Что такое радиус разворота, каким он бывает, и почему он важен?
- Главная
- Статьи
- Что такое радиус разворота, каким он бывает, и почему он важен?
Автор: Алексей Кокорин
При выборе автомобиля обычно смотрят на его ключевые характеристики: размер, объем и мощность двигателя, тип трансмиссии и так далее. Однако в повседневной жизни есть и другие показатели, которые оказываются весьма важными – к примеру, радиус разворота. На что влияет это значение, как его замеряют, и почему важно не запутаться в этом, казалось бы, элементарном понятии?
Что такое радиус разворота?
Как нетрудно догадаться, радиус разворота – это радиус полуокружности, которую описывает автомобиль при развороте с места на 180 градусов при условии, что руль повернут до упора.
На что влияет радиус разворота?
Радиус разворота – показатель, во многом отражающий маневренность автомобиля. Чем он больше, тем больше места требуется автомобилю для совершения полного разворота на 180 градусов – то есть, в условиях, когда ширина дороги известна и ограничена, этот показатель отражает то, сможете ли вы развернуться на ней в один прием, или же придется сдавать назад и быстро крутить рулем на втором (а то и третьем) заходе. Однако очевидно, что сам по себе радиус разворота говорит не только о способности развернуться, но и о том, насколько маневренным является автомобиль: чем меньше это значение, тем удобнее будет управлять машиной в стесненных условиях и легче парковаться.
Как замеряется радиус разворота?
Даже для замера этого элементарного на первый взгляд показателя существует две методики: «от бордюра до бордюра» и «от стены до стены».
Первый отражает радиус полуокружности, которую описывают колеса автомобиля при развороте: то есть, чтобы его замерить, нужно отметить мелом стартовое положение наружного (относительно поворота) колеса, затем вывернуть руль до упора, развернуться на 180 градусов, отметить мелом конечную точку, замерить расстояние между ними и разделить его пополам. Соответственно, эта методика замера отражает, какой должна быть ширина гладкой дороги, чтобы автомобиль смог развернуться, не съехав с нее.
Однако в реальной жизни стоит учитывать тот факт, что у автомобиля есть передний свес – то есть, расстояние от оси передних колес до конца переднего бампера. И если дорога, к примеру, ограничена высокими бордюрами, то развернуться на ней, даже «укладываясь» по показателю от бордюра до бордюра, не выйдет: автомобиль упрется в препятствие выступающим вперед бампером. Для отражения этого «реального» радиуса разворота используют показатель «от стены до стены»: соответственно, чтобы замерить его, нужно закрепить мел на стержне, установленном на наружном (относительно поворота) углу бампера автомобиля, затем выполнить разворот, замерить диаметр получившейся полуокружности и разделить его пополам.
Разумеется, автопроизводители стремятся показать свои автомобили максимально маневренными, так что в брошюрах и списках характеристик практически всегда указывается радиус разворота от бордюра до бордюра, так как он меньше, чем от стены до стены. В реальной жизни, сравнивая машины по показателю маневренности, стоит учитывать не только на эту цифру, но и длину переднего свеса.
В чем часто ошибаются при указании радиуса разворота?
Главная проблема, связанная с радиусом разворота, заключается в том, что само словосочетание «радиус разворота» является скорее разговорным, ведь реальный показатель, отражающий расстояние, необходимое для разворота «от упора до упора» – это диаметр. Соответственно, при перечислении габаритных и технических характеристик автомобиля зачастую указывают именно его, хотя можно встретить и радиус. Но главное при этом – не перепутать эти два показателя. Ведь даже сами производители порой ошибаются: к примеру, в пресс-релизе о новом Land Cruiser Prado в Toyota говорят о том, что он «сохранил удобный диаметр разворота, составляющий всего 5,8 м», что для машины длиной в 4,84 метра выглядит явно невозможным. А вот в брошюре по модели указано, что это «минимальный радиус разворота по колесам», что уже похоже на правду. Чтобы в этом убедиться, можно заглянуть, к примеру, на австралийский официальный сайт, где указан уже не радиус, а
Можно ли изменить радиус разворота автомобиля?
