핸들 바가 오토바이에 적합하고 핸들이 자동차에 맞는 이유는 무엇입니까?


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핸들 바가 오토바이에 설치되고 스티어링 휠이 자동차에 설치되는 이유는 무엇입니까?

핸들 바와 스티어링 휠을 모두 사용하는 방법은 매우 비슷하지만 차량을 제어 할 때 핸들을 사용하면 핸들 바보다 훨씬 더 많은 회전이 가능합니다.

대형 차량이 스티어링 휠을 사용해야하고 경량 차량이 핸들 바를 사용해야하는 이유를 알려주십시오.

그 이유는 과학적 이유, 안전 이유 또는 설계 이유와 관련이있을 수 있습니다.


ATV 또는 4 륜차에는 핸들 바와 전방 조향 장치가 있습니다. 일부 탱크에는 핸들 바가 있다고 생각합니다.
jjack

오토바이와 자동 인력거에는 핸들 바로 회전 할 수있는 하나의 앞바퀴가 있습니다. 그들은 또한 충분히 가볍습니다. 자동차에는 두 개의 앞바퀴가있어 조향해야합니다. 따라서 랙과 피니언 스티어링이 필요합니다.
Jesvin Jose

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오토바이 핸들 바가 바퀴와 포크를 돌립니다. 자동차 스티어링은 무거운 바퀴를 위해 무거운 바퀴, 서스펜션 등을 돌릴 필요가 있습니다. 스티어링 휠을 원형으로 돌리면 타이어가 작은 각도로 회전합니다.
Jesvin Jose

저속 상황이 아닌 다른 상황에서 모터 사이클이 어떻게 "조향"되는지에 대한 Dave Tweeds의 설명을주의 깊게 검토 할 것을 제안합니다. 상대적으로 역 동성을 인식하는 사람은 거의 없으며 "두 휠러 작동 방식"에 대한 적절한 이해에 필수적입니다. . 이것은 자전거에도 동일하게 적용됩니다. 매우 낮은 속도에서는 휠을 "브 루트 포스"로 돌리는 것이 가능하며 "포인팅 효과를내는 스티어링"을 만드는 데 필요한 바디 밸런스를 자동으로 변경합니다. 속도가 증가함에 따라 상대적인 힘의 비율이 변하고 Dave가 설명하는 방법이 지배적입니다. ...
Russell McMahon

... 여기 당신을 설득 할 수있는 간단한 테스트가 있습니다. "합리적인 속도"로 10 kph +라고 평평한 표면에서 2 륜차로 이동하십시오. 더 좋습니다. 두 손바닥을 손잡이에 대고 조심스럽게 두십시오. 이제 핸들 바에서 왼손을 움직이고 오른쪽 핸들을 향해 오른쪽 손바닥으로 천천히 천천히 누릅니다. 핸들 바는 힘보다 더 많은 힘을 가해 손을 뒤로 밀고 손을 뒤로 젖히고 '기계'는 오른쪽으로 기울어집니다. 이것은 대부분의 직관이나 대부분의 사람들이 기대하는 것과 상반됩니다.
Russell McMahon

답변:


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실제로 핸들 바와 스티어링 휠은 생각보다 덜 유사합니다.

이륜차가 균형을 잡을 정도로 빠르게 움직이면 앞바퀴가 몇도 이상 회전하지 않습니다. 조향의 주요 메커니즘은 앞 바퀴를 돌리지 않고 차량에 기대어 놓는 것입니다.

예를 들어, 우회전하려면 실제로 핸들 바 의 왼쪽을 짧게 잡아 당깁니다. 이로 인해 바퀴가 질량 중심의 왼쪽으로 이동하여 자전거가 오른쪽으로 기울어집니다. 이 마른 부분은 균형을 유지하면서 방향을 바꾸는 원인입니다. 자전거의 질량 중심에 대한 총 힘은 여전히 ​​타이어와 도로 사이의 접촉 패치를 통과합니다. 회전하는 동안 앞바퀴는 기본적으로 자전거의 프레임과 관련하여 직선이며, 자전거 가 계속 회전하도록하는 오른쪽 핸들 바에 약간의 긴장이 가해져 타이어가 도로와 어떻게 접촉하는지에 대한 지오메트리입니다 .

회전에서 나오려면 오른쪽 핸들 바 (왼쪽이 아님)를 조금 잡아 당겨서 타이어가 오른쪽으로 이동하여 질량 중심에 대해 더 수직으로 정렬됩니다. 이로 인해 자전거가 기울어지는 것을 멈추고 회전을 멈 춥니 다.

