Poloměr otáčení a rychlost otáčení – PROVOZ VOZIDLA

Při výběru nového auta si člověk všímá jeho hlavních parametrů, například kolik má motor litrů, jaký má výkon, automatickou, robotizovanou nebo manuální převodovku a podobně. Ale během provozu vozidla jsou neméně důležité i další charakteristiky, jako je poloměr otáčení vozidla. Co tento parametr ovlivňuje? Jak to změřit? V našem dnešním článku tento obtížný koncept pochopíme.

• Jaký je poloměr otáčení automobilu
• Jak měřit poloměr otáčení automobilu
• Je možné změnit poloměr otáčení auta?
• Má kolečko vliv na poloměr otáčení auta?

Jaký je poloměr otáčení automobilu

Název tohoto parametru mluví sám za sebe. Poloměr otáčení automobilu je půlkruh popsaný automobilem při provádění manévru s plně otočeným volantem.

Tuto hodnotu musíte znát. Kromě toho byste měli vidět rozdíl mezi zatáčkou s malým a velkým poloměrem. Někdy návod k použití uvádí dva parametry, které jsou odděleny zlomkem.

Minimální poloměr otáčení automobilu je stopa, kterou zanechá vnější kolo při provádění manévru. Tento parametr se také nazývá „od obrubníku k obrubníku“. Tento indikátor však nezohledňuje rozměry předního převisu a přesnost hodnoty závisí na jeho délce. V reálném životě je nejlepší použít rádius ode zdi ke zdi. Bere v úvahu překážky, které jsou zahrnuty do minimálního prostoru ve vnějších rozměrech a do kterých může narazit nárazník.

Tím však potíže nekončí. Je tu ještě jedna vlastnost, kterou musíte mít na paměti, když provádíte manévr ve stísněných podmínkách. Když se auto otáčí, část těla se pohybuje dovnitř. Pokud tedy vyjíždíte z parkoviště, neměli byste náhle otáčet volantem do krajní polohy. Mohlo by dojít ke srážce s blízkým vozidlem.

Jak vypočítat poloměr otáčení auta? Zjistěte minimální vůli vašeho vozu. K tomu budete muset určit vzdálenost oddělující nejmenší a největší kruh. S těmito informacemi můžete provádět složité manévry ve stísněných prostorách, například na úzkých silnicích, a zatáčet, aniž byste porušovali dopravní předpisy.

Řízení auta dnes není jednoduché, protože silnice jsou frekventované a není zde dostatek prostoru pro manévrování. Pokud například žijete ve velkém městě a potřebujete zaparkovat auto, budete pravděpodobně muset umístit auto blízko ostatních vozidel a provádět složité manévry.

Poloměr otáčení osobního vozu ukazuje, jak je vůz ovladatelný, zda se dokáže otočit na úzké vozovce nebo při omezeném prostoru.

Řízení auta i v omezeném prostoru bude pohodlnější, pokud bude tento ukazatel nejmenší. Jakmile znáte minimální poloměr otáčení vozu a také šířku vozovky, můžete vypočítat, zda lze manévr dokončit na jeden zátah.

Výrobci automobilů vždy u každého vozu uvádějí poloměr otáčení. Pro zjištění této hodnoty je třeba prostudovat technické specifikace stroje nebo návod k obsluze Zde je však důležité neudělat chybu. Faktem je, že nejčastěji je to nejmenší indikátor, který je indikován, to znamená zatáčení podél malého poloměru. To se děje tak, aby vůz v očích kupujícího vypadal lépe ovladatelný, než ve skutečnosti je. Jak zjistit skutečný poloměr otáčení auta? K tomu je třeba vzít v úvahu rozměry převisu vozidla.

Jak měřit poloměr otáčení automobilu

Chcete-li vypočítat poloměr otáčení automobilu, můžete použít dvě metody: „od obrubníku k obrubníku“ nebo „od stěny ke stěně“.