Несложно догадаться, что радиус разворота зависит прежде всего от габаритных размеров автомобиля и угла поворота передних колес. Габариты машины поменять, очевидно, нельзя, а угол поворота колес на гражданских автомобилях ограничен параметрами работы рулевого управления, а на машинах с приводом на переднюю ось еще и рабочими диапазонами шарниров равных угловых скоростей (ШРУС, или «гранат»), которые крайне не любят работать при вывернутых колесах. Поэтому, не углубляясь в теорию, можно ответить так: без вмешательства в конструкцию с потерей гарантии нормальной работоспособности изменить радиус разворота машины нельзя.
Наглядным примером «вмешательства в конструкцию» можно считать автомобили, подготовленные для соревнований по дрифту: у них угол поворота передних колес («выворот») стараются сделать максимальным. Но нужно это уже не для уменьшения радиуса разворота, а для того, чтобы поддерживать как можно больший угол заноса при движении в повороте – то есть, это делается отнюдь не для улучшения показателей «гражданской» эксплуатации.
популярные вопросы
Новые статьи
Статьи / Популярные вопросы
Учебная езда: где она разрешена, где запрещена и в чем подвох с экзаменом
Мы уже рассказывали о том, какие ограничения существуют для начинающих водителей со стажем менее двух лет, а сегодня поговорим о тех, у кого настоящего водительского стажа еще нет совсем –…
321
0
0
01.
Статьи / Шины и диски Комфорт с повышенным ресурсом: тест шин Cordiant Gravity Летний модельный ряд Cordiant до этого года выглядел вполне законченным: шины Comfort, Sport, All-Terrain и Off-Road, а также пожилой бюджетный Road Runner, который вышел еще в 2012-м. Некот… 1128 2 0 30.04.2023
Статьи / История
Чисто английское самоубийство: как появился и почему исчез спорткар Jensen-Healey
История знает немало примеров того, как автомобильная марка, родившись в одной стране, затем становится достоянием другой. В наши годы такие истории становятся особенно актуальны. Но такое с…
828
0
0
29.
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв 30 лет рабства: тест-драйв ГАЗ-53 Точнее было бы написать «тест-драйв ГАЗ-САЗ-3507 на шасси ГАЗ-53-14», но это слишком сложно. А вот просто ГАЗ-53 узнает каждый, кто успел выпить стакан газировки за одну копейку (с сиропом… 10253 9 878 09.12.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Тест-драйв Geely Monjaro: лучше, чем Volvo?
В Китае этот полноразмерный кроссовер дебютировал еще два года назад под неблагозвучным для нашего уха именем Xingyue L и заводским индексом KX11. В России машину сертифицировали в 2022, и в…
9607
8
9
07.
Тест-драйвы / Тест-драйв Пятаки на снегу: первый тест-драйв Москвич 3 Про автомобили с эмблемой московского завода «Москвич» сейчас говорят много и не всегда – хорошо. Что уж там, всем ведь понятно, что в этом «россиянине с раскосыми и жадными глазами» из росс… 6778 17 2 23.12.2022
Расчет радиуса поворота фуры | SGM GROUP
Время чтения: 10 минут
Во время движения большегрузных автомобилей, особенно фур с прицепом, у которых линейные размеры 20 м и больше, происходят другие физические процессы при выполнении поворота, чем у легкового транспорта или автобусов.
Что такое радиус поворота
Под этим параметром подразумевается полуокружность, которую описывает автомобиль во время манёвра при полностью вывернутом рулевом управлении.
Согласно специальной технической литературе – это воображаемая дуга, по линии которой перемещается центр тяжести тягача с полуприцепом при выполнении сложного маневрирования. Максимальное значение этой величины (радиуса) во многом зависит от специфической конструкции транспортного средства.
При повороте некоторая часть кузова смещается во внутреннюю сторону. Потому при выезде со стоянки нельзя резко выворачивать руль до предельного положения. При таких действиях можно задеть соседний автомобиль. Чтобы понять какой радиус нужен для разворота, необходимо определить минимальный габаритный коридор для своей машины. Для этого нужно знать расстояние, которое отделяет максимальную и минимальную окружности.
Радиус поворота отображает маневренность автомобиля, его способность выполнять повороты на узкой дороге и в ограниченном пространстве. Чем меньшим является этот параметр, тем более комфортным и простым будет управление ТС во время передвижения в ограниченном пространстве. Если известен радиус разворота и ширина дороги, то можно путём проведения несложных расчётов узнать вероятность осуществления манёвра за один раз.
