Neden ön tekerleği çevirerek otomobilleri dönecek şekilde tasarlıyoruz?
Tüm tekerlekleri düz tutmak ve bir arabanın bir tarafındaki tekerlekleri tank izleri gibi arabanın karşı tarafındaki tekerleklerden daha fazla döndürerek daha iyi olmaz mıydı? Bu şekilde hareketsiz dursanız bile dönebilirsiniz. Neden arabalar bunu yapmıyor?
Yanıtlar:
Tekerlekleri döndürmeden 90 derece sola dönecek olsaydınız, dönerken tekerlekleri yanlara doğru sürükleyerek sararsınız. 16 saniye bu videoya tam olarak neden bahsettiğimi gösteriyor .
Bu nedenle, araba yolunuzdan veya bir park yerinden geri çıkmaya çalıştığınızda veya bir park yerine dönüştüğünüzde veya herhangi bir nedenle herhangi bir yere dönüştüğünüzde, kauçuk bırakacaksınız çünkü lastikler neredeyse sabit kalırken hızla dönüyor sen dön. Yine, bağladığım videodaki tekerlek kaymasına bakın.
Herhangi bir nedenle herhangi bir yerde kullanımda olan "dört tekerlekten diferansiyel direksiyon" bulmak zor olabilir. Tanklar, kire batmamaları için uyguladıkları yer basıncını azaltmak için kullanırlar. Arabalar kaldırıma batmayacak, bu yüzden bu bir sorun değil.
Arkadan çekişli bir otomobili, ön tekerleklerin temel olarak tekerlek olarak çalıştırıldığı ve direksiyonun arka tekerlekleri farklı hızlarda sürerek kontrol edildiği şekilde tasarlanması mümkün olsa da (bazı otomatik güdümlü araçlar bu prensipte çalışır), hızda çekiş kaybı olduğunda bu tür araçlar düşük performans gösterir. Sol arka tekerlek çekişi kaybettiğinde böyle bir araba hızlanırsa, araç hemen sola dönmeye başlar ve sürücü duruma tepki vermeden önce muhtemelen sola biraz mesafe kat eder. Otomobilin kontrol sistemi bu durumu daha hızlı tespit etmek ve aracın rotadan uzaklaşmasını önlemek için ivmeölçerler ve jirolar kullansa bile, aracın dönme hızını zaten etkileyene kadar çekiş kaybına tepki veremediler. Aksine,
Bunun ana nedeni, bir araç frenlediğinde / yavaşladığında, arka tekerlekler üzerindeki yükün azalması ve ön tekerlekler üzerindeki yükün artmasıdır. Arabanız sadece arkadan direksiyonda olsaydı, yüksek hızlı frenlemede direksiyonunuzu kaybedersiniz. Motor ivmeleri tipik olarak fren yavaşlamalarından çok daha az olduğu için bunun tersi gerçekleşmez.
Forkliftler, öndeki paletin daha fazla manevra kabiliyeti için neredeyse sadece arkadan direksiyonludur, ancak düşük hızlarla sınırlıdır.
Dört tekerlekli direksiyon aracı vardır: https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Vehicles_with_four-wheel_steering
Birçoğu bilgisayar kontrollüdür ve düşük hızlı manevra kabiliyeti için zıt yönlerde ve yüksek hızlı kazıma için aynı yönde yönlendirilir. Bildiğim hiçbir şey merkez ekseni etrafında tırtıl tarzı dönüş yapmaz.
Cip kasırga taşımadan 360 ° dönmesine izin verir, dört tekerlekli direksiyon vardır. Ama çok karmaşık ve pahalı.
Genel olarak kızaklı direksiyon sistemlerinin daha ağır, daha hantal ve daha karmaşık olduğunu tahmin ediyorum. Ve gerçekten, özellikle kullanışlı oldukları tek yer, gerçekten sıkı direksiyona ihtiyaç duyduğunuz zamandır. Sürüşümüzün% 99'unun gerçekten sıkı direksiyon için hiçbir faydası yoktur, bu nedenle aracı diğer% 1 için tasarlamak pek mantıklı değildir.
