Радиус разворота автомобиля: РАЗВОРОТЫ АВТОМОБИЛЕЙ | Архитектура и Проектирование

Радиус поворота – важный параметр для автомобилей

Каждый из нас сталкивался с трудной задачей маневрирования в узком пространстве — например, на парковке торгового центра. Чем длиннее машина, тем сложнее парковаться. Вот почему в городах наиболее полезны автомобили с небольшим радиусом поворота. Помимо колесной базы, для нее важны и другие факторы.

Что такое радиус поворота автомобиля

Под радиусом поворота автомобиля подразумевается полукруг, который описывает транспортное средство, выполняя маневр. При этом рулевое колесо полностью вывернуто в ту или иную сторону. Знать этот параметр необходимо, чтобы определить, сможет ли машина полностью развернуться на конкретном участке дороги или водителю нужно будет несколько раз переключаться с первой скорости на задний ход.

Причем водитель должен понимать, что малый и большой радиус это разные понятия, и их нужно учитывать. В технической литературе некоторых моделей авто указывается оба эти параметра (цифры пишутся через дробь).

Под малым или минимальным радиусом поворота подразумевается так называемое расстояние от бордюра до бордюра. Это след, который оставляет колесо, описывающее наружную часть полукруга при развороте. По этому параметру можно определить, какой ширины должно быть дорожное полотно с невысокими бордюрами по краям, чтобы автомобиль смог спокойно развернуться.

Большой радиус это полукруг, который описывается уже кузовом машины. Этот параметр также называется радиус от стены до стены. Даже если у разных автомобилей будет одинаковая колесная база (расстояние от передних до задних колес, если мерить от самых удаленных друг от друга частей покрышек), у них может быть разный радиус разворота от стены до стены. Причина в том, что габариты разных машин могут серьезно отличаться.

Каждому водителю лучше ориентироваться на второй параметр, так как при развороте на не огражденной дороге можно выехать колесами и на грунтовку. Но если дорожное полотно имеет ограждение или машина разворачивается между заборами или какими-то постройками, то водителю крайне важно «чувствовать» габариты своего транспорта.

Вот еще один фактор, касающийся положения авто во время маневра или разворота. Когда автомобиль поворачивает, передняя его часть описывает окружность несколько больше по сравнению с задней частью. Поэтому, выезжая из парковки, гаража или на перекресток, необходимо переднюю часть машины немного протягивать вперед, чтобы в определенные размеры вписалась задняя часть. Передок автомобиля всегда более маневренный, и чтобы вместиться в поворот, водителю достаточно определить, до какой степени вывернуть рулевое колесо.

Что влияет на радиус поворота

При повороте на 360 градусов каждая машина «рисует» внешний и внутренний круг. Предполагая, что поворот идет по часовой стрелке, внешний круг описывается шинами на стороне водителя, а внутренний — теми, что справа.

При движении по кругу радиус поворота каждого автомобиля может быть определен индивидуально, будь то фургон или компактный автомобиль. Наименьший радиус поворота эквивалентен наибольшему повороту рулевого колеса, которое допускают оси машины. Это важно при парковке или движении задним ходом.

Как измерить радиус поворота автомобиля

Конечно, знать точные цифры, касающиеся радиуса, а если быть точнее, то диаметра, разворота машины, этого недостаточно. Водитель не будет бегать по дороге с рулеткой, чтобы определить, можно ли ему выполнить здесь разворот или нет. Чтобы определять это максимально быстро, нужно привыкнуть к габаритам своего транспортного средства.

Измеряется радиус разворота двумя способами. Для начала выбирается пустая площадка, на которой достаточно места, чтобы автомобиль выполнил полный разворот на первой передаче на 360 градусов. Далее нужно обзавестись конусами или бутылками с водой, мелом и рулеткой.

