Kaşınanlara kazık soru: Jant ve lastiklerin araç performansına etkisi

[Vodan]

Son zamanlarda bi fizik furyasıdır aldı başını gidiyor. En son paramecium'un haydi sor sor diye kaşınmasıyla uzun zamandır algoritması olsa nede güzel olur diye düşündüğüm, siteye dinamik hesaplayıcı olarak koyabileceğim bir soruyu soruyorum.

Deneyde kullanılacak olan aynı otomobil.

İlk olarak örneğin 16" jant ve 55mm yanaklı lastik ile (tekerlek çapı buradan cm olarak hesaplanacak) 0-100km ivmelenmesini 13.7 saniyede tamamlıyor diye kabul ediyoruz. Burada jant ağırlığını 22kg kabul edelim.

Ardından aynı araca bu sefer 17" jant ve 45mm yanaklı lastik takılıyor. Bu sefer aracın 0-100km ivmelenmesini kaç saniyede tamamladığını bulmamız gerekiyor. Burada da jant ağırlığını 24kg kabul edelim.

Aracın torkunu 200Nm kabul edebiliriz. Algoritma sadece bu kriterler için değil atıyorum 18" 45mm yanak ve 26kg lık jantlar ile de doğru sonuç verebilecek bir algoritma olmalı.

Sorunun nereden çıktığına gelecek olursak, modifiyeci gençliğin en çok merak ettiği ve 1.6 arabama 19" jant taksam performansım ne kadar düşer abiler gibi sorular sorup, abilerinde popolarının kenarıyla uyduruk değerler üretmesine çözüm olması için düşünmüştüm. Yok ben ısırgan otu tarlasına düştüm çok kaşınıyorum diyen varsa oluşacak yakıt tüketimi farkınıda hesaplayabilir :)

[Redogski]

hocam vur dedik öldürdün sen :D

[Pasha]

ivmelenmeye yanaktan cok taban etki eder yalniz :D

gecenin su saatinde kurdugum mantigi yaziyim :)

onden cekisli araclarda guc sol on tekerden verilir. daha genis ancak daha hafif jant takarsak bir nebze egale eder o dezavantaji.

gerci modifiyeci gencligimiz performansdan cok goruntuye onem verdigi icin alasimli jant cikarip 2-3" daha buyuk ancak daha agir olan celik jant takinca "niye daha cok yakiyo, niye gitmiyo eskisi gibi" sorular sormaktan kendini alamiyo :)

[Vodan]

Evet tabanlarda tutunmada fark yaratacağından hızlanmada etkili olsada hızlanmaya tabanın katkısını deney yapmadan öğrenemeyiz :) Jant + Lastik yanağı, tekerleğin toplam çapını vereceği için denklemde kullanılabilecektir :)

[paramecium]

Selam,

Cevap verecek pek bol zamanım yok şu an ama birşeyi düzeltmek isterim:

205/55 R16

Taban genişliği= 205mm
Yanak kalınlığı= taban kalınlığının %55'i
Jant çapı= 16" (2.54mm/inch)

55mm yanak kalınlığı diye birşey yok kısacası :P


Benim bildiğim;
Lastiğin çevresel uzunluğu arttığında aracın max hız sınırı yükselir ancak esneklik değerleri düşer.

Bu soru için denklem oluşturulamaz; çünkü dönen cisimlerin ataletinin hesaplanmasında çap ve ağırlık ile birlikte ağırlık dağılımı da önemlidir. Eğer jant ağırlığı merkeze yakın ise araç bu jantı çevirmekte zorlanmaz ama ağırlık tasarımdan ötürü dış çerçeveye yakın ise döndürme zorluğu yaşar. Volan mantığı, bakınız egzantirik presler ;) İşte bu sebeple açısal ivmelenme anında döndürme zorluğu yaşana aracın esneklik değerleri düşer.

Size açısal ivmelenmeye bağlı tork formülünü vermek isterdim ama şuan için hatırlamıyorum ve evde birçok not karıştırmam gerekir :D

Saygılar.

[paramecium]

Selam,

Lastik tabanı, sadece kuvvetin yola aktarımı esnasında daha fazla sürtünme alanı yaratmak için kullanılıyor. Alan büyüdükçe güç daha iyi aktarılıyor ama sürtünme alanı arttığından dolayı da sürtünmeye harcanan enerji daha fazla oluyor. ASR, ESP tarzı şeyler mümkün mertebe bunu engelliyorlar.

Eğer tekerler mevcut güçte patinaj yapmadan kalkış sağlıyorsa, tabanın genişletilmesi güç israfından başka sadece frenajda yardımcı olacaktır ama ıslak zeminde de kızaklanma hız sınırı düşecektir ;)

Saygılar.

[Mr_Hand]

Hafif olmasının performansa iyi etki ettiğini biliyodum da, işletme bölümünde olduğumdan detayını bilmiyodum (:P) Koenigsegg o yüzden karbon fiber jant yaptı demek.. Rahatsız herifler :D Bi de eğer böyle bi denklem yapılıyosa, lastik malzemesi de işi değiştirir. Gerçi normal arabalar için üretilen lastiklerin farkı ne kadar olur bilmem ama...