V prvním případě získáme hodnotu poloměru půlkruhu popsaného koly auta při zatáčení. Pro měření je tedy nutné provést křídové značky výchozí polohy vnějšího kola. Poté otočte volantem na doraz a otočte o 180°. Opět uděláme křídou značku pro koncový bod. Poté změříme vzdálenost mezi značkami a výsledné číslo vydělíme 2. Pomocí této metody můžete zjistit, jaká by měla být minimální šířka vozovky, aby bylo možné provést obrat.

Nesmíme zapomenout, že auto má přední převis (prostor od osy předních kol po konec předního nárazníku). A když je vozovka omezena vysokým obrubníkem, řidič nezvládne zatočit, i když zůstane v okruhu od obrubníku k obrubníku. Stane se následující: vůz narazí předním nárazníkem do překážky.

Proto, abyste zjistili skutečný indikátor poloměru, musíte jej změřit metodou „ze zdi ke zdi“. Jak se to dělá? Křída je upevněna na tyči, která je umístěna na vnějším rohu nárazníku (vzhledem k zatáčce). Poté se řidič otočí a změří průměr výsledného půlkruhu. Výsledné číslo se pak vydělí 2.

Vzhledem k tomu, že výrobci automobilů chtějí, aby jejich výtvory vypadaly co nejlépe manévrovatelně, charakteristiky a reklamní brožury obvykle udávají poloměr otáčení „od obrubníku k obrubníku“. Koneckonců, jeho hodnota je menší ve srovnání s ukazatelem „ze zdi ke zdi“. V praxi platí, že pokud potřebujete vybrat co nejlépe ovladatelný vůz, je důležité vzít v úvahu i délku předního převisu.

Dávejte pozor! Existuje jedna vlastnost, která souvisí s poloměrem otáčení osobního automobilu. Ve skutečnosti se tento pojem používá hovorově. Protože skutečným parametrem, který odráží vzdálenost potřebnou k provedení manévru od zámku k zámku, je průměr. Proto je průměr obvykle uveden v celkové a technické specifikaci. Zde je důležité nenechat se v těchto pojmech zmást.

I výrobci automobilů často chybují. V tiskové zprávě pro nový Land Cruiser Prado tedy Toyota poznamenala, že vůz si zachoval svůj vynikající poloměr otáčení, který je pouze 5,8 metru. To je ale nereálné, protože délka vozu je 4 metru.

Ale když si prostudujete reklamní brožuru k tomuto autu, už tam bude napsáno „minimální poloměr otáčení auta na kolech“, to už je pravda. Chcete-li to potvrdit, stačí navštívit oficiální portál. Je tam vyznačen průměr a ne poloměr otáčení osobního automobilu, který je 11,6m.

Je možné změnit poloměr otáčení auta?

Je zřejmé, že poloměry otáčení nákladních automobilů, sedanů nebo crossoverů jsou určeny rozměry vozidla a také úhlem natočení předních kol. Není možné měnit rozměry vozu. V tomto případě je úhel natočení kol u sériového vozu omezen provozními parametry volantu. Pokud má vůz pohon předních kol a provozní rozsahy jsou klouby CV nebo „granáty“, znamená to, že byste neměli otáčet kola úplně. Abyste se v teorii nezmátli, nezapomeňte, že můžete změnit poloměr, ale k tomu budete muset změnit design vozidla, což zhorší jeho výkon.

Nebojíte se ztráty záruky? Potom lze poloměr zmenšit.

Jak moc se zlepší ovladatelnost vozidla po zásahu? To je určeno konstrukčními prvky vozu. Nejčastěji se však znatelně zlepšuje rozsah řízení, což má za následek menší poloměr otáčení vozu.

Kromě toho může být změna tohoto parametru u některých modelů automobilů poměrně jednoduchá, zvláště pokud to umožňuje konstrukce řízení.

Plastové omezovače určují, jaká bude výkonová rezerva hřebenu řízení. Jak zvětšit úhel natočení kola? K tomu zmenšíme tloušťku distančních podložek nebo je opilujeme (zbrousíme). Namontovat můžete i neoriginální tenké plastové distanční vložky.

Bohužel se po takovém zásahu začnou kola dotýkat zavěšení a karoserie vozu. co dělat?

Můžete použít tenké plastové zarážky, které si sami vyrobíte. Budete potřebovat polotovar o stejném průměru jako původní omezovač zdvihu hřebene řízení.

