Tại sao chúng ta thiết kế xe để quay bằng cách quay bánh trước?
Sẽ tốt hơn nếu giữ tất cả các bánh xe thẳng và quay bằng cách xoay các bánh xe ở một bên của xe hơn là các bánh xe ở phía đối diện của xe, giống như đường ray xe tăng làm gì? Bằng cách đó bạn có thể xoay ngay cả khi bạn đứng yên. Tại sao xe không làm điều này?
Câu trả lời:
Nếu bạn định rẽ trái 90 độ, mà không quay bánh xe, thì bạn sẽ kéo bánh xe sang một bên trong khi bạn rẽ. 16 giây trong video này cho thấy chính xác những gì tôi đang nói .
Vì vậy, mỗi khi bạn cố gắng lùi ra khỏi đường lái xe, hoặc một chỗ đậu xe, hoặc rẽ vào một chỗ đậu xe, hoặc rẽ bất cứ nơi nào vì bất kỳ lý do gì, bạn sẽ nằm xuống cao su vì lốp xe đang quay nhanh trong khi vẫn gần như đứng yên bạn quay Một lần nữa, hãy nhìn vào bánh xe trượt trong video tôi liên kết.
Bạn sẽ khó có thể tìm thấy "hệ thống lái vi sai bốn bánh" được sử dụng ở bất cứ đâu vì bất kỳ lý do gì. Xe tăng sử dụng nó để giảm áp lực mặt đất mà chúng gây ra để chúng không bị chìm trong bụi bẩn. Ô tô sẽ không chìm vào vỉa hè nên đây không phải là vấn đề.
Mặc dù có thể thiết kế một chiếc xe dẫn động cầu sau theo cách mà bánh trước hoạt động cơ bản như bánh xe và tay lái được điều khiển bằng cách lái các bánh sau ở tốc độ khác nhau (một số xe tự động điều khiển theo nguyên tắc này), những chiếc xe như vậy hoạt động kém khi bị mất lực kéo ở tốc độ. Nếu một chiếc xe như vậy đang tăng tốc khi bánh sau bên trái bị mất lực kéo, chiếc xe sẽ ngay lập tức bắt đầu quay sang trái, và có khả năng sẽ di chuyển một khoảng cách sang bên trái trước khi người lái xe có thể phản ứng với tình huống này. Ngay cả khi hệ thống điều khiển của xe sử dụng gia tốc kế và con quay để phát hiện tình trạng đó nhanh hơn và giữ cho chiếc xe không đi quá xa, chúng vẫn không thể phản ứng với việc mất lực kéo cho đến khi nó đã ảnh hưởng đến tốc độ quay của xe. Ngược lại,
Lý do chính là bởi vì khi một chiếc xe phanh / giảm tốc, tải trọng giảm xuống ở bánh sau và tăng lên ở bánh trước. Nếu xe của bạn là độc quyền tay lái phía sau, bạn sẽ mất lái trong phanh tốc độ cao. Điều ngược lại không xảy ra vì gia tốc động cơ thường ít hơn nhiều so với giảm tốc phanh.
Xe nâng hầu như chỉ có bánh lái phía sau để có khả năng cơ động hơn của pallet ở phía trước, nhưng chúng bị giới hạn ở tốc độ thấp.
Có bốn chiếc xe lái: https://en.wikipedia.org/wiki/C Category : Vehicles_with_four-wheel_stangu
Nhiều người trong số họ được điều khiển bằng máy tính và điều khiển theo hướng ngược lại để có khả năng cơ động tốc độ thấp và cùng hướng cho việc bắn tốc độ cao. Không ai mà tôi biết làm xoay vòng kiểu sâu bướm về trục trung tâm.
Các Jeep Bão có lái bốn bánh cho phép nó để xoay 360 °, không nhúc nhích. Nhưng nó rất phức tạp và đắt tiền.
Tôi đoán rằng các hệ thống chống trượt nói chung là nặng hơn, cồng kềnh hơn và phức tạp hơn. Và thực sự, nơi duy nhất chúng đặc biệt hữu ích là khi bạn cần tay lái thật chặt. 99% lái xe của chúng tôi không sử dụng cho việc điều khiển thực sự chặt chẽ, vì vậy sẽ không có ý nghĩa gì khi thiết kế chiếc xe cho 1% còn lại.
