Картинг. Физика движения

Движение в повороте

В ходе тренировок  на трассе для картинга гонщик приобретает опыт прохождения поворотов с наибольшей скоростью. Но для большей эффективности стоит  понять физику движения, т.е. рассмотреть системы сил, которые действуют  на машину  при движении в повороте.

Итак начнем, условия: картинг, скорость.

Карт двигается в вираже, скорость небольшая и центробежная сила также мала, практически ноль. Передние колеса повернуты на некий равный угол. Центр массы  спортивной машины двигается по дуге с бОльщим радиусом, чем дуга поворота. Передние колеса также описывают дугу с бОльшим радиусом, чем радиусы  от задних колес.Увеличиваем скорость прохождения поворота на карте,появляется центробежная сила и карт начинает двигаться уже ассиметрично по отношению к той траектории что мы рассмотрели выше, но пока без бокового заноса.Это и есть увод. Думаю он многим знаком после первого же посещения картинг-клуба. А геометрически, это угол между направлением движения и плоскостью заднего колеса.

Когда карт движется без увода он поворачивается относительно теоретического центра. Как только появляется увод, этот центр вращения смещается и перестает иметь физическое значение, при этом относительно карта его положение сохраняется. Центр масс карта поворачивается вокруг  уже нового цента вращения, который занял место теоретического центра.При большой скорости в повороте плоскости задних колес будут смещены от направления на некоторый угол, а плоскости передних на этот угол и плюс еще добавляется угол поворота колес. При движении с уводом карт проворачивается относительно вертикальной оси проходящей через центр масс. И в итоге передние колеса располагаются ближе к внутреннему краю трассы для картинга, чем при скорости карта, когда увод отсутствует.

Профиль шины для картинга

Центробежная сила деформирует шину в поперечном направлении и тем самым вызывает увод карта. Величина увода зависит от характеристики шин для картинга. Многие автолюбители увлеченные тюнингом  автомобилей знают, что применение низкопрофильных жестких шин способствует уменьшению увода автомобиля в сравнении с шинами с высоким профилем. Поэтому и в картинге применяются низкопрофильные шины.

Цетробежная сила, как мы рассмотрели раньше, вызывает увод карта, но так как низкопрофильные шины имеют большую жесткость и упругость возникает сила реакции реакции шины. Она действуют в направлении к центру дуги, которую описывает карт и перпендикулярна к плоскости его колеса. Её величина зависит от угла увода. Чем больше угол увода, тем больше сила реакции шины. Но значение силы реакции растет не бесконечно, а до момента достижения максимального угла увода, за которым уже начинается скольжение. Принято считать  что максимальный угол увода в картинге равен 15-18 градусам.