Perché le ruote posteriori non sono posizionate nella parte posteriore estrema di un autobus?

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In alcune auto, ho notato che le ruote posteriori si trovano nella parte posteriore estrema del veicolo. Tuttavia, ho notato che le ruote posteriori degli autobus si trovano sempre circa 1/4 della strada in avanti dalla parte posteriore. Qual è la ragione di ciò?

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— Biju
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Sono sicuro che ci sono molti fattori, ma uno grande è che più le ruote sono posteriori, più ampia è l'area su cui deve girare l'autobus.

— Ethan48,

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In parecchie vetture, le ruote posteriori sono "sempre posizionate a circa 1/4 di distanza dalla parte posteriore". Chiamiamo queste macchine una proprietà. Le tenute sono lunghe e hanno un carico utile elevato, proprio come gli autobus. E ora paragonalo di nuovo a un'auto con l'asse posteriore alla fine del veicolo, come un Aygo. Vedi la differenza?

— Alexander

Il fatto che la maggior parte degli autobus abbia una limitazione di velocità qui è rilevante? Immagino che potrebbe non essere una buona idea usarlo su un veicolo stradale ad alta velocità, ma lo so quasi a parlare di ingegneria e fisica.

— Dom

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Qualche idea:

Distribuzione del carico delle ruote : il carico è maggiore sulle ruote posteriori che forniscono la potenza; più forza su quelle anteriori non porta alcun beneficio e fornirebbe meno trazione.
Migliore manovrabilità dall'avere un passo più corto.
Migliore distanza da terra in alcune condizioni, in particolare per dossi e, ad esempio, su una pendenza crescente.
Migliore guida : le ruote anteriori ora ruotano di un punto più vicino al CG rispetto alle ruote posteriori. Non buono con la dinamica del veicolo, ma questo sembra migliore dell'estremità posteriore "dietro" dietro.
Strutturale : come alcune persone hanno sottolineato, è meglio bilanciare i pesi su entrambi i lati dell'asse (si pensi ai raggi). Hai un carico in punti (sostanzialmente) per il motore e un carico distribuito per il resto del bus. Invece di posizionarlo da un lato, è possibile distribuirlo per ridurre il caricamento finale.

— BeyondLego
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Quanto sopra è ottimo dal punto di vista della fisica, ma dal punto di vista ingegneristico ci sono fattori che limitano la lunghezza complessiva della trasmissione.

— Ja72,

La distribuzione del carico riduce anche l'usura dei pneumatici. Quello che dici, @mikefoxtrot

— Biju,

Ad ogni modo, le persone sperimentano più coglioni o shock seduti sui sedili posteriori.

— Biju,

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@ ja72: esistono tecniche per estendere i dravetrain a tirature molto lunghe. Dopotutto, costruiamo barche con alberi di trasmissione super lunghi da secoli. La fisica rende preferibile una trasmissione più breve. Proprio come tutti i punti sopra.

— slebetman,

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Puoi avere un lungo albero cavo di grande diametro (per rigidità e peso ridotto) in una nave, ma i vincoli di dimensione limitano il diametro su un bus. Quindi per ottenere la rigidità desiderata è necessario ridurre la lunghezza.

— Ja72,

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Penso che uno dei motivi sia strutturale. La parte inferiore del bus è come un ponte con una lunga trave di acciaio che corre lungo la lunghezza e se i supporti sono alle estremità le sollecitazioni e le deflessioni sarebbero troppo alte. Spostando le ruote più verso il baricentro si riduce la flessione del centro del bus.

Inoltre, l'albero di trasmissione può essere più corto, il che significa meno flessibilità e minore usura.

— ja72
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Nel Regno Unito, gli autobus in genere hanno il loro motore nella parte posteriore, quindi spostando le ruote da lì aumenta la lunghezza dell'albero di trasmissione.

— David Richerby,

Quegli inglesi, con le loro viti a sinistra ... ;-)

— ja72

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Le campate più brevi non supportate richiedono meno metallo, il che riduce costi e peso, pur mantenendo la resistenza strutturale. Questo combinato con le migliori caratteristiche di maneggevolezza (in particolare per quanto riguarda la svolta in curva e il passaggio del bus in persone e poste) significa che la posizione migliore per le ruote posteriori è ben lontana dalla parte posteriore e più vicina (ma non direttamente sotto ) il baricentro quando caricato con passeggeri.

— Adam Davis,

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Il carico sull'asse anteriore è una considerazione importante. È difficile trasportare molto peso su un asse che sterza, poiché si è effettivamente limitati alle singole ruote e si desidera ridurre al minimo l'assistenza di potenza necessaria per girare effettivamente il volante.

