Колесная база

Чтобы узнать об одноименном британском сериале, см. Wheelbase (сериал) .

Колесная база (измеряется между центрами вращения колес)

Параметры геометрии велосипеда : Колесная велосипеда база

так и в железнодорожном транспорте Как в автомобильном , колесная база — это горизонтальное расстояние между центрами передних и задних колес. Для дорожных транспортных средств с более чем двумя осями (например, некоторых грузовых автомобилей) колесная база представляет собой расстояние между управляемой (передней) осью и центральной точкой группы ведущих осей. В случае трехосного грузовика колесной базой будет расстояние между рулевой осью и точкой посередине между двумя задними осями.

Транспортные средства

автомобиля Колесная база равна . расстоянию между его передними и задними колесами В состоянии равновесия суммарный момент сил, действующих на транспортное средство, равен нулю. Следовательно, колесная база связана с силой, действующей на каждую пару шин, по следующей формуле:

$F_{f}={d_{r} \over L}mg$

$F_{r}={d_{f} \over L}mg$

где $F_{f}$ это сила, действующая на передние колеса, $F_{r}$ это сила, действующая на задние колеса, $L$ это колесная база, $d_{r}$ - расстояние от центра масс (ЦМ) до задних колес, $d_{f}$ - расстояние от центра масс до передних колес ( $d_{f}$ + $d_{r}$ = $L$), $m$ - масса транспортного средства, а $g$ — гравитационная постоянная . Так, например, когда грузовик загружен, его центр тяжести смещается назад и увеличивается усилие на задние колеса. Тогда автомобиль будет ехать ниже. Степень проваливания автомобиля будет зависеть от противодействующих сил, таких как размер шин, давление в шинах и пружин подвески жесткость .Если автомобиль ускоряется или замедляется, дополнительный крутящий момент передается соответственно на заднюю или переднюю шину . Уравнение, связывающее колесную базу, высоту CM над землей и силу, действующую на каждую пару шин, принимает вид:

$F_{f}={d_{r} \over L}mg-{h_{cm} \over L}ma$

$F_{r}={d_{f} \over L}mg+{h_{cm} \over L}ma$

где $F_{f}$ это сила, действующая на передние колеса, $F_{r}$ это сила, действующая на задние колеса, $d_{r}$ - расстояние от ЦМ до задних колес, $d_{f}$ - расстояние от ЦМ до передних колес, $L$ это колесная база, $m$ это масса автомобиля, $g$ ускорение свободного падения (ок. 9,8 м/с). ² ), $h_{cm}$ – высота ЦМ над землей, $a$ — ускорение (или замедление, если значение отрицательное). Итак, как обычно бывает, когда автомобиль ускоряется, задняя часть обычно опускается, а передняя поднимается в зависимости от подвески. Аналогично, при торможении передняя часть опускается, а задняя поднимается.

Из-за влияния колесной базы на распределение веса автомобиля размеры колесной базы имеют решающее значение для баланса и рулевого управления. Например, автомобиль с гораздо большей весовой нагрузкой на задние имеет тенденцию к недостаточной поворачиваемости из-за отсутствия нагрузки (силы) на передние шины и, следовательно, сцепления ( трения ) с их стороны. Вот почему при буксировке одноосного автоприцепа крайне важно распределить вес прицепа так, чтобы тяга вниз на буксирный крюк составляла около 100 фунтов силы (400 Н). Аналогично, автомобиль может иметь избыточную поворачиваемость или даже «вылететь из-под контроля», если на передние колеса воздействует слишком большая сила, а на задние недостаточно. Кроме того, при повороте на шины воздействует боковой крутящий момент, который придает силу поворота, которая зависит от длины расстояния между шинами и CM. Таким образом, в автомобиле с короткой колесной базой («SWB») короткое плечо рычага, идущего от CM к заднему колесу, приведет к большей поперечной силе на заднем колесе, что означает большее ускорение и меньше времени для водителя на регулировку и предотвратить разворот или что-то еще хуже.

Колесные базы составляют основу одной из наиболее распространенных систем размерных классов транспортных средств .