Yan kızaklı tekerleklerde lastik aşınması meselesinin yanı sıra (hem tekerlekler hem de yol yüzeyleri için farklı malzemeler kullanılarak kavramsal olarak çözülebilir) OP'nin önerilen direksiyon yönteminin "geleneksel" direksiyona göre büyük bir dezavantajı vardır ve bu hassasiyet eksikliği . Zorunlu olarak düz hat sürüşü için statik sürtünme ve dönüş sırasında dinamik (kayma) sürtünme arasında bir sıçrama içerir ve bu "sıçrama" öngörülemeyen bir zamanda gerçekleşir.
Bu, bir tank gibi paletli bir aracın askeri kullanımı için çok fazla bir sorun değildir , ancak yoğun bir otoyolda 70 mil / saat hızla giderken şerit değiştirirken hassas direksiyon eksikliği çok farklı bir konudur.
Mini yükleyici ile tanışın:
Bir makinenin çok yönlü bir canavarıdır, çok fazla güç, çoklu ataşmanlar ve (en önemlisi eldeki konuyla ilgili) mükemmel manevra kabiliyeti sağlar.
Tam olarak ne önerdiğini yapar. Aracı bir tank gibi döndürmek için farklı açısal hızlarda dönen sabit lastiklere sahiptir. Makinenin konumunu değiştirmeden tam bir daire açmak kolaydır. Bu ona bir dizi avantaj sağlar:
Kompakt paletli yükleyiciyle (lastik yerine palet kullanan benzer bir makine) karşılaştırıldığında, mini yükleyici bu avantajlara ve dezavantajlara sahiptir :
Bir arabanın yükleme, boşaltma veya manzara için kullanılmadığından (römork takmak çok daha kolay olsa da) ve genellikle kendileri için tasarlanan yollarda seyahat etmediklerinden, bu avantajlardan herhangi birine ihtiyaç duymaz veya çok az ihtiyaç duyar.
Çamur veya karda kullanılmak üzere her bir tekerlek için mini palet sağlayan tekerlekli araçlar için aslında aksesuarlar var:
Ancak, buna rağmen, temel direksiyon işlevselliği hala kızaklı direksiyondan ziyade yönlendirilmiş dönüş ile sağlanır. Aslında, aynı şekilde yönlendirilen paletler için tasarlanmış makineler bile vardır:
Bazı paletli makineler bile arabalarla aynı şekilde yöneliyorsa, savrulma yerine bazı avantajlar olmalı, değil mi?
Bir avantajı (yukarıdaki engelleme makinesi geleneksel olarak bu nedenle yönlendirir) düzgün bir eğri oluşturmanın çok daha kolay olmasıdır. Bilgisayar sistemleri, belirli bir dönüş yarıçapı üretmek için her lastiğin dönüş hızını belirlemek için kullanılabilirken, sadece tekerlekleri çevirmek çok daha basittir. Ayrıca, @ alfazero'nun işaret ettiği gibi, kayma, çekişi önemli ölçüde azaltmasıdır, bu da yüksek hızda kontrol edilemeyen durumlara yol açabilir. Ayrıca patinajdan kaynaklanan aşınma ve yıpranma sorunu da vardır (ve koruyun, direksiyon simidini sadece hareket halindeyken, mümkünse arabanızda döndürmeye çalışın).
Sonuç olarak:
Otomobiller genellikle patinaj yapmak yerine tekerleklerini çevirerek yönlendirme yaparlar çünkü patinaj direksiyonunun avantajlarının çok azı bir araca çok fazla uygulama yapar, ancak dezavantajları pahalıdan karmaşıktan felakete kadar değişir.
Düşünce için yiyecek. Airtrax, manevra kabiliyeti sağlamak için özel tekerleklere sahip çok yönlü bir tahrik sistemidir. (Sadece düşük hızlı uygulamalarda kullanıldığını gördüm)