Apa alasan setang cocok untuk sepeda motor dan setir cocok untuk mobil?

22

Apa alasan setang dipasang pada sepeda motor dan setir dipasang pada mobil?

Perhatikan bahwa cara menggunakan setang dan setir cukup mirip, tetapi setir memungkinkan rotasi yang jauh lebih banyak daripada palang pegangan saat Anda mengendalikan kendaraan.

Tolong beri saya alasan mengapa kendaraan besar harus menggunakan setir dan kendaraan ringan harus menggunakan stang?

Alasannya mungkin melibatkan alasan ilmiah, alasan keamanan atau alasan perancangan.

fronthem
sumber
ATV atau kendaraan roda empat memiliki setang dan kemudi depan. Saya pikir beberapa tank juga memiliki stang.
jjack
Sepeda motor dan autorickshaw memiliki satu roda depan yang dapat diputar dengan setang. Mereka juga cukup ringan. Mobil memiliki dua roda depan yang perlu dikemudikan. Jadi Anda akan membutuhkan kemudi rack and pinion.
Jesvin Jose
1
Setang sepeda motor memutar roda dan garpu. Kemudi mobil perlu memutar roda yang lebih berat, suspensi dll untuk massa yang lebih berat. Ada pengaruh yang terlibat: memutar kemudi satu lingkaran penuh membuat ban sedikit miring.
Jesvin Jose
Saya menyarankan agar Anda memeriksa dengan seksama deskripsi Dave Tweeds tentang bagaimana sepeda motor "mengarahkan" dalam situasi selain kecepatan rendah - relatif sedikit orang tampaknya menyadari dinamika yang terlibat dan mereka sangat penting untuk pemahaman yang tepat tentang "cara kerja kendaraan roda dua" . Ini berlaku untuk sepeda. Pada kecepatan yang sangat rendah dimungkinkan untuk memutar roda dengan "kekuatan kasar" dan Anda akan secara otomatis melakukan perubahan keseimbangan tubuh seperti yang diperlukan untuk menghasilkan "kemudi di mana Anda mengarahkan efek". Ketika kecepatan meningkatkan rasio kekuatan relatif berubah dan metode yang dijelaskan Dave mendominasi. ...
Russell McMahon
... Ini adalah tes sederhana yang (mudah-mudahan :-)) akan meyakinkan Anda. Bepergian dengan kendaraan roda dua di permukaan yang datar dengan kecepatan "masuk akal", katakanlah 10 kpj +. Lebih banyak lebih baik. Tempatkan kedua telapak tangan dengan lembut pada setang - tidak menggenggam - hanya menyentuh. Sekarang gerakkan katakan tangan kiri menjauh dari stang dan tekan dengan lembut dan perlahan dengan telapak tangan kanan terhadap stang kanan. Handlebar akan menekan kembali ke tangan Anda dengan kekuatan LEBIH dari yang Anda lakukan dan bergerak mundur ke tangan Anda dan 'mesin' akan bersandar KE HAK. Ini bertentangan dengan kebanyakan intuisi atau apa yang diharapkan kebanyakan orang.
Russell McMahon

Jawaban:

24

Sebenarnya, setang dan setir kurang sama dari yang Anda kira.

Ketika kendaraan roda dua bergerak cukup cepat untuk menyeimbangkan, roda depan tidak pernah berputar lebih dari beberapa derajat. Mekanisme utama untuk kemudi adalah condongkan kendaraan, bukan memutar roda depan.

Misalnya, untuk belok kanan, Anda benar-benar menarik secara singkat di sisi kiri stang. Hal ini menyebabkan roda untuk melacak ke kiri dari pusat massa, yang pada gilirannya menyebabkan sepeda miring ke kanan. Kemiringan inilah yang menyebabkan arah berubah, dengan tetap menjaga keseimbangan - kekuatan total pada pusat massa sepeda masih melewati bidang kontak antara ban dan jalan. Selama belokan, roda depan pada dasarnya lurus berkenaan dengan kerangka sepeda, dan itu adalah geometri bagaimana ban menyentuh jalan, dibantu oleh sedikit ketegangan pada stang kanan, yang membuat motor berputar.

Untuk keluar dari belokan, Anda menarik sedikit lebih banyak di stang kanan (bukan kiri), yang menyebabkan ban melaju ke kanan, membawa mereka ke arah yang lebih vertikal sehubungan dengan pusat massa. Ini menyebabkan sepeda berhenti bersandar dan berhenti berputar.

Ini sangat intuitif ketika menggunakan setang, kebanyakan orang bahkan tidak memikirkan detail apa yang sebenarnya terjadi.