Чтобы узнать действительный показатель, необходимо учитывать размеры свеса автомобиля.
Для вычисления параметра «от бордюра до бордюра» необходимо при помощи мела сделать отметку начального положения наружного колеса. Выворачиваем руль пока он не примет граничное положение, разворачиваем автомобиль на 180 градусов. Отмечаем конечное положение колеса. Между полученными отметками измеряем расстояние. Половина от этого результата будет отражать искомое значение. Он будет обозначать необходимую ширину дороги, которая потребуется для разворота авто.
Более реальное значение отображает характеристика «от стены до стены». Для её вычисления потребуется зафиксировать стержень на наружном углу бампера. На стержне крепится мел и выполняется разворот машины, как это делалось в предыдущем случае. Получится полуокружность, в которой потребуется измерить диаметр. Половина этого значения будет отражать нужный нам радиус разворота машины.
Нормы европейского стандарта регламентируют следующие габариты для автотранспорта большегрузной категории во время движения на поворотах:
- при R наружном в 12,5 м – R внутренний будет равен или меньше 5,3 м
- коридор для вписывания в поворот – 7,2 м
- R min наружный не должен превышать 12,5 м
Тип автомобиля | R min поворота, м | R min внешний, м | R min внутренний, м |
---|---|---|---|
А16 | 9,7 | 10,2 | 6,2 |
А20 | 12,1 | 12,6 | 8,5 |
Рекомендуем
Опознавательный знак «Автопоезд»
Манипуляционные знаки для маркировки грузов
Категории водительских прав для дальнобойщика
Одноместный грузовик | Автобус — 20 футов WB Размеры и чертежи
Компоновка
>
Пути поворота автомобиля
Путь поворота одноместного грузовика или автобуса измеряет минимально возможный радиус поворота, необходимый для выполнения разворота в транспортном средстве с колесной базой 20 футов (6,1 м).
При измерении внутреннего и внешнего радиусов поворота на 180° минимальный внутренний радиус 28 футов 4 дюйма (8,64 м) и минимальный внешний радиус 42 фута – 43,5 фута (12,8 – 13,26 м) должны быть обеспечены для одиночной единицы грузовики и автобусы.
Траектория поворота одноместного грузовика или автобуса измеряет минимально возможный радиус поворота, необходимый для выполнения разворота на автомобиле с колесной базой 20 футов (6,1 м).
При измерении внутреннего и внешнего радиусов поворота на 180° минимальный внутренний радиус 28 футов 4 дюйма (8,64 м) и минимальный внешний радиус 42 фута – 43,5 фута (12,8 – 13,26 м) должны быть обеспечены для одиночной единицы грузовики и автобусы.
Какой минимальный внутренний радиус поворота требуется для автобуса?
Минимальный внутренний радиус поворота 28 футов 4 дюйма | 8,64 м должно быть предусмотрено для автобуса или грузового автомобиля, совершающего поворот на 180°.
Какой минимальный внешний радиус поворота необходим для автобуса, который поворачивает на 180°?
Внешний радиус поворота, необходимый для разворота автобуса или грузового автомобиля на 180°, должен составлять не менее 42’-43,5’ | 12,8-13,26 м.
Насколько велик типичный городской автобус?
Длина среднего городского автобуса варьируется от 35 до 45 футов | 10,7–13,7 м при ширине от 8 футов до 8 футов 6 дюймов | 2,4-0,6 м.
Обновление до ProRenew Pro
*В разработке*
Высота:
Ширина:
Глубина:
Длина:
Вес:
Внешний радиус: 42’-43,5’ | 12,8–13,26 м
Внутренний радиус: 28 футов 4 дюйма | 8,64 м
Колесная база автомобиля: 20’ | 6,1 м
Длина автомобиля: 30’ | 9,15 м
Ширина автомобиля: 8’ | 2,44 м
Свойства
Чертежи включают:
Самосвал | Автобусы (колесная база 20 футов) План поворотных дорожек
Похожие коллекции
Похожие теги
Поделиться
Текст от
Bryan
Обновлено
8 апреля 2020 г.
