¿Cuál es la razón por la que el manillar se ajusta a una motocicleta y el volante al automóvil?

¿Cuál es la razón por la cual los manillares se instalan en motocicletas y los volantes se instalan en los automóviles?

Tenga en cuenta que la forma de usar tanto el manillar como los volantes son bastante similares, pero un volante permite mucha más rotación que un manillar cuando controla un vehículo.

Por favor, dame una razón por la cual un vehículo masivo debería usar un volante y un vehículo liviano debería usar un manillar.

La razón puede implicar razones científicas, razones de seguridad o razones de diseño.

En realidad, el manillar y los volantes son menos similares de lo que piensas.

Cuando un vehículo de dos ruedas se mueve lo suficientemente rápido como para equilibrarse, la rueda delantera nunca gira más de unos pocos grados. El mecanismo principal para la dirección es inclinar el vehículo, no girar la rueda delantera.

Por ejemplo, para girar a la derecha, en realidad tira brevemente del lado izquierdo del manillar. Esto hace que las ruedas sigan a la izquierda del centro de masa, lo que a su vez hace que la bicicleta se incline hacia la derecha. Esta inclinación es lo que hace que cambie la dirección, mientras se mantiene el equilibrio: la fuerza total sobre el centro de masa de la bicicleta aún pasa a través de los parches de contacto entre los neumáticos y la carretera. Durante el giro, la rueda delantera es esencialmente recta con respecto al cuadro de la bicicleta, y es la geometría de cómo los neumáticos entran en contacto con la carretera, ayudados por una ligera tensión en el manillar derecho, lo que hace que la bicicleta gire.

Para salir de la curva, tira un poco más del manillar derecho (no del izquierdo), lo que hace que los neumáticos se deslicen hacia la derecha, alineándolos más verticalmente con respecto al centro de masa. Esto hace que la bicicleta deje de inclinarse y deje de girar.

Esto es tan intuitivo cuando se usa el manillar, que la mayoría de las personas ni siquiera piensan en los detalles de lo que realmente está sucediendo.

La única vez que conduce una bicicleta moviendo el manillar en grandes cantidades es cuando se mueve tan lentamente que tiene uno o ambos pies en el suelo (manteniendo la bicicleta en posición vertical) y tratando de maniobrar en un espacio estrecho.

Puntos adicionales en respuesta a los comentarios:

Un ciclista inexperto a bajas velocidades hará girar el manillar hacia atrás y hacia adelante en un esfuerzo por mantener el equilibrio, pero difícilmente lo llamaría "dirección". La razón principal por la que un vehículo de 2 ruedas se mantiene en posición vertical es el efecto giroscópico de la rueda delantera giratoria. Si la bicicleta comienza a inclinarse, la rueda experimentará una fuerza que la dirige hacia la dirección de la inclinación, que corrige la inclinación. Si la bicicleta se mueve lentamente, este efecto se reduce enormemente, y se requiere que el conductor use el manillar para mantener el equilibrio.

Además, en una bicicleta, el conductor suele tener aproximadamente el 90% de la masa del sistema (bicicleta + conductor), y un conductor experimentado puede conducir simplemente cambiando su peso sin tocar el manillar. En una motocicleta, el conductor solo puede representar aproximadamente el 25% del peso total o menos, lo que hace que el uso del manillar sea bastante obligatorio.

El automóvil, al ser más pesado, requiere una mayor fuerza para conducir, lo cual se proporciona reduciendo el volante para que se requieran varias vueltas de bloqueo a bloqueo.

Había automóviles con dirección de timón , heredados de la práctica de la navegación sin duda (solo hacia atrás), donde la longitud del timón daba suficiente influencia en su lugar.

No tengo idea de cómo fue su círculo de giro en comparación con sus contemporáneos del volante, o qué tipo de violencia hizo el conductor a un pasajero del asiento delantero en el proceso, ¡pero la idea no pareció captar exactamente!

Al conducir un automóvil, dependiendo del grado de giro, a veces es necesario rotar el volante a través de un arco grande. Es más fácil hacer esto usando un volante circular, particularmente cuando la rueda tiene que girarse mano a mano. Esto no se puede hacer fácilmente con volantes semicirculares, volantes tipo avión o si se usan manillares.

El manillar de una motocicleta rara vez se gira a los ángulos de arco máximos que giran las ruedas del automóvil. Además, en las curvas de gran radio, los motociclistas usan el ángulo de su cuerpo para inclinarse en las curvas para ayudar a la dirección. Sin embargo, los conductores de automóviles solo tienen el volante para dirigir el automóvil, mover sus cuerpos no hace nada a la dirección.

Los conductores de motocicletas están expuestos a los elementos mientras conducen y deben balancearse sobre dos ruedas estrechas y sentarse en un asiento estrecho. Los giros leves del manillar pueden tener consecuencias más graves para los motociclistas que los giros leves similares del volante de un automóvil.

Al aferrarse al manillar, el conductor forma un vértice de un triángulo que aumenta la estabilidad del conductor. Si las motocicletas tuvieran volante, los conductores no tendrían el mismo nivel de estabilidad que tienen con el manillar. Además, tratar de conducir un volante mientras se balancea sobre dos ruedas estrechas es un problema. Disminuiría la estabilidad del jinete, ya que se utilizan diferentes músculos del cuerpo al girar los manubrios para girar una rueda en el mismo plano; músculos particulares en el torso.

La configuración estándar para automóviles producidos en masa es de cuatro ruedas en el suelo, esta es una configuración estable y equilibrada. Además, los conductores de automóviles se sientan en asientos más anchos, en comparación con los motociclistas. Los conductores de automóviles se encuentran en una situación de conducción estable cuando conducen. Es más fácil para los conductores de automóviles controlar un automóvil usando un volante de lo que sería si tuvieran que usar el manillar.

engranaje!

La cantidad de fuerza requerida para volver a colocar las ruedas delanteras de un automóvil a baja velocidad es tan alta que hay un mecanismo de cremallera y piñón para permitir que incluso un conductor de baja resistencia lo haga.

Esto no es un problema con la dirección asistida, y hubo algunos autos en la década de 1950 que tenían manubrios, SIN EMBARGO se descubrió que era demasiado fácil para el conductor realizar cambios violentos a velocidad sin querer.

Al igual que con las motocicletas, una vez que un automóvil se mueve a gran velocidad, los cambios de dirección son mínimos.

Por esta razón (seguridad), los sistemas de dirección asistida de la dirección del manillar dejaron de usarse rápidamente en los automóviles a favor de una configuración orientada que requiere grandes cambios en el ángulo de la rueda para efectuar cambios en el ángulo de la rueda delantera.

La seguridad también es la razón por la cual se probaron los selectores automáticos de caja de cambios y luego se soltaron. Es mucho más fácil instalar bloqueos en una palanca para evitar que los automóviles cambien de (D) rive a (R) en cualquier momento mientras están en movimiento.

Con los sistemas electrónicos, los selectores de botón pulsador pueden reaparecer ya que ya no se necesitan enclavamientos mecánicos complejos y un solenoide hará el trabajo.

También es posible que con los sistemas de dirección sensibles a la velocidad y el control electrónico, se pueda implementar con seguridad una configuración del manillar; sin embargo, no es tan tradicional que probablemente sea un riesgo de seguro importante debido a que los conductores cometen errores catastróficos a la velocidad.