¿Por qué las ruedas traseras no se colocan en la parte trasera extrema de un autobús?

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En algunos autos, he notado que las ruedas traseras están ubicadas en la parte trasera extrema del vehículo. Sin embargo, he notado que las ruedas traseras de los autobuses siempre están ubicadas aproximadamente a un cuarto del camino hacia adelante desde la parte trasera. ¿Cuál es la razón para esto?

mechanical-engineering automotive-engineering Biju
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Estoy seguro de que hay muchos factores, pero uno importante es que cuanto más atrás están las ruedas, más grande debe girar el autobús.
Ethan48
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En bastantes autos, las ruedas traseras están "siempre ubicadas aproximadamente a un cuarto del camino hacia adelante desde la parte trasera". Llamemos a esos autos una finca. Los estados son largos y tienen una gran carga útil, al igual que los autobuses. Y ahora compare nuevamente con un automóvil con el eje trasero al final del vehículo, como un Aygo. ¿Ver la diferencia?
Alexander
¿Es relevante el hecho de que la mayoría de los autobuses tienen velocidad limitada? Me imagino que podría no ser una buena idea usar esto en un vehículo de carretera de alta velocidad, pero sé después de hablar sobre ingeniería y física.
Dom

Respuestas:

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Algunas ideas:

  • Distribución de carga de la rueda : la carga es mayor en las ruedas traseras que proporcionan la potencia; Más fuerza en los delanteros no aporta ningún beneficio y proporcionaría menos tracción.
  • Mejor maniobrabilidad al tener una distancia entre ejes más corta.
  • Mejor despeje del suelo en algunas condiciones, especialmente para los baches y / o en una pendiente ascendente, por ejemplo.
  • Mejor conducción : las ruedas delanteras ahora giran un punto más cerca del CG que con las ruedas traseras. No es bueno con la dinámica del vehículo, pero esto parece mejor que la parte trasera 'detrás'.
  • Estructural : como han señalado algunas personas, es mejor equilibrar los pesos a cada lado del eje (vigas de pensamiento). Tiene (básicamente) una carga puntual para el motor y una carga distribuida para el resto del autobús. En lugar de colocarlo todo en un lado, puede distribuirlo para reducir la carga final.
BeyondLego
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Lo anterior es excelente desde el punto de vista de la física, pero desde el punto de vista de la ingeniería hay factores que limitan la longitud total de la transmisión.
ja72
La distribución de la carga también disminuye el desgaste de los neumáticos. Lo que dices, @mikefoxtrot
Biju
De todos modos, las personas experimentan más sacudidas o conmociones al sentarse en los asientos traseros.
Biju
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@ ja72: Existen técnicas para extender dravetrains a carreras muy largas. Después de todo, hemos estado construyendo botes con ejes de transmisión súper largos por años. La física hace que sea preferible una transmisión más corta. Al igual que todos los puntos anteriores.
slebetman
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Puede tener un eje hueco largo de gran diámetro (para rigidez y bajo peso) en un barco, pero las limitaciones de tamaño limitan el diámetro en un autobús. Entonces, para obtener la rigidez deseada, debe reducir la longitud.
ja72
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Creo que una de las razones es estructural. La parte inferior del autobús es como un puente con una larga viga de acero que corre a lo largo, y si los soportes están en los extremos, las tensiones y deflexiones serían demasiado altas. Al mover las ruedas más hacia el centro de gravedad, se reduce la flexión del centro del autobús.

Además, el eje de transmisión puede ser más corto, lo que significa menos flexión y menos desgaste.

ja72
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En el Reino Unido, los autobuses suelen tener su motor en la parte trasera, por lo que alejar las ruedas de allí aumenta la longitud del eje de transmisión.
David Richerby
Esos británicos, con sus tornillos izquierdos ... ;-)
ja72
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Los tramos más cortos sin soporte requieren menos metal, lo que reduce el costo y el peso, al tiempo que conserva la resistencia estructural. Esto, combinado con las mejores características de manejo (particularmente en lo que respecta a doblar esquinas cerradas y correr el costado del autobús hacia personas y postes) significa que la mejor posición para las ruedas traseras está bien lejos de la parte trasera y más cerca (pero no directamente debajo ) el centro de gravedad cuando se carga con pasajeros.
Adam Davis
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La carga del eje delantero es una consideración importante. Es difícil cargar mucho peso en un eje que gira, ya que está limitado de manera efectiva a ruedas individuales y desea minimizar la asistencia eléctrica necesaria para girar el volante.