2D Downloads
For 2D-загрузки этого элемента, обновление до членства в Dimensions Pro. Доступно в форматах DWG (CAD, Imperial и Metric), SVG, JPG
Для загрузки этого элемента в формате 2D продлите членство в Dimensions Pro. Доступно в форматах DWG (CAD, Imperial и Metric), SVG, JPG
3D-загрузки
Для 3D-загрузки этого элемента перейдите на членство в Dimensions Pro. Доступно в форматах 3DM (Rhino), OBJ (NURB), SKP (Sketchup)
Для загрузки этого элемента в формате 3D продлите членство в Dimensions Pro. Доступно в форматах 3DM (Rhino), OBJ (NURB), SKP (Sketchup)
Обновление до Dimensions ProRenew Dimensions Pro
Блокировщик рекламы
Нравятся бесплатные рисунки? Мы тоже!
Реклама помогает финансировать нашу работу.
Пожалуйста, поддержите проект, отключив
или добавить блокировщик рекламы в белый список при просмотре Dimensions.Guide. Спасибо!
Пути поворота транспортного средстваМакеты
Просмотреть всю коллекциюОбзор
Радиус поворота или траектория поворота транспортного средства — это наименьший круговой поворот, который он может сделать. Измеряя диаметры внутреннего и внешнего поворотных кругов, траектории разворота транспортных средств рассчитывают как нормативы, используемые при проектировании дорог, планировок парковок, погрузочных и бытовых зон.
Сортировать по
Спасибо! Ваша заявка принята!
Ой! Что-то пошло не так при отправке формы.
—
—
—
—
—
—
—
Самосвал | Автобус — 20′ WB
—
—
—
—
—
—
—
Полуприцеп Грузовик — 40′ ВБ
—
—
—
—
—
—
—
Пассажирский — 180°
—
—
—
—
—
— 900 03
—
Пассажирский — 90°
Другие раскладки
Раскладки
Посмотреть категориюКатегория
Почему у некоторых автомобилей радиус поворота больше, чем у других
Мы все сталкивались с этим. Вы покидаете вечеринку в доме друга, расположенном на узкой тупиковой дороге. Вы садитесь в свой F-150, а ваш друг садится в свой VW Golf. Она крутит руль и одним движением разворачивается и направляется домой. Вы, с другой стороны, изо всех сил пытаетесь произвести впечатление Остина Пауэрса, пытаясь развернуть свой F-150 в другую сторону, чтобы вы могли вернуться домой самостоятельно. Что делает эти два автомобиля такими разными, и почему вашему другу удалось выбраться оттуда намного легче? Конечно, дело в разнице радиусов поворота этих машин. Давайте поговорим о том, что входит в это.
[Добро пожаловать в колонку Хьюберта Миса, где бывший инженер по подвеске Ford GT/Tesla Model S может написать все, что захочет, на The Autopian. -DT]
Радиус поворота — это радиус наименьшего круга, который автомобиль может сделать с полностью заблокированным рулевым управлением. Это функция колесной базы, ширины передних шин и угла поворота передних колес, но есть ряд факторов, которые влияют на то, как автопроизводители выбирают эти размеры. Прежде чем мы углубимся в это, вот наглядное изображение:
РЕКЛАМА
Обычно рассчитываются два радиуса поворота: от бордюра до бордюра и от стены до стены. Значение от стены до стены всегда будет больше, чем значение от бордюра до бордюра, и зависит от формы и выступа переднего бампера; это в основном представляет собой наименьший круг, который вы можете повернуть, не задев что-то своим бампером.
Самый полезный из двух радиусов — от бордюра к бордюру, так как это то, с чем сталкивается большинство людей при обычном вождении (поскольку большинство передних бамперов могут просто перелетать бордюры — это не относится к чему-то вроде Lamborghini, конечно), так что это то, на чем мы сосредоточимся здесь. Однако нашего друга, мистера Пауэрса выше, явно больше интересовал радиус поворота его машины от стены до стены.
Чтобы рассчитать радиус поворота, нам нужно вернуться к уроку тригонометрии в старшей школе. Вот формула:
Rturn = (Колесная база / SIN(угол поворота)) + ½ ширины шины ХОРОШО, я сделаю это. (Все скоро станет немного занудным, поэтому не стесняйтесь пропустить эту заметку, если вы этого не чувствуете).
РЕКЛАМА
Итак, вот почему приведенное выше уравнение имеет смысл. Я разобью это в виде уравнения на изображении ниже (см. красный), но я объясню все это под изображением.
