MG Theorie* volgens Frank van Dalen

Een cyclus van MG Workshop winterlezingen

* Geldt niet voor andere merken!

Inhoud van de cyclus

Aflevering 1:

De MG als puntmassa (“bowlingbal”) volgens de klassieke mechanica van Newton

•Wrijving tussen rubber en wegdek•Prestaties van de MG•Bochten•“Ideale” lijnen

Inhoud van de cyclus

Aflevering 2:• De MG met vier wielen en een zwaartepunt

boven de weg• Overstuur / onderstuur• Invloed van stijfheid van het chassis

Aflevering 3:• Op verzoek…?

Aflevering 1: de MG als bowlingbal

De bowlingbal moet uit stilstand van A naar B en daar weer stoppen.

A

B

Hoe krijgen we dat voor elkaar?

Hoofdwetten van de mechanica (Sir Isaac Newton, 1642-1727)

• Een MG, waarop geen uitwendige krachten werken, beweegt zich voort met constante snelheid in een rechte lijn

• Voorbeeld: uitrijden in vrijloop

Hoofdwetten van de mechanica (Sir Isaac Newton, 1642-1727)

• Wil een stilstaande MG gaan rijden, dan moet de snelheid (eerst nul) gaan veranderen.

• Dit noemen we versnelling of acceleratie (kan ook achterwaarts of zijwaarts werken)

• Versnelling is de verandering van snelheid (meter per seconde) per seconde => meter per seconde in het kwadraat.

Hoofdwetten van de mechanica (Sir Isaac Newton, 1642-1727)

• De kracht F die nodig is om een MG met massa m een versnelling a te geven, is gelijk aan

F = m x a

Of ook: a = F / m

Hoofdwetten van de mechanica (Sir Isaac Newton, 1642-1727)

• Voor verandering van snelheid is tijd nodig

Hoofdwetten van de mechanica (Sir Isaac Newton, 1642-1727)

Ten slotte:

Actie = reactie

Als ik tegen jou duw, duw je net zo hard tegen mij (of je wilt of niet!)

Toepassing van klassieke mechanica op een MG

Houdt het simpel:

• Beschouw de MG als een “puntmassa” waar alle krachten op werken

• Vergeet dat-ie vier wielen heeft

• Vergeet dat het zwaartepunt heel ergens anders ligt dan de contactvlakken met de weg

Dus: de MG als bowlingbal

De bowlingbal moet uit stilstand van A naar B en daar weer stoppen. Dus: versnellen, van richting veranderen en vertragen.

A

B

Daar zijn krachten voor nodig. Die bal moet dus een duwtje krijgen!

Wie duwt er tegen de rijdende MG?

Op een MG die van snelheid of richting verandert werken dus, volgens Newton, uitwendige krachten: F = m x a.

•Welke uitwendige krachten werken er op een MG?

De automobiel beweegt uit zichzelf

• Er staat geen paard voor de wagen gespannen. Toch beweegt de MG (automobiel) uitzichzelf!

• Waar wordt er aan de MG getrokken??

Alle kracht voor de beweging komt hier vandaan:

Wat is dat voor kracht?

Wrijving

Alle beweging komt voort uit de wrijving tussen band en wegdek!

•Wat is wrijving?

•Hoe groot is de wrijvingskracht maximaal?

•Waar hangt die maximale wrijving van af?

Experiment met wrijving

• We gaan vaststellen hoe de wrijvingskracht varieert met de vertikale kracht

Experiment: wrijving van rubber

# bakstenen Gewicht (kgf)

Wrijving op grof

schuurpapier (kgf)

Wrijving op fijn

schuurpapier (kgf)

1 1.52 33 4.54 6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.5 3 4.5 6

Wrijving op grofschuurpapier (kgf)

Wrijving op fijnschuurpapier (kgf)

P A U Z E

Conclusie uit het experiment:

• De maximale wrijving is evenredig met de vertikale belasting!

• De verhouding tussen vertikale belasting en max. wrijving noemen we

De wrijvingscoefficient: Cw

Wat is de versnelling die je kunt halen met dit rubber?

