Calaf
Вчера 22:16
Какая часть автомобиля наклоняется внутрь при повороте?
Когда автомобиль поворачивает налево, центробежная сила переносит большую часть веса автомобиля на правые колёса. И всё же, если посмотреть на мчащиеся автомобили, можно заметить, что левая передняя часть автомобиля находится ближе к земле. Какой элемент конструкции автомобиля этому способствует?
Обновить
Мотивация для этого вопроса следующая. Если посмотреть на любой эскиз автомобиля, особенно на его днище, то можно заметить, что торсионная подвеска довольно заметна. Однако диаметр типичного торсиона настолько мал, что непонятно, как он может что-то останавливать, когда приложенная сила (да, это физика!) составляет тонну металла. Теперь у меня наконец-то есть гипотеза (физическая + инженерная). Торсионная подвеска каким-то образом уменьшает влияние центробежных сил. Верно ли это? Действительно, гоночные автомобили почти не кренится, но обычные седаны кренятся довольно сильно, причём крен происходит внутрь поворота, а не наружу, как можно было бы ожидать. Связано ли это как-то с торсионной подвеской? Если да, то как? Если нет, то с чем? (в качестве домашнего задания: продолжите поиск информации о том, что произойдёт с автомобилем, если убрать торсионную подвеску, желательно теоретически, а не эмпирически).
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/46378/what-part-of-a-car-makes-it-tilt-to-the-inside-of-a-turn
Да, более жёсткий торсион (он же стабилизатор поперечной устойчивости) уменьшит перенос веса.
Допустим, вы поворачиваете налево: когда автомобиль начинает поворачивать, вес смещается вправо, и правая подвеска (пружина + стойка) начинает сжиматься из-за дополнительной нагрузки. При сжатии подвески стабилизатор поперечной устойчивости также прижимается к земле. В зависимости от жёсткости стабилизатора поперечной устойчивости часть этой направленной вниз силы будет передаваться с правой стороны стабилизатора на левую. Эта переведённая сила заставит левую подвеску принять на себя часть нагрузки, которая в противном случае была бы передана правой пружине/амортизатору.
Для наглядности приведу гипотетические цифры: скажем, при резком повороте влево нагрузка на правое колесо увеличивается на 500 фунтов, а жёсткость пружины составляет 250 фунтов на дюйм.
Без стабилизатора поперечной устойчивости вся нагрузка будет приходиться на правую подвеску, которая сожмётся на 2,0 дюйма. Если автомобиль оснащён штатным стабилизатором поперечной устойчивости, то, скажем, 5 % этой нагрузки будет приходиться на левую подвеску, поэтому правая подвеска сожмётся на 1,9 дюйма, а левая — на 0,1 дюйма. Теперь предположим, что вы установили комплект регулируемых стабилизаторов поперечной устойчивости Eibach (например, такие, как на моём автомобиле c:). Самая жёсткая настройка — около 25 %, то есть правая подвеска будет сжиматься на 1,5 дюйма, а левая — на 0,5 дюйма, что визуально делает автомобиль более ровным, а также обеспечивает лучшее сцепление с дорогой для левой шины (и снижает нагрузку на правую шину), позволяя автомобилю быстрее проходить повороты.