Вопрос

Влияние и факторы, определяющие колёсную базу при проектировании автомобиля

Как изменение колёсной базы при проектировании автомобиля влияет на характеристики будущего транспортного средства (как двухколёсного, так и четырёхколёсного)? Я знаю, что чем больше колёсная база, тем ниже манёвренность (или, может быть, наоборот). На основании каких факторов будет определена и изготовлена колёсная база? Какие значения колёсной базы считаются идеальными и почему?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/8196/effects-and-factors-of-wheelbase-in-the-design-of-a-motor-vehicle

8 Комментариев

  1. Пространство, пространство, пространство. Суть большого автомобиля в том, чтобы в нём было больше пространства! Большие автомобили начинаются с увеличенной колёсной базы. Если колёсная база укорочена, задним пассажирам становится тесно. Багажник не обязательно страдает из-за уменьшенной колёсной базы. Больше всего от уменьшенной колёсной базы страдает внутреннее пространство, особенно для задних пассажиров! Все остальные факторы, характеризующие эффект от увеличения колесной базы, такие как дорожный просвет, вес, колея, подвеска, устойчивость и т. д., являются прямым следствием решения увеличить пространство. Пространство — это главное!


  1. Короткая колёсная база обеспечивает хорошую управляемость на поворотах, но плохую аэродинамику и низкую устойчивость. А длинная колёсная база обеспечивает хорошую устойчивость, но плохую манёвренность. Таким образом, одним из решений этой проблемы является увеличение ширины колеи при короткой колёсной базе, что повышает устойчивость и улучшает управляемость на поворотах.


  1. Чем длиннее колёсная база, тем мягче ход, особенно при наличии задних рессор.
    У таких автомобилей, как Land Cruiser, рессоры короче = меньше артикуляции
    = более жёсткий ход.


  1. Первый и самый важный критерий — это то, для чего будет использоваться транспортное средство и где оно будет эксплуатироваться.



    Поскольку два премьер-министра Великобритании, Джим и Тед, были очень высокого роста, мой отдел «удлинил» автомобили, чтобы у них было больше места для ног в задней части машины. Когда британский университет отправлялся на экскурсию в Гималаи, мы предоставили им Land Rover с очень большим дорожным просветом. Миссис Т. хотела, чтобы в задней части было больше «офисного пространства».



    Устойчивость в поворотах обеспечивалась за счёт перенастройки передней подвески, которая соответствовала теории Аккермана. Это гарантирует, что задние колёса будут двигаться в том же направлении, что и передние.



    Длина транспортного средства практически не имеет значения, если только речь не идёт о «растянутом лимузине» . Тогда вы едете по шоссе, как будто управляете полуприцепом.



    Длина колёсной базы всегда зависит от назначения транспортного средства.


  1. Есть два понятия, которые нужно усвоить (и которые, как мне кажется, вы уже в какой-то степени усвоили). Чем больше длина колёсной базы, тем выше устойчивость, но при этом снижается манёвренность. Кроме того, при прохождении неровностей на дороге повышается вероятность того, что автомобиль будет «приседать» (центр автомобиля будет соприкасаться с землёй), если только вы не увеличите дорожный просвет автомобиля или каким-то другим способом не увеличите его клиренс, но тогда вы потеряете часть устойчивости из-за более высокого центра тяжести. И наоборот, при уменьшении длины колёсной базы устойчивость снижается, но повышается манёвренность. Частично устойчивость можно восстановить, увеличив колею (расстояние между шинами на одной оси).



    Существует множество различных причин, по которым производитель может изменить колесную базу автомобиля.




    • Назначение: если транспортное средство будет использоваться для езды по бездорожью (с полным приводом), то его колёсная база не будет такой длинной, как если бы она была длиннее, чтобы обеспечить высокий центр тяжести. Если транспортное средство предназначено для прохождения поворотов на высокой скорости, то оно будет ниже, а колёсная база будет длиннее, с более смещённым вперёд и назад расположением колёс относительно задней части транспортного средства.

    • Эстетика: как, по мнению дизайнера, должен выглядеть собранный автомобиль?

    • Производственные затраты: при удлинении автомобиля возникают дополнительные расходы (например, на усиление рамы/подвески и повышение жёсткости), которые могут существенно повлиять на стоимость.

    • Функциональность: действительно ли автомобилю нужна более длинная колёсная база для нормальной работы? Это напрямую связано с тем, о чём говорилось ранее.

    • Внутреннее пространство: при увеличении колесной базы можно расширить внутреннее пространство.

    • Распределение веса: колёсная база сильно влияет на распределение веса в зависимости от того, где в автомобиле расположены центры осей.

    • Вес: По мере удлинения колесной базы при сохранении того же расстояния спереди / сзади от колес вес вашего автомобиля будет увеличиваться, чтобы "заполнить зазор" между колесами, а также то, что необходимо для усиления автомобиля, чтобы он мог выдерживать дополнительные нагрузки, прилагаемые для его поддержки. Если вы не будете удлинять автомобиль в целом при увеличении колесной базы, вес не увеличится, но вы потеряете в других областях, таких как пространство багажника сзади.



    Ещё кое-что, связанное с мотоциклами:




    • Устойчивость к крутящему моменту: если колесная база недостаточна для избытка мощности/крутящего момента, передняя шина всегда будет стремиться подняться во время мощного взлета. Чтобы противодействовать этому, устанавливаются более длинные задние рычаги, которые создают более длинный рычаг при том же весе, что обеспечивает мотоциклу большую устойчивость при взлете. (Это противодействует стремлению мотоцикла встать на «вилли» во время взлета).



    Это основные причины, по которым производитель выбирает колёсную базу, но не существует волшебной «формулы» для колёсной базы. Производитель сам должен решить, почему он хочет использовать колёсную базу определённой длины. Он учтёт все факторы и выберет то, что, по его мнению, лучше всего подходит для конструкции, использования, эстетики, жизнеспособности и стоимости автомобиля.


  1. Добро пожаловать на сайт. Я не совсем понимаю, как это отвечает на вопрос. Не могли бы вы дополнить свой ответ ссылками, чтобы было понятно, о чём именно вы говорите?
  1. Всегда ли вы учитываете особенности транспортного средства?? Я уверен, что вы думаете только с точки зрения потребителя...
  1. Я бы также добавил, что в электромобиле более длинная колёсная база позволяет установить аккумулятор большей ёмкости. В большинстве электромобилей используется платформа типа «скейтборд», где аккумулятор расположен на полу между осями. Чем больше пространства между осями, тем больше места для аккумуляторов.
Вы уже ответили на этот вопрос