i Пятна контакта

Тема в разделе "Новости Audi", создана пользователем Audi News, 12 ноя 2013.

  1. Audi News

    Audi News Новости из мира Audi

    2 мар 2011
    6.552
    Москва
    А4
    По низкому лобовому стеклу купе Audi R8 снуют дворники — в Москве самый дождливый сентябрь за 130 лет метеонаблюдений. Вчера был чуть ли не единственный солнечный день месяца, но трасса в подмосковном Мячкове так и не успела высохнуть. А состояние асфальта сейчас особенно важно: против R8 в версии V10 plus на этот раз выступит не автомобиль, а мотоцикл — спортбайк Honda CBR1000RR!
    Сегодня в поисках сухого гоночного асфальта я выезжаю на Moscow Raceway.


    [​IMG]

    За рубежом подобные сравнения проводились не раз и не два, но у меня все время оставалось ощущение недосказанности. То сыро, то на мотоцикле гоночные шины, то за рулем автомобиля журналист… Отсюда нестабильность результатов и постоянная ротация победителей.

    Этот тест мы задумали вместе с Владимиром Здоровым, главным редактором журнала SuperBike. Решили так: возьмем спорткар и спортбайк, за руль первого посадим автогонщика, за руль второго — мотогонщика. Так и получилось. Первый — Олег Кесельман, второй — чемпион России по шоссейно-кольцевым мотогонкам Сергей Крапухин.

    [​IMG]
    Двигатель Audi R8 V10 plus переигрывает шасси — на дуге приходится долго терпеть, прежде чем открыть газ, иначе в сносе уйдешь с траектории

    Сначала мы приехали в Мячково. За рулем Audi R8 Кесельман сделал несколько быстрых кругов — и… Лучшее время — 1.52,4. Медленно. Например, Крапухин на своем гоночном 600-кубовом спортбайке проезжает круг в Мячкове за 1.39.

    — Очень скользко, дождь смыл весь «держак» и принес на трассу песок, — жалуется Кесельман. — Я не могу «открыться» на выходе из поворотов, машина очень «недостаточная», едет наружу передком. Еще и лужи в нескольких местах…

    В таких условиях ездить на мотоцикле просто опасно. Может, отправиться завтра на северо-запад Подмосковья, на трассу Moscow Raceway — вдруг повезет? И ведь повезло, причем дважды! Во-первых, с погодой (хотя в Москве лил дождь), а во-вторых, благодаря усилиям Кесельмана и коммерческого директора Moscow Raceway Анны Базильер нам удалось-таки попасть на трассу без «предварительной договоренности».

    [​IMG]
    Селектор коробки передач прежний, а сама трансмиссия новая — «преселектив» S tronic с двумя сцеплениями

    Наш мотоцикл — это серийная Honda CBR1000RR, далеко не самый «злой» из «литровых» спортбайков — мощность двигателя 178 л.с. и никаких электронных помощников вроде системы контроля тяги, есть только АБС. На шины надеваем чехлы с электроподогревом — это не только вопрос безопасности, но и экономия времени. На улице всего +12оС, и на нормальный прогрев шин ушло бы не меньше двух кругов, а так покрышки уже доведены до +80—90оС. Кстати, это покрышки Pirelli Diablo Supercorsa — по классификации производителя они ориентированы на тех, кто большую часть пробега накручивает на треках. Шины Audi — скорее дорожные, для нерегулярных выездов на гоночные трассы — Pirelli P Zero.

    Крапухин с механиком регулируют подвески, увеличивают преднатяг задней пружины, делают жестче отбой переднего амортизатора. Сергей надевает потертый комбинезон и выезжает на трассу…

    [​IMG]
    Бензобак полон, давление в шинах выставлено… Насколько меньше хлопот по сравнению с мотоциклистами!

