เหตุใดเราจึงออกแบบรถยนต์ให้เลี้ยวโดยหมุนล้อหน้า
มันจะดีกว่าไหมถ้าจะให้ล้อทั้งหมดตรงและหมุนโดยหมุนล้อที่ด้านหนึ่งของรถมากขึ้นแล้วล้อที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของรถ ด้วยวิธีนี้คุณสามารถเปิดแม้ว่าคุณจะยังคงอยู่ ทำไมรถยนต์ถึงไม่ทำเช่นนี้
คำตอบ:
หากคุณกำลังจะเลี้ยวซ้าย 90 องศาโดยไม่ต้องหมุนล้อคุณจะต้องลากล้อไปด้านข้างขณะเลี้ยว 16 วินาทีในวิดีโอนี้แสดงสิ่งที่ฉันกำลังพูดถึง .
ดังนั้นทุกครั้งที่คุณพยายามถอยกลับออกจากถนนรถแล่นหรือจุดจอดรถหรือเปลี่ยนเป็นจุดจอดรถหรือเลี้ยวที่ใดก็ได้ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามคุณจะต้องนอนยางเพราะยางหมุนเร็วขณะที่ยังคงนิ่งอยู่ คุณเปิด ดูที่สลิปล้อในวิดีโอที่ฉันเชื่อมโยงอีกครั้ง
คุณต้องกดยากที่จะหา "พวงมาลัยเฟืองท้ายแบบสี่ล้อ" ที่ใช้งานได้ทุกที่ไม่ว่าด้วยเหตุผลใด รถถังใช้เพื่อลดแรงกดจากพื้นดินที่ออกแรงดังนั้นพวกเขาจึงไม่จมลงในสิ่งสกปรก รถยนต์จะไม่จมลงสู่ผิวทางดังนั้นนี่ไม่ใช่ปัญหา
ในขณะที่มันอาจเป็นไปได้ที่จะออกแบบรถขับเคลื่อนล้อหลังในแบบที่ล้อหน้าดำเนินการโดยทั่วไปเช่นล้อเลื่อนและพวงมาลัยถูกควบคุมโดยการขับล้อหลังด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ยานพาหนะดังกล่าวทำงานได้ไม่ดีเมื่อมีการสูญเสียการยึดเกาะที่ความเร็ว หากรถคันนั้นเร่งความเร็วเมื่อล้อหลังด้านซ้ายสูญเสียการยึดเกาะรถจะเริ่มหมุนไปทางซ้ายทันทีและมีแนวโน้มว่าจะเดินทางไกลไปทางซ้ายก่อนที่ผู้ขับขี่จะตอบสนองต่อสถานการณ์ แม้ว่าระบบควบคุมของรถจะใช้เครื่องวัดความเร่งและไจโรในการตรวจจับสภาพนั้นเร็วขึ้นและทำให้รถไม่ต้องออกนอกเส้นทางพวกเขาไม่สามารถตอบสนองต่อการสูญเสียการฉุดลากได้ ในทางตรงกันข้ามการถือล้อหน้าไว้ที่มุมควบคุมโดยคนขับจะทำให้รถวิ่งตรงแม้ว่าล้อล้อใดล้อหนึ่งขาดการยึดเกาะ
เหตุผลหลักคือเนื่องจากเมื่อรถเบรก / ช้าลงภาระจะลดลงที่ล้อหลังและเพิ่มขึ้นบนล้อหน้า หากรถของคุณเป็นพวงมาลัยเฉพาะล้อหลังคุณจะสูญเสียการบังคับเลี้ยวด้วยการเบรกความเร็วสูง การสนทนานั้นไม่ได้เกิดขึ้นเพราะโดยทั่วไปแล้วความเร่งของเครื่องยนต์จะน้อยกว่าการลดความเร็วเบรก
รถฟอร์คลิฟท์เป็นพวงมาลัยแบบล้อหลังเกือบเฉพาะเพื่อความคล่องแคล่วมากขึ้นของพาเลทด้านหน้า แต่มีข้อ จำกัด ที่ความเร็วต่ำ
มีรถพวงมาลัยสี่ล้อ: https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Vehicles_with_four-wheel_steering
หลายคนควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และบังคับทิศทางในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อความคล่องแคล่วความเร็วต่ำและในทิศทางเดียวกันสำหรับ strafing ความเร็วสูง ไม่มีที่ฉันรู้เกี่ยวกับการหมุนรูปแบบของหนอนผีเสื้อเกี่ยวกับแกนกลาง
จี๊ปเฮอร์ริเคน มีพวงมาลัยสี่ล้อที่อนุญาตให้หมุนได้ 360 °โดยไม่เคลื่อนที่ แต่มันซับซ้อนและมีราคาแพงมาก
ฉันเดาว่าระบบการลื่นไถลโดยทั่วไปนั้นหนักกว่าหนักกว่าและซับซ้อนกว่ามาก และจริงๆแล้วสถานที่เดียวที่มีประโยชน์อย่างยิ่งคือเมื่อคุณต้องการบังคับทิศทางอย่างแน่นหนา 99% ของการขับขี่ของเราไม่ได้ใช้กับการบังคับเลี้ยวอย่างแน่นหนาดังนั้นจึงไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะออกแบบรถอีก 1%