- Когда вы поворачиваете шину, она хочет двигаться по дуге. Мы можем вычислить радиус этой дуги, создав воображаемый треугольник. Мы делаем это потому, что радиус поворота автомобиля равен этому радиусу плюс половина ширины колеи (посмотрите на изображение выше, и вы увидите, что более темно-синяя дуга с надписью «бордюрный радиус поворота» указывает на дугу создается на внешней стороне шины).
Итак, мы собираемся вычислить дугу, образующуюся в центре шины во время поворота, и просто добавить половину этой ширины протектора.
- Мы знаем, что грех угла определяется как противоположное деленное на гипотенузу (помните SOHCATOA?). Таким образом, синус угла x, показанный на изображении, равен колесной базе b относительно c, которая представляет собой радиус поворота за вычетом этой ширины шины (см. уравнение 1).
- Мы хотим знать, что такое c, чтобы рассчитать радиус поворота, поэтому мы переформулируем уравнение 2 и узнаем, что c равно b (колесной базе), деленному на sin от x.
- Опять же, b — это колесная база.
- Так что же такое угол x? Давайте разберемся. Во-первых, мы знаем, что сумма всех углов треугольника равна 180 градусам, и мы знаем, что угол Y равен 90 градусам. Итак, чтобы найти угол X, нам просто нужен угол Z. Что такое угол Z? Итак, мы знаем, что радиус дуги перпендикулярен касательной этой дуги, поэтому маленький красный угол рядом с углом Z плюс угол Z должны равняться 90 градусам.
Но что это за маленький красный угол? Ну, это угол поворота, потому что мы знаем, что противоположные углы конгруэнтны. Значит угол Z равен 9.0 минус угол поворота.
- Угол X, для которого нам нужно решить, чтобы получить c (это то, что мы добавляем к половине ширины протектора, чтобы получить радиус поворота), составляет 180 минус 90 (это угол Y) минус (90 минус угол поворота, который угол Z).
- Решение 6, тогда угол X равен углу поворота
- Итак, чтобы узнать радиус поворота, вы решаете c, используя уравнение в 3, и прибавляете половину ширины шины. В итоге получается уравнение, которое написал Хьюберт:
Rturn = (Колесная база / SIN(угол поворота)) + ½ ширины шины шина. «Радиус скребка будет иметь очень небольшой эффект, потому что он изменит колесную базу на SIN угла. Я думаю, мы можем игнорировать это здесь», — сказал он мне. «Для радиуса зачистки 15 мм, что не является чем-то необычным, колесная база изменится на 0,04% при угле поворота 40 градусов. Я думаю, что разумно игнорировать этот эффект».
Хьюберт добавил упрощенную версию моего вывода выше, опустив биты геометрии, доказывая, что угол поворота такой же, как нижний левый угол в этом треугольнике, поэтому, если вам нужно упрощенное объяснение того, как он получил свое уравнение, вот он:
РЕКЛАМА
Наш расчет радиуса поворота также игнорирует деформацию/пробуксовку шин во время поворота, но в качестве оценки он должен быть точным. Я добавляю эти примечания, потому что вы, инженеры-динамики, в комментариях неутомимы.
-DT]
Из этого уравнения видно, что чем больше колесная база, тем больше радиус поворота. Если угол поворота увеличивается, то радиус поворота уменьшается, а если увеличивается ширина шины, то радиус поворота также увеличивается. Мы можем посмотреть на это и графически. Вот что произойдет, если мы просто увеличим колесную базу:
РЕКЛАМА
Теперь сравните эту верхнюю диаграмму с этой, чтобы увидеть эффект увеличения угла поворота:
Давайте введем несколько цифр, чтобы мы могли действительно увидеть, что здесь происходит. Предположим, что наш угол поворота составляет 30 градусов, наша колесная база составляет 110 дюймов, а у нас есть шины шириной 235 мм. Подставив эти числа в нашу формулу (не забывая преобразовать ширину нашей шины из мм в дюймы), мы видим, что радиус поворота становится следующим:
Rturn = (110 / SIN(30)) + ½ x (235/25,4)
РЕКЛАМА
Rповорот = 224,6 дюйма = 18,7 фута.
