العربية الخفيفة أحسن من العربية التقيلة!!! اتعرف على أساسيات ثبات السيارات - الجزء الرابع

في الجزء الرابع هنتكلم عن التماسك في السيارات..

اللي عايز يتابعنا من الأول يا ريت يدخل على:

الجزء الأول - تأثير الوزن على الثبات
الجزء الثاني - إنزال مركز الثقل
الجزء الثالث - الاتزان

التماسك زي ما قلنا قبل كده هو إزاي أخلي السيارة ماسكة في الطريق بحيث اقدر أوجه السيارة زي ما أنا عايز بالظبط.. (التعريف يمكن ما يعجبش بعض الناس من ناحية اختيار الكلمات) ولكن اللي بنتكلم عليه اسمه بالانجليزي "Traction" وبعض الناس بتسميه "الالتصاق بالطريق".. 

والكلام ده باختصار بيتكلم عن قدرة إطارات السيارة على توجيها بكفاءة عالية... بمعنى إنها العلاقة بين الإطارات والطريق لإن الإطارات هي حلقة الوصل ما بين السيارة والطريق...

بس مش معنى الكلام ده إننا حنتكلم عن الإطارات وبس.. إنما السيارة فيها حاجات تانية كتير..

عشان نسيطر على السيارة لازم نضمن أن إطارات السيارة دايما ملاصقين للطريق وما بيحصلش أي انزلاق أو زحلقة ما بينهم... والانزلاق ده ممكن يحصل في كذا حالة زي:

تعويم السيارة في المنعطفات

فرملة قوية جدا 

انطلاق قوي جدا

وجود زيت أو رمل أو مياه على الطريق

أهم حاجة في الإطار إنه يبقى في قوة التصاق جامدة في الأرض.. وده بييجي من حاجتين رئيسيتين: 

أول حاجة: علاقة نوعية الكاوتش مع نوعية الأرض اللي حيمشي عليها.. ودي بنسميها (معامل الاحتكاك).. 

عشان كده بنلاقي كاوتش مخصص للأسفلت.. وكاوتش للثلوج.. وكاوتش للطرق الرملية .. إلخ.. 

ومعروف إن كل ما كان الكاوتش طري معامل بيبقى أحسن من ناحية الثبات بس معدل التآكل بتاعه بيبقى أعلى. 

ومعامل الاحتكاك ده حيتأثر لو فيه مواد تانية بين الإطار والأرض، زي المياه والزيت والرمل.

تاني حاجة: مساحة التلامس بين الكاوتش والأرض، ودي متعلقة بعرض الإطار ونقشته، وكل ما زادت مساحة التلامس زادت قوة الالتصاق، بمعنى إن كل ما الإطار عرضه زاد زادت مساحة التلامس وزادت قوة الاحتكاك.

إيه ده؟؟ معنى الكلام ده إن أحسن كاوتش هو الكاوتش الأملس اللي ما فيهوش نقشة!!!!

ده حقيقي فعلا... وعشان كده بيستخدموه في سيارات السباق علشان ياخدوا أحسن التصاق بالطريق.. بس ده على الطرق الجافة المستوية بس

إنما لو حصل إن فيه احتمال لوجود مية أو رمل في الشوارع يبقى لازم نعمل في الكاوتش نقشة تساعد إن المية تتصرف من تحت الإطار ويفضل الكاوتش ملامس في الأرض... وهي دي الحالة اللي معروفة في الكاوتش بتاع العربيات العادية.

يبقى محصلة نوع الكاوتش مع مساحة التلامس هي اللي بتديني قوة التصاق الكاوتش مع الطريق، واللي لازم تبقى أكبر من القوى المضادة نتيجة انتقال الوزن في المنعطفات أو الفرامل... أو أكبر من قوة الدفع من العجلة نفسها لو كانت كبيرة بحيث إن العجلة تلف بسرعة أكبر من سرعة السيارة.

يعني لو حصل إن القوى المضادة دي بقت أكبر... بيحصل الانزلاق

مهم برضو إننا نفهم إيه اللي بيحصل للكاوتش في الملفات

طبعا الكاوتش مادة مرنة... بس المرونة دي ممكن تبقى سبب في نقص التماسك نتيجة إن الكاوتش بيتلوي في الملفات، بتأثير انتقال الوزن، فممكن مساحة التلامس تقل وكمان ممكن تغير وضعية السيارة وتخليها توصل للنقطة الحرجة زي ما اتكلمنا قبل كدة..

وعشان نقلل من تأثير انتقال الوزن يبقى نحاول نقلل من ارتفاع جانب الإطار بحيث يبقى عرض الإطار أكبر من الجوانب بشكل واضح... وده السبب الأساسي إن السيارات الجديدة بتركب كاوتش بجانب منخفض (65%، 60%، 55%)

وناس كتير بتستخدم نفس المبدأ لما بتحب تزود ثبات العربية شوية عن طريق تكبير الجنط (مع المحافظة على القطر الخارجي للكاوتش ثابت)

لو فرضنا إن الطريق فيه مطبات (لو؟؟؟؟؟ هو فيه طريق من غيرها؟؟؟) فيه مشكلة تانية حتحصل...

لما نيجي للواقع اللي بيحصل مع الناس كلها في أي مكان في العالم... أكيد الشوارع ماهياش مكان مثالي ومرصوف تمام زي حلبات السباق... أكيد فيه أماكن فيها حفر ومطبات.

الحقيقة الوضع ده مش بيخلي العجل ملامس بالكامل للأرض .. يعني ممكن تلاقي العجلة جزء منها بس هو اللي ملامس للأرض... وده معناه ضعف تماسك لإن مساحة تلامس الكاوتش مع الأرض بقت أقل من المفروض.

