Ist es sicher, unter Rennbedingungen mit fehlenden Radmuttern zu fahren?

Sie wissen, manchmal lesen Sie etwas und denken "Was?"

Würden Sie gerne in einem Wettbewerb mit fehlenden Radmuttern ein Auto mit 900 PS fahren? Anscheinend hat NASCAR eine Regeländerung eingeführt, damit die Teams nach einem Reifenwechsel nicht mehr alle Radmuttern montieren müssen. Dies kann dazu führen, dass einige Fahrzeuge mit nur drei von fünf Radmuttern auf der Strecke fahren.

Darüber hinaus hat Tony Stewart, einer der Fahrer für die nächste Saison, gerade eine Geldstrafe von 35.000 US-Dollar verhängt, weil er die Ansicht vertreten hat, dass dies gefährlich sein könnte.

Der offensichtliche Grund für die Regeländerung ist, dass sie hoffen, die Anzahl der Mechaniker in der Box während eines Boxenstopps zu reduzieren.

Ich habe meine eigene Meinung dazu, warum das falsch ist. In den frühen 1980er Jahren entwickelten die Ingenieure von Lancia, die als Serviceteam am Lancia 037 Group B-Fahrzeug arbeiteten, einen Schraubenschlüssel, der im Wesentlichen aus mehreren gleich langen Verlängerungsstangen mit Magnetbuchsen am Ende bestand. Der "Antriebs" -Schlüssel lief in die entgegengesetzte Richtung wie erforderlich und drehte ein zentrales Zahnrad, um jede Steckdose gleichzeitig anzutreiben. Dies bedeutete, dass alle Radmuttern von einem einzigen Mechaniker entfernt und wieder angebracht werden konnten.

Die naheliegende Alternative dazu ist eine einfache F1-Zentriermutter auf einer großen Spindel.

NASCAR scheint diese technische Lösung ignoriert zu haben und hat einfach die Regeln geändert, um das zuzulassen, was ich persönlich falsch montierte Räder nennen würde.

Jetzt habe ich persönlich ein Auto benutzt, bei dem eine Mutter von jedem Rad entfernt wurde, nachdem jemand versucht hatte, meine Räder zu stehlen, alle Muttern außer der Sicherungsmutter von einem Rad entfernt und offensichtlich die Muttern mitgenommen hatte. Dies geschah nur, um das Auto nach Hause zu bringen, wo die fehlenden Muttern ersetzt wurden.

Ich habe auch die Schäden gesehen, die an einem Rad mit einer falsch montierten Haltemutter auftreten können, da der Viper eine komplette Runde Silverstone mit einem falsch montierten Vorderrad gefahren ist. Bei der Rückkehr in die Box war das Rad voller Späne und stark beschädigt.

Meine Frage lautet also: Würden Sie es für sicher halten, ein Auto mit fehlenden Radmuttern / Radmuttern zu benutzen?

(Jeder, der beruflich an NASCAR beteiligt ist, sollte diese Frage wahrscheinlich nicht beantworten, weil er befürchtet, auch eine Geldstrafe zu erhalten.)

BEARBEITEN

Wie vorgeschlagen, um zu klären, was ich mit "ist es sicher?"

Ich habe mich gefragt, ob es technische Berechnungen gibt, die auf verschiedene Mutternkonfigurationen angewendet werden können. Ist es wahrscheinlich, dass in der Konfiguration mit reduzierter Radmutter mehr Fehler auftreten? Wurden diesbezüglich Fallstudien durchgeführt?

Ich möchte nicht nur eine Meinung zu "Oh, ich denke, es wird gut." oder "Oh, ich denke nicht, dass es eine gute Idee ist."

