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駕馭汽車運轉角彎的運行痕跡探討

2016/4/21 8:58:42
一、汽車在轉直角彎時前后輪的運動軌跡分析
大家知道,當汽車前后輪()運動方向一致時,汽車作直線運動;當汽車前后輪運動方向不一致時,會產生一個向心力,迫使汽車作曲線運動;當汽車前后輪運動方向不一致且方向偏差保持不變,產生向心力將保持不變,這時汽車會作圓周運動。這時圓的半徑是多少呢前后輪轉的是同一個圓嗎設汽車前輪轉角保持不變,前后輪的距離為BC= L,汽車在轉彎時前輪沿著轉角方向轉,后輪沿著車身方向轉。前后輪的運動軌跡如圖所示的同心圓。
通過簡單分析可得出: < ABC = ,前輪轉動半徑R= AC = L/ SIN ,后輪轉動半徑r= AB= L. CTN.因此可得出下列結論:
1當汽車作圓周運動時,前后輪軌跡不是同一個圓,而是半徑不同的同心圓,后輪的軌跡半徑( r)小于前輪的軌跡半徑( R)。
2汽車的運動半徑由前輪的轉向角和前后輪兩輪之間的軸心距離L確定, L不變時,轉角越小,半徑越大。
3當汽車進行直角轉彎時,只要直角頂點( D)到圓心( A)的距離小于后輪的運動半徑、即AD< r,使汽車轉彎時就不會撞邊。
二、上述結論在駕駛小轎車中的應用
現在小轎車前后輪軸距離一般為2 5m(駕駛員位置離前輪軸距離一般為1 2m,離后輪軸距離一般為1 3m) ,前輪轉軸離車頭為0. 8m,后輪轉軸離車尾為1 2m.前輪轉向角最大為30度。
當小轎車以最大轉角30度轉彎時,則前輪轉動半徑R= 2 5/ SIN30= 5M,后輪的轉動半徑r= 2 5 ctn30= 4 4m 1當汽車是前進轉直角彎時,參照量主要是兩個: ( 1)汽車到路邊的距離,設為K; ( 2)前輪到直角頂點距離,設為N,則旋轉圓心A到直角頂點D的距離AD =( 4 4- k)2 + ( 2 5+ N)2,要使汽車轉彎時不撞直角邊,須使AD < 4 4即( 4 4- k)2 + ( 2 5+ N)2 < 4 4,即: N < 4 4 2 + ( 4 4- K)2 - 2 5( 1)當汽車到路邊的距離K= 0. 5m時, N< - 0. 5,當另一直角邊處于駕駛員位置與前輪中間時( N= - 1 2/ 2= - 0. 6)把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
( 2)當汽車到路邊的距離K= 1m時, N < 0. 3,當前輪與另一直角邊對齊時( N= 0)立即把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
( 3)當汽車到路邊的距離K= 1 5m時, N < 1 5,此時車頭與另一直角邊沒對齊但快對齊時( 0. 8< N< 1 5)把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
2當汽車是后退轉直角彎時,參照量也是兩個( 1)汽車到路邊的距離,設為K, ( 2)后輪到直角頂點距離,設為N,則旋轉圓心A到直角頂點D的距離AD=( 4 4- k)2 + N 2,要使汽車轉彎時不撞直角邊,須使AD< 4 4即( 4 4- k)2 + N 2 < 4 4,即: N< 4 4 2 - ( 4 4- K)2( 1)當汽車到路邊的距離K= 0. 5m時, N< 2 1m,當車尾離另一直角邊還有2 1- 1 2= 0. 9m時,把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
( 2)當汽車到路邊的距離K= 1m時, N< 2 8m,當車尾離另一直角邊還有2 8 - 1 2 = 1 6m時,把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
( 3)當汽車到路邊的距離K= 1 5m時, N< 3 3m,當車尾離另一直角邊還有3 3- 1 2= 2 1m時,把前輪向轉彎邊轉30度(俗稱向某某邊打死)比較理想。
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