[Quibble]

para harcaniosun burda.. audi almaz mi seni? :P

[MrMarvelous]

Ya bilimsel denklemlerini bilmiyorum ama lastik kalınlığı tüketim, hızlanma, son hız herşeye etki ediyor...

pek bilimsel olmayacak ama benim arabam 1.6 motor 225/45 R17 lastiklere sahip. Aynı aracın standardında 205/55 R16 takım var ve standart olanlar beni çok rahat geçiyolar sanki arada böyle 10 bg motor gücü farkı varmışcasına...

[Vodan]

Yaa @para, yapamadım çözemedim desene.. Neden benim soruma denklem oluşturulamaz diye çamur atıyosun :)

Bir janttaki ağırlık dağılımının bi standardı vardır muhtemelen. Hadi sen onu ihmal et gerisini çöz :)

[Mr_Hand]

para adam sitesine koyacak işte anlasana :D

[paramecium]

Selam,

Para zaten 10 senede makina müh diplomasını almış, üstüne de bitireli 3 sene falan olmuş, sen hale 'para denklem yapsana' diyorsun :P

Dönen cisimlerde ağırlığı oluşturan esas kütle ne kadar çapa(yani dışa doğru) yakın olursa, o cismi döndürmek, belirli bir σ(açısal hız bununla gösteriliyordu sanırım) değerine ulaşmak için; ağırlığı merkeze yakın cismi döndürmeye oranla daha fazla tork gerekir.

Jant tasarımları da değişkenlik gösterdiği için belirli bir standart yok. Hatta lastik genişliğine göre jantların genişlikleri de değişiklik gösteriyor.

Lastiklerde ise hepten olay değişiyor. Lastiğin kalınlığı her markada ve modelde değişebiliyor. Ayrıca çelik hasırlar da tek veya çift kat olabiliyor ve bunların çapa yakınlıkları da olayı oldukça etkiler.

Çok değişkenli bir formül oluşturulsa bile; bu formül için gerekli olan değerleri (örneğin; jantın ağırlık dağılımı, lastiğin ağırlık dağılımı) nasıl belirleyeceğiz veya öğreneceğiz.

En basidinden 205/55R16 lastik ele alalım.
Çevresel uzunluk = [(205x%55x2)+16x25,4]xPi = 1,985m

Bu aracın 220km/h değeri yapabilmesi için;
220.000m/h / (60d/h x 1,985m) = 1.847d/d
(Sincap kafesli, 3 fazlı standart endüstriyel elektrik motorları yüksüz 1.450-1.500rpm ile dönerler)

Mevcut jant+lastik kütlesini ve bunun dakikada 1.847rpm ile döndüğünü düşünün. Bu kütlenin (ki 4 tane bu kütleden var) frenlenmesi için bile bir kuvvet gerekiyor. Siz bu kütlede ve çapta oynarsanız, aracın değerlerinde muhakkak ki değişim olacaktır.

A3 1.6 araç sahiplerinin 225/45R17 jant takmalarına hastayım misal :P Yazık günah o araca.

Denklem beklemeyin benden, alt yapı yetersiz :)
Ama illâ birşey yap derseniz yaparım ama çıkan rakamlar sorumluluğumda olmaz :P

Saygılar.

[Vodan]

Yok zaten inan denklem çıkacağını bekleyerek yazmadım Patinaj Fizikçileri heralde konferans sebebiyle ortalıktan kaybolduklarından ihale sana kaldı sadece :)

[Absolut]

0-100de kalın lastik daha seri olur yol tutuş arttığı için patinajda daha az kalır. Ama bu tamamen duygusal bir açıklama yani fiziksel açıklamasını kasamam bilemem.

[Redogski]

bende kolay bi soru sorayım
lastiğin yanak gennişliği herhangi bi şekilde performansa etki ediyor mu?
konfora etki ettiğini biliyorumda performans açısından nası bi değişiklik oluyo onu bilmiyorum.

[Mr_Hand]

direksiyonla yönlendirdiindeki aracın tepkisini azaltır, araç daha az çevik olur. araç yön değiştirdikçe tekerleklerdeki yük dağılımı değişiyo, bu da o yanaklara baskı yapıyo. yani 2. ve daha kontrolsüz bi süspansiyon gibi düşün işte. F1 arabalarında öyle kalın olmasının sebebi de hayvani güçleri, ince yanaklı olsa o lastikler anında parçalayıp bırakır lastiği o araçlar :D

[Redogski]

anladım :D.
ama bu okadar çok hissedilir olmaz gibi geliyo bana

[Mr_Hand]

kullanımına, araca, ustalığına vs. bağlı bişey işte...

[Redogski]

ozaman anlamam lazım :P.
bigün lastik jant değiştirirsem ona dikkat edicem :D