Satu-satunya saat Anda mengarahkan sepeda dengan menggerakkan setang dalam jumlah besar adalah ketika Anda bergerak sangat lambat sehingga Anda memiliki satu atau kedua kaki di tanah (memegang sepeda secara vertikal) dan mencoba bermanuver di tempat yang sempit.


Poin tambahan dalam menanggapi komentar:

Pengendara sepeda yang tidak berpengalaman dengan kecepatan rendah akan memutar setang dengan liar ke belakang dalam upaya mempertahankan keseimbangannya, tetapi saya tidak akan menyebutnya "setir". Alasan utama kendaraan roda dua tetap tegak adalah efek gyroscopic dari roda depan yang berputar. Jika sepeda harus mulai bersandar, roda akan mengalami kekuatan yang mengarahkannya ke arah lean, yang mengoreksi lean. Jika sepeda bergerak lambat, efek ini sangat berkurang, dan pengendara diharuskan menggunakan stang untuk menjaga keseimbangan.

Juga, pada sepeda, pengendara biasanya 90% atau lebih dari massa sistem (pengendara sepeda +), dan pengendara yang berpengalaman dapat menyetir hanya dengan menggeser beratnya tanpa menyentuh stang sama sekali. Pada sepeda motor, pengendara mungkin hanya sekitar 25% dari total berat atau kurang, yang membuat menggunakan stang cukup banyak wajib.

Dave Tweed
sumber
+1. Ini adalah gagasan "Countersteering".
tc
4
@DaveTweed - efek gyroscopic sangat sedikit hubungannya dengan keseimbangan pada sepeda. Dalam satu percobaan , sepeda dirancang untuk meniadakan efek giroskopik, namun masih bisa dinaiki. Bahkan untuk mengendarai tangan-bebas, geometri sepeda adalah efek yang paling signifikan, bukan efek gryoscopic.
Johnny
1
@ DaveTweed: Ada juga percobaan yang dilakukan dengan sepeda dengan roda kecil (1 inci?) Yang stabil. Anda tidak perlu efek giroskopik agar sepeda stabil. Anda hanya perlu memajukan roda depan sedikit.
slebetman
2
@ DaveTweed Terima kasih atas hasil edit saya bisa lebih jelas tapi saya tidak bermaksud menggunakan setang untuk menyeimbangkan sepeda, tetapi (sangat) kemudi kecepatan rendah. Mungkin saya telah menghabiskan terlalu banyak minggu lalu naik di jalur yang digunakan bersama pejalan kaki, tetapi tes cepat pagi ini + pengamatan menunjukkan bahwa pada <~ 5km / h lean tidak terlihat dan kemudi mendominasi. Sekitar dua kali bahwa lean dominan, tetapi saya (tidak ada pengamatan untuk yang satu ini) masih kemudi sedikit ke belokan. Dengan kecepatan tinggi persis seperti yang Anda katakan. Ini mungkin tidak relevan dalam konteks asli sepeda motor.
Chris H
3
@DaveTweed: Efek giroskopik membantu, tetapi tidak membentuk stabilitas pada sepeda / sepeda motor.
DevSolar
8

Mobil, yang lebih berat, membutuhkan tenaga yang lebih besar untuk mengemudi, yang disediakan dengan mengarahkan roda kemudi ke bawah sehingga diperlukan beberapa belokan dari kunci ke kunci.

Ada mobil dengan kemudi tiller , diwarisi dari praktik berperahu pesiar tidak diragukan lagi (hanya mundur), di mana panjang tiller memberikan daya ungkit yang cukup sebagai gantinya.

Saya tidak tahu bagaimana putaran mereka dibandingkan dengan orang-orang sezamannya, atau kekerasan macam apa yang dilakukan pengemudi kepada penumpang kursi depan dalam prosesnya, tetapi gagasan itu tampaknya tidak benar-benar cocok!

Brian Drummond
sumber
memutar lingkaran dapat dihitung dengan menggambar garis melalui poros belakang dan poros depan pada defleksi maksimal kemudian mengukur seberapa jauh kendaraan dari titik persimpangan. Pada kendaraan ini tampaknya 2 lebar kendaraan jauh dari roda dekat.
ratchet freak
Jika museum memungkinkan Anda untuk mendorong anakan ke defleksi penuh ...
Brian Drummond
Tampaknya akan ditampilkan dengan defleksi praktis maksimum untuk pengemudi di sisi kiri
ratchet freak
5

Saat menyetir mobil, tergantung pada tingkat belokannya, terkadang perlu untuk memutar setir melalui busur besar. Lebih mudah untuk melakukan ini menggunakan roda kemudi melingkar, terutama ketika roda harus diserahkan tangan. Ini tidak dapat dilakukan dengan mudah dengan roda kemudi setengah lingkaran, roda kemudi tipe pesawat atau jika setang digunakan.

