По какой причине руль подходит к мотоциклу, а руль - к автомобилю?

По какой причине рули установлены на мотоциклах, а рули установлены на автомобилях?

Обратите внимание, что способ использования как руля, так и рулевого колеса довольно схож, но рулевое колесо обеспечивает гораздо большее вращение, чем рукоятка при управлении транспортным средством.

Пожалуйста, дайте мне причину, по которой массивное транспортное средство должно использовать рулевое колесо, а легкое транспортное средство должно использовать руль?

Причиной могут быть научные причины, соображения безопасности или соображения проектирования.

На самом деле, руль и руль менее похожи, чем вы думаете.

Когда двухколесное транспортное средство движется достаточно быстро, чтобы уравновесить, переднее колесо никогда не поворачивается более чем на несколько градусов. Основным механизмом рулевого управления является наклонение автомобиля, а не поворот переднего колеса.

Например, чтобы повернуть направо, вы фактически ненадолго потянете за левую сторону руля. Это приводит к тому, что колеса смещаются влево от центра масс, что, в свою очередь, заставляет велосипед наклоняться вправо. Этот наклон - то, что заставляет изменить направление, поддерживая баланс - полная сила на центре массы велосипеда все еще проходит через пятна контакта между шинами и дорогой. Во время поворота переднее колесо является по существу прямым относительно рамы велосипеда, и именно геометрия того, как шины соприкасаются с дорогой, благодаря небольшому натяжению правого руля, обеспечивает вращение велосипеда.

Чтобы выйти из поворота, вы немного больше дергаете правую рукоятку (не левую), что заставляет шины двигаться вправо, приводя их в более вертикальное положение относительно центра масс. Это заставляет велосипед перестать наклоняться и перестать вращаться.

Это настолько интуитивно понятно при использовании руля, что большинство людей даже не задумываются о деталях происходящего.

Единственный раз, когда вы управляете велосипедом, перемещая руль большим количеством, - это когда вы двигаетесь так медленно, что у вас одна или обе ноги на земле (держа велосипед вертикально) и вы пытаетесь маневрировать в ограниченном пространстве.

Дополнительные баллы в ответ на комментарии:

Неопытный велосипедист на низких скоростях повернёт руль вперед и назад, пытаясь сохранить равновесие, но я бы вряд ли назвал это «рулевым управлением». Основная причина, по которой двухколесное транспортное средство остается в вертикальном положении, - это гироскопический эффект вращающегося переднего колеса. Если велосипед начнет наклоняться, колесо будет испытывать усилие, которое направляет его в направлении наклона, что исправляет наклон. Если велосипед движется медленно, этот эффект значительно уменьшается, и гонщик должен использовать руль для поддержания равновесия.

Кроме того, на велосипеде наездник обычно составляет около 90% массы системы (велосипед + наездник), и опытный наездник может управлять, просто переместив свой вес, совсем не касаясь руля. На мотоцикле наездник может составлять всего около 25% от общего веса или меньше, что делает использование руля в значительной степени обязательным.

Автомобиль, будучи тяжелее, требует большей силы для управления, что обеспечивается за счет поворота рулевого колеса вниз, так что требуется несколько оборотов от упора до упора.

Были автомобили с рулевым управлением , без сомнения унаследованные от практики яхтинга (только задом наперед), где длина румпеля давала достаточно рычагов.

Я понятия не имею, как их круг поворота по сравнению с их современниками на руле, или какое насилие водитель сделал в отношении пассажира на переднем сиденье в процессе, но идея, похоже, не завоевала популярность!

При управлении автомобилем, в зависимости от степени поворота, иногда необходимо вращать руль по большой дуге. Это проще сделать с помощью круглого рулевого колеса, особенно когда колесо нужно повернуть рукой. Это не может быть сделано легко с полукруглыми рулевыми колесами, рулевыми колесами типа самолета или если руль там, где используется.

Руль на мотоцикле редко поворачивается до максимальных углов дуги, которые поворачивают колеса автомобиля. Кроме того, на кривых большого радиуса водители мотоциклов используют угол своего тела, чтобы наклониться в кривые, чтобы помочь рулевому управлению. У водителей, однако, только рулевое колесо, чтобы управлять автомобилем, движение их тел ничего не делает для управления.

Мотоциклисты подвергаются воздействию элементов во время вождения, и они должны балансировать на двух узких колесах и сидеть на узком сиденье. Небольшие повороты рукояток могут привести к более серьезным последствиям для мотоциклистов, чем аналогичные легкие повороты рулевого колеса в автомобиле.

Держась за руль, наездник образует одну вершину треугольника, которая увеличивает устойчивость наездника. Если бы у мотоциклов были рулевые колеса, у гонщиков не было бы такого же уровня устойчивости, как у руля. Кроме того, попытка рулевого колеса при балансировке на двух узких колесах создает проблемы. Это уменьшило бы устойчивость райдера, поскольку разные мышцы тела используются при повороте рукояток для поворота колеса в одной плоскости; конкретные мышцы в туловище.

Стандартная конфигурация для серийных автомобилей - четыре колеса на земле, это стабильная и сбалансированная конфигурация. Кроме того, водители автомобилей сидят на более широких сиденьях, по сравнению с мотоциклистами. Водители автомобилей находятся в стабильной ситуации вождения, когда они едут. Для легковых автомобилей легче управлять автомобилем с помощью рулевого колеса, чем если бы им пришлось использовать руль.

передаточное!

Величина силы, требуемой для повторения передних колес автомобиля на низкой скорости, настолько высока, что существует механизм реечной передачи, позволяющий это делать даже водителю с низкой прочностью.

Это не проблема с гидроусилителем руля - и в 1950-х годах было несколько автомобилей, у которых были рули, ОДНАКО было обнаружено, что водителю было слишком легко непреднамеренно вносить насильственные изменения на скорости

Как и в случае с мотоциклами, когда автомобиль движется со скоростью, изменение рулевого управления минимально.

По этой причине (безопасность) системы рулевого управления с гидроусилителем руля быстро перестали использоваться в автомобилях в пользу редукторной установки, требующей значительных изменений угла поворота колеса для изменения угла поворота переднего колеса.

Безопасность также является причиной того, что кнопочные переключатели автоматической коробки передач были опробованы, а затем отброшены. Гораздо проще установить блокировки на рычаге, чтобы предотвратить движение автомобилей от (D) к повороту (R) во время движения.

С электронными системами кнопочные переключатели могут вернуться, так как сложные механические блокировки больше не нужны, и соленоид сделает эту работу.

Также возможно, что с чувствительными к скорости системами рулевого управления и электронным управлением, установка руля может быть безопасно развернута - однако это настолько нетрадиционно, что это, вероятно, будет серьезным страховым риском из-за водителей, допускающих катастрофические ошибки на скорости.