Если мы сможем увеличить угол поворота до 40 градусов, то получим:
Rturn = (110 / SIN(40)) + ½ x (235/25,4) = 14,6 футов = (90 / SIN(30)) + ½ x (235/25,4) = 15,4 фута
Если мы можем уменьшить колесную базу, а также увеличить угол поворота, то мы получим:
Rturn = (90 / SIN(40)) + ½ x (235/25,4) = 12 футов. Это большое улучшение по сравнению с нашей первоначальной цифрой 18,7 футов.
РЕКЛАМА
Глядя на эти цифры, мы теперь можем понять, почему Golf нашего друга смог сделать поворот, а наш F-150 — нет. У него гораздо меньшая колесная база, и, возможно, он может поворачивать колеса на больший угол, потому что его шины меньше. Я игнорирую здесь ширину шины, потому что, хотя она и является важным фактором, в данном вопросе она играет второстепенную роль. Разница между шириной шины Golf и шины F-150 слишком мала, чтобы беспокоиться об этом.
[ Примечание редактора : Поскольку многие из наших читателей являются инженерами, я хочу убедиться, что мы обращаемся к Аккерманну, который описывает концепцию двух передних шин с разными углами поворота рулевого колеса. Это часть конструкции рулевого управления, потому что, чтобы избежать вынужденного проскальзывания шин в сторону при повороте, две шины должны иметь общий центр вращения.
Я спросил Хьюберта об этом. Вот его ответ:
Аккерман немного играет на этом, потому что реальный угол поворота руля будет некоторым средним значением внутреннего и внешнего углов колеса, но тогда с переносом веса он будет склоняться в пользу внешнего колеса, но тогда есть проскальзывание шины. угол, бла-бла-бла.
Проще и на самом деле не так уж неточно просто использовать внешний угол колеса. В конце концов, вы должны измерить его, чтобы действительно получить точное число, которое включает все эти факторы.
Итак, инженеры готовы отправить нам длинное электронное письмо с многочисленными ссылками на Томаса Д. Гиллеспи, просто поймите, как я уже сказал: мы представляем упрощенную версию того, что входит в радиус поворота. -DT]
Так почему же не каждое транспортное средство имеет маленький радиус поворота? Это, безусловно, улучшило бы маневренность. К сожалению, как и все, что связано с дизайном автомобиля, это компромисс, и он зависит от многих других приоритетов.
РЕКЛАМА
Уменьшение колесной базы транспортного средства становится одним из основных параметров, определяющих, что представляет собой транспортное средство и что оно может делать. Мог ли пикап с колесной базой как у Golf делать то же самое, что и сейчас? Может ли он нести лист фанеры 4×8? Может ли он буксировать прицеп весом 12 000 фунтов? Может ли у него быть 4-дверная кабина И 6,5-футовая кровать? Возможно нет. Было бы просто непрактично иметь полноразмерный пикап с колесной базой как у Golf. [ Примечание редактора : Колесная база также влияет на выбросы в атмосферу. т.е. автомобили с большей площадью основания имеют более мягкие стандарты; щелкните эту ссылку, чтобы узнать больше. -ДТ].
А как насчет угла поворота? Почему не все машины могут иметь большой угол поворота и малый радиус поворота? Ответ в первую очередь связан с упаковкой. Большая шина при полном повороте занимает много места внутри автомобиля. Это пространство, которое нельзя использовать для других вещей, таких как двигатели, аккумуляторы, фары, выхлопные трубы и т. д. Эти вещи должны были бы отправиться куда-то еще или быть втиснутыми во все меньшие и меньшие пространства, если бы нам приходилось больше крутить колеса. Другая часть автомобиля, которая должна вписаться в это пространство, — это защитная конструкция. По мере ужесточения требований к аварийным ситуациям эта структура становится все более и более важной, а во многих случаях и больше. Это действительно сжимает пространство, доступное для шины при полном повороте.
Здесь вы можете увидеть, как двигатель и аварийная конструкция ограничивают угол поворота колес. Если вы хотите получить меньший радиус поворота за счет большего угла поворота передних колес, единственный способ добиться этого — сделать ширину колеи — и остальную часть автомобиля — шире или сделать шины значительно меньше. Ни один из этих вариантов может быть невозможен или желателен для типа транспортного средства, которое вы проектируете, поэтому все становится компромиссом между конкурирующими потребностями.