sj0h
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La respuesta es una combinación de factores. El peso tiene mucho que ver con el posicionamiento del eje trasero. Si asume que el autobús tiene una carga completa de pasajeros, querrá la potencia de las ruedas traseras más cercanas donde haya peso. Los autobuses más grandes tienen ejes / ruedas duales para acomodar el peso extra, pero la posición de los ejes a menudo sigue siendo la misma. Algunos camiones pesados ​​de doble rueda tienen el eje trasero más cerca de la parte trasera del vehículo para compensar las cargas que llevarán. (remolques, vehículos recreativos, etc.). Los autobuses de pasajeros convencionales necesitan una distancia entre ejes más corta y un eje trasero único de servicio pesado. Es un compromiso entre peso, conducción y ahorro de combustible.

Mark S. Cogan
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Hay muchos factores, pero diría que los dos factores principales son:

  • Longitud del eje de transmisión: un eje de transmisión muy largo causa varios problemas de ingeniería, por lo que existe cierta presión para minimizar la longitud.
  • Maniobrabilidad : las distancias entre ejes más largas causan problemas principalmente al hacer giros en espacios reducidos. Cuanto más larga sea la distancia entre ejes, mayor será la diferencia entre la pista de las ruedas delanteras y las ruedas traseras. Entonces, los frentes doblan bien en la esquina, pero las ruedas traseras suben sobre la acera y sacan el poste de luz.
usuario1206
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En el Reino Unido, los autobuses suelen tener el motor en la parte trasera, por lo que mover las ruedas traseras hacia adelante aumenta la longitud del eje de transmisión. Pero las ruedas traseras todavía están a cierta distancia de la parte trasera del autobús.
David Richerby
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Piense en cómo apoyaría una viga larga y flexible (o una regla de 30 cm, si lo prefiere). Si coloca los soportes en los extremos, la viga se hundirá en el medio; pero si coloca los soportes a 1/4 y 3/4 de la longitud, el peso de la viga entre los soportes se compensará con el peso de la viga fuera de los soportes.

Por supuesto, hay muchos otros factores involucrados en el diseño de un vehículo, pero los autos pequeños con ruedas justo al final son las rarezas.

Steve
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Es muy probable que sea una combinación de razones.

Comportamiento de dirección e interrupción del tráfico:

Tener el eje al final del autobús:

Cambiará drásticamente el comportamiento o los requisitos de dirección al hacer que los ejes delantero y trasero del autobús conduzcan a lo largo de un radio más pequeño o un giro más apretado. Esto puede causar más interrupciones (cantidad y / o gravedad) a otro tráfico.
El conductor debe conducir mucho más adelante antes de comenzar el giro, de lo contrario las ruedas traseras irán rápidamente más allá del carril en el que se encontraba el autobús. Esto puede significar desplazarse sobre el centro de una intersección (posiblemente en peligro de golpear el tráfico del otro lado) si girar a la izquierda o golpear bordillos (y posiblemente más daños a las estructuras de calles, edificios, personas, etc.) si gira a la derecha en una intersección. Naturalmente, tener que conducir más adelante bloqueará más carriles / tráfico en esa misma dirección hasta completar el giro.

Tener el eje más arriba:

Permitirá que los ejes delantero y trasero del autobús viajen a lo largo de un radio mayor. Esto permite que el autobús realice giros "más suaves", permite que el autobús comience a girar antes y que permanezca más dentro de su propio "carril" mientras gira.

distribución de peso y regulaciones:

Solía ​​trabajar en la industria del transporte.
La ubicación del eje / bogey se puede mover únicamente para compensar la distribución del peso sobre las ruedas. Deben asegurarse de que cada rueda lleva por debajo de un cierto nivel de peso umbral para que se les permita en las calles. Si no pueden hacer que funcione, entonces agregan más ejes para distribuirlo aún más. Esto se aplica con estaciones de pesaje y similares.

CalTrans http://www.dot.ca.gov/

GENERAL RULE

35550. (a) The gross weight on any one axle shall not exceed 20,000 pounds,
and the gross weight upon any one wheel, or wheels, supporting one end of an
axle, shall not exceed 10,500 pounds.

Creo que las calles y autopistas solo pueden soportar tanta presión localizada antes de que comiencen a dañarse.

agente provocador
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La mayoría de los autobuses en los EE. UU. Usan un diseño de motor trasero / transmisión trasera, con el motor ubicado detrás del eje trasero para facilitar el mantenimiento. No hay eje de transmisión per se, porque el motor / transmisión / eje trasero están integrados.

usuario16622
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