Вначале измеряем, какое расстояние необходимо машине, чтобы при развороте на дороге поместились передние колеса. Для этого останавливаем авто, рулевые колеса находятся в прямолинейном направлении. С наружной стороны колеса, которое будет описывать внешнюю окружность, на асфальте наносится отметка. На месте выворачиваются колеса в сторону разворота, и автомобиль начинает движение, пока наружное рулевое колесо не окажется на стороне, противоположной от отметки. Ставится на асфальте вторая отметка. Полученное расстояние – радиус разворота от бордюра к бордюру. Точнее, это будет диаметр. Радиус – это половинное значение этой величины. Но когда в руководстве к автомобилю указываются эти данные, в основном подается именно диаметр.

Похожие измерения выполняются по принципу «от стены до стены». Для этого ставится машина ровно. На асфальте делается отметка на уровне крайней угловой части бампера, которая будет описывать внешний круг. В стоящем автомобиле полностью выворачиваются колеса, и авто разворачивается, пока внешний угол бампера не окажется на противоположной стороне от отметки (180 градусов). Ставится отметка на асфальте, и измеряется расстояние между метками. Это будет большой радиус разворота.

Так выполняются технические измерения. Но, как мы уже обратили внимание, водителю не удастся постоянно бегать по дороге, чтобы определить, сможет он развернуть свое авто или нет. Поэтому сами по себе полученные цифры ни о чем не говорят. Чтобы водитель мог визуально определять возможность разворота, ориентируясь на габариты транспорта, ему нужно к ним привыкнуть.

Для этого и нужны конусы, бутылки с водой или любые другие вертикальные переносные ограничители. У стены лучше этого не делать, чтобы не повредить кузов машины. Принцип тот же: у наружной части бампера ставится ограничитель, машина разворачивается на 180 градусов, и ставится второй ограничитель. Далее водитель может повторить разворот в тех же границах, не выходя из автомобиля, чтобы переставить конусы. По этому принципу проходит обучение навыкам парковки и маневрирования в автошколах.

Влияет ли изменение угла кастора на радиус поворота автомобиля

Вначале коротко разберемся с тем, что такое кастер (или кастор) в автомобиле. Это угол между условной вертикальной линией и осью, относительно которой поворачивается колесо. В большинстве автомобилей колеса поворачиваются не по вертикально направленной оси, а с небольшим смещением.

Визуально этот параметр практически незаметен, ведь максимум он отличается от идеальной вертикали всего на десять градусов. Если эта величина будет больше, то инженерам нужно проектировать совершенно другую подвеску автомобиля. Чтобы легче было понять, что такое кастер, достаточно взглянуть на вилку велосипеда или мотоцикла.

Чем сильнее видно ее наклон относительно условной вертикальной линии, тем выше показатель кастора. Максимальный этот параметр у мотоциклов типа чоппер, изготовленных по индивидуальному заказу. В таких моделях очень длинная передняя вилка, благодаря чему переднее колесо сильно вынесено вперед. У таких мотоциклов впечатляющий дизайн, но при этом и внушительный радиус разворота.

Стрелкой указано направление движения автомобиля. Слева положительный кастер, по центру — нулевой, справа — отрицательный.

Вполне логично, что угол кастора относительно вертикали может быть нулевым, положительным или отрицательным. В первом случае направление стойки имеет идеально вертикальное положение. Во втором случае верхняя часть стойки находится ближе к салону авто, а ось колеса – немного дальше (поворотная ось, если ее визуально продлить до пересечения с дорогой, будет находиться перед контактным пятном колеса). В третьем случае поворотное колесо находится немного ближе к салону, чем верхняя часть стойки. При таком касторе поворотная ось (при условном продлении до пересечения с дорожным покрытием) будет за контактным пятном колеса с дорогой.

Практически во всех гражданских автомобилях кастер имеет положительный угол. Благодаря этому поворотные колеса в процессе движения автомобиля способны самостоятельно возвращаться в прямолинейное положение, когда водитель отпускает руль. Это основное значение кастора.

Второе значение данного наклона заключается в том, чтобы развал поворотных колес менялся, когда машина входит в поворот. Когда в транспортном средстве кастер положительный, то развал при выполнении маневра меняется в отрицательную сторону. Благодаря этому контактное пятно и положение колес правильное с точки зрения геометрии, что благоприятно сказывается на управляемости автомобиля.