Setang pada sepeda motor jarang dibelokkan ke sudut busur maksimum bahwa roda mobil diputar. Juga, pada kurva radius besar pengendara sepeda motor menggunakan sudut tubuh mereka untuk bersandar ke kurva untuk membantu kemudi. Namun pengemudi mobil, hanya memiliki setir untuk menyetir mobil, menggerakkan tubuh mereka tidak melakukan apa pun pada setir.

Pengendara sepeda motor terpapar elemen saat mengemudi dan mereka harus menyeimbangkan pada dua roda sempit dan duduk di kursi sempit. Sedikit lilitan batang pegangan dapat menyebabkan konsekuensi yang lebih buruk bagi pengendara sepeda motor daripada sedikit putaran kemudi yang sama di dalam mobil.

Saat memegang setang, pengendara membentuk satu puncak segitiga yang meningkatkan stabilitas pengendara. Jika sepeda motor memiliki pengendara setir tidak akan memiliki tingkat stabilitas yang sama dengan yang mereka lakukan dengan setang. Selain itu, mencoba mengarahkan setir sambil menyeimbangkan pada dua roda sempit meminta masalah. Ini akan mengurangi stabilitas pengendara karena berbagai otot dalam tubuh digunakan ketika memutar handle bar untuk memutar roda di bidang yang sama; otot-otot tertentu di tubuh.

Konfigurasi standar untuk mobil yang diproduksi massal adalah empat roda di tanah, ini konfigurasi yang stabil dan seimbang. Juga, pengemudi mobil duduk di kursi yang lebih luas, dibandingkan dengan pengendara sepeda motor. Pengemudi mobil berada dalam situasi mengemudi yang stabil ketika mereka mengemudi. Mengemudi mobil lebih mudah untuk mengendalikan mobil menggunakan setir daripada jika mereka harus menggunakan setang.

Fred
sumber
2
Tambahkan gesekan mekanis biasa. Putar roda kemudi mobil tanpa power steering ketika mobil tidak bergerak. Mengistirahatkan dua roda lebar dengan kuat dan dibebani oleh mesin untuk mengubah sudut yang sama akan membutuhkan seorang atlet jika tidak menggunakan transmisi yang mengubah belokan yang jauh lebih lebar menjadi lebih kecil. Tidak ada masalah dengan motor.
SF.
Saya tidak percaya pengendara bersandar untuk berbelok. Sebaliknya, condong adalah konsekuensi dari countersteering untuk memasuki tikungan. Momentum sudut dan linier sepeda motor pada kecepatan tinggi menyiratkan bahwa bersandar akan berdampak kecil dalam mengganggu keseimbangan sepeda motor.
tc
4

bersiap-siap!

Jumlah tenaga yang dibutuhkan untuk memperbaiki roda depan mobil pada kecepatan rendah sangat tinggi sehingga ada mekanisme rack dan pinion untuk memungkinkannya dilakukan oleh pengemudi berkekuatan rendah sekalipun.

Ini bukan masalah dengan power steering - dan ada beberapa mobil di tahun 1950-an yang memiliki setang, NAMUN ternyata terlalu mudah bagi pengemudi untuk secara tidak sengaja melakukan perubahan yang keras dengan kecepatan

Seperti halnya sepeda motor, begitu sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tinggi, perubahan kemudi menjadi minimal.

Untuk alasan ini (keselamatan), sistem kemudi power steering setang dengan cepat berhenti digunakan pada mobil yang mendukung pengaturan roda gigi yang membutuhkan perubahan besar sudut roda untuk melakukan perubahan sudut roda depan.

Keselamatan juga mengapa penyeleksi tombol-tekan gearbox otomatis dicoba dan kemudian dijatuhkan. Jauh lebih mudah untuk memasang penguncian pada tuas untuk mencegah mobil digeser dari (D) ke kiri (R) terbalik saat bergerak.

Dengan sistem elektronik, penyeleksi tombol dapat membuat comeback karena interlock mekanis yang kompleks tidak lagi diperlukan dan solenoid akan melakukan pekerjaan.

Mungkin juga bahwa dengan sistem kemudi yang peka terhadap kecepatan dan kontrol elektronik, pengaturan stang dapat dikerahkan dengan aman - namun demikian sangat tidak tradisional sehingga mungkin akan menjadi risiko asuransi utama karena pengemudi membuat kesalahan fatal dengan cepat.

stoatwblr
sumber