Ganz einfach, nein, es ist nicht sicher. Wenn die Angaben eines Autoherstellers 5 Bolzen enthalten, dann deshalb, weil sie ihre Hausaufgaben mit den beteiligten Kräften gemacht haben. Denken Sie an den schlimmsten Fall: Bremsen Sie hart, während Sie sich scharf auf einer rauen Oberfläche drehen. Die in einem spitzen Winkel zur Felge wirkende Masse des Wagens fällt mit einer zur Verzögerung x Masse proportionalen g-Kraft auf die Radnasen. Befindet sich das Rad an der Stelle, an der die beiden fehlenden Stehbolzen vertikal ausgerichtet sind, wird die gesamte Kraft von der einzelnen Nase links von der Radachse getragen - ein Rezept für abisolierte Gewinde, wackelnde Räder und bei einem Rennen: Verletzungen oder Schlimmeres.

Diese "Entscheidung" ist tödlich.

Mathematisch gesehen hat das Rad nun 3/5 der Stärke, wobei 5/3 der Last auf jeden Bolzen aufgebracht wird. Überhaupt nicht sicher.

Ingenieure konstruieren Teile in der Regel so, dass sie einer höheren Belastung standhalten, als sie eigentlich erwartet werden. Dies ist als "Sicherheitsfaktor" bekannt und stellt sicher, dass die Teile nicht versagen, wenn mildernde Umstände eintreten, bei denen das Produkt über die berücksichtigten Konstruktionsberechnungen hinaus beansprucht wird. Angesichts der Tatsache, dass es sich bei NASCAR um eine sehr spezielle Art von Rennen handelt, bei denen (vermutlich) gut verstandene Lastfälle und Tonnen von Telemetriedaten vorliegen, kann davon ausgegangen werden, dass sie einen niedrigeren FOS haben als Sie (der Amateur ohne Millionen für Forschung und Entwicklung und ohne Hunderte von Ingenieuren) und Datenanalysten von Mitarbeitern) oder die typischen Hersteller (die die Nutzungsbedingungen für alle Arten von Menschen, für alle Arten von Zwecken, in allen Arten von Umgebungen auf der ganzen Welt berücksichtigen müssen) würden normalerweise zulassen.

Angenommen, ein einzelner Bolzen hat eine Scherfestigkeit von 160 ksi. Wenn wir fünf Stollen haben und eine perfekt gleichmäßige Lastverteilung annehmen (der Einfachheit halber werden wir nur die Stollen und nur das Drehmoment der Räder berücksichtigen, von denen wir einfach annehmen, dass sie nur Scherbelastung anwenden), kann unser Muster mit fünf Stollen nicht umgehen Bis zu 800 ksi Gesamtlast vor dem Ausfall.

Wenn wir wüssten, dass der Konstrukteur eine FOS von 4 anstrebt, bedeutet dies, dass der Entwurf die 4-fache erwartete Last bewältigen kann. Wenn wir also 800 ksi durch 4 teilen, können wir bestimmen, dass die erwartete normale Gesamtlast 200 ksi beträgt.

Theoretisch sollten wir dann unter normalen erwarteten Bedingungen in der Lage sein, diese Last mit nur 2 Bolzen "sicher" zu handhaben (200/2 ist 100, was weniger als 160 ist).

Zum Schluss noch ein paar Dinge, die Sie beachten sollten, bevor Sie die Hälfte Ihrer Radmuttern wegwerfen: P

Zum einen wissen wir (Sie und ich) nicht, wie die ursprünglichen Lasten lauten oder wie die FOS-Nummer lautete - es steht nicht in den technischen Daten, und Sie wissen nicht, ob es 1,5, 2, 4 oder 5 waren 6 - Wenn wir nicht alle Berechnungen selbst durchführen, um die normalen Belastungen zu bestimmen, und alles über die Konstruktion wissen, können wir objektiv nicht sagen, ob 1 oder 5 Bolzen "sicher" sind oder nicht.

Zweitens fahren Rennautos oft mit einem viel niedrigeren FOS als Serienautos. Das nennt man "Pushing the Limits" und ist einer der Gründe, warum bei Rennwagen viel häufiger und viel anders als bei Serienautos Pannen auftreten. Wo also ein normales Serienauto einen FOS von 5 hat, kann ein Rennauto mit 1,5 fahren, wodurch mehr Material entfernt und Gewicht (oder in diesem Fall Zeit) gespart werden kann, wobei der Kompromiss eine geringere Fehlerquote und ein höheres Risiko darstellt etwas zu brechen.