Was ist ein Grund, warum Lenker und Lenkrad zu einem Auto passen?

Was ist der Grund, warum Lenker an Motorrädern und Lenkräder an Autos montiert sind?

Beachten Sie, dass die Art und Weise, wie Sie Lenker und Lenkräder verwenden, ziemlich ähnlich ist, ein Lenkrad jedoch viel mehr Drehung zulässt als ein Lenker, wenn Sie ein Fahrzeug steuern.

Nennen Sie mir bitte einen Grund, warum ein massives Fahrzeug ein Lenkrad und ein leichtes Fahrzeug einen Lenker verwenden sollte.

Der Grund kann wissenschaftliche Gründe, Sicherheitsgründe oder Konstruktionsgründe sein.

Eigentlich sind Lenker und Lenkräder weniger ähnlich, als Sie vielleicht denken.

Wenn ein Zweirad schnell genug fährt, um das Gleichgewicht zu halten, wird das Vorderrad nie mehr als ein paar Grad gedreht. Der Hauptmechanismus zum Lenken ist das Neigen des Fahrzeugs, nicht das Drehen des Vorderrads.

Wenn Sie beispielsweise nach rechts abbiegen möchten, ziehen Sie tatsächlich kurz an der linken Seite des Lenkers. Dadurch bewegen sich die Räder links vom Massenmittelpunkt, wodurch sich das Fahrrad nach rechts neigt. Diese Neigung bewirkt eine Richtungsänderung bei gleichzeitiger Wahrung des Gleichgewichts - die Gesamtkraft auf den Schwerpunkt des Fahrrads fließt immer noch durch die Kontaktflächen zwischen Reifen und Straße. Während des Abbiegens ist das Vorderrad in Bezug auf den Rahmen des Fahrrads im Wesentlichen gerade, und die Geometrie, wie die Reifen die Straße berühren, unterstützt durch eine leichte Spannung am rechten Lenker, hält das Fahrrad beim Abbiegen.

Um aus der Kurve herauszukommen, ziehen Sie etwas mehr am rechten Lenker (nicht am linken), wodurch sich die Reifen nach rechts bewegen und in eine vertikalere Ausrichtung in Bezug auf den Massenmittelpunkt gebracht werden. Dadurch hört das Fahrrad auf, sich zu neigen und dreht sich nicht mehr.

Dies ist so intuitiv bei der Verwendung von Lenkern, dass die meisten Leute nicht einmal über die Details nachdenken, was tatsächlich vor sich geht.

Das einzige Mal, wenn Sie ein Fahrrad durch Bewegen des Lenkers um einen großen Betrag lenken, ist, wenn Sie sich so langsam bewegen, dass Sie einen oder beide Füße auf dem Boden haben (das Fahrrad vertikal halten) und versuchen, auf engem Raum zu manövrieren.

Zusätzliche Punkte als Antwort auf Kommentare:

Ein unerfahrener Radfahrer dreht bei niedriger Geschwindigkeit den Lenker wild hin und her, um das Gleichgewicht zu halten, aber ich würde das kaum "Lenken" nennen. Der Hauptgrund, warum ein zweirädriges Fahrzeug aufrecht steht, ist der Kreiseleffekt des rotierenden Vorderrades. Wenn das Fahrrad anfängt, sich zu neigen, erfährt das Rad eine Kraft, die es in Richtung der Neigung lenkt, wodurch die Neigung korrigiert wird. Wenn sich das Fahrrad langsam bewegt, verringert sich dieser Effekt erheblich, und der Fahrer muss den Lenker verwenden, um das Gleichgewicht zu halten.

Bei einem Fahrrad macht der Fahrer in der Regel etwa 90% der Masse des Systems aus (Fahrrad + Fahrer), und ein erfahrener Fahrer kann durch bloßes Verlagern seines Gewichts lenken, ohne den Lenker überhaupt zu berühren. Auf einem Motorrad macht der Fahrer möglicherweise nur etwa 25% des Gesamtgewichts oder weniger aus, weshalb die Verwendung des Lenkers so ziemlich obligatorisch ist.

Da das Auto schwerer ist, ist zum Lenken eine größere Kraft erforderlich, die durch Herunterschalten des Lenkrads bereitgestellt wird, so dass von Schloss zu Schloss mehrere Umdrehungen erforderlich sind.

Es gab Autos mit Pinnenlenkung , die zweifellos aus der Yachtpraxis stammten (nur rückwärts), wobei die Länge der Pinne stattdessen eine ausreichende Hebelwirkung hatte.