Теперь что касается того, влияет ли угол кастора на радиус разворота. От любого параметра, который используется в рулевом управлении, зависит поведение автомобиля на дороге, а если быть точнее, то его маневренность.

Если немного изменить наклон стойки относительно вертикали, конечно, это повлияет на радиус разворота авто. Но это будет настолько несущественная разница, что водитель ее даже не заметит.

Гораздо большее значение для разворота машины имеет ограничение поворота каждого поворотного колеса, чем величина кастера. Например, изменение угла поворота колеса только на один градус почти в пять раз сильнее влияет на поворот авто по сравнению с тем же изменением угла наклона стойки относительно идеальной вертикали.

В некоторых тюнингованных машинах угол поворота колес может достигать 90 градусов.

Чтобы кастер существенно уменьшил радиус разворота транспортного средства, он должен быть настолько отрицательным, что передние колеса будут находиться почти под креслом водителя. А это повлечет за собой серьезные последствия, в том числе и приличное ухудшение плавности движения авто и стабильности при торможении (авто будет намного сильнее «клевать» передком). К тому же нужно будет вносить серьезные изменения в подвеску авто.

Преимущества авто с небольшим радиусом поворота

Радиус поворота можно определить, можно рассчитать по формуле D = 2 * L / sin. D в этом случае — диаметр круга, L — колесная база, а — угол поворота шин.

Автомобили с небольшим радиусом поворота легче маневрируют, чем габаритные автомобили. Это особенно актуально при движении в стесненных условиях, например в городе. С меньшим радиусом, парковка легче, а также вождение в труднодоступных местах, таких как бездорожье.

Производители предоставляют информацию о так называемом радиусе поворота для своих автомобилей. Это в среднем от 10 до 12 метров на дороге. Радиус сильно зависит от колесной базы.

Ограничения для машин с большим радиусом

В некоторых европейских странах, например, в Германии, согласно закону автомобили должны иметь радиус поворота не более 12,5 метров.  В противном случае они не будут зарегистрированы. Причиной этого требования являются повороты и перекрестки с круговым движением, которые автомобили должны проезжать, не задевая бордюры.

В других странах нет жестких ограничений по данному параметру. В правилах дорожного движения разных регионов может лишь указываться правило, как проезжать в узком повороте на габаритном транспорте. Например, одно из правил гласит:

«Поворот может начинаться с другой части полосы движения (если радиус поворота автомобиля намного больше ширины самой дороги), но водитель поворачивающего транспортного средства обязан проезжать мимо проезжающих автомобилей справа от них».

Различные требования предъявляются к грузовым автомобилям, автобусам и другой тяжелой технике. Их значения более 12 метров. Чтобы пересечь узкие дороги, часто приходится выезжать на полосу встречного движения, чтобы колеса задней оси правильно вошли в поворот, и не выезжали на тротуар.

В завершение обзора предлагаем небольшое пояснение, по какой траектории правильно выполнять разворот на перекрестках:

Когда делать разворот по большой траектории, а когда по маленькой?

Смотрите это видео на YouTube

Вопросы и ответы:

Как измерить радиус поворота дороги. Обычно в технической литературе указывается диаметр разворота автомобиля, потому что при развороте машина описывает целую окружность. А вот что касается поворота, то это будет радиус, так как поворот описывает лишь часть окружности. Существует метод измерения от бордюра к бордюру или от стены к стене. В первом случае определяется расстояние, необходимое для того, чтобы все колеса транспортного средства остались на дороге. Во втором случае определяется, достаточно ли габаритов машины, чтобы поместиться при развороте на территории, огражденной забором.

