Předtím jsem si položil stejnou otázku navrhl nový solární pohon závodního vozu na vysoké škole.
Ano, myslel jsem si, že tomu tak je sakra v pohodě.
Abychom odpověděli na vaši otázku, měli bychom nejprve definovat různé konstrukce tříkolových vozidel:
Delta: Jedno kolo vpředu, dvě vzadu.
Pulec: Dvě kola vpředu, jedno vzadu.
Nyní pojďme porovnat dva designy pro několik různých žádoucích charakteristik designu vozidla.
Dynamická stabilita
Když se říká, že vozidlo je dynamicky stabilní, znamená to, že reaguje bezpečně a předvídatelně za různých jízdních podmínek.
Při konstrukci podvozku si můžeme vybrat, jak bude auto reagovat při příliš rychlé zatáčce. Jedna ze dvou věcí bude vždy stane se: buď kola vozu sklouznou vzhledem k zemi, nebo se vozidlo převrátí. Je zřejmé, že uklouznutí je požadovaným výsledkem. Mějte to na paměti pro tuto chvíli.
Když vůz při rychlé zatáčce vyklouzne z kontroly, můžeme jej navrhnout tak, abychom věděli, zda přední nebo zadní kola proklouznou jako první. To je důležité, protože pokud zadní kola proklouznou jako první, riskuje, že se vozidlo vymkne kontrole (přetáčivost). Pokud přední kola proklouznou jako první (nedotáčivost), nebudete se točit a je jednodušší znovu získat kontrolu. Nedotáčivost se považuje za bezpečnou dynamickou odezvu na prokluz v zatáčce a je navržena do všech užitkových vozů. Která kola proklouznou jako první, je jednoduchá záležitost rozložení hmotnosti a přenosu hmotnosti.
Problémem delta vozidel je, jak rozložit jejich váhu a řídit jejich přenos hmotnosti během zatáčky, aby se zabránilo nežádoucím výsledkům. Pokud navrhujete rozložení hmotnosti pro silné předpětí, abyste dosáhli nedotáčivosti, zvyšujete riziko převrácení. Pokud zvýšíte rozložení hmotnosti na zadní pneumatiky, vozidlo se přetočí v tvrdých zatáčkách.
Musíme také zvážit potápění s nosem, což je přesně to, co to zní. Když prudce zabrzdíte brzdy, vozidlo buď zastaví nebo se zadní kola zvednou ze země. To je také funkce rozložení hmotnosti a přenosu hmotnosti. Zdá se, že delta design má tu výhodu, protože se přirozeně hodí pro rozložení hmotnosti v předpětí. Ve skutečném světě však při přímé jízdě nemusí vždy dojít k tvrdé zastávce. Pokud při zatáčení s delta vozidlem zastavíte dostatečně tvrdě, váha se dostatečně přenáší na přední kolo (navzdory konstrukcím odpružení, které tomu zabrání), aby vozidlo převrátilo úhel. Viz Reliant Robin Video níže.
Vítěz kategorie: Pulec
Brzdění:
Přední kola na jakémkoli vozidle poskytují většinu vaší brzdné síly (něco jako 60-70%). Delta je v nevýhodě vzhledem k výše diskutovaným problémům s rozložením hmotnosti a skutečnosti, že má o jednu přední pneumatiku méně, aby se brzdila.
Vítěz kategorie: Pulec
Jednoduchost designu:
Řízení je pro deltu rozhodně snazší. Není třeba brát v úvahu žádná zvláštní opatření, aby se zabránilo bočnímu prokluzu kol v zatáčkách. Konstrukce pulce musí obsahovat další vazby, které mají přiblížit Ackermannovu geometrii řízení, jak je vidět níže, aby se zabránilo sklouznutí kola.
Konstrukce předního zavěšení je na deltě rozhodně jednodušší. Nejlepší volbou je teleskopická vidlice. Konstrukce zadního zavěšení může mít libovolnou řadu možností.
Opak je u pulce. Pro přední odpružení je k dispozici více možností, zatímco zadní odpružení je mnohem jednodušší pro konstrukci (otočné rameno je jasnou volbou).
Představte si, že navrhnete tříkolku pro dítě. Už jste někdy pro to viděli design pulce?
Vítěz kategorie: Delta
Aerodynamika:
Konstrukce pulce se lépe hodí k aerodynamickému roztržení se správným poměrem délky a šířky snadněji než delta. (Ideální poměr šířka / délka slzy je 0.255) Obrázek níže ukazuje, jak špatně zapadá správný tvar do delta designu. Navíc byste museli s deltou uzavřít více prázdného prostoru.
Vítěz kategorie: Pulec
Pohonná jednotka:
Delta design má při výběru hnacího kola více nevýhod. Pokud jedete s pohonem předních kol, riskujete, že příliš zatížíte přední část vozidla. Pokud si vyberete zadní část, musíte k zadním kolům přidat diferenciál. Dokonce i elektromotor je nepříjemný. Pokud je motor vpředu, nechcete, aby tam byly těžké baterie, z důvodu hmotnosti. Pokud jsou však baterie vzadu, musíte vést hlavní napájecí kabely k hnacímu motoru na velkou vzdálenost a do kabiny pro cestující. Ať tak či onak, máte zábranu mít příliš velkou váhu na předním hnacím kole, takže vám uniká potenciál trakce.
Pulec s pohonem zadních kol dostane to nejlepší z obou světů. Není nutný žádný diferenciál a pro udržení dobré trakce můžete na hnacím kole udržovat dobrých 30% hmotnosti vozidla.
Vítěz kategorie: Pulec
Závěr: U většiny vozidel je puls jednoznačně nejlepší volbou na třech kolech. Delta však bude mít vždy hodnotu pro specializované aplikace ...
AKTUALIZOVAT: Děkujeme za pozitivní zpětnou vazbu! Pokud si chcete přečíst více o konstrukci podvozku tříkolového vozidla, podívejte se můj článek s instrukcemi zde. Další skvělé věci na mém blogu každý měsíc na EngineerDog.com.