    Сначала слышно только сопрано рядной «четверки», раскрученной до 12000 об/мин. В этот момент Крапухин набирает на длинной прямой почти 260 км/ч. Через мгновение тональность резко меняется, перед левым поворотом воздух рвет очередь перегазовок при понижении передач (проскальзывающее сцепление Хонды при таком жестком торможении не всегда успевало корректно отработать, поэтому ударное включение пониженной передачи грозит обернуться блокировкой заднего колеса) — и в следующую секунду в эффектном наклоне Крапухин и его Honda клинком вонзаются в финишную прямую. Слышно, что в этот момент Сергей уже разгоняется — и оранжево-бирюзовый снаряд, чуть приподняв переднее колесо, пролетает к следующему виражу.

    Всего Крапухин делает пять быстрых кругов, лучший из которых — за 1.47,65.

    [​IMG]

    Распластанное по земле матовое тело Audi R8 в преддождевой хмари кажется вдвойне угрюмым. Холодно поблескивают светодиодные фары. Сухой механический голос V-образной «десятки» волнует, когда ты внутри, но снаружи драматизм исчезает. Нет его и в движении: кажется, что скорость на дуге заметно меньше мотоциклетной, а разгон и вовсе пенсионерский. И лишь потом, просматривая записи камер, установленных на автомобиле, мы осознали, какие силы Кесельман бросил на борьбу с недостаточной поворачиваемостью. Он максимально сглаживает траектории, используя всю ширину поребриков, а иногда даже касаясь газона за ними. Похоже, что шасси Audi R8 — даже в «боевой» версии plus c пассивной подвеской Bilstein и заметным развалом передних колес — все же не дотягивает до уровня силового агрегата. К новому семиступенчатому «роботу» S tronic с двумя сцеплениями уже не придерешься — удары и задержки при смене передач, ставшие приметой прежней коробки с одним сцеплением, остались в прошлом. Ехать стало удобнее, но в борьбе с мотоциклом этого недостаточно: лучший результат — только 1.53,25 с. То есть мотоцикл проходит круг более чем на пять секунд быстрее!

    [​IMG]
    На колеса надеты чехлы с электроподогревом, а механик вынимает из глушителя вставку, снижающую уровень шума. Без нее уменьшается противодавление в системе выпуска — это может немного прибавить мощности, но главное, легче будет определить обороты на слух

    Почему? Мотоцикл с полным баком бензина весит 199 кг, Сергей в экипировке — еще около 75 кг, итого 275 кг на 178 л.с., или 1,54 кг/л.с. А на каждую из 550 лошадиных сил Audi приходится вдвое больше — по 3,1 кг. Неудивительно, что когда на выходе из поворотов Сергей полностью откручивает ручку газа, ускорение зачастую достигает 0,9 g, а предел R8 — около 0,5 g. Впрочем, по автомобильным меркам Audi R8 очень быстр: 4,1 с до 100 км/ч и лишь 11,8 с до 200 км/ч. Но Honda разменивает третью сотню уже через 8,5 с, и это при не самом оптимальном старте! Причем дальше динамика почти не падает. Да, коэффициент аэродинамического сопротивления мотоцикла близок к единице, почти втрое больше, чем у Audi, но ведь и площадь фронтальной проекции, так называемая площадь миделя, у мотоцикла меньше в те же три раза — даже с учетом гонщика, который лежит на баке и прижимает к нему локти. Этим в немалой степени объясняется и разница в максимальной скорости в конце длинного прямика: 259 км/ч у мотоцикла и 238 км/ч у автомобиля — только на одном этом участке Honda уезжает на две секунды!

    Но Audi с опционными керамическими тормозами отыгрывает перед поворотом к старт-финишной прямой четыре десятые секунды. Когда Крапухин начинает максимально интенсивно, с пиковым замедлением до 1,1 g, осаживать, Кесельман с каменным лицом еще метров шестьдесят мчит «в пол» — и лишь тогда бьет по левой педали, докрасна раскаляя тормозные диски.

