Коэффициент сцепления немного снижается при увеличении вертикальной нагрузки на шину. Однако, из-за конструктивных особенностей шины её способность к передаче боковых сил, связанная с коэффициентом сцепления, увеличивается вместе с вертикальной нагрузкой. Это происходит следующим образом. Так как вертикальная нагрузка на данную шину увеличивается, а площадь пятна контакта остаётся постоянной, то местное давление в пятне контакта должно увеличиться. Чем больше местное давление, тем меньше резина сопротивляется срыву в скольжение и коэффициент уменьшается. Однако, график ниспадает очень плавно, поэтому увеличение вертикальной нагрузки превышает уменьшение коэффициента. В результате мы имеем график увеличивающихся сцепных свойств (как в продольном, так и в поперечном направлении) при увеличении вертикальной нагрузки.
Если просто посчитать, то, предположим, к каждой задней шине приложена вертикальная нагрузка в 500 фунтов и при этом шины имеют коэффициент сцепления 1,35, таким образом, обе шины смогут создать боковую силу 1,35*500*2=1 350 фунтов. Однако, если добавить ещё по 100 фунтов нагрузки на каждое колесо при перераспределении веса назад, то мы обнаружим, что хотя коэффициент и упал до 1,33, боковая сила увеличится до 1,33*60*2=1 596 фунтов. Если теперь установить заднее антикрыло и разогнать автомобиль до такой скорости, когда оно создаст ещё 400 фунтов дополнительной нагрузки на задние колёса, то коэффициент составит лишь 1,26, но при этом боковая сила составит 1,26*800*2=2 016 фунтов. Поэтому мы не ездим без антикрыльев.
Далее мы увидим, что не всё так просто, но главное то, что при увеличении нагрузки на любую шину её сцепные свойства увеличиваются. И наоборот, снижение вертикальной нагрузки уменьшает сцепление. Поэтому драгстеры перераспределяют очень большую часть веса назад и поэтому мы так пристально не следим за перераспределением веса на выходе из поворота в наших дорожных гонках.
Это соотношение нелинейно, и, надо заметить, что когда мы говорим о вертикальной нагрузке на переднюю или заднюю ось, она будет зависеть от перераспределения веса во время поворота. Мы рассмотрим природу этого продольного перераспределения и его последствий позднее. А сейчас мы просто примем как данность то, что в повороте часть нагрузки перераспределяется с внутреннего колеса на внешнее. Даже если общая нагрузка на ось останется неизменной, пара неравномерно нагруженных колёс не сможет обеспечить такую же боковую силу, как пара равномерно нагруженных.
Допустим, на каждое колесо приходится по 400 фунтов вертикальной нагрузки. Тогда пара равномерно нагруженных колёс способна передать 1,4*400*2=1 120 фунтов боковой силы, и если скорость в повороте будет ограничена только сцепными свойствами передних колёс, то автомобиль в идеальных условиях сможет достичь боковой перегрузки 1 120/800=1,4G. Однако, если мы допустим 80% перераспределения веса, что вполне естественно для передних колёс, то на наружное колесо будет приходиться 400+400*0,8=720 фунтов нагрузки, тогда как на внутренне колесо останется только 80 фунтов. Обращаясь к графику мы получим теперь, что наружное колесо сможет создать 936 фунтов боковой силы, а внутреннее – 120 фунтов. Таким образом, на переднюю ось будет действовать суммарная боковая сила в 1 056 фунтов и развиваемая боковая перегрузка составит только 1,32G.
Таким образом, даже несмотря на то, что продольное и поперечное перераспределение веса увеличивает сцепные свойства более нагруженных колёс, поперечное перераспределение веса между парой колёс одной оси всегда вызывает снижение сцепных свойств этой оси.
Естественно, сцепление будет возрастать до бесконечности, пока шина не взорвётся. Но обычно, если шина предназначена для автомобилей данного типа, об этом не надо беспокоиться. Возможно, однако, у нас будут подобные проблемы на трассе с высокими бэнкингами (высокий профиль виража на овале). Если вы собираетесь в Дайтону или Поконо, сперва проконсультируйтесь с шинниками.
Кэррол Смит.
Мог бы просто кинуть ссылку, кстати, статья с вашего сайта, но у меня нет на это прав)
