اتومبيل بر روي مسير دلخواه سختتر ميشود. پس ايجاد downforce مكانيكي راهكار مناسبي براي افزايش چسبندگي لاستيكها نيست.

به همين دليل aerodynamic (ايرودايناميك) نقش بسيار مهمي در مسابقات Race دارد.نيروي فشارنده ايرودايناميك (Aerodynamic downforce) بدون ايجاد نيروي جانبي بر روي لاستيكها
و بدون افزايش كار لاستيكها در هنگام پيچيدن باعث افزايش چسبندگي و تماس لاستيكها ميشود. يعني افزايش چسبندگي بدون كار بيشتر و بدون ايجاد نيروي جانبي در پيچ.


نتيجه

تمام تغييرات و تنظيمات مرتبط با كنترل اتومبيل جهت افزايش چسبندگي و تماس بيشتر لاستيك با سطح زمين است.

وقتي دقيقا از حداكثر چسبندگي لاستيك استفاده شده است كه اتومبيل در حدود 5٪ سر بخورد(slippage)

اصلي ترين عامل در چسبندگي لاستيكها و تعادل كلي اتومبيل راننده است و با نصب قطعات متعدد و اعمال بهترين تيونينگ در جهت بهبود كنترل اتومبيل ايرادات يك رانندگي عجولانه و عدم پايداري اتومبيل در نتيجه انجام حركتهاي ناگهاني رفع نميشود.