Nechcete, aby se kola při manévrech dotýkala odpružení a karoserie? Poté nainstalujte distanční podložky na náboje kol. Tím se zvětší šířka mezi předními koly. V důsledku toho se poloměr zvětší, zatímco kola se nebudou ničeho dotýkat.

Ovlivňuje změna úhlu kolečka poloměr otáčení automobilu

Vezměme si například UAZ Patriot, který má následující vlastnosti:

• rozvor 2760 mm;
• rozchod 1600 mm;
• úhel natočení kola 27°;
• kolečko 3°;
• poloměr otáčení od 6,5 do 6,7 m.

Jaký je vzorec pro vliv kolečka na skutečný úhel natočení kola:

a‘ = tan-1((SIN(a) * COS(caster))/COS(a))

Během experimentu najdeme potřebné indikátory, postavíme 3D model a následně změříme skutečný úhel průsečíku rovin vozovky a kola.

V důsledku toho máme následující parametry a‘:

• Přibližně 26,968° při 3° kolečku.
• Přibližně 26,774° při 8° kolečku (s SHOPK plus 5°).

Použijme vzorec R = L tan(A), ve kterém:

A je úhel natočení kola.

Aby bylo schéma srozumitelnější, přidáme k němu:

R1 – minimální poloměr otáčení vozu;

R2 je poloměr dráhy zadního vnějšího kola;

R3 – maximální poloměr otáčení vozu;

Pravoúhlý trojúhelník tvoří přední vnitřní kolo, zadní vnitřní kolo a bod, kolem kterého se auto otáčí. V tomto trojúhelníku:

úhel A – úhel natočení kola;

noha a – rozvor (2760 mm) – L;

noha b – minimální poloměr otáčení vozu – R1;

Jak zjistit minimální poloměr R1:

R1 = L / tan(A) = 2760 / tan(26,968) = ~5424 mm

R1 = L / tan(A) = 2760 / tan(26,774) = ~5470 mm

Začneme určovat R2, tedy poloměr dráhy zadního vnějšího kola.

R2 = vnitřní poloměr kola + rozchod nápravy.

R2 = R1 + H = 5424 + 1600 = 7024 mm

R2 = R1 + H = 5470 + 1600 = 7070 mm

Nakonec najdeme R3, tedy maximální poloměr otáčení auta.

V našem příkladu je pravoúhlý trojúhelník popsán předním vnějším kolem, zadním vnějším kolem a bodem, kolem kterého se auto otáčí.

Noha a = L (rozvor) = 2760 mm

Rameno b = R2 = poloměr dráhy zadního vnějšího kola

Přepona = R3, tedy maximální poloměr otáčení vozu.

Pythagorova věta určuje vztah mezi stranami pravoúhlého trojúhelníku, ve kterém je součet druhých mocnin délek nohou roven druhé mocnině délky přepony.

R3 = SQRT(L^2 + R2^2)

R3 = SQRT(2760^2 + 7024^2) = ~7546 mm

R3 = SQRT(2760^2 + 7070^2) = ~7589 mm

Získané údaje samozřejmě mírně neodpovídají poloměru otáčení UAZ Patriot, který je obsažen v návodu (6,5 m versus 7,5 m). Důvodem jsou chyby v metodice výpočtu a také ve zdrojových datech. Pokud však spočítáme průměr mezi minimálním a maximálním poloměrem (5,5 m, resp. 7,5 m), výsledek bude 6,5 m.

Tak či onak můžeme dojít k závěru, že kolečko ovlivňuje rádius. To znamená, že pro nás nejsou důležitější absolutní hodnoty, ale jejich relativní rozdíl. V našem příkladu to bude:

R3 (pro kolečko +8°) – R3(pro kolečko +3°) = 7589 – 7546 = 43 mm, tj. méně než 5 cm

Navíc, pokud dojde k odchylce meze otáčení kola o 1°, ovlivní to poloměr otáčení 5krát více než odchylka rejdového kola o 1°.