    [​IMG]
    Это начало так называемого стоппи, когда мотоцикл при торможении едет только на переднем колесе. Если в этот момент не ослабить давление на ручку переднего тормоза, то — кувырок вперед!

    Результаты замеров должны отрезвить любителей «откручивать» на мотоциклах в городе: даже Сергей Крапухин не смог остановиться со 100 км/ч менее чем за 44,1 метра, а со 150 км/ч ему потребовалось 96,4 метра. Сравните с Audi: 35,6 и 80,4 метра соответственно. Причем на R8 так сможет затормозить и вчерашний выпускник автошколы. А на мотоцикле — нет.

    Формула расчета тормозного пути выглядит так: S=V2/2μg, где V— скорость начала торможения, μ — коэффициент трения, а g — ускорение свободного падения. V и g одинаковы — значит, вся разница в коэффициенте трения в пятне контакта? Если подставить полученные в результате испытаний значения, то выяснится, что для мотоцикла μ равен 0,90, а для автомобиля — 1,11. А поскольку под колесами и автомобиля, и мотоцикла асфальт один и тот же, выходит, что шины у автомобиля более цепкие? Но специалисты Pirelli дали противоположный ответ: мягкие мотоциклетные шины Supercorsa более «цепкие», чем автомобильные P Zero. Это подтверждает и опубликованное в ежемесячнике Общества автомобильных инженеров (SAE) исследование по экспериментальному сравнению коэффициентов трения автомобильных и мотоциклетных шин на разных видах покрытия. Причем шины тоже были разными: от дорожно-туристических до спортивных. Этот отчет можете почитать и сами на сайте sae.com, но чтобы сэкономить вам 24 доллара, скажу, что мотопокрышки, особенно спортивно ориентированные, держат и впрямь лучше, чем автомобильные — на некоторых типах покрытия разница может достигать 0,2.

    Силы, действующие на мотоцикл с водителем в повороте

    [​IMG]

    Тогда почему мотоцикл тормозит менее эффективно?

    Все дело в геометрии. Центр тяжести системы «мотоцикл—пилот» расположен на высоте более метра — и в итоге при торможении возникает такой момент относительно поперечной оси, что почти 100% веса давят на переднюю ось — фактически аппарат едет на переднем колесе. Если переборщить с торможением, то мотоцикл может и вовсе перевернуться через руль — и именно из-за этой опасности мотоциклист не может увеличить тормозное усилие. Поэтому с пиковых 1,1 g замедление быстро снижается до умеренных 0,7—0,8 g.

    Но куда волнительнее мчать на мотоцикле в поворотах. Тут помимо умений и знаний нужны стальные… Да, и нервы с мускулами тоже!

    Представьте: впереди левый поворот. Только что вы тормозили, максимально сместившись назад и распрямившись навстречу ветру. За доли секунды вам нужно свеситься влево, упереться правым коленом в бензобак, а локоть левой руки направить к колену левой ноги, которое, в свою очередь, должно «чертить» по асфальту специальной накладкой-слайдером. При этом руки расслаблены, плечи должны быть параллельны рулевой траверсе (детали, соединяющей перья вилки), а шея — строго придерживаться направления позвоночника. Успели? Тогда открывайте газ, ведь в повороте из-за полукруглого профиля мотоциклетных шин радиус их качения уменьшается — и вы начнете терять скорость, попутно нарушая оптимальную развесовку (60:40 в пользу заднего колеса). Поэтому Крапухин всегда начинал разгон раньше, чем Кесельман.

    [​IMG]
    Сергей регулирует демпфирование отбоя переднего амортизатора, а поправить сжатие не вышло — на левом пере был сорван винт регулировки

    [​IMG]
    Мотоботы, гоночный комбинезон из толстой воловьей кожи, специальные перчатки и, конечно, шлем — без защитной экипировки на мотоцикле не стоит ездить не только по треку, но и по городским улицам

    [​IMG]
    Мотоцикл в поворотах может быть не медленнее суперкара — и даже быстрее! Но только под управлением классного мотогонщика

    А насколько мотоцикл быстр на дуге?

