شعاع چرخش خودرو به یک نیم دایره اشاره دارد که هنگام انجام مانور ، وسیله نقلیه را توصیف می کند. در این حالت ، فرمان کاملاً در یک جهت یا جهت دیگر چرخانده شده است. دانستن این پارامتر برای تعیین اینکه آیا ماشین قادر به روشن کردن کامل در یک قسمت خاص از جاده است یا راننده باید چندین بار از سرعت اول به عقب تغییر کند ، لازم است.
شعاع چرخش خودرو چیست؟
پیچیدن در رانندگی شهری یکی از مهم ترین بخش های رانندگی است. هنگام عبور از معابر تنگ، خروج و یا ورود به کوچه ها، دوربرگردان ها، پارکینگ ها و بسیاری از مکان های دیگر نیاز است تا فرمان را بچرخانیم و جهت خودرو را عوض کنیم، از این رو فاصله بین محور عقب و جلو (Wheelbase) در هر خودرو می تواند مشخص کند که چه زاویه ای از فرمان می تواند پاسخ گوی نیاز ما باشد.
اگر فرمان هر خودرو را کاملاً به یک سمت بچرخانیم و حرکت کنیم، یک مسیر دایره ای را می پیماییم که دارای دو شعاع است. دایره اول مسیر طی شده توسط چرخ درونی و دایره دوم مسیر طی شده توسط چرخ بیرونی است، شعاع دایره بزرگ تر شعاع چرخش (Turning Radius) نام دارد و اختلاف شعاع این دو دایره نیز فاصله بین دو چرخ جلو یا عقب خودروست.
آنچه در شعاع چرخش تأثیر می گذارد
هنگام چرخش 360 درجه ، هر دستگاه یک دایره بیرونی و داخلی را "ترسیم" می کند. با فرض چرخش در جهت عقربه های ساعت ، دایره بیرونی توسط لاستیک های سمت راننده و دایره داخلی توسط لاستیک های سمت راست توصیف می شود.
محاسبه شعاع چرخش خودرو
شعاع چرخش ، شعاع کوچکترین دایره ای است که یک خودرو برای 180 درجه چرخیدن روی آن حرکت می کند . این عدد با توجه به فاکتورهای مختلفی در یک خودرو تغییر می کند .برای محاسبه ی این شعاع از فرمول زیر استفاده می کنیم
شعاع چرخش = (طول محور چرخ ها تقسیم بر 2 )+( فاصله ی بین محور عقب و محور جلو تقسیم بر متوسط زاویه ی چرخ های جلو )
شعاع چرخش (Turning Radius) هر خودرو همان شعاع دایره بزرگ تر است که توسط خودرو، هنگامی که فرمان کاملاً به یک سمت چرخانده شده است، پیموده می شود. این شعاع با استفاده از فرمولی به دست می آید که در این فرمول نیاز است تا فاصله بین محور جلو و عقب (Wheelbase) و همچنین زاویه پیموده شده توسط خودرو را داشته باشیم تا بتوانیم شعاع چرخش خودرو را به دست آوریم.
D = 2W/sin(α) = ۲R
در فرمول بالا W فاصله بین محور جلو و عقب (Wheelbase) و α زاویه پیموده شده توسط خودروست. پس از قرارگیری این اطلاعات در فرمول بالا در نتیجه D حاصل می شود که قطر چرخش (دو برابر شعاع چرخش) خودروست.
هر چه شعاع چرخش کم تر باشد، خودرو راحت تر و به میزان بیش تری می پیچد، یعنی اگر در یک فضای مشخص، دو خودرو با دو شعاع چرخش مختلف داشته باشیم، می بینیم خودرویی که شعاع چرخش کم تری دارد، راحت تر و به اصطلاح با تلاش کم تری می تواند از آن فضا خارج شود.
شعاع چرخش خودرو در طراحی خودرو
طراحی خودروهای معمولی با شعاع چرخش کم تر، هنگام رانندگی درون شهری بسیار به راننده کمک می کند، علاوه بر خودروهای درون شهری، طراحی خودروهای آفرودی با شعاع چرخش کم تر نیز می تواند بسیار مفید باشد، زیرا هر چه خودروهای آفرودی زاویه چرخش کوچک تری داشته باشند، بهتر می توانند از مسیرهای صعب العبور گذر کنند و همچنین چون فاصله محوری آن ها کم تر است، احتمال برخورد موانع با زیر خودرو نیز کم تر می شود.
از سویی، با کاهش فاصله بین محورهای عقب و جلو، تعادل خودرو افت می کند و این قضیه می تواند بسیار خطرآفرین باشد. به همین دلیل است که خودروهای آفرودی را اغلب با فاصله محوری زیاد انتخاب می کنند و سپس ارتفاع آن را زیاد می کنند تا موانع موجود به زیر خودرو برخورد نکنند.
به طور کلی میانگین شعاع چرخش در خودروها بین ۱۰ تا ۱۲ متر است. در برخی از کشورها خودروسازان موظف اند خودروهای شهری خود را طوری طراحی کنند که شعاع چرخش آن ها از یک مقدار تعیین شده فراتر نرود، برای مثال، ماکسیمم شعاع چرخش در خودروهای شهری تولیدشده در آلمان ۱۲٫۵ متر است.
از سویی، در کشوری مانند هند، به علت تراکم بسیار بالای جمعیت و همچنین مشکل فضای پارک، خودروسازان اول آن کشور، شرکت های تاتا (Tata) و ماروتی (Maruti) تصمیم گرفتند تا برای حل این مشکل، خودروهایی با فاصله محوری بسیار کم تولید کنند تا با عبور آن ها در سطح شهر، ترافیک کم تری برای پارکینگ ها و خیابان ها به وجود آید.
سایز این خودروها به حدی کم است که خودروهای تولیدشده توسط آن دو شرکت به عنوان کوچک ترین خودروهای درون شهری شناخته می شوند. برخی از خودروهای این دو شرکت، مقام اول تا هشتم را در رده بندی خودروهایی با کوچک ترین شعاع چرخش را در اختیار دارند.
میانگین شعاع چرخش در خودروهای بزرگ تر مانند خودروهای باری و مسافربری بیش تر از ۱۲ متر است. در این تیپ از خودروها بر حسب نیازشان شاهد شعاع چرخش های متفاوت هستیم. برای مثال، در خودروهای مسافربری مانند مینی بوس و یا کامیونت ها این مقدار کم تر است و در اتوبوس ها، کامیون ها و تریلر ها این مقدار بسیار بیش تر است.
علت ایجاد صدا هنگام چرخاندن فرمان خودرو
