Попался под руку чертеж поперечного сечения тазиковского комплекта диск+покрышка. Резина - 175/70R13. Диск штамповка - 5,0х13. Решил посчитать моменты инерции... ;-) Сделав из чертежа 3d модель, померил моменты инерции: диск J=0.158кгхм2 при массе m=7.3кг. С резиной чуть сложнее... (плотность неизвестна). Объем V=6488cм3. Реальная масса колеса такого размера около 7кг. т.е. Что-то не очень верно в рисунке исходном. Но для оценочного расчета можно взять условно плотность 1.1г/см3. Тогда масса будет m=7.1кг. Момент инерции J=0.486кгхм2 Рисовать литой было неоткуда, потому его параметры посчитал следующим образом: известно что кованный диск весит 4.5кг. Металлический у меня 7.3кг. Условно беру для литого диска плотность 7.3/4.5=1.62 раза меньше стального. то есть не 7.8, а 4.8 г/см3. Реальный алюминий конечно полегче, но и толщина элементов диска побольше. В первом приближении одно другое компенсирует. Итак, литой диск будет весить: m=4.5 кг и иметь момент инерции J=0.097кгхм2. Колесо участвует в двух движениях-поступательное, вместе с машиной, и вращательное, относительно оси. Вклад колеса в поступательное движение очевиден - его масса это часть массы авто. А вот чтобы учесть вращение, надо привести момент инерции колеса к условной массе, которая, будучи добавлена к массе поступательно движущейся машины будет иметь ту же кинетическую энергию что и вращающееся колеса. То есть MэV^2=Jw^2; где w-угловая скорость колеса. w=V/R, где R-радиус колеса. Мэ=J/R^2 – эквивалентная масса. Посчитаем ее для всех вариантов, радиус колеса R=0.29м: диск стальной Мэ= 1.88 кг диск алюминиевый Мэ= 1.15 кг покрышка Мэ= 5.78кг Следовательно, вклад диска примерно втрое меньше чем резины... а сколько всего? покрышка+штамповка Мэ=7.7кг покрышка+литой диск Мэ=6.9кг Теперь осталось посчитать, сколько дает выигрыш суммарно 4 литых диска с учетом поступательного и вращательного движения. В поступательном движении: m=7.3-4.5=2.8 кг с диска, 11.2 кг с комплекта. Во вращательном: Мэ=0.7кг с диска, и 2.8 кг с комплекта. Итого 11.2+2.8=14кг. Как видно основной вклад дает поступательное движение. Что неудивительно. Даже, если бы, вся добавившаяся масса лежала на внешнем радиусе колеса, то ее вклад за счет вращения был бы равен добавке в поступательное движение. Но элементы диска расположены куда ближе к центру вращения. От веса авто =1100кг, 14 кг облегчения это приблизительно 1.3%. there Следовательно, на разгон машина потратит не 15, а 14.8 сек. Выигрыш 0.2 секунды).
Гораздо важнее что авто может взять на 60кг больше груза сохранив управляемость. (если каждое колесо легче на килограмм) Думаю что учтены не все силы действующие на авто. Набери в ютубе: главная дорога и найди про диски. Там всё объясняют доходчиво.
Такие теории я неоднократно слышал... даже на тим-рс кто-то замеры проводил... там правда немного другие цифры были, но не суть... Но к физике это имеет всё мало отношения, потому как все измерения на уровне "жопомера". Не вдаваясь в подробности и тупо рассмотреть данный пример, то и это предположение некорректно. Если пойти "от противного" и увеличить цифры для наглядности, получим следующее: 1 кг. с колеса (4 кг. в сумме) = 60 кг. на борту 2 кг. с колеса (8 кг. в сумме) = 120 кг. на борту 4 кг. с колеса (16 кг. в сумме) = 240 кг. на борту 6 кг. с колеса (24 кг. в сумме) = 360 кг. на борту и. так далее. Теперь представим, что на таз мы поставили тяжеленные литые диски R15 и резину с высоким индексом скорости и в итоге, по данной теории, получается загрузили машину 250 килло?! )) Таз с такой загрузкой не только перестанет поворачивать, но и разгонятся откажется.... и это очевидно. Но в реальности, потери будут куда меньше....
В примерах с массой на борту все не так. Смысл в том, что колебательная системы пружина+аморт имеет нелинейную зависимость от неподрессоренной массы. И если мы снижаем неподрессоренную массу на 1 кг с колеса, это нам дает прибавку к "плавности" хода как если бы мы добавили ~60 кг груза в салон (для прежнего веса колеса). К разгону эта цифра не имеет никакого отношения.