Как измерить радиус поворота автомобиля на парковке. Чтобы измерить расстояние от бордюра к бордюру, на асфальте рисуется отметка, на которой находится наружная часть колеса, которое будет описывать наружный радиус. После этого колеса выворачиваются до упора, и машина поворачивается на 180 градусов. После поворота на асфальт наносится еще одна отметка со стороны того же колеса. Эта цифра будет указывать минимальную ширину дороги, на которой авто спокойно развернется. Радиус – половина этого расстояния, но автомобилисты привыкли называть диаметр разворота именно радиусом. Второй способ (от стены к стене) учитывает еще и передний свес транспорта (это расстояние от передней части колеса до наружной части бампера). В этом случае палка с мелом крепится на наружной части бампера, и автомобиль поворачивает на 180 градусов. В отличие от предыдущего параметра, данная величина на том же автомобиле будет несколько больше, так как добавляется расстояние от колеса до наружной части бампера.

Минимальный радиус поворота проезда. Для легкового автомобиля минимальный радиус разворота составляет от 4.35 до 6.3 метра.

Главная » Статьи » Радиус поворота – важный параметр для автомобилей

Сколько нужно места для разворота автомобиля: как узнать

Содержание статьи

1. Понятие о радиусе разворота
2. На что влияет
3. Как измерить показатель
4. Частые ошибки в характеристиках
5. Система охлаждения двигателя: устройство, промывка и ремонт
6. Можно ли поменять значение
7. Курсы экстремального вождения: что это, как проходит обучение
8. Подводим итоги

Здравствуйте, друзья! Выбирая автомобиль, покупатель смотрит на множество разных параметров. Это касается объема двигателя, мощности, расхода топлива, а также типа коробки передач и размера багажника. Но приступая к повседневной эксплуатации, появляется еще ряд параметров, которые имеют значение. Среди них минимальный радиус поворота автомобиля.

Сегодня узнаем, на что этот разворот и его радиус влияют, как можно измерить показатель, а также какая путаница может возникнуть в столь простом понятии.

Понятие о радиусе разворота

Для начала поговорим о том, что же такое минимальный радиус поворота. Либо просто радиус разворота транспортного средства.

Догадаться не сложно. Радиус разворота автомобиля — это радиус полуокружности, описываемый машиной при развороте с места, и на 180 градусов. При условии, что рулевое колесо при этом вывернуто полностью, то есть до упора.

Но ответ на вопрос о том, сколько нужно места машине для разворота, окажется не таким простым.

Да и в действительности радиус разворота — это довольно коварное, а также неоднозначное понятие.

На что влияет

То есть вы поняли, что минимальный радиус разворота автомобиля — это способность транспортного средства развернуться на 180 градусов, трогаясь с места.

При этом различают такие понятия как внутренний радиус поворота автомобиля, а также внешний радиус поворота. И эти значения будут существенно отличаться друг от друга.

Во многом параметр отражает, насколько машина маневренная. Тем больше это значение, тем большего размера потребуется разворотная площадка для автомобилей.

Представьте себе условия, где есть дорога. Ее ширина известная. Имеются ограничения по этой ширине. Опираясь на радиус разворота, можно понять, сможет ли машина здесь развернуться за один заход. Либо потребуется вывернуть руль, повернуть, затем остановиться, сдать назад, и снова вперед. Так разворот можно выполнить в 1, 2 или даже 3 захода.

Фактически параметр влияет на то, насколько удобно управлять транспортным средством в условиях ограниченного пространства. Если радиус небольшой, водителю будет проще перемещаться в плотном потоке, а также перестраиваться между рядами. Только помните о правилах взаимного перестроения, чтобы не угодить в ДТП. Плюс это дает преимущество на парковке.

Потому в условиях мегаполисов и крупных городов с оживленным движением, машины, имеющие минимальные значения по радиусу разворота, в приоритете.

Как измерить показатель

Казалось бы, развернулся, замерил расстояние рулеткой, и все готово.

Но нет. Здесь не все так просто.

Существует 2 метода, позволяющего определить, сколько нужно места для разворота транспортного средства.

Радиус измеряют от бордюра до бордюра, а также от стены до стены.