Versnelling a = F / m = Cw x g

Onafhankelijk van het gewicht van de MG!!

Let op: ‘g’ = zwaartekrachtsversnelling

Gewicht = m x g

Max. wrijving = Cw x m x g

De wrijvingscoefficient van het rubber maakt de MG:

• Tijd van 0 naar 100 km/h

• Remweg van 100 km/h naar stilstand

• Maximum snelheid door een bepaalde bocht

Rekenvoorbeelden van de ideale MG

De ideale MG:• Is een blok rubber met alle gewicht

bovenop het contactoppervlak met de weg

• Heeft genoeg power om altijd de wielen te kunnen laten spinnen

• Heeft remmen waarmee je de wielen altijd kunt blokkeren

Kijk eerst naar wrijving in 1 enkele richting:

• Ofwel voorwaartse wrijving (versnellen)

• Of achterwaartse wrijving (remmen)

• Of zijwaartse wrijving (bocht met constante snelheid)

Gegeven:Wrijvingscoefficient Cw 0.00Zwaartekrachtsversnelling a 9.81 m/s2Massa van de MG M 1000.00 kg

Berekend:Acceleratietijd naar 100 km/h #DEEL/0! sRemweg vanaf 200 km/h #DEEL/0! mMax. snelheid in bochtstraal R = 20 m 0.00 km/h

Prestaties op basis van gevonden Cw

Ideale lijn voor bochten met constante snelheid (bijv. MG J2)• Door wijde bochten kun je sneller rijden

• Je legt dus de wijdst mogelijke cirkelbogen over het circuit

• Tussen de bochten:– accelereer je voluit, of– rem je zo hard mogelijk

Ideale lijn voor bochten met constante snelheid

Kijk nu naar wrijving in gecombineerde richtingen

1. Geremde bocht… niet doen!

2. Versnellende bocht… wel doen!

Waarom remmen voor de bocht en versnellen in de bocht?

• Om de zijdelingse wrijving op te wekken die nodig is om een bocht te maken…

…wordt iedere bocht altijd (een beetje) driftend genomen.

Driftend door de bocht

Zonder gas of rem:

zijdelingse wrijving…

helpt je de bocht om…

maar remt ook af!

Drifthoek

Remmen in de bocht

Remmen in de bocht…

drukt je de bocht uit!

Gas geven in de bocht

Gas erbij…

EN helpt je de bocht om!

versnelt je…

Drifthoek

Totale wrijvingskracht met gas erbij

Gas d’r op! Duwt je in de goede richting!

zijdelingse wrijving

Maximale wrijving in versnelde bocht

Denk aan het eperiment.De maximale wrijving kan maar in 1 richting tegelijk werken…

Voorwaarts…

Maximale gecombineerde wrijvingskracht

zijwaarts…

Maximale gecombineerde wrijvingskracht

Of schuin, in een versnelde bocht.

Kiezen of delen…

• Als je hard door een bocht gaat, gebruik je de meeste wrijving (of GRIP) om van richting te veranderen. Dan kun je niet zo hard accelereren.

Kiezen of delen…

• Als je hard accelereert, gebruik je de meeste grip om te versnellen. Dan kun je niet zo‘n scherpe en/of snelle bocht nemen.

De lijn van een versnelde bocht

• Als je weg accelereert uit een bocht, ga je steeds sneller en wordt de bocht die je rijdt dus steeds ruimer…

Een ideale lijn voor versnelde bochten (bijv. MGB V8)

Let op! Voor de snelste bocht gebruik je de maximale wrijving, maar…

als je gas bijgeeft, vlieg je de bocht uit…

als je gas terugneemt, loop je de bocht uit…

als je instuurt vlieg je de bocht uit…

En als je tegen stuurt, stuur je de bocht uit.

Conclusie…

• In de snelste bocht gebruik je de maximale wrijving en kun je niet meer corrigeren als je eenmaal in de bocht zit

• Oefen dus eerst met langzamere bochten waarbij je instuurt, gas geeft en dan niet meer corrigeert tot je eruit komt!

Nog vragen…?

Aflevering 2:

• Over twee weken op…