Какие факторы могут помочь машине перевернуться на повороте?

Я не уверен, что это правильное место, чтобы задать его, но это вопрос, над которым я подумал сегодня, и это вызвало у меня некоторое любопытство, чтобы понять. Представьте, что автомобиль будет поворачивать, мы можем сказать, что поворот немного тугой, какие факторы могут помочь ему перевернуться? Меня интересовали некоторые аспекты:

  1. если у автомобиля есть масса, у него есть инерция, поэтому, когда он изгибается, он стремится сохранить движение в том же направлении, что и за мгновение до поворота. верно? Таким образом, если у автомобиля больше масса, у него больше инерция, а поскольку есть трение, то более тяжелый автомобиль перевернется легче, чем более легкий, учитывая, что все остальные возможные переменные равны.

  2. Центр тяжести, машина с более высоким центром тяжести будет легче переворачиваться. Вся инерция автомобиля, распределенная на большую высоту, будет дальше от шин (где действует трение), создавая угловой момент.

  3. Автомобиль тонкий, потому что его поверхность меньше соприкасается с землей;

  4. Машина становится легче. Это противоречит тому, что я сказал в «а»), но более тяжелую машину труднее сойти с дороги. Более легкая машина имеет большую неустойчивость.

Я ошибаюсь? В чем я не прав? Что вы думаете?

Спасибо за помощь. :)

Ответы (4)

Позвольте мне ответить на ваш вопрос наоборот, потому что я был в машине, которая перевернулась, и это нехорошо. Итак, вот способы, которые я могу придумать, чтобы не переворачиваться, но если вы хотите перевернуться, сделайте наоборот :)

Чем быстрее он движется, тем больше вероятность того, что нестабильность любого рода будет усиливаться, и тем меньше времени у водителя будет, чтобы вернуть его под контроль.

Самый низкий c. г. вы можете добиться лучшего. Ярким примером являются автомобили F1.

Масса работает в обе стороны. Если нестабильность возникает ниже определенной скорости, она может ослабить колебания, но выше этой скорости она может усугубить ситуацию.

Добавление/модификация крыльев с аэродинамическим профилем и эффект Вентури правильно спроектированного днища могут иметь огромное значение. Я уверен, вы знаете, что автомобили F1 теоретически могут легко проехать по крыше туннеля, поскольку у них очень большая прижимная сила.

Из комментариев BowlofRed.

Липкие шины/высокое трение увеличивают вероятность переворота (на ровном асфальте). Если шины начинают проскальзывать, то силы, способные опрокинуть автомобиль, уменьшаются. У большинства седанов шины будут проскальзывать задолго до того, как силы нарастут до такой степени, что станет возможным опрокидывание.

Водитель с быстрой реакцией.

Чрезмерное линейное ускорение также может привести к перевороту автомобиля, что очевидно в дрэг-рейсинге. youtube.com/watch?v=NMM4SB1xzv0

Начертите диаграмму сил автомобиля, включающую силу тяжести, направленную вниз в центре масс (обозначим ее как «1», и все остальные силы могут быть относительными к ней), нормальные силы, направленные вверх на каждую шину, и статическую силу бокового трения на шине. шины. Силы должны суммироваться с чем-то, что задано заранее, боковой силой, необходимой машине для поворота. Вы можете просто рассматривать это последнее как «x», переменную, которую вы проворачиваете до тех пор, пока машина не перевернется. Решите для всех других сил в единицах «1». Затем все они должны в сумме составить x, указывающий вбок. Ключевым ограничением для того, чтобы автомобиль не перевернулся, является то, что общий крутящий момент должен быть равен нулю. Но когда x становится настолько большим, что нормальные силы, действующие на внутренние шины, становятся равными нулю, это место, где автомобиль находится на грани опрокидывания. Угол от центра масс к внешним колесам является ключевым, так что именно здесь вступают в действие упомянутые вами факторы - ширина автомобиля и высота его центра масс. (Я не включаю силы от воздуха, хотя другие упоминали, что это может иметь значение. Также хорошо, что может быть ограничение на размер силы трения, которая может защитить от опрокидывания, но, возможно, за счет аварии. в дерево!)

Между прочим, если вы запишете силы, то увидите, что масса автомобиля не играет никакой роли — при заданной скорости и повороте масштаб х относительно 1 — это все, что имеет значение, и это не будет зависит от массы, зависит только от v*v/rg, где v — скорость автомобиля, r — радиус поворота, g — ускорение свободного падения. Но это показывает, что на Луне у вас больше проблем с опрокидыванием — при прочих равных условиях скорость должна быть меньше квадратного корня из g Луны по сравнению с g Земли.

Есть несколько факторов, которые могут увеличить вероятность опрокидывания автомобиля на повороте. К ним относятся:

  • центростремительное ускорение автомобиля, т. в 2 / р . Чем выше скорость автомобиля и чем меньше радиус при данной скорости, тем больше вероятность того, что автомобиль перевернется.
  • Центр тяжести автомобиля. Чем выше центр тяжести, тем больше вероятность того, что автомобиль перевернется.
  • Является ли дорога «увенчанной». В целях дренажа дороги не ровные, а слегка изогнутые, с высшей точкой в ​​центре дороги. Это приводит к тому, что автомобили имеют небольшой «наклон наружу» при движении по кривой, что увеличивает вероятность переворота.
  • Является ли дорога «наклонной». Кривые с наклоном придают автомобилю «внутренний наклон» при повороте на повороте и уменьшают вероятность переворота.
  • Сильный боковой ветер, дующий снаружи кривой, увеличивает вероятность переворота.
  • Колея на обочине будет иметь тенденцию «захватывать» внешние шины при повороте, что снова увеличивает вероятность переворота.
  • Любой существенный объект, на который вы наедете «внутренними» шинами, поднимет сторону автомобиля, которая находится внутри поворота, что опять же увеличивает вероятность опрокидывания.
  • Если вы потеряете самообладание в середине поворота и нажмете на тормоза, это определенно заставит машину «раскачиваться» к внешней стороне поворота, увеличивая вероятность переворота.

Любая из вышеперечисленных причин увеличивает риск переворота, а если одновременно возникают две или более, риски усугубляются. Надеюсь, вы будете использовать приведенную выше информацию, чтобы избежать переворота, а не вызвать его, потому что (как упоминается в другом постере) внутренняя часть автомобиля не такая мягкая, когда вы отскакиваете назад и вперед от стен автомобиля.

Когда час / б > г р / в 2 где час высота центра масс над землей и б составляет половину расстояния между колесами, машина переворачивается.