    Считается, что автомобиль в поворотах быстрее — мол, у него четыре широкие шины, а значит, суммарная площадь пятна контакта больше. Но в теории она зависит только от давления в шине и от веса автомобиля. Вдобавок результаты нашего сравнения говорят об обратном: поперечные ускорения в поворотах равны, причем в некоторых виражах мотоцикл в апексе даже чуть быстрее! В дальней закрученной секции трассы, сплошь состоящей из изгибов, Кесельман на Audi не смог сократить отставание от Крапухина.

    Почему?

    Тут опять не обойтись без физики. В формуле силы трения F=μmg, величина которой и определяет возможность покрышки противостоять центробежной силе, нет площади пятна контакта. Есть μ — все тот же коэффициент трения, есть m — масса, и есть g — ускорение свободного падения. Масса автомобиля намного больше, и величина центробежной силы, которая стремится сдернуть машину с траектории, прямо пропорциональна ей. Центробежная сила рассчитывается по формуле F=mv2/r, где r — радиус поворота. Максимальная скорость на дуге будет достигнута при предельном значении силы трения. При этом она будет уравновешивать центробежную силу, то есть mv2/r=μmg. Массы в этом уравнении можно сократить, а значит, мотоцикл и автомобиль при равном коэффициенте трения теоретически могут мчать по дуге с одинаковой скоростью! А в нашем случае коэффициент трения мотошины с асфальтом даже чуть выше, что и помогло Крапухину в некоторых поворотах действительно ехать быстрее Кесельмана. Как правило, в тех, которым не предшествует жесткое торможение и которые не идут в связке.

    [​IMG]

    [​IMG]
    Опционные керамические тормоза Audi будто и не заметили нагрузок гоночной трассы. Двухдисковый передний тормоз Хонды тоже оказался термоустойчивым, но в гоночных режимах системе не хватает информативности

    Другое дело, какими это достигается усилиями — в жизни все гораздо сложнее, чем в теории! Во-первых, мотоцик*листу куда сложнее готовить свой аппарат к повороту. Нужно максимально быстро его наклонить, чтобы снизить центр тяжести — чем он ниже, тем меньше опрокидывающий момент, на этот раз уже пытающийся выбросить мотоцикл с дороги. Кстати, угол наклона в повороте напрямую зависит от скорости и кривизны дуги и может быть рассчитан по формуле tgα=mv2/r. Некоторые шинные компании (например, Michelin) даже указывают угол предельного наклона, когда шина еще продолжает эффективно работать. Для спортивно ориентированных моделей этот угол, как правило, чуть больше 50° от вертикали — и центр тяжести при таком наклоне будет находиться на расстоянии около 60 см от асфальта.

    Крапухин, конечно, очень быстр, но и он не робот. Да и «кладутся» разные мотоциклы по-разному. Наша измерительная аппаратура не позволяет измерить скорость изменения наклона, но известно, что для «литровых» спортбайков этот показатель лежит в пределах 37—52 градусов в секунду.

    [​IMG]

    [​IMG]
    По степени износа видно, что состав мотоциклетной шины гораздо мягче — коэффициент сцепления здесь важнее износостойкости

    А вот Кесельману в Audi R8 никаких телодвижений для снижения центра тяжести делать не нужно: техника управления автомобилем требует меньших физических действий, а попутно и меньших затрат времени.