นอกเหนือจากปัญหาการสึกหรอของยางบนล้อด้านข้าง (ซึ่งแนวคิดสามารถแก้ไขได้โดยการใช้วัสดุที่แตกต่างกันสำหรับทั้งล้อและพื้นผิวถนน) วิธีการบังคับเลี้ยวของ OP มีข้อเสียอย่างมากต่อการบังคับเลี้ยวแบบ "ธรรมดา" และขาดความแม่นยำ . มันจำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับการกระโดดระหว่างแรงเสียดทานแบบคงที่สำหรับการขับขี่แบบเส้นตรงและการเสียดสีแบบไดนามิก (การเลื่อน) เมื่อหมุนและ "การกระโดด" จะเกิดขึ้น ณ จุดที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้ทันเวลา
นี่ไม่ใช่ปัญหามากสำหรับ ทหาร การใช้ยานพาหนะที่ถูกติดตามเหมือนรถถัง แต่การขาดการควบคุมที่แม่นยำเมื่อเปลี่ยนเลนเมื่อเดินทางด้วยความเร็ว 70 ไมล์ต่อชั่วโมงบนทางหลวงที่วุ่นวายเป็นเรื่องที่แตกต่างกันมาก
พบกับตัวตักลื่นไถล:
มันเป็นสัตว์ที่มีความสามารถหลากหลายของเครื่องจักรบรรจุพลังงานได้หลายอย่างและสิ่งที่แนบมาหลากหลาย
มันทำสิ่งที่คุณแนะนำ มันมียางแบบอยู่กับที่ซึ่งหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกันเพื่อหมุนยานพาหนะเช่นเดียวกับรถถัง มันง่ายที่จะหมุนเป็นวงกลมโดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งของเครื่อง สิ่งนี้ให้ประโยชน์มากมาย:
เมื่อเปรียบเทียบกับตัวโหลดแทร็กขนาดกะทัดรัด (เครื่องที่คล้ายกันที่ใช้แทร็กแทนยาง) ตัวตักมี ข้อดีและข้อเสียเหล่านี้ :
รถไม่จำเป็นต้องมีข้อได้เปรียบเล็กน้อยเนื่องจากไม่ได้ใช้ในการโหลดขนถ่ายหรือแนวนอน (แม้ว่าการติดตั้งเทรลเลอร์จะง่ายกว่ามาก) และโดยทั่วไปจะเดินทางบนเส้นทางที่ออกแบบมาสำหรับพวกเขา
จริงๆแล้วมีอุปกรณ์เสริมสำหรับยานพาหนะล้อที่มีมินิแทร็คสำหรับแต่ละล้อเพื่อใช้ในโคลนหรือหิมะ:
แต่ถึงกระนั้นฟังก์ชั่นการบังคับเลี้ยวแบบพื้นฐานก็ยังคงหมุนเลี้ยวโดยตรงแทนที่จะลื่นไถล ในความเป็นจริงมีแม้กระทั่งเครื่องจักรที่ออกแบบมาสำหรับแทร็กที่คัดท้ายในลักษณะเดียวกัน:
หากแม้กระทั่งเครื่องจักรที่ติดตามอยู่บางเครื่องก็สามารถเคลื่อนที่ในลักษณะเดียวกับที่รถทำแทนที่จะใช้การลื่นไถลจะต้องมีความได้เปรียบใช่ไหม
ข้อดีอย่างหนึ่ง (เครื่องเหนี่ยวรั้งข้างต้นนำพาแบบนี้ด้วยเหตุผลนี้) ก็คือมันง่ายกว่ามากในการสร้างเส้นโค้งเรียบ ในขณะที่ระบบคอมพิวเตอร์สามารถใช้เพื่อกำหนดความเร็วการหมุนของยางรถยนต์แต่ละตัวเพื่อสร้างรัศมีวงเลี้ยวที่กำหนดได้ง่ายกว่ามากเพียงแค่หมุนล้อ นอกจากนี้ตามที่ระบุโดย @alphazero สิ่งหนึ่งคือการลื่นไถลช่วยลดแรงฉุดอย่างมีนัยสำคัญซึ่งสามารถนำไปสู่สถานการณ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้ด้วยความเร็วสูง นอกจากนี้ยังมีเรื่องของการสึกหรอที่เกิดจากการลื่นไถล (และ protip พยายามที่จะเลี้ยวพวงมาลัยในรถของคุณเมื่อมีการเคลื่อนไหวเท่านั้นหากใช้งานได้จริง)
สรุปแล้ว:
โดยทั่วไปแล้วรถยนต์มักจะบังคับเลี้ยวโดยเปลี่ยนล้อแทนที่จะลื่นเพราะข้อดีบางประการของการบังคับเลี้ยวแบบลื่นไถลนั้นมีการประยุกต์ใช้กับรถยนต์เป็นอย่างมาก แต่ข้อเสียมีตั้งแต่ราคาแพงไปจนถึงซับซ้อน
อาหารบางอย่างสำหรับความคิด Airtrax เป็นระบบขับเคลื่อนรอบทิศทางพร้อมล้อพิเศษเพื่อให้ใช้งานได้อย่างคล่องแคล่ว (ฉันเพิ่งเห็นว่ามันใช้ในแอปพลิเคชันความเร็วต่ำ)