Выбрать язык

Сравнение принципов рулевого управления: автомобиль и велосипед

У автомобиля и велосипеда есть как очевидные сходства, так и отличия. Оба они перемещают человека из пункта А в пункт В. Но в первом случае движение создается двигателем внутреннего сгорания, а во втором – педальной тягой. У обоих есть несколько колес (за исключением моноколеса, конечно). Но максимальная скорость, которую может развить среднестатистический автомобиль и велосипедист достаточно отличаются: для автомобиля – это 120-130 км/ч (не превышая большинства скоростных ограничений) на трассе, а для велосипедиста – 15 км/ч в городских условиях. Если не обращать внимания на очевидные внешние и технологические различия, как оцениваются характеристики велосипедов и автомобилей? В частности, как соотносится рулевое управление автомобиля с управлением велосипедом?

Рулевое колесо или руль?

И сначала один простой вопрос: почему у всех автомобилей рулевое колесо, а у велосипедов – руль?

И вот простой ответ: из-за различий в реакции на управляющее воздействие.

Руль поворачивается на 90° от одного крайнего положения до другого, а на рулевом колесе нужно сделать несколько полных оборотов от одного крайнего положения до другого. Если установить руль на автомобиль, он был бы чрезвычайно чувствительным, особенно при движении на большой скорости, и наезд на любую неровность был бы очень опасен. Руль также дает возможность ехать на велосипеде – держать равновесие на двухколесном велосипеде проще с рулем.

Принципы управления велосипедом

Рулевое управление крайне важно для устойчивости велосипеда. Если руль по какой-либо причине заблокируется, то удерживать равновесие в движении станет практически невозможно. Но это не единственный фактор, влияющий на устойчивость. Свою роль играет и конструкция велосипеда. Например, кастомный велосипед с высоким рулем и сиденьем, когда переднее колесо вынесено далеко вперед относительно сиденья, намного устойчивее, чем скоростной велосипед, где переднее колесо расположено очень близко к сиденью. Оба они намного устойчивее, чем очень маневренное моноколесо. Распределение массы в рулевом механизме (переднее колесо, вилка и руль) также способствует устойчивости. Это можно увидеть на примере трех только что рассмотренных типов велосипедов. Если центр масс рулевого механизма находится перед осью рулевого управления, то сила тяжести заставит переднее колесо поворачиваться в направлении наклона. Другими словами, вынесенное вперед колесо кастомного велосипеда смещает центр тяжести назад, что повышает устойчивость. Чтобы велосипед вошел в поворот, велосипедист использует контрруление. То есть велосипедист сначала должен отклонить велосипед в направлении, противоположном повороту, и затем рулем повернуть переднее колесо в нужном направлении движения. Трение между колесами и дорогой создает центростремительное ускорение, необходимое для поворота, это сочетание боковой реактивной силы и осевого усилия от развала колеса. Однако, в отличие от автомобиля, велосипедист и велосипед должны наклоняться во время поворота, чтобы уравновесить действующие силы (гравитационные, инерционные, фрикционные и опору на поверхность).

Принципы управления автомобилем

Руление автомобилем означает смещение рулевого колеса таким образом, чтобы колеса были направлены в сторону движения. В зависимости от положения колес (т.е. угла схода-развала колес, ) ваш автомобиль будет более (или менее) устойчивым при прохождении поворотов. Вкратце напомним, что изменение угла схода-развала колес влияет на сцепление с дорожным покрытием, угол продольного наклона оси поворота колес стабилизирует автомобиль на высоких скоростях, а угол схода влияет на то, как автомобиль ведет себя в повороте. Говоря о принципах рулевого управления необходимо подчеркнуть важность сочетания схода и развала колес. Развал, то есть угол относительно вертикали, под которым колесо вращается на оси, обычно составляет +3-6° для дорожного автомобиля. Этот угол можно менять в любую сторону, чтобы вызвать эффект, подобный смещению центра тяжести на велосипеде вперед или назад. То есть при изменении угла схода колес также меняется и угол развала колес, что обеспечивает лучшее (или худшее) сцепление в повороте. Кроме того, регулировка угла развала означает, что угол схода становится лучше (или хуже) для движения по прямой и вызывает больший или меньший износ шин.

Узнать подробнее об угле схода и развала колес

 

Информация в этой статье предназначена только для развлекательных и информационных целей и не должна использоваться вместо профессиональной консультации сертифицированного техника или механика. По конкретным вопросам или проблемам, относящимся к любой из тем этой статьи, рекомендуем консультироваться с сертифицированными техническими специалистами или механиками. Ни при каких обстоятельствах мы не несем ответственность за любые убытки и ущерб вследствие использования вами любой информации.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ


О NASCAR


Подробнее


Подруливание на неровностях: все, что вам нужно знать


Подробнее


Покрытие корпуса шарового шарнира и стальные крышки


Подробнее


Фланцевая гайка с цинк-ламельным покрытием, синтетическая смазка и металлические уплотнительные кольца


Подробнее


Плохие привычки в вождении, от которых следует избавиться


Подробнее