تصميم نظام التعليق (العفشة) ليه دور أساسي في تقليل أو منع المشكلة دي.. وكل ما كان نظام التعليق بيحافظ على الكاوتش ملامس بأكبر مساحة ممكنة للأرض.. بنلاقي التماسك أحسن..

الشكل ده بيقارن بين أشهر أنظمة التعليق المستخدمة في العربيات النهاردة.... بص كويس على منطقة التلامس بين الكاوتش والعجل..

التعليق بنظام المحور الثابت هو أكتر نظام بيخلي العجل ملامس بجنبه في المطبات .. بمعنى إنه أقل نظام بيخلي العجل يمسك في الأرض مع المطبات... 

النظام المستقل أحسن كتير منه لإنه بيخلي عجلة ملامس بالكامل والعجلة التانية بتلامس بالجنب... 
ييجي بعدهم المحور الالتوائي (مستخدم في العجلات الخلفية بس) لإن درجة ميل العجل قليلة وتكاد تكون غير محسوسة... 

وأفضلهم على الإطلاق (حتى الآن) هو التعليق متعدد الوصلات... لإنه بيخلي العجل دايما ملامس للأرض بكامل مساحته في جميع الأحوال...

كده نقدر نعرف ليه كل العربيات الرياضية واللي ثباتها عالي بيبقى فيها نظام تعليق متعدد الوصلات Multi-Link

فاضل حاجة كمان

العجل اللي نازل طالع ده... مش دايما بيلمس في الأرض... وخصوصا لو المطبات دي قريبة من بعضها أو لو ماشيين بسرعة عالية..

ودي من أكتر الحاجات اللي فعلا بتعمل حوادث بسبب إن السيطرة شبه معدومة وكإننا طايرين في الهوا، واحنا قلنا قبل كده إننا عايزين الكاوتش دايما ملاصق للطريق.

طب ليه بيحصل كده؟؟؟

إحنا كنا اتكلمنا قبل كده على نظام التعليق وإنه يشيل وزن العربية ويحافظ على ثبات وضعيتها... طيب وزنه هو أخباره إيه؟؟؟ يعني وزن نظام التعليق نفسه مهم ولا لأ؟؟؟؟

في الحقيقة كل ما كان أجزاء نظام التعليق خفيفة كل ما كان ليها القدرة إنها تمسك في الطريق أحسن، لإنها بتبقى خفيفة... فالسست بتقدر تحرك العجل بسهولة وتخليه دايما ملامس للأرض بكل تفاصيلها.

عايز تعرف ليه كده... جرب تلبس حذاء تقيل (حذاء سيفتي من بتاع المصانع مثلا) واتمشى بيه، وبعدين البس حذاء رياضي خفيف... وشوف الفرق في خفة وسهولة حركتك.

وزن أجزاء التعليق دي بيسموها "الكتلة غير المنبوضة" (يعني غير المحمولة على النوابض أو السوست) أو "Unsprung Mass"...

العربيات الجديدة بيبقى فيها مقصات ألومنيوم عشان السبب ده، ومن أسهل الطرق عشان نقلل الوزن ده هي تركيب جنوط ألومنيوم (كثافة الألومنيوم = 1/3 كثافة الحديد). 

الكلام ده حيوصلنا لموضوع له علاقة مهمة بتوزيع الوزن في العربية

تاني؟؟؟؟؟؟

طبعا... ما احنا قلنا قبل كده إن الاتزان والتماسك مرتبطين ببعض.

فيه ظاهرتين معروفين في المنعطفات بيحصلوا في المنعطفات الضيقة مع السرعة العالية أو في الحركات المفاجئة: 

الانعطاف الزائد أو الـ"Over Steer"

الانعطاف الناقص أو الـ"Under Steer" 

والظاهرتين دول بيحصلوا نتيجة إن القوة المضادة على العجل الخلفي أو الأمامي بتبقى أكبر بكتير من قوة الالتصاق بتاعة الإطارات...

الانعطاف الزائد هو إنك تبقى عايز تدخل الملف تلاقي العربية لفت زيادة عن ما إنت عايز، وده بيحصل عادة في السيارات الجر الخلفي (على عمود كردان)، وبيظهر أكتر لما يكون تركيز الوزن (مركز الثقل) في ناحية الخلف ... أو لو قوة دوران العجل الخلفي أقوى من قوة التصاق الإطار.

الانعطاف الناقص بيبقى بالعكس!! بمعنى إنك لما تدخل الملف تلاقي العربية مكملة في طريق شبه مستقيم وما تلفش، وده بيحصل عادة في عربيات الجر الأمامي (على كبالن)، بسبب إن مركز الثقل ناحية الأمام. 

طب ليه كده؟؟؟

لو انت داخل ملف وحاولت تقلل سرعتك (وده العادي اللي كلنا بنعمله)، الوزن بيتنقل للأمام في الجهة الخارجية للملف، في الحالة دي العجلة الأمامية الخارجية حتشيل أكبر حمل 

ولو انت داخل الملف وزودت سرعتك، الوزن حيتنقل للخلف، وفي الحالة دي العجلة الخلفية الخارجية حتشيل أكبر حمل ..

ولو أخدنا في حسابنا اختلاف مركز الثقل بين العربيات الدفع الأمامي والعربيات الدفع الخلفي يبقى لازم نغير طريقة دخول الملفات والخروج منها حسب العربية اللي سايقينها.. 



لحد هنا نقدر نقول إن دي أساسيات ثبات السيارات بشكل عام، وواضح إن كل ما كان الوزن أكبر كانت السيطرة عليه أصعب وعايز شغل هندسي أعقد...

بس التكنولوجيا كمان وصلت عشان تزود الثبات، وده موضوع كبير حنتكلم عليه بعدين...

تابعونا...

...