Co říkají motoristé o poloměru otáčení auta

1. Přesnost není důležitá „Aby byl poloměr menší, nastavil jsem omezovací šrouby po instalaci nových SHOPS. Hlavní věc je, že nepřijdou do kontaktu s pěstmi.“
2. Hlavní je umístění motoru „Kromě Volva má Lexus také příčnou pohonnou jednotku. Zde jsou ale rozměry, stejně jako základna, jiné. U ostatních strojů je motor umístěn podélně. Příčné uspořádání vede k tomu, že převodovka a hnací ústrojí jsou umístěny specifickým způsobem. V důsledku toho jednoduše nebudete moci dále otáčet koly.“
3. Německé automobilky dokázaly nemožné „Dříve dodávali němečtí výrobci autobusy MAN, které měly 2 spojené návěsy dlouhé 23 metrů. Při manévrech se takový autobus mohl dostat za ocas 1 m, jel jako had, zatímco mosty vedly po jedné koleji. Nikdy jsem takové auto neřídil, ale viděl jsem to několikrát.“
4. Je důležité být opatrný „Každý řidič by měl znát poloměr otáčení vozu. Například 3 hodiny po zakoupení jsem poškrábal úplně nové auto při otáčení. Ale se zkušenostmi jsem byl opatrnější.“
5. Co je nejdůležitější „V zatáčkách si starosti nedělám. Protože i když to uděláte pomalu, ostatní účastníci silničního provozu stejně počkají. Ale schopnost otáčet se ve velkých úhlech v omezeném prostoru je opravdu důležitá. Například v samém centru metropole, kde jsou úzké ulice a přeplněná parkoviště, musíte umět zatočit o 90, když se šířka volné vozovky na silnici téměř rovná šířce auta. Nebo pokud například potřebujete opustit parkoviště, kde jsou auta natlačena na sebe a protější řada je příliš blízko. Ano, existuje mnoho situací, kdy je malý rádius prostě nezbytný.“

Při studiu kinematiky otáčení automobilu je považován za tuhé těleso. Okamžitý střed otáčení tuhého tělesa lze nalézt, je-li znám směr rychlostí libovolných dvou jeho bodů. Pomocí této polohy najdeme okamžitý střed otáčení vozu. Budeme předpokládat, že směr rychlostí v je znám_A a v_B body A a B, což jsou střední body zadní a přední nápravy vozu (obr. 43). Směr rychlosti v_A a v_B závisí na směru otáček kol příslušných náprav. Pokud by byla kola tuhá, pak by se otáčky obou kol zadní nápravy nacházely v jejich valivých rovinách rovnoběžných s podélnou osou vozu. V tomto případě je směr rychlosti v_A by se shodovala s podélnou osou vozu. V důsledku jevu prokluzu způsobeného přítomností bočních sil, které vždy působí na kola při otáčení automobilu, se směry rychlostí kol odchylují od jejich valivých rovin. V tomto ohledu je směr rychlosti v_A umístěná vzhledem k podélné ose vozu pod určitým úhlem 6_?, kterému budeme říkat úhel skluzu zadní nápravy.

Vzhledem k tomu, že přední kola automobilu, aby se mohla otáčet, jsou instalována v určitém úhlu k podélné ose, pak i s tuhými koly bude vektor rychlosti bodu B umístěn v určitém úhlu 0 k podélné ose auto. Pokud by se obě kola otáčela pod stejným úhlem, pak úhel Obr. 43. Schéma zatáčení vozu s řízením kol: R_n poloměr otáčení vozidla; R — poloměr otáčení těžiště vozidla

• 0 by se rovnalo úhlu natočení kol. Protože jsou však kola navzájem spojena řídicím táhlem, otáčejí se
• 0 + 0

různé úhly. Dá se předpokládat, že 0 = v n, kde 0_В a 0_м – úhly

otáčení dráhy uvnitř a vně vzhledem ke středu otáčení.

V důsledku prokluzu předních kol způsobeného bočními silami, které na ně působí, vektor rychlosti _б se odchyluje od směru, který by měla rychlost bodu B s tuhými koly o určitý úhel 5 (úhel skluzu přední nápravy). Úhel mezi vektorem v_B a podélná osa vozu, s přihlédnutím ke skluzu, je rovna 0 – b,.