В первом случае измеряется радиус полуокружности, описываемый колесами машины при развороте. Для замеров потребуется мелом пометить стартовое положение наружного колеса. Потом вывернуть до упора руль, и развернуться на 180 градусов. После этого мелом замеряется конечная точка. Полученное расстояние между двумя точками измеряется, а затем делится на 2. Получается, что по такому методу можно определить ширину гладкой дороги, позволяющей машине развернуться, и при этом не съехать с нее.

Но на практике все не так идеально. Да, при подсчетах от бордюра до бордюра получаются привлекательные цифры. Особенно с позиции маркетинга.

Но есть один нюанс. У каждой машины есть передний свес. Это расстояние между осью передних колес и концом переднего бампера. Когда на дороге есть высокий бордюр, то развернуться по ней, теоретически укладываясь в значения по первому тесту, не получится. Машина попросту будет упираться в препятствие.

Потому для отражения более реального значения радиуса разворота применяют второй метод. А именно от стены до стены.

Здесь для замеров требуется зафиксировать мел на стержне, который устанавливается на наружном углу переднего бампера. Относительно совершаемого поворота, конечно же. Затем выполняется разворот. Измеряется полученный диаметр полуокружности, и делится на 2.

Каждый автомобильный производитель пытается показать, что их машина максимально маневренная. Из-за этого в рекламных брошюрах, а также в технических характеристиках зачастую указывают радиус, измеряемый именно по принципу от бордюра до бордюра. Ведь всегда такие цифры получаются заметно меньше, нежели при тесте от стены до стены.

Столкнувшись с ситуацией в реальной жизни, обязательно принимайте во внимание значения, предоставленные производителем, а также добавляйте сюда длину переднего свеса транспортного средства.

Частые ошибки в характеристиках

Существует одна общая для всех проблема, которая имеет непосредственное отношение к радиусу разворота.

Тут речь идет о самом сочетании слов радиус разворота. Это скорее разговорная форма, указывающая на характеристики. Ведь в действительности показатель, отражающий реальное расстояние для разворота от упора до упора, это диаметр.

Потому при изучении списка характеристик, в разделе с габаритами обычно пишут диаметр. Хотя есть и те, кто указывает радиус. И тут для автомобилиста важно не перепутать эти два используемых значения.

Даже автопроизводители допускают ошибку. К примеру, представляя официальный пресс-релиз своего внедорожника, компания Toyota, написала, что диаметр разворота у их новинки составит 5,8 метра. Думаю, не стоит говорить о том, что для внедорожника, общая длина которого составляет 4,84 метра, эти цифры никак не могут соответствовать действительности.

При этом в брошюрах уже писали, что это минимальный радиус разворота по колесам. То есть по тесту от бордюра до бордюра. Здесь цифры выглядят куда более реалистично.

А вот на австралийском официальном сайте Toyota уже писали, что диаметр разворота в итоге 11,6 метра. Вот где правильная цифра именно по диаметру, а не по радиусе.

Можно ли поменять значение

Все прекрасно понимают, что радиус разворота непосредственно связан с габаритными размерами транспортного средства, а также с доступным углом поворота для передних колес.

Очевидно, что внести изменения в габаритные показатели точно не получится.

В случае с гражданскими автотранспортными средствами угол, на который могут поворачиваться колеса, зависит от конструктивных особенностей рулевого управления. Свои ограничения накладывают еще и ШРУСы. Эти элементы крайне не любят, когда приходится работать в условиях полностью вывернутых колес.

Ответить на вопрос можно следующим образом. Если не вмешиваться в конструктивные особенности машины, то повлиять как-то на радиус разворота не получится.

Есть яркие примеры машин, где в конструкцию вмешивались, поскольку существовала острая необходимость добиться минимального угла разворота. Это автомобили, принимающие участие в соревнованиях по дрифту. Их задача в том, чтобы угол поворота передних колес оказался максимальным.

Хотя тут задача скорее не в уменьшении радиуса или диаметра. Это делают, чтобы водитель имел возможность дольше сохранять заданный угол заноса при вхождении в поворот. То есть никаких изменений, направленных на улучшение эксплуатационных характеристик с позиции обычной гражданской машины, здесь не вносят.