Другим фактором, ограничивающим угол поворота, является внешний ШРУС на переднеприводных или полноприводных автомобилях. Большинство современных осевых ШРУСов можно поворачивать под углом примерно до 50 градусов. Что-то большее, чем это, и шарики, которые находятся внутри сустава, могут выпасть или повредиться. Теперь, хотя 50 градусов намного больше, чем 30 градусов, которые мы используем в нашем примере, не забывайте, что этот угол также должен учитывать ход подвески. Когда колесо находится в полном отскоке, угол ШРУСа является комбинацией угла поворота рулевого колеса и угла подвески.
РЕКЛАМА
Здесь видно как ШРУСы уже под острым углом как раз от подвески на полном отбое. Добавьте к этому угол поворота руля, и вы увидите, как внешний ШРУС может легко достигать 50 градусов. То же самое может произойти и при полном ударе.
Есть способы смягчить эту проблему, чтобы вы могли иметь приличный радиус поворота, не вызывая проблем на пределе хода подвески. Это делается путем добавления ограничителей поворота, которые ограничивают угол поворота рулевого колеса, который вы можете получить при полном отскоке или полном ударе.
Это пример от Toyota, который ясно показывает упор руля и браслет на рычаге управления, который он задевает при полной блокировке. Обратите внимание на кривизну кронштейна рычага управления. Несмотря на то, что стопорный блок и рулевой упор движутся вместе, при разных ходах подвески стопорный блок будет ударяться о рычаг управления на другой части этой кривизны, , что будет по-разному ограничивать угол поворота (это происходит из-за того, что угол поворота рычага управления относительно поворотного кулака. Это означает, что поворотный кулак ударяется о рычаг управления в другом месте, и, контролируя форму этого места, вы можете контролировать, под каким углом поворота кулак ударяется о рычаг управления).
РЕКЛАМА
Однако существует потенциальная проблема с этой системой. Например, если вы на полной скорости выезжаете на проезжую часть, а подвеска попадает в неровности или падает в выбоину, она может выдернуть руль из ваших рук. Тем не менее, многие OEM-производители считают этот компромисс приемлемым, поскольку он увеличивает радиус поворота в нормальных условиях, с которыми сталкивается большинство клиентов, и Toyota, безусловно, не единственная, кто использует этот метод.
[ Примечание редактора : Как говорит Хьюберт, шины занимают много места, если учитывать полный диапазон движения как в направлении вверх-вниз (ход подвески), так и при вращении вокруг этой оси вверх-вниз (рулевое управление). На самом деле, когда я был стажером в отделе упаковки в Fiat Chrysler, мой друг Доминик потратил много времени на изготовление конвертов для шин с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования. Эти большие кляксы в основном представляли собой границу, которую другие инженеры по упаковке должны были соблюдать осторожность, чтобы не пересечь их. Вот внешний вид шины, любезно предоставленный инженерной фирмой PTC:
Объяснив эту концепцию, давайте поговорим об автомобиле, печально известном своим огромным радиусом поворота: Ford Focus RS и ST, чей радиус поворота составляет колоссальные 39 футов. Эти автомобили — настоящий кошмар, когда дело доходит до радиуса поворота, хотя может показаться, что это не так, поскольку это всего лишь маленькие хэтчбеки.
Во-первых, это переднеприводные автомобили с поперечным расположением двигателя; это само по себе не является большой проблемой. Но если вы объедините это с тем фактом, что Focus RS и ST построены на той же платформе, что и стандартный экономичный автомобиль (базовый Focus), и что их спортивные намерения требуют большой тормозной способности и сцепления на поворотах, вы увидите проблему. Большая тормозная способность означает большие тормоза, что означает колеса большого диаметра; стремление к сцеплению означает широкие колеса и шины.
РЕКЛАМА
Бросание огромного комплекта колес/покрышек в транспортное средство, предназначенное для использования с маленькими шинами (такие вещи, как расположение стойки стойки, играют роль в ограничении места, где колесо может оказаться относительно кузова) могут сделать ситуацию довольно сложной . Но что также может усложнить ситуацию, так это геометрия рулевого управления, ориентированная на прямолинейность. Здесь я попрошу Хьюберта рассказать об этом:
Я думаю, что один из комментаторов [на интернет-форуме, посвященном фокусу] попал в самую точку, а именно в то, что более широкие шины 235 не позволяют подвеске повернуть так далеко, чтобы шина не ударялась о лонжероны кузова.