Pro určení polohy okamžitého středu otáčení vozu obnovíme v bodech A a B kolmice na směry vektorů rychlosti v._A a v_B.

Průsečíkem těchto kolmiček bude okamžitý střed rotace 0_п auto. Polohu tohoto bodu určíme podle vzdáleností R k podélné ose vozu a k jeho zadní nápravě.

Spusťte kolmici O ze středu otáčení_пB na podélné ose vozu tedy

Sečtením (135) a (136) dostaneme

Poloměr otáčení automobilu je vzdálenost od středu otáčení 0_П na rozchod předního vnějšího kola (obr. 43):

kde В — autodráha.

Pro dostatečně velké R (a tedy nepříliš velká 0) můžeme množství zanedbat IN / 2 ve srovnání s A a uvažujme cos (0 – b) rovné jedné; Pak R_n ~R.

V následujícím, pokud není uvedeno jinak, zanedbáme rozdíl mezi R и R_n, povolání R poloměr otáčení.

Znáte-li vzdálenost od středu otáčení k podélné ose vozu, můžete zjistit úhlovou rychlost otáčení vozu. Úhlová rychlost s_а auto se rovná rychlosti v_B bod B v podélné ose vozidla, vyjádřený v m/s, děleno R:

Vzhledem k tomu, že O_мB je kolmá k podélné ose, pak rychlost g_в směřuje ale k podélné ose vozu, a tedy je to rychlost vozu, pak pokud v. pak v m/s

Pokud lze zanedbat prokluz kol a uvažovat kola jako tuhá, pak pomocí rovnic (135) a (136) získáme:

V důsledku toho při absenci prokluzu leží střed otáčení vždy na prodloužení os zadních kol automobilu. V tomto případě z rovnic (137) a (138).

Nakonec pomocí rovnice (139) získáme:

Porovnání vzorců, ale které byly určeny R a s_а aniž bychom vzali v úvahu (141) a (142) a vzali v úvahu skluz (137) a (139), vidíme, že v prvním případě jsou poloměr otáčení i úhlová rychlost jednoznačně určeny úhlem natočení řízená kola a ve druhém (se stejným úhlem natočení řízených kol) – se mohou lišit v závislosti na rozdílu v úhlech prokluzu

Je-li 6-, – 6, = 0, pak poloměr otáčení a úhlová rychlost vozu, stejně jako vozu s tuhými koly, závisí pouze na úhlu natočení 0.

Tento případ pohybu se nazývá neutrální otáčení – na můstku vozu.

Ačkoli při neutrálním zatáčení jsou poloměr otáčení a úhlová rychlost s přihlédnutím k prokluzu stejné jako u vozu s tuhými koly, trajektorie vozu jsou odlišné, protože, jak je vidět z rovnosti (137), na 5, ^ 0; s F 0 a tedy střed otáčení, s přihlédnutím ke skluzu, a v tomto případě neleží na prodloužení os zadních kol, tj. neshoduje se se středem otáčení vozu s tuhým kola.

Je-li 5,- 5, > 0, pak je poloměr otáčení při zohlednění skluzu při stejné 0 menší než poloměr otáčení automobilu s tuhými koly a úhlová rychlost při zohlednění skluzu je větší než u auta s pevnými koly.

Tento typ pohybu se nazývá nedotáčivost.

Schopnost zatáčení automobilu závisí jak na povaze pohybu (vjezd a výjezd ze zatáčky, kruhový pohyb atd.), tak na jeho konstrukčních vlastnostech. Auta, která mají při jízdě v kruhu neutrál, přetáčivost nebo nedotáčivost, se nazývají neutrální, přetáčivá a nedotáčivá auta.

Aby se zabránilo přetáčivosti, která je nebezpečná, protože vůz se při zatáčení automaticky dostane do „spirály“, jsou všechna auta nedotáčivá. Toho je dosaženo zvýšením tlaku v pneumatikách zadních kol při stejném zatížení kol přední a zadní nápravy, montáží dvojitých pneumatik nebo obou současně nebo snížením zatížení zadní nápravy stejným vzduchem tlak v pneumatikách.