    Что касается траектории, то она практически одинакова, разве что в закручивающемся повороте Т3 Крапухин едет шире. В этой же «улитке» разительно отличается и работа тягой. Мотогонщик проходит почти всю дугу без ускорения, тогда как Кесельман смело, «на все деньги», мчит к внешнему поребрику, после чего максимально осаживает — и ныряет вправо. В апексе и у автомобиля, и у мотоцикла скорости равны, но на дуге Audi быстрее на 15—20 км/ч. Это потому, что весь поворот мотоцикл едет в глубоком наклоне — и Крапухин не может эффективно затормозить в таком положении. Выпрямить байк, замедлиться и снова «положить» его для атаки медленной части «улитки» — на это просто не хватит места…

    [​IMG]

    Впрочем, не слишком ли много нюансов для статьи, которая открывает новую тему на страницах Авторевю? Да-да, мы начинаем разговор о мотоциклах! И даже если вас пока еще не очень интересуют отличия пятен контакта мотоциклетных и автомобильных шин, то, надеюсь, самое главное уже понятно: главное пятно контакта — пилота с его мотоциклом. Поэтому не питайте иллюзий, что потратив на порядок меньше денег (Audi R8 V10 plus стоит 7,5 млн рублей, а Honda CBR1000RR — 692 тысячи), вы автоматически будете быстрее на треке. Скорее всего, проиграете, ведь быстро ехать по гоночной трассе на мотоцикле гораздо сложнее. И шанса на ошибку, как правило, нет — это на автомобиле можно заскользить в сносе, пусть даже в зону безопасности. Тогда как мотоциклист размашисто скользит, как правило, только один раз — после чего сам образует еще одно пятно контакта с асфальтом. Мотоспорт гораздо опаснее автоспорта!

    Но четыре колеса возят тело, а два — душу. Как мы знаем теперь — быстрее.


    Олег Кесельман

    [​IMG]

    Чемпион России по шоссейно-кольцевым автогонкам

    Именно для Audi критичными оказались прошедшие дожди, которые смыли «держак» с асфальта. В Мячкове ездить было вообще невозможно, на трассе Moscow Raceway ситуация лучше, но сильный снос передка мешает и здесь. Ощущение, будто двигатель установлен не за сиденьями, а впереди — настолько трудно поставить R8 на дугу поворота. Стоит немного недотормозить или занести торможение в поворот, как машина «плужит» к внешнему поребрику. Видно, что конструкторы боролись с проблемой, сильно «развалив» передние колеса, — нужно было еще и от полного привода отказаться. Он не только нагружает передок лишним весом, но и не дает «заправить» Audi внутрь поворота тягой.

    Двигатель радует прогнозируемой тягой, новая коробка передач гораздо приятнее прежней, но сравнить ее с лучшими современными «роботами» вроде PDK на Porsche я не могу. Автоматическому режиму на гоночной трассе иногда не хватает расторопности, несколько раз я замечал, как S tronic не мог выбрать передачу и прыгал с третьей на вторую и обратно.

    Сергей Крапухин

    [​IMG]

    Многократный чемпион России по шоссейно-кольцевым мотогонкам

    Honda CBR1000RR сразу расположила удобной посадкой на жестком сиденье и отличной тягой двигателя в нижнем диапазоне оборотов. «Верхов», конечно, поменьше, чем на моей гоночной технике, но это почти не мешало.

    Проехать быстрее прежде всего не давал слишком мягкий задний амортизатор и стандартная схема переключения передач — на гоночных мотоциклах она обратная: первая передача включается вверх, остальные вниз. Поэтому перед каждым переключением приходилось задумываться, в какую сторону качнуть лапку.

    Штатные тормоза с АБС не перегрелись, но мне не хватало обратной связи — виноваты в этом в том числе и обычные, не армированные тормозные шланги, которые «раздуваются» при жестких замедлениях. Однако уверен, что если бы было больше времени, я показал бы результат в районе 1.43—1.44.

    Некоторые результаты измерений Авторевю

    [​IMG]

    Паспортные данные

    [​IMG]

    Владимир Мельников

    http://www.autoreview.ru/_archive/section/detail.php?ELEMENT_ID=132037&SECTION_ID=7441
     

    Вложения:

    • 1.jpg
      1.jpg
      Размер файла:
      60 КБ
      Просмотров:
      127
    Stop hovering to collapse... Click to collapse... Hover to expand... Нажмите, чтобы раскрыть...