Efecto de conducir un automóvil a alta velocidad

Supongo que el ángulo del volante en un automóvil es aproximadamente proporcional a la curvatura y, por lo tanto, inversamente proporcional al radio de giro.

Cuando conduzco despacio y quiero girar el automóvil, tengo que girar el volante en un ángulo muy grande para que gire en un tiempo razonable, a veces girando el volante hasta el final del recorrido para que se mantenga. a un pequeño radio de giro.

Si conduzco rápido, apenas tengo que girar el volante para que el auto gire. Lo cual tiene sentido, porque el radio de giro es mucho mayor.

Entonces, esta es mi pregunta: ¿qué sucede si conduzco por la carretera a 65 MPH y gira el volante lo más fuerte que puedo?

  • ¿Llegaría el volante al final de su recorrido con un ángulo menor?
  • ¿El volante sería demasiado difícil de mover y me impediría hacer algo estúpido?
  • ¿el coche se volcaría?
  • ¿El coche patinaría?

Por razones obvias, no quiero probar esto yo mismo.

Respuestas (4)

Independientemente de si conduce a 65 mph o 1 mph, siempre que su ángulo de dirección sea el mismo, viajará por el mismo camino. (Por supuesto, en la vida real se debe considerar el subviraje o el sobreviraje)

Sin embargo, debido a la aceleración centrípeta mucho mayor experimentada, donde es proporcional al cuadrado de la velocidad,

a C = v 2 r

Encontrarás que la fuerza centrípeta será mucho mayor.

La velocidad máxima a la que el automóvil puede negociar el giro es v metro a X 2 = m gramo r , dónde m es el coeficiente de fricción.

Si viaja a 65 MPH con la rueda bloqueada hacia un lado, su v probablemente excedería v metro a X , y su automóvil ya no tendrá suficiente tracción para negociar la curva y patinar fuera de la curva.

Buen comienzo. Es posible que desee ampliar su respuesta para discutir bajo qué circunstancias el automóvil se volcaría en lugar de patinar (que era parte de la pregunta), y tal vez incluir por qué el Ford Explorer era propenso a esto cuando la recomendación de presión de los neumáticos era más baja de lo que es. hoy... (no en la pregunta, pero es un punto interesante para reflexionar cuando piensas en lo que se necesita para voltear un auto).
Puede tomar la distancia de frenado para calcular el coeficiente de fricción

Esta es una prueba real que realizan los fabricantes de automóviles y las compañías de neumáticos. Se llama la prueba de "paso a paso". Pero normalmente no se hace con bloqueo total (el ángulo máximo de dirección). Normalmente, se instalan topes mecánicos temporales en el sistema de dirección para detener el ángulo de dirección en un punto deseado determinado por los ingenieros. (Fuente: soy gerente de pruebas de ingeniería para una compañía automotriz).

Honestamente, no sé qué sucedería si se bloqueara por completo a alta velocidad, ¡pero recomiendo encarecidamente que no lo intente! Sin embargo, es divertido especular. Primero, sí, absolutamente podría girar el volante por completo. Pero en la carretera ya estarías fuera de la carretera antes de girar tanto el volante, a menos que pudieras girarlo muy rápido. Si asumimos que hay suficiente espacio para que permanezca en el pavimento (es decir, más como una pista de deslizamiento gigante que una autopista), entonces dependerá de qué tan rápido gire el volante. Si lo gira lo suficientemente rápido, lo más probable es que patine, en la mayoría de los automóviles. Sin duda habría un montón de neumáticos chirriando. Si girara el volante lo suficientemente lento, en la mayoría de los automóviles de pasajeros entraría en una curva en una condición de subviraje severo, es decir, las ruedas delanteras estarían ladeadas con fuerza, chirriando como diablos, y las ruedas traseras simplemente las seguirían alrededor de la curva. En los autos más deportivos (Porsche con motor trasero, por ejemplo) o en muchos autos de carrera, es probable que termine dando un trompo incluso si gira el volante lentamente.

Por experiencia, sí, si el conductor gira demasiado rápido, mientras conduce demasiado rápido, el automóvil simplemente no podrá empujar el automóvil hacia adelante en relación con la dirección de las ruedas, y el automóvil promedio no podrá desviar la fuerza. en cualquier lugar que no sea la dirección de viaje anterior, ya que es donde se indujo el impulso antes, y el automóvil se volteará, ya que esa es la forma más fácil de superar la fricción entre el suelo y los neumáticos.

"accidente de coche en un Dacia Logan

¿Llegaría el volante al final de su recorrido con un ángulo menor?
NO. el rango de recorrido de la rueda se establece mediante piezas mecánicas en la cadena. No saben lo rápido que vas. Se ha hablado de "dirección por cable" donde una computadora lee el ángulo del volante y decide cuánto mover las ruedas delanteras. A diferencia del acelerador, no conozco un automóvil que haga esto, pero podría haber algunos. ¿El volante sería demasiado difícil de mover y me impediría hacer algo estúpido? NO. la fuerza sobre la rueda es bastante ligera. ¿el coche se volcaría? ¿El coche patinaría?
No es una mala aproximación suponer que los neumáticos pueden hacer un cierto gramo nivele en la dirección que desee (a baja velocidad limitada por el recorrido de la dirección). En terreno plano si el CG es lo suficientemente alto y el gramo el nivel es lo suficientemente alto, rodarás. Si el CG es bajo o el gramo el nivel es bajo, te deslizarás. Si conduce sobre una rampa con los neumáticos interiores, puede aumentar la probabilidad de rodar. Antes de que los neumáticos pierdan toda la tracción, funcionan con un ángulo de ataque alto, donde aplican fuerza perpendicular a la orientación, pero se mueven fuera de la orientación. Es posible que haya leído sobre el sobreviraje y el subviraje. El sobreviraje ocurre cuando las llantas delanteras se sostienen mejor que las llantas traseras (operando en un ángulo de ataque más pequeño). El automóvil tiende a apuntar hacia la curva y el conductor debe corregir eso.