При всем уважении к мнению грамотного человека, вынужден не согласится, по одной простой и очевидной причине - подвеска автомобиля, как отдельная система, призванная гасить кол****ия и обеспечивать расчетные режимы работы, рассчитывается таким образом, что бы обеспечить заданную плавность хода (наилучшую) и отвечать ряду требованиям, таких как: - демпфирующие свойства - энергоемкость - динамическая прочность - угловая жесткость - суммарная угловая жесткость - высота мгновенного центра крена - и др. Плавность хода, о которой было упоминание выше, напрямую зависит от частоты резонанса, которая в свою очередь рассчитывается исходя из подрессореных и неподресореных масс, конкретно взятой модификации ТС. Именно по этому, на машинах одинаковых моделей, но с разными осевыми нагрузками, используются разные пружины и амортизаторы... хотя итоговая "жесткость" подвески может быть одинаковой. Таким образом, изменяя неподрессореную массу (изменением веса колес, тормозов и.т.д.) и подрессореную тоже (шумкой, сабами... и.т.д)... мы неизбежно изменяем частоту резонанса и следовательно, напрямую влияем на плавность хода... но не всегда в лучшую сторону, а зачастую как раз в худшую... скорость движения, кстати, играет тоже не последнюю роль (при проезде неровностей)... Например, охарактеризовать подвеску машины как мягкую, можно в случае частоты её резонанса в районе 15-19 герц. Если частота резонанса будет в районе 6-7 герц - подвеска будет очень жесткая. Теперь, что касается сравнения с "грузом" в салоне - оно от части некорректное, по простой причине: частота резонанса подрессореной массы всегда лежит в пределах 1-4 герц (это заложено конструктивно, естественно при условии "стоковой" (рассчитаной) подвески). Предположим, мы посадили в салон 5 человек и загрузили багажник - машина поехала плавнее.... и не удивительно - мы снизили резонанс подрессореной массы с 4 до 2 герц (образно), но при этом получили худшую управляемость по причине той же раскачки..., инертности..., да и изменив резонанс неподрессореной массы.... и.т.д. Как видно из примера, изменив вес колеса (изменив неподрессореную массу), мы изменили резонанс подвески и сдвинули её в в большую сторону. Казалось бы?! Все хорошо... и большАя частота резонанса неподрессореных масс - залог плавности хода. Но не все так просто... ведь у нас есть ещё кузов... и "тюнинг" аммо, и заниженные пружины.... и.т.д. Да каким резонансом это скажется на кузове (где вы и сидите) - вопрос хороший... Для примера, кстати, можно взять динамик с его подвесом... попробуйте уменьшить/увеличить массу диффузора (или жесткость его подвеса) и посмотрите как он будет играть... Слава богу, что любители звука ещё не дошли до такого тюнинга... А вот что касается сохранение веса колеса при переходе на другой размер - очень даже взвешенное решение. Ведь можно перейти с литого R16 на кованный R18 и остаться в том же весе, который был изначально... и.т.д. Но при этом... надо помнить, что диаметр колеса сильно увеличивать тоже резона нет, иначе, придется поменять и ГП... )) PS: Для любителей поспорить... поясню - я не противник ковки и прочего. Я просто говорю о том, что нужно с умом применять те "тюнинги", которые нам доступны... и поменьше смотреть "спецов" из главной дороги по зомбоящику...
Тем не менее, с легкими колесами ездить приятнее... Как будто дороги заново заасфальтировали... И после проезда неровностей колеса быстрее "прилипают" к дороге. Говорю по своему опыту, сбросив по 4.5 кг с каждого колеса.
нагрузка на подвеску а как повлияет уменьшение веса на амортизаторы и подвеску? ведь тяжелый диск больше заставляет отрабатывать неровности резину, а легкий будет всю нагрузку передавать в подвеску - соответственно на нее придется больше нагрузка. это верно?
+ многа. не прилипают они и хуже управляются на плохой дороге, если профиль меньше. а снижение веса однозначно лучше.
Чтобы тачка проехала не 15 а 14.8 надо выкинуть из нее запаску и слить весь бензобак. какие там 14 кило? Зависимость не линейная. С формулами тоже нифига не понял. Кинетическая энергия поступательного и вращающегося тела, судя по википедии, равна: http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%E8%ED%E5%F2%E8%F7%E5%F1%EA%E0%FF_%FD%ED%E5%F0%E3%E8%FF T=mv^2/2+Jw^2/2 , а не Mv^2. и почему поступательное приравнивается к вращательному? Легкое колесо всегда хорошо, при прочих равных. Причем тут частоты подвески? Че-то вы сами себя перемудрили.
Re: нагрузка на подвеску Предполагаю что верно, нагрузка на подвеску увеличивается с уменьшением веса диска!
1. Про 15 и 14.8 сек - читайте внимательнее. Речь шла о 14 кило на колесах, а не о подрессореной массы. При чём тут слив бензина и выбрасывание запаски? Никто же не спорит, что более легкая машина поедет быстрее... речь то другом... 2. Поступательное не приравнивается к вращательному, а складывается с ним. Таким образом мы получаем полную эн. в виде суммы кинетической энергии поступательного и вращательного движения для абсолютно твердого тела. "Колесо участвует в двух движениях-поступательное, вместе с машиной, и вращательное, относительно оси. Вклад колеса в поступательное движение очевиден - его масса это часть массы авто. А вот чтобы учесть вращение, надо привести момент инерции колеса к условной массе, которая, будучи добавлена к массе поступательно движущейся машины будет иметь ту же кинетическую энергию что и вращающееся колеса." 3. Легкое колесо может и "хорошо", но именно вес колеса напрямую влияет на резонанс подвески и как следствие, снижение веса колеса, изменяет рассчетные характеристики. В лучшую или в худшую сторону меняются характеристики - каждый случай индивидуален. Я об этом судить не берусь... PS: Вообще, имхо, вы плохо прочитали начальные посты.... там все эти вопросы затронуты и объяснены. А спорить со мной и утверждать что "ковка - рулез" в данной теме смысла нет - я лишь констатирую факты из физики и из принципов расчета и построения авт. подвесок.
Re: нагрузка на подвеску Не верно. Нагрузка на подвеску также уменьшается. Спорить можно только о том - насколько именно...