Различные колесные базы на паспортной табличке

Некоторые автомобили класса люкс предлагаются с вариантами с длинной колесной базой, чтобы увеличить вместительность и, следовательно, роскошь автомобиля. Эту практику часто можно встретить на полноразмерных автомобилях, таких как Mercedes-Benz S-Class , но ультра-роскошные автомобили , такие как Rolls-Royce Phantom , и даже большие семейные автомобили , такие как Rover 75, поставлялись с версиями «лимузина». Премьер-министру Великобритании Тони Блэру была предоставлена ​​версия Rover 75 с длинной колесной базой для служебного использования. и даже некоторые внедорожники, такие как VW Tiguan и Jeep Wrangler, доступны с длинной колесной базой.

Напротив, купе некоторые автомобили- , такие как Honda Accord, обычно имеют более короткую колесную базу, чем седаны, на базе которых они произошли.

Велосипеды

Основная статья: Геометрия велосипедов и мотоциклов

Колесная база многих имеющихся в продаже велосипедов и мотоциклов настолько коротка по сравнению с высотой их центров масс , что они способны выполнять остановки и вилли .

Скейтборды

В скейтбординге слово «колесная база» используется для обозначения расстояния между двумя внутренними парами монтажных отверстий на деке. Это отличается от расстояния между центрами вращения двух колесных пар. Причина такого альтернативного использования заключается в том, что настилы продаются с готовыми отверстиями, но обычно без тележек и колес. Поэтому проще использовать готовые отверстия для измерения и описания этой характеристики настила.

Распространенным заблуждением является то, что на выбор колесной базы влияет рост скейтбордиста. Однако в этом случае длина деки будет лучшим кандидатом, поскольку колесная база влияет на характеристики, полезные на разных скоростях или местности, независимо от роста скейтбордиста. Например, дека с длинной колесной базой, скажем, 22 дюйма (55,9 см), будет медленно реагировать на повороты, что часто желательно на высоких скоростях. Дека с короткой колесной базой, скажем, 14 дюймов (35,6 см), будет быстро реагировать на повороты, что часто желательно при катании в бассейнах на заднем дворе или на других участках, требующих быстрых или интенсивных поворотов.

Железнодорожный

В железнодорожных транспортных средствах колесная база соответствует аналогичной концепции. Однако, поскольку колеса могут быть разного размера (например, на паровозе ), измерение производится между точками контакта колес с рельсом, а не между центрами колес.

На транспортных средствах, у которых колесные пары (оси) установлены внутри рамы транспортного средства (чаще всего паровозов), под колесной базой понимается расстояние между самой передней и самой задней колесной парой.

На транспортных средствах, где колесные пары установлены на тележки (американские: грузовики) , можно выделить три размера колесной базы:

• расстояние между точками поворота передней и задней тележек;
• расстояние между самой передней и самой задней колесными парами транспортного средства;
• расстояние между самой передней и самой задней колесными парами каждой тележки.

Колесная база влияет на способность железнодорожного транспортного средства преодолевать повороты. Транспортные средства с короткой колесной базой могут преодолевать более крутые повороты. На некоторых локомотивах с большей колесной базой внутренние колеса могут не иметь фланцев для прохождения поворотов.

Колесная база также влияет на нагрузку, которую автомобиль оказывает на путь, путевую инфраструктуру и мосты. При прочих равных условиях автомобиль с более короткой колесной базой представляет собой более концентрированную нагрузку на гусеницу, чем автомобиль с более длинной колесной базой. Поскольку железнодорожные линии рассчитаны на заранее определенную максимальную нагрузку на единицу длины (тонны на метр или фунты на фут), колесная база железнодорожных транспортных средств рассчитывается в соответствии с их предполагаемой полной массой. Чем выше полная масса, тем длиннее должна быть колесная база.

См. также

• Осевая колея
• Геометрия велосипеда и мотоцикла
• Сила
• Свес (автомобили)
• Статическое равновесие
• Масса
• Датчик колеса
• Колесная пара