— sj0h
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La risposta è una combinazione di fattori. Il peso ha molto a che fare con il posizionamento dell'assale posteriore. Se supponi che l'autobus abbia un pieno carico di passeggeri, vorrai la potenza alle ruote posteriori più vicine dove c'è peso. Gli autobus più grandi hanno doppi assi / ruote per adattarsi al peso aggiuntivo, ma il posizionamento degli assi rimane spesso lo stesso. Alcuni autocarri a due ruote per servizio pesante hanno l'asse posteriore più vicino alla parte posteriore del veicolo per compensare i carichi che trasporteranno. (rimorchi, veicoli ricreativi, ecc.). Gli autobus passeggeri convenzionali necessitano di un passo più corto e di un singolo asse posteriore per impieghi gravosi. È un compromesso tra peso, corsa e risparmio di carburante.

— Mark S. Cogan
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Ci sono molti fattori, ma direi che i due fattori principali sono:

Lunghezza dell'albero di trasmissione - Un albero di trasmissione molto lungo causa vari problemi di progettazione, quindi c'è una certa pressione per ridurre al minimo la lunghezza.
Manovrabilità - Interassi più lunghi causano problemi soprattutto nelle curve strette. Più lungo è l'interasse, maggiore è la differenza tra la carreggiata delle ruote anteriori e le ruote posteriori. Quindi i frontali girano bene dietro l'angolo ma le ruote posteriori salgono sul marciapiede ed estraggono il palo della luce.

— user1206
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Nel Regno Unito, gli autobus di solito hanno il motore nella parte posteriore, quindi spostando le ruote posteriori in avanti aumenta la lunghezza dell'albero motore. Ma le ruote posteriori di solito sono ancora a una certa distanza dalla parte posteriore del bus.

— David Richerby,

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Pensa a come sosterresti una trave lunga e flessibile (o un righello da 30 cm, se preferisci). Se metti i supporti alle estremità, il raggio si abbasserà nel mezzo; ma se si posizionano i supporti a 1/4 e 3/4 della lunghezza, il peso della trave tra i supporti verrà controbilanciato dal peso della trave all'esterno dei supporti.

Certo, ci sono molti altri fattori coinvolti nella progettazione di un veicolo, ma le piccole macchine con le ruote proprio alla fine sono le stranezze.

— Steve
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È molto probabilmente una combinazione di ragioni.

Comportamento dello sterzo e interruzione del traffico:

Avere l'asse proprio alla fine del bus:

Cambierà drasticamente il comportamento o i requisiti di sterzata facendo avanzare gli assi anteriore e posteriore del bus lungo un raggio minore o una curva più stretta. Ciò può causare ulteriori interruzioni (quantità e / o gravità) ad altro traffico.
Il conducente deve avanzare ulteriormente prima di iniziare la svolta, altrimenti le ruote posteriori andranno rapidamente oltre la corsia in cui si trovava l'autobus. Ciò può significare spostarsi al centro di un incrocio (probabilmente a rischio di colpire il traffico sull'altro lato) se fare una sinistra o colpire i cordoli (e forse più danni a strutture stradali, edifici, persone, ecc.) se si fa una destra a un incrocio. Naturalmente, dover avanzare ulteriormente bloccherà più corsie / traffico nella stessa direzione fino al completamento della svolta.

Avere l'asse più in alto:

Permetterà agli assi anteriore e posteriore del bus di spostarsi lungo un raggio maggiore. Ciò consente al bus di effettuare curve "più fluide", consente al bus di iniziare a girare prima e gli consente di rimanere più all'interno della propria "corsia" mentre gira.

distribuzione del peso e regolamenti:

Lavoravo nel settore dei trasporti.
La posizione dell'assale / carrello è in grado di compensare unicamente la distribuzione del peso sulle ruote. Devono assicurarsi che ciascuna ruota porti al di sotto di un certo livello di soglia di peso per poter essere autorizzata nelle strade. Se non riescono a farlo funzionare, aggiungono più assi per distribuirlo ancora di più. Ciò viene applicato con stazioni di pesatura e simili.

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.

Credo che le strade e le autostrade senza pedaggio possano sopportare così tanta pressione localizzata prima che inizino a danneggiarsi.

— agente provocatore
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La maggior parte degli autobus negli Stati Uniti utilizza un layout motore posteriore / trazione posteriore, con il motore posizionato dietro l'asse posteriore per facilitare la manutenzione. Non vi è alcun albero motore di per sé, poiché il motore / trasmissione / asse posteriore sono integrati.

— user16622
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