이것은 핸들 바를 사용할 때 매우 직관적이며 대부분의 사람들은 실제로 진행중인 세부 사항에 대해 생각조차하지 않습니다.

핸들 바를 대량으로 움직여 자전거를 조종 할 수있는 유일한 방법은 너무 느리게 움직여서 한 발 또는 두 발을 바닥에 놓고 (자전거를 수직으로 잡고) 좁은 공간에서 기동하려고하는 경우입니다.


의견에 대한 답변으로 추가 사항 :

저속에서 경험이없는 자전거 타는 사람은 균형을 유지하기 위해 핸들 바를 크게 앞뒤로 돌릴 것이지만, 나는 이것을 "조향"이라고 부르지 않을 것입니다. 2 륜 차량이 직립 상태를 유지하는 주된 이유는 회전 전륜의 회전 효과 때문입니다. 자전거가 기울기 시작하면 휠에 기울기 방향을 향한 힘이 가해져 기울기를 보정합니다. 자전거가 느리게 움직이면이 효과가 크게 줄어들고 라이더는 핸들 바를 사용하여 균형을 유지해야합니다.

또한 자전거의 경우 라이더는 일반적으로 시스템 질량의 90 % 정도 (자전거 + 라이더)이며 숙련 된 라이더는 핸들 바를 전혀 건드리지 않고 체중을 바꾸는 것만으로 조종 할 수 있습니다. 오토바이의 경우, 라이더는 총 중량의 약 25 % 이하일 수 있으므로 핸들 바 사용이 거의 필수입니다.


+1. 이것이 "Countersteering"의 아이디어입니다.
tc

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@DaveTweed-자이로 스코프 효과는 자전거의 균형과 거의 관련 이 없습니다. 한 실험 에서 자전거는 자이로 스코프 효과를 무시하도록 설계되었지만 여전히 주행이 가능했습니다. 핸즈프리 라이딩의 경우에도 자전거의 지오메트리는 지오 스코픽 효과가 아닌 가장 중요한 효과입니다.
Johnny

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@DaveTweed : 작은 (1 인치) 바퀴가 달린 자전거를 사용한 실험도있었습니다. 자전거를 안정시키기 위해 자이로 스코프 효과가 필요하지 않습니다. 앞 바퀴를 약간 앞으로 앞으로 움직여야합니다.
slebetman

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@DaveTweed 수정 사항에 대해 더 명확하게 고마워했지만 자전거의 균형을 잡기 위해 핸들 바를 사용하는 것이 아니라 (아주) 저속 조향을 의미하지는 않았습니다. 어쩌면 나는 지난주에 너무 많은 보행자와 함께 걷는 길을 타면서 보냈지 만 오늘 아침에 빠른 테스트 + 관찰에 따르면 <~ 5km / h에서 마른 부분은 인식 할 수 없으며 바퀴가 지배적입니다. 약 두 배로 마른 부분이 우세하지만 나는 (이것에 대한 관찰이 없음) 여전히 약간 회전하고 있습니다. 빠른 속도로 말한대로입니다. 이것은 오토바이의 원래 상황과 관련이 없을 수 있습니다.
Chris H

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@DaveTweed : 자이로 스코프 효과 는 자전거 / 오토바이의 안정성을 지원하지만 구성하지는 않습니다 .
DevSolar

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더 무거운 차량은 조향하는 데 더 큰 힘이 필요합니다. 스티어링 휠을 아래로 내려 잠그면 잠금에서 잠금까지 몇 차례 회전해야합니다.

경운기 조향 차량 이 있었고 , 요트 연습에서 물려 받았으며 (거꾸로 만) 경운기 길이가 충분한 레버리지를 제공했습니다.

나는 그들의 선회 원이 그들의 스티어링 휠 동시대와 어떻게 비교되는지, 또는 운전자가 그 과정에서 앞 좌석 승객에게 어떤 종류의 폭력을 겪었는지 전혀 모른다.


선회 원은 최대 처짐에서 뒤 차축과 앞 차축을 통해 선을 그린 다음 차량이 교차점에서 얼마나 떨어져 있는지 측정하여 계산할 수 있습니다. 이 차량의 경우 바퀴 근처에서 2 개의 차량 너비가 떨어진 것 같습니다.
ratchet freak

박물관에서 경운기를 완전히 편향시킬 수있게된다면 ...
Brian Drummond

그것은 왼쪽에 드라이버의 최대 실제 편향으로 표시 할 수 보이는
래칫 괴물

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자동차를 조향 할 때 회전 정도에 따라 때로는 큰 원호를 통해 조향 휠을 회전해야합니다. 원형 스티어링 휠을 사용하면, 특히 휠을 핸드 오버해야 할 때 더 쉽습니다. 반원형 스티어링 휠, 항공기 유형 스티어링 휠 또는 사용 된 핸들 바에서는 쉽게 수행 할 수 없습니다.