Ngoài vấn đề hao mòn lốp trên bánh xe trượt bên (có thể giải quyết một cách khái niệm bằng cách sử dụng các vật liệu khác nhau cho cả bánh xe và mặt đường), phương pháp lái được đề xuất của OP có một nhược điểm rất lớn so với lái "thông thường", và đó là thiếu độ chính xác . Nó nhất thiết liên quan đến một bước nhảy giữa ma sát tĩnh đối với lái xe thẳng và ma sát động (trượt) khi rẽ, và "nhảy" sẽ xảy ra tại một thời điểm không thể đoán trước.
Đây không phải là vấn đề lớn đối với việc sử dụng quân sự cho một chiếc xe được theo dõi như xe tăng, nhưng thiếu lái chính xác khi chuyển làn khi đi ở tốc độ 70 dặm / giờ trên đường cao tốc bận rộn là một vấn đề rất khác.
Gặp gỡ bộ tải skid-steer:
Đó là một con thú linh hoạt của một cỗ máy, chứa rất nhiều sức mạnh, nhiều tệp đính kèm và (phù hợp nhất với chủ đề trong tay) khả năng cơ động tuyệt vời.
Nó làm chính xác những gì bạn đề nghị. Nó có lốp xe đứng yên, quay ở các vận tốc góc khác nhau để quay đầu xe, giống như một chiếc xe tăng. Thật dễ dàng để xoay vòng tròn đầy đủ mà không thay đổi vị trí của máy. Điều này mang lại cho nó một số lợi thế:
So với máy xúc lật nhỏ gọn (một loại máy tương tự sử dụng đường ray thay cho lốp xe), máy trượt bánh lái có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Một chiếc xe hơi không cần đến bất kỳ ưu điểm nào trong số này, vì chúng không được sử dụng để tải, dỡ hoặc cảnh quan (mặc dù việc gắn một đoạn giới thiệu sẽ dễ dàng hơn nhiều), và thường đi trên những con đường được thiết kế cho chúng.
Thực tế tồn tại các phụ kiện cho các phương tiện có bánh xe cung cấp các rãnh nhỏ cho mỗi bánh xe, được sử dụng trong bùn hoặc tuyết:
Nhưng ngay cả như vậy, chức năng lái cơ bản vẫn bằng cách xoay theo hướng chứ không phải là trượt. Trên thực tế, thậm chí có những cỗ máy được thiết kế để theo dõi theo cách tương tự:
Nếu thậm chí một số máy được theo dõi điều khiển theo cách tương tự như ô tô, thay vì trượt, phải có một số lợi thế, phải không?
Một lợi thế (máy hạn chế ở trên điều khiển theo quy ước vì lý do này) là việc tạo đường cong trơn tru dễ dàng hơn nhiều. Mặc dù các hệ thống máy tính có thể được sử dụng để xác định tốc độ quay của mỗi lốp xe để tạo ra bán kính quay vòng nhất định, nhưng việc xoay bánh xe đơn giản hơn nhiều. Ngoài ra, như được chỉ ra bởi @alphazero, một điều là việc trượt làm giảm đáng kể lực kéo, điều này có thể dẫn đến các tình huống không thể kiểm soát ở tốc độ cao. Ngoài ra còn có vấn đề hao mòn do trượt (và protip, cố gắng quay vô lăng trong xe của bạn chỉ khi di chuyển, nếu thực tế).
Cuối cùng:
Ô tô thường chỉ đạo bằng cách xoay bánh xe thay vì trượt bánh vì một số ưu điểm của hệ thống lái trượt có nhiều ứng dụng cho xe hơi nhưng những nhược điểm từ đắt tiền đến phức tạp đến thảm họa.
Một số thực phẩm cho suy nghĩ. Airtrax là một hệ thống lái đa hướng với các bánh xe đặc biệt để cho phép khả năng cơ động. (Tôi chỉ thấy nó được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ thấp)