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1、車輛轉(zhuǎn)向的內(nèi)輪差研究摘要在生活中發(fā)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)彎形成內(nèi)輪差造成許多事故,了解產(chǎn)生內(nèi)輪差的原因并通過數(shù)學(xué)方法建立模型,進(jìn)而計(jì)算不同類型車輛內(nèi)輪差的具體數(shù)值,得出行人、騎車人和駕駛員在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的注意事項(xiàng)和基本判斷,用數(shù)據(jù)喚醒人們的交通安全意識(shí)。一、日常生活的發(fā)現(xiàn)大貨車發(fā)生交通事故的原因之一就是車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)輪差造成的。什么是內(nèi)輪差,它為什么會(huì)“惹禍”呢?1 / 8二、車輛內(nèi)輪差的定義車輛行駛中是依靠前輪來轉(zhuǎn)向的,一般在設(shè)計(jì)制造時(shí),為了使四輪車在轉(zhuǎn)彎時(shí)每個(gè)車輪都不打滑,能夠順利地轉(zhuǎn)彎,需要保證全部車輪在一組同心圓上轉(zhuǎn)動(dòng)。但是前后兩只輪子并不是走在同一條軌跡上,而是有一定距離差別的,內(nèi)側(cè)兩個(gè)車輪的差
2、距稱“內(nèi)輪差”。內(nèi)輪差就是機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)前輪和內(nèi)后輪軌跡所在圓弧半徑的差。富康的汽車手冊(cè)里面有很多的參數(shù),但是并沒有內(nèi)輪差的數(shù)據(jù),內(nèi)輪差并不是一個(gè)固定的數(shù)值,它的最大值出現(xiàn)在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)將方向盤打到頭的情況下,此時(shí)車輛外側(cè)前輪轉(zhuǎn)彎軌跡所在圓弧的半徑是車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑。而一般情況下,車輛轉(zhuǎn)彎并不都是在最小轉(zhuǎn)彎半徑的情況下,所以廠家沒有給出這個(gè)數(shù)值。畢竟內(nèi)輪差曾經(jīng)造成那么多的事故,我打算計(jì)算一下汽車的最大內(nèi)輪差。 三、數(shù)學(xué)模型的分析 下面有一幅汽車轉(zhuǎn)向的圖,參考它,繪制了車輛以最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向分析圖,如下: 1、根據(jù)內(nèi)輪差的定義,內(nèi)輪差m=ODOC ,所以需
3、要OD和OC的數(shù)據(jù);2、OCD是直角三角形,根據(jù)勾股定理,OD2=OC2+CD2 ,CD就是汽車軸距l(xiāng),所以需要OC的數(shù)據(jù);3、從圖中分析,OC=OBBC,BC就是汽車后輪距d,所以需要OB的數(shù)據(jù);4、OAB是直角三角形,根據(jù)勾股定理,OB2=OA2-AB2 ,所以需要OA和AB的數(shù)據(jù);5、OA就是汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑r,而AB等于CD,也就是汽車軸距l(xiāng),所以最大內(nèi)輪差m可以計(jì)算得到。 三、數(shù)學(xué)模型的分析 車輛以最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向分析圖,如下:四、計(jì)算模型的建立根據(jù)前面分析進(jìn)行推導(dǎo),過程如下: 五、具體車型的驗(yàn)證我首先計(jì)算了我家富康汽車的最大內(nèi)輪差
4、,竟然接近 1米,接下來,我又找了奇瑞、黃海、斯太爾和解放汽車等廠家網(wǎng)站提供的技術(shù)參數(shù),然后將它們代入公式,計(jì)算最大內(nèi)輪差m結(jié)果列為下表: 若干車型的基本參數(shù)和計(jì)算結(jié)果表車型 最小轉(zhuǎn)彎半徑r(m) 軸距l(xiāng)(m) 后輪距d(m) 最大內(nèi)輪差m(m)奇瑞QQ6 4
5、.8 2.34 1.42 0.86富康汽車 5.25 2.54
6、; 1.424 0.89斯太爾王牽引汽車 6.9 3.6 1.8 1.36解放重卡 &
7、#160; 6.7 3.6 1.83 1.42黃海大客車 12
8、 6.265 1.81 2.07 六、計(jì)算結(jié)果的分析我進(jìn)行了數(shù)據(jù)對(duì)比分析,我發(fā)現(xiàn):在其他數(shù)據(jù)一定的情況下,輪距越大,內(nèi)輪差越大;軸距越大,內(nèi)輪差越大;最小轉(zhuǎn)彎半徑越小,內(nèi)輪差越大;方向盤轉(zhuǎn)的越多,內(nèi)輪差越大。七、現(xiàn)實(shí)生活的指導(dǎo)1、汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)發(fā)生內(nèi)輪差,在通過馬路時(shí),除了要注意來往直行的車輛外,還要注意避讓轉(zhuǎn)彎行駛的車輛。當(dāng)看到“轉(zhuǎn)向燈”閃亮?xí)r,不能靠轉(zhuǎn)彎的汽車太近,而應(yīng)該離車輛遠(yuǎn)一些。千萬(wàn)不要以為讓過了車頭就沒事了,因?yàn)橛袃?nèi)輪差,很可能被后內(nèi)輪撞倒、軋傷甚至軋死。2、我還要告訴汽車駕駛員:駕駛中不能只注意前輪的通過條件。因?yàn)橛袃?nèi)輪差,可能造成后內(nèi)輪駛出路面
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