Также может случиться так, что Ford столкнулся с проблемой, называемой «угол переключения», когда они укоротили рулевой рычаг.
Toggle — это то, что происходит, когда вы поворачиваете руль слишком далеко, и подвеска не знает, должна ли она повернуть назад, как пришла, или продолжать вращаться еще дальше… По сути, рулевая тяга и рулевой рычаг поворотного кулака приближаются и проигрывают. образуя прямую линию. Как только это происходит, и вы пытаетесь повернуть назад, рулевая тяга и рулевой рычаг не знают, в какую сторону двигаться, и могут двигаться в любую сторону. Существует также проблема, заключающаяся в том, что по мере того, как рулевая тяга и рулевой рычаг приближаются к прямой линии, от системы рулевого управления требуется все больше и больше усилий, чтобы повернуть поворотный кулак обратно прямо вперед. Это возрастающее усилие также приводит к увеличению трения в шаровых шарнирах, и в какой-то момент трение станет настолько высоким, что вся система просто зафиксируется на месте, и рулевое управление больше не будет двигаться.
Судя по обзору подвески Ford Focus ST Эдмундса, Ford хотел улучшить прямолинейность рулевого управления, сделав рулевой рычаг на поворотном кулаке короче; таким образом, заданное усилие рулевого колеса приведет к большему угловому смещению шин. (т. е. вам не нужно будет так сильно крутить руль, чтобы управлять таким же усилием; вы можете представить это, представив дверь. Если вы нажмете на самый внешний край двери на три дюйма, дверь едва откроется. Если вы подтолкните дверь ближе к дверной петле, чтобы заставить эту часть двери сдвинуться на три дюйма, требуется совсем немного приоткрыть дверь — поэтому перемещение в месте, где рулевая тяга соединяется с поворотным кулаком внутри, означает большее рулевое управление на смещение рулевой рейки). Проблема заключается в том, что рулевой рычаг меньшего размера может привести к более раннему возникновению состояния «переключения» в ходе рулевого управления.
Вы можете думать о концепции «рычага» как о точке, в которой вы «перевернулись», и где попытка повернуть назад в другом направлении блокирует систему рулевого управления, так как рулевая тяга больше не имеет длинной Рычаг для поворота поворотного кулака вокруг своей оси. Это почти как пытаться открыть дверь, толкнув ее край (вы знаете, ту поверхность, из которой выступает засов) внутрь по направлению к петлям; ничего бы не случилось — вы просто пытались бы просто сжать дверь.
В любом случае, я действительно не уверен, был ли угол поворота основной причиной малого радиуса поворота Focus ST/RS. Но я просто хочу повторить точку зрения Хьюберта об ограничениях упаковки.
РЕКЛАМА
Scion TC на моей подъездной дорожке показывает, насколько тесными могут быть колёсные ниши переднеприводных автомобилей:
Я поболтал с другим инженером по динамике, который работал в Stellantis. Он сказал, что, как правило, 40 футов — это цель, выше которой водители автомобилей обычных размеров действительно становятся недовольными их радиусом поворота. Он рассказал о том, что это было проблемой на переднеприводном Chrysler PT Cruiser, так как места для упаковки было мало. ( В настоящее время, сказал он мне, заднеприводные автомобили так же сложны из-за огромных шин, которые производители ставят на все).
Как и Хуиберт, мой друг упомянул новые стандарты аварийности как важные факторы, влияющие на радиус поворота. В частности, он рассказал о краш-тесте с небольшим перекрытием, проводимом Страховым институтом безопасности дорожного движения, который буквально требует, чтобы автомобили имели основные структурные компоненты не дальше 25 процентов от ширины автомобиля. Это просто усложняет компоновку этой колесной арки, и, если я должен предположить, это оказало по крайней мере некоторое влияние на углы поворота руля на некоторых транспортных средствах в отрасли.
-DT]
РЕКЛАМА
Итак, теперь, когда мы понимаем, почему одни автомобили имеют маленький радиус поворота, а другие намного больше, мы можем решить, есть ли компромиссы, которые приводят к большому радиусу поворота в нашем F150. пример того стоил. Гольфа может быть более чем достаточно, чтобы отвезти нас на вечеринку, но если вам нужно перевозить большие грузы или буксировать большой прицеп в другие дни, тогда вам может подойти пикап или другой большой автомобиль, и у вас просто есть жить с большим радиусом поворота.