Ich habe keine Ahnung, wie ihr Wendekreis im Vergleich zu ihren Zeitgenossen am Lenkrad war oder welche Art von Gewalt der Fahrer dabei gegen einen Beifahrer auf den Vordersitzen ausübte, aber die Idee schien sich nicht wirklich durchzusetzen!

Beim Lenken eines Autos ist es je nach Lenkeinschlag manchmal erforderlich, das Lenkrad über einen großen Bogen zu drehen. Dies ist mit einem kreisförmigen Lenkrad einfacher, insbesondere wenn das Rad von Hand gedreht werden muss. Dies ist mit halbrunden Lenkrädern, Flugzeuglenkrädern oder Lenkstangen nicht einfach möglich.

Der Lenker eines Motorrads wird selten bis zu den maximalen Bogenwinkeln gedreht, mit denen die Autoräder gedreht werden. Auch in Kurven mit großem Radius nutzen Motorradfahrer ihren Körperwinkel, um sich in Kurven zu neigen und so das Lenken zu unterstützen. Autofahrer haben jedoch nur das Lenkrad, um das Auto zu lenken. Wenn sie ihren Körper bewegen, wirkt sich dies nicht auf die Lenkung aus.

Motorradfahrer sind während der Fahrt den Elementen ausgesetzt und müssen auf zwei schmalen Rädern balancieren und auf einem schmalen Sitz sitzen. Leichte Lenkerdrehungen können für Motorradfahrer schwerwiegende Folgen haben als ähnliche leichte Lenkraddrehungen in einem Auto.

Beim Festhalten am Lenker bildet der Fahrer einen Scheitelpunkt eines Dreiecks, was die Stabilität des Fahrers erhöht. Wenn Motorräder Lenkräder hätten, hätten Fahrer nicht die gleiche Stabilität wie Lenker. Darüber hinaus ist der Versuch, ein Lenkrad zu lenken, während es auf zwei schmalen Rädern balanciert, problematisch. Dies würde die Stabilität des Fahrers verringern, da beim Drehen des Lenkers zum Drehen eines Rads in der gleichen Ebene unterschiedliche Körpermuskulatur verwendet wird. bestimmte Muskeln im Oberkörper.

Die Standardkonfiguration für Serienfahrzeuge sind vier Räder am Boden, dies ist eine stabile und ausgewogene Konfiguration. Außerdem sitzen Autofahrer im Vergleich zu Motorradfahrern auf breiteren Sitzen. Autofahrer sind in einer stabilen Fahrsituation, wenn sie fahren. Für Autofahrer ist es einfacher, ein Auto mit einem Lenkrad zu steuern, als wenn sie einen Lenker verwenden müssten.

Getriebe!

Die Kraft, die erforderlich ist, um die Vorderräder eines Autos bei niedriger Geschwindigkeit neu zu positionieren, ist so hoch, dass es einen Zahnstangenmechanismus gibt, mit dem selbst ein Fahrer mit geringer Kraft dies tun kann.

Dies ist kein Problem mit der Servolenkung - und in den 1950er Jahren gab es einige Autos mit Lenker. Es wurde jedoch festgestellt, dass es für den Fahrer zu einfach war, ungewollt gewaltsame Änderungen bei der Geschwindigkeit vorzunehmen

Wie bei Motorrädern sind Lenkänderungen minimal, sobald sich ein Auto mit Geschwindigkeit bewegt.

Aus diesem Grund (Sicherheit) hörten Lenker-Servolenksysteme schnell auf, in Autos verwendet zu werden, und zwar zugunsten eines Getriebes, das große Änderungen des Radwinkels erfordert, um Änderungen des Vorderradwinkels zu bewirken.

Sicherheit ist auch der Grund, warum automatische Wählhebel mit Druckknöpfen ausprobiert und dann fallengelassen wurden. Es ist viel einfacher, Verriegelungen an einem Hebel anzubringen, um zu verhindern, dass Autos während der Fahrt von (D) nach (R) wechseln.

Bei elektronischen Systemen erlebt der Drucktastenwähler möglicherweise ein Comeback, da keine komplexen mechanischen Verriegelungen mehr erforderlich sind und ein Elektromagnet die Aufgabe übernimmt.

Es ist auch möglich, dass mit geschwindigkeitsabhängigen Lenksystemen und elektronischer Steuerung ein Lenker-Setup sicher eingesetzt werden kann - es ist jedoch so ungewöhnlich, dass es wahrscheinlich ein großes Versicherungsrisiko darstellt, wenn Fahrer bei der Geschwindigkeit katastrophale Fehler machen.