Viðfangsefni:
- Tá-út í beygju
- Að reikna inn send horn
Tá út í beygju:
Framhjólin stýra ekki í sama horni í beygjum. Innra hjólið mun alltaf snúa „skarpari“ en ytra hjólið. Myndin sýnir hvers vegna þetta er svona.
Myndin sýnir að línurnar frá framhjólunum enda í horninu M. Hornið M er sameiginlegur snúningspunktur beggja framhjólanna. Ef hjólin myndu snúast í sama horni (hjólin eru bæði í nákvæmlega sömu stöðu) myndu línurnar frá hjólunum líka liggja samsíða hvort öðru út í hið óendanlega. Þeir finna aldrei sameiginlega snúningspunktinn M. Þess vegna verða stýriseiginleikar í þessum aðstæðum mjög lélegir. Öll þessi regla er kölluð „tá-út í beygju“. Allir nútímabílar eru smíðaðir með þessum eiginleika.
Á sléttu yfirborði, t.d. gólfi í bílastæðahúsi, heyrist tíst í dekkjum þegar beygt er. Það er vegna þessarar reglu. Innra hjólið, sem er í skárra horni en það ytra, mun upplifa einhvers konar sleða. Þetta er kallað stýrisvilla. Frekari upplýsingar um stýrisvilluna (og línurit) er að finna á síðunni stýrisvilla.
Þessi síða útskýrir hvernig hægt er að reikna út inntakshorn (í gráðum) beggja framhjólanna með því að nota fjölda gagna.
Að reikna inn send horn:
Til að reikna inn hornin þarf eftirfarandi ökutækisgögn:
- Sporbreidd
- Hjólhaf
- Þvermál snúningshrings
- Fjarlægð stýrishnúa (á þessari síðu höldum við fjarlægð stýrishnúa jafnri og sporbreidd)
- Dekkjastærð (fer eftir útreikningi. Á þessari síðu er dekkjastærð notuð við útreikninga, en einnig er hægt að reikna út að stuðarahornum. Hins vegar bætast við fleiri beygjur).
| Sporbreidd = 1600mm | Hjólhaf = 3200mm |
| Þvermál snúningshrings = 13,225m | Hnúabil = Sporbreidd = 1600mm |
| Dekkjastærð = 225 | L og L' = óþekkt |
Útskýring á táknunum:
α = Alfa
β = Beta
γ = Gamma
Þessir stafir eru úr gríska stafrófinu og eru oft notaðir við hornreikninga.
L = lengdin
L' = L með „hreim“ sem viðbót, sem oft er notað stærðfræðilega. Það hefði alveg eins getað sagt L2. Til dæmis hafði 3. L tvær áherslur: L“.
Sama á við um R”.
Hornin Alfa, Beta og Gamma liggja í punkti M.
Horn Alfa + Gamma = horn Beta.
Allur snúningshringurinn er 13,225 metrar. R er radíus, svo það er hálfur snúningshringur (6612,5). Á myndinni er R' gefið upp. Þetta R' er ekki föst staðreynd. Þetta verður að reikna út með því að draga frá helming bandbreiddarinnar. Önnur leið er að draga frá stýrishnúa fjarlægð, en á þessari síðu notum við: Sporbreidd = fjarlægð stýrihnúa. Einfaldi útreikningurinn er hér á eftir:
R = 6612,5 mm
R' = R – hálf bandbreidd
R' = 6612,5 – (225: 2)
R' = 6612,5 – 112,5
R' = 6500 mm
Við fyllum út R'ið á myndinni. Við reiknum svo hornið sin α (sinus Alfa) með sinusreglunni. Við reiknum síðan út hornin sem eftir eru með því að nota Tangent og Pýþagóras setninguna.
Hornareikningur með sinu:
Sin α = Gagnstæð hlið: Ská megin
Sin α = Wb : R'
Sin α = 3200: 6500
Sin α = 0.492
Inv Sin α = 29,5°
Útskýring á útreikningi:
Við viljum reikna Sin α. Sinus er deilt á gagnstæða hlið með skáhliðinni (mnemonic: SIN = SOS).
Wb= hjólhaf = 3200mm. Við reiknuðum áður R' = 6500mm.
Við deilum því síðan saman; þá höfum við Sin α = 0.492. Til að breyta þessari tölu í horn skaltu slá inn sin-1 hnappinn í reiknivélinni (yfirleitt er fyrst ýtt á Shift hnappinn og síðan Sin takkann) og síðan 0.492, eða ANS hnappinn. Nú kemur hornið 29,5 gráður í ljós.
Sin α er nú þekkt. Nú viljum við reyndar reikna tan β, en þá þurfum við lengdina L'. Þetta verður að reikna fyrst. Við notum því svarið úr útreikningnum L' til að reikna Tan β síðar.
L' = L – Sporbreidd.
Við reiknum L með Pýþagóras setningunni. 2 hliðar þríhyrningsins eru þekktar (6500 og 3200). Hin hliðin á 1600 er sporvíddin sem liggur frá dekki til dekks, þannig að hún telur ekki með. Við ætlum að reikna út botnhliðina, sem liggur frá vinstri afturdekkinu að sameiginlega punktinum M. Útreikningurinn varðar því bláa þríhyrninginn í heild sinni.
Pýþagórasarsetningin lítur svona út:
A^2 + B^2 = C^2. (Táknið ^ er tákn fyrir „vald“. Þannig að það segir A í veldi + B í öðru veldi = C í öðru veldi. Við mótum það aðeins öðruvísi hér.
Við köllum lengdina 3200 A, 6500 köllum við B og lægstu óþekktu hliðina köllum við C:
C^2 = 6500^2 – 3200^2
C^2 = 42250000 – 10240000
C^2 = 32010000^2
Til að útrýma veldinu tökum við kvaðratrót tölunnar.
C^2 = √32010000
C = 5658 mm.
Hlið C er í raun lengd L.
Nú er hægt að reikna L'. Full lengd L og sporbreidd eru þekkt, þannig að auðvelt er að draga þetta tvennt frá hvort öðru:
L' = L – Sporbreidd
L' = 5658 – 1600
L' = 4058 mm
Nú eru Wb og L' þekkt. Tvær af þremur hliðum þríhyrningsins eru þekktar, þannig að þú getur notað Tangent til að finna þriðju hliðina breytast í reiknað:
Hornareikningur með Tangent:
Tan β = Gagnstæð hlið : Aðliggjandi hlið
Tan β = Wb : L'
Tan β = 3200: 4058
Tan β = 0.789
Inv Tan β = 38,3°
Útskýring á útreikningi:
Við viljum reikna Tan β. Snertilinn er að deila gagnstæðu hliðinni með aðliggjandi hlið (mnemonic: TAN = TOA).
Wb= hjólhaf = 3200mm. Við reiknuðum áður L' = 4058mm.
Við deilum því síðan saman; þá höfum við Tan β = 0.789. Til að breyta þessari tölu í horn skaltu slá inn tan-1 hnappinn í reiknivélinni (yfirleitt er fyrst ýtt á Shift hnappinn og síðan Tan takkann) og síðan 0.789, eða ANS hnappinn. Nú kemur hornið 38,3 gráður í ljós.
Nú er búið að reikna út stýrishorn beggja framhjólanna. Vinstra framhjólið er í 29,5° horni og hægra framhjólið í 38,3° horni. Þetta þýðir að stýrishornið munar 8,8° á báðum hjólum. Í beygju til vinstri mun sama stýrishorn myndast með sama stýrishorni.
Á síðunni rúmfræði hjólsins nokkrum hjólastöðum er lýst.