Подводим итоги

Существует понятие радиуса и диаметра разворота. И разница между ними существенная.

Измеряют радиус, как и диаметр, двумя способами. Причем лишь один из них максимально приближен к реальным значениям.

На практике регулярно выворачивать руль до упора, лишь бы с одного захода вписаться в ширину дорожного полотна, не стоит. Лучше сохранить конструктивную целостность рулевой системы и тех же ШРУСов, но выполнить маневр в 2 захода. А то и в 3. В зависимости от конкретной дорожной ситуации.

Как часто выкручиваете руль до упора? С какой целью это делаете? Совпадает ли реальный радиус с данными их технических характеристик? Каким способом проверяли?

Ждем ответов, а также интересных историй из личного опыта.

Watch this video on YouTube

На этом все. Спасибо за внимание!

Подпишитесь, оставьте комментарий, задайте вопрос и расскажите о проекте друзьям!

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 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:

На самом деле 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).

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.

1. 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.
2. Мы знаем, что грех угла определяется как противоположность деленная 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).
3. Чтобы вычислить радиус поворота, мы хотим знать, что такое c, поэтому мы переформулируем уравнение 2 и узнаем, что c равно b (колесной базе), деленному на sin от x.
4. Опять же, b — это колесная база.
5. 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.
6. Угол X, который нам нужно решить, чтобы получить c (это то, что мы добавляем к половине ширины протектора, чтобы получить радиус поворота), равен 180 минус 90 (это угол Y) минус (90 минус угол поворота, который угол Z).
7. Решение 6, тогда угол X равен углу поворота
8. 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:

Наш расчет радиуса поворота также игнорирует деформацию/пробуксовку шин во время поворота, но это должно быть хорошо для оценки. 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:

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 миллиметров в дюймы), мы видим, что радиус поворота становится следующим:

Rturn = (110 / SIN(30)) + ½ x (235/25,4)

Rturn = 224,6” = 18,7 футов

 

Если мы сможем увеличить угол поворота до 40 градусов, то получим:

Rturn = (110 / SIN(40)) + ½ x (235/25,4) = 14,6 футов 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.

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 малый 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.

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 угол 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.

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 по-разному ограничивает 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).

Однако в этой системе есть потенциальная проблема. 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.

Бросание огромного пакета колес/покрышек в транспортное средство, рассчитанное на маленькие шины (такие вещи, как расположение стойки опоры, играют роль в ограничении места, где колесо может оказаться относительно кузова), может 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.

Согласно обзору подвески Ford Focus ST Эдмундса, кажется, что 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, поскольку 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.

Скриншот адаптирован из AC Delco/YouTube

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.

Scion TC у меня на 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).

Изображение: IIHS

Как и Хьюберт, 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]

Итак, теперь, когда мы понимаем, почему одни автомобили имеют малый радиус поворота, а другие намного больше, мы можем решить, стоили ли компромиссы, которые привели к большому радиусу поворота в нашем примере с F150. Это. 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. Для тех, кому посчастливилось владеть как маленькой, так и большой машиной, этот вопрос спорен, но для тех, кто не может, мы притворяемся Остином Пауэрсом каждый раз, когда делаем разворот.

Одноместный грузовик | Автобус — 20 футов WB Размеры и чертежи

Компоновки

>

Пути поворота автомобиля

Путь поворота одиночного 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 предусмотрены 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 предусмотрены 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?

Средняя длина 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 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:
Односекционный грузовик | Автобусы (колесная база 20 футов) План поворотных дорожек

Похожие коллекции

Связанные теги

Поделиться

Текст от

Bryan Maddock

Обновлено

8 апреля 2020 г. Доступно в форматах DWG (CAD, Imperial и Metric), SVG, JPG. Доступно в форматах 3DM (Rhino), OBJ (NURB), SKP (Sketchup) 

Обновление до Dimensions Pro

Блокировщик рекламы

Наслаждаетесь бесплатными рисунками? Мы тоже!
Реклама помогает финансировать нашу работу.
Поддержите проект, отключив
или добавив 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 совершить. 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.