오토바이의 핸들 바가 자동차 바퀴를 돌리는 최대 아크 각도로 거의 돌리지 않습니다. 또한 반경이 큰 커브에서는 오토바이 라이더가 차체 각도를 사용하여 커브에 기대어 조향을 지원합니다. 그러나 자동차 운전자는 차를 조종 할 수있는 스티어링 휠만 가지고 있으며, 몸을 움직이면 스티어링에 아무런 영향을 미치지 않습니다.

오토바이 운전자는 운전 중에 요소에 노출되므로 좁은 바퀴 두 개로 균형을 잡고 좁은 좌석에 앉아야합니다. 핸들 바의 약간의 회전은 자동차 운전자의 유사한 약간의 회전보다 오토바이 라이더에게 더 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

핸들을 잡을 때 라이더는 삼각형의 정점을 형성하여 라이더의 안정성을 높입니다. 오토바이에 스티어링 휠이 있으면 라이더는 핸들 바와 같은 수준의 안정성을 갖지 못합니다. 또한 두 개의 좁은 휠에서 균형을 유지하면서 스티어링 휠을 조정하려고하면 문제가 발생합니다. 핸들 바를 같은 평면에서 휠로 돌릴 때 신체의 다른 근육을 사용할 때 라이더의 안정성이 떨어집니다. 몸통의 특정 근육.

대량 생산 차량의 표준 구성은 지상에 4 개의 바퀴이며, 이는 안정적이고 균형 잡힌 구성입니다. 또한 자동차 운전자는 오토바이 라이더에 비해 더 넓은 좌석에 앉습니다. 자동차 운전자는 운전할 때 안정적인 운전 상황에 처해 있습니다. 핸들 바를 사용해야하는 경우보다 운전대를 사용하여 자동차 드라이브를 제어하는 ​​것이 더 쉽습니다.


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기계적 기계적 마찰을 추가하십시오. 자동차가 움직이지 않을 때는 파워 스티어링없이 자동차 핸들을 돌리십시오. 동일한 각도로 회전하기 위해 엔진에 의해 두 개의 넓은 바퀴가 단단히 고정되고 방해를 받으면 변속기를 사용하지 않을 경우 훨씬 더 큰 회전을 더 작게 변경해야합니다. 오토바이에는 그런 문제가 없습니다.
SF.

나는 라이더가 턴을하기 위해 기댄다고 생각하지 않는다. 오히려, 기울기는 턴에 들어가기 위해 카운터 스티어링의 결과입니다. 고속 모터 사이클의 각도 및 선형 운동량은 모터 사이클의 균형을 뒤집는 데 기울기가 거의 영향을 미치지 않음을 의미합니다.
tc

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기어링!

자동차의 앞바퀴를 저속으로 재지 정하는 데 필요한 힘은 너무 커서 강도가 낮은 운전자도이를 수행 할 수있는 랙 및 피니언 메커니즘이 있습니다.

이것은 파워 스티어링의 문제가 아니며 1950 년대에는 핸들 바가있는 자동차가 있었지만 운전자가 의도하지 않게 속도를 크게 바꾸는 것이 너무 쉽다는 것을 알았습니다.

오토바이와 마찬가지로 자동차가 속도로 움직이면 스티어링 변경이 최소화됩니다.

이러한 이유로 (안전성), 핸들 바 스티어링 파워 스티어링 시스템은 휠 각도를 크게 변경하여 앞 휠 각도의 변경에 영향을주는 기어 설정을 위해 자동차에서 빠르게 사용을 중단했습니다.

안전은 또한 푸시 버튼 자동 기어 박스 선택기를 시도한 다음 떨어 뜨린 이유입니다. 움직이는 동안 자동차가 (D)에서 (R)로 이동하는 것을 방지하기 위해 레버에 잠금 장치를 설치하는 것이 훨씬 쉽습니다.

전자 시스템을 사용하면 복잡한 기계식 인터록이 더 이상 필요하지 않고 솔레노이드가 작동하므로 푸시 버튼 선택기가 복귀 할 수 있습니다.

속도에 민감한 조향 시스템과 전자식 제어를 통해 핸들 바 설정을 안전하게 배치 할 수도 있지만, 이는 전통적인 방식이 아니기 때문에 운전자가 속도로 치명적인 오류를 일으켜 큰 보험 위험을 초래할 수 있습니다.

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