Динамика транспортного средства
Характеристики автомобиля при движении на повороте также называют его свойствами самонаведения. На эти характеристики управляемости существенно влияет изменяющееся отношение поперечной силы к нагрузке на колеса на передней и задней осях. Боковая сила увеличивается при увеличении центробежной силы.
Автомобили BMW разработаны таким образом, чтобы иметь наилучший баланс веса. Соотношение веса 50/50 между передней и задней осями всегда является предполагаемой целью проектирования.
Инженеры BMW всегда стремятся достичь этих целей в процессе проектирования. Это усилие можно увидеть по использованию легких компонентов. Новые материалы, такие как алюминий, магний и высокопрочная сталь, используются во всех различных моделях. Даже новые материалы, такие как пластик, были включены в корпус.
Например, E60 использует преимущества облегченной технологии внешнего интерфейса (GRAV). На всех современных автомобилях BMW автомобильный аккумулятор установлен в задней части автомобиля для лучшего баланса веса.
Схема №2
Нейтральный руль
Углы скольжения, возникающие в результате боковой силы, одинаковы на передней и задней осях. Нейтральное прохождение поворотов облегчает наилучшее использование боковых сил и тем самым наивысших предельных скоростей прохождения поворотов. Однако это также снижает субъективное ощущение устойчивости автомобиля. Кроме того, отрыв не может быть рассчитан, поскольку он может происходить как через переднюю, так и через заднюю оси.
Недостаточная поворачиваемость
Отношение боковой силы к нагрузке на колесо больше на передней оси, чем на задней. Транспортное средство следует по большему радиусу поворота, чем тот, который соответствует углу поворота руля. Он также скользит к внешней стороне поворота через переднюю ось. При проектировании шасси такое поведение часто является предпочтительным вариантом, поскольку, когда транспортное средство отрывается, оно может быть возвращено на прямолинейный курс, который можно рассчитать. Возьмем, например, транспортное средство, которое начинает отрываться через переднюю ось при движении до предела; если угол поворота рулевого колеса затем уменьшается, то транспортное средство возвращается к прямолинейному курсу.
Шасси BMW спроектированы таким образом, что имеют незначительные характеристики недостаточной поворачиваемости.
Схема №3
Занос
Отношение боковой силы к колесной нагрузке больше на задней оси, чем на передней. Автомобиль следует по меньшему радиусу, чем тот, который соответствует углу поворота руля. Автомобиль скользит к внешней стороне поворота через заднюю ось.
Схема №4
Нагрузки на шасси
Шасси соединяет транспортное средство с дорогой. Как усилие, так и крутящий момент привода передаются на дорогу через шасси. Шасси также должно поглощать все поворотные силы, когда транспортное средство совершает поворот.
Поэтому шасси подвергается воздействию огромного количества сил и моментов, все из которых действуют по-разному. Важно, чтобы все эти силы и моменты могли передаваться оптимальным образом через зоны контакта шины.
По мере того, как транспортные средства становятся все более мощными и требования к комфорту вождения и безопасности вождения растут, требования, предъявляемые к современному шасси, также значительно возрастают.
Схема №5
Кинематика
С точки зрения физики, кинематика - это законы, которые порождают последовательности движений.
Что касается конструкции шасси, то кинематика представляет собой последовательность движений колес и компонентов, направляющих колеса. Поэтому кинематика оказывает непосредственное влияние на положение колеса для соответствующих условий нагрузки.
Продольные силы
Продольные силы действуют на автомобиль через осевую линию автомобиля. Эти силы создаются за счет разгона и торможения. Кроме того, любое движение вверх или вниз будет влиять на продольные силы, действующие на транспортное средство.
Схема №6
Поперечные силы
Боковые силы также известны как «поперечные» силы. Эти силы наиболее преобладают во время поворотов. Поперечные ветра также вносят свой вклад в боковую силу.
Схема №7
Вращательные силы
Вращательные силы более известны как «рыскание». Движение вокруг вертикальной оси - это вращение транспортного средства вокруг вертикальной оси. Эти силы испытывают и во время поворотов. Скорость этого усилия указывает на степень поворотного усилия.
Схема №8
Площадь контакта шин
Зона контакта шины - это зона, которую охватывает стоящее на дороге колесо.
Схема №9
Пятно контакта шин
Пятно контакта шины - это эффективная площадь контакта шины в эксплуатации. Поэтому именно зона контакта шины деформируется под действием мешающих сил (боковых сил, сил торможения и ускорения) и за счет качества дорожного покрытия.
Поэтому пятно контакта шины описывает участок дороги, к которому прикасается шина, когда транспортное средство находится в эксплуатации.
Схема №10
Системы подвески BMW разработаны для обеспечения оптимального пятна контакта, когда автомобиль находится в эксплуатации. Например, подвеска с «двойным поворотом» предназначена для поддержания внешней передней шины как можно ближе к нулевому углу развала колес на поворотах.