Di quanto spazio ha bisogno un'auto quando gira una curva?

13

Sto pensando di acquistare una nuova auto. Tuttavia, l'approccio al garage sotterraneo nel mio appartamento ha una svolta frustrante di 90 gradi. Date le dimensioni dell'approccio e dell'auto, qual è il raggio di sterzata massimo per l'auto per adattarsi al garage e girare?

dimensioni garage e auto

dimensioni più leggibili

dato lo sterzo di Ackerman e la parte anteriore sporgente della macchina, credo che tu possa usare il teorema di Pitagora per ottenere R min e R max. delta R dovrebbe essere inferiore al percorso più breve del percorso, ovvero 2,5 m. purtroppo il risultato non sembra plausibile. il feedback sarebbe molto apprezzato. inserisci qui la descrizione dell'immagine

automotive-engineering

— Misha
fonte

Conosci la massima flessione della ruota? È abbastanza importante per questo.

— Cricchetto maniaco

Ma se si ha la massima deflessione della ruota, viene indicato anche il raggio di sterzata? Quello che sto cercando è il massimo raggio di sterzata che lascerebbe comunque l'auto senza graffi.

— Misha,

Qual è la larghezza dell'auto? Il "tavolo" lo ha come 2120 mm, ma il disegno lo ha come 2200 mm.

— Wasabi

Del resto, puoi scrivere tutte le dimensioni longitudinali? Non riesco a leggerli. Mentre li leggo, la lunghezza è di 5030 mm, la distanza tra gli assi è di 2900 mm, la distanza posteriore è di 1248 mm e la distanza anteriore dovrebbe essere di 882 mm, ma sono abbastanza sicuro che non è ciò che è scritto. Cosa ho letto male?

— Wasabi

2

Anche se concordo con gli argomenti di @EnergyNumbers, a mio avviso questi argomenti si sono estesi con una piccola spiegazione, in che modo il cerchio di svolta può essere calcolato (formule), potrebbe servire come una risposta di buona qualità. Quindi ho votato per congedo.

— Pietro,

11

Per generalizzare leggermente riformulerò leggermente la domanda.

Un corpo 2-D increspato (auto) ha una linea che si muove con esso. L'auto può essere trasformata linearmente purché si trovi lungo il centro di rotazione istantaneo $l$ almeno distanza lontano da un punto che si muove anche con la macchina. $l$ $R$ $c$

In questo caso il punto trova al centro dell'asse posteriore e trova sull'asse posteriore. $c$ $l$

Ora immaginate di dominio della vettura è limitata ad un piano quarto con bordi e . Inizialmente è posto contro , lontano da con perpendicolare ad $A$ $B$ $A$ $B$ $l$ $A$ , e l'obiettivo è quello di tradurre l'auto in modo che sia contro lontano da minimizzando al contempo la distanza massima dal bordo più vicino. $B$ $A$

( e possono essere posizionati a un pollice di distanza dalle pareti effettive per evitare graffi e consentire movimenti del veicolo non idealizzati.) $A$ $B$

Inversioni consentite

La soluzione è far avanzare la macchina lungo fino a quando non si trova a una distanza infinitesimale da (usando un raggio di sterzata infinito per viaggiare in linea retta) Quindi ruotare attorno al raggio di sterzata più stretto fino a contatto con Quindi ruotare attorno al raggio di sterzata più stretto su il lato opposto fino tornare in contatto con . Ciò comporta un movimento lineare nella direzione opposta ma una rotazione nella stessa direzione. Questi due passaggi possono essere ripetuti (all'infinito) fino a quando è perpendicolare a a quel punto può avanzare lontano da $A$ $B$ $B$ $A$ $l$ $B$ in linea retta. Da una prospettiva macro sembra che l'auto scivoli lungo fino a raggiungere $A$ $A$ , quindi ruotando restando a contatto con entrambe le pareti ed infine avanzando lungo . Questa soluzione è indipendente dal raggio di sterzata ma comporta un'inversione infinita. $B$ $B$

Nessuna inversione

Ora consentiamo di limitare ulteriormente le nostre traduzioni in modo che il centro di rotazione debba essere più lontano da e che da . (Questo rimuove l'utilità del backup) Ora il centro della strategia ottimale è ovvio: girare al raggio di sterzata massimo, ma come minimizzare la distanza dal muro che si avvicina ed esce da questa strategia? $A$ $B$ $c$

Rimani in contatto con il muro.

Mentre ti avvicini al muro e vedi che stai per sgombrarlo, invece di continuare a girare puoi aumentare gradualmente il raggio di sterzata per rimanere in contatto con il muro. Rimanere in contatto con la parete significa che la linea tra il punto di contatto e il centro di rotazione è perpendicolare alla parete.

Da questo possiamo ottenere la posizione del centro di rotazione nella porzione minima del raggio di sterzata della curva.

D_{r e un r} = \sqrt{{O_{r e un r}}^{2} + (R_{m io n} + W)^{2}}

$D_{rear}=\sqrt{{O_{rear}}^2+(R_{min}+W)^2}$

D_{f r o n t} = \sqrt{(O_{f r o n t} + W B)^{2} + (R_{m io n} + W)^{2}}

$D_{front}=\sqrt{(O_{front}+WB)^2+(R_{min}+W)^2}$

Questo punto definisce in modo completo la parte più interessante del turno, consentendo di vedere se un ostacolo sull'altro lato verrebbe colpito. Cancellare:

\sqrt{(D_{r e un r} - B)^{2} + (D_{f r o n t} - un)^{2}} \leq R_{m io n}

$\sqrt{(D_{rear}-b)^2+(D_{front}-a)^2} \leq R_{min}$

Nota che fa la differenza se vai avanti o indietro. Per vedere se deselezionassi entrambe le direzioni dovresti testare con aeb invertito.

$a=5.9m$ $b=3.3m$ $a$ $b$ non vengono girate. Quindi dobbiamo estendere quella curva.

$W$

$C$ $(a,b)$ :

C (un, B) = {\begin{cases} \sqrt{(D_{r e un r} - B)^{2} + (D_{f r o n t} - un)^{2}} \leq R_{m io n} & Se un \leq {un}_{c h e c K} e B \leq B_{c h e c K} \\ W + W_{r e un r} e^{\frac{({un}_{c h e c K} - un) O_{r e un r}}{(R_{m io n} + W) W_{r e un r}}} \leq B & Se un > {un}_{c h e c K} e B \leq B_{c h e c K} \\ W + W_{f r o n t} e^{\frac{(B_{c h e c K} - B) (O_{f r o n t} + W B)}{(R_{m io n} + W) W_{f r o n t}}} \leq un & Se un \leq {un}_{c h e c K} e B > B_{c h e c K} \\ t r u e & Se un > {un}_{c h e c K} e B > B_{c h e c K} \end{cases}

$C(a,b) = \begin{cases} \hfill \sqrt{(D_{rear}-b)^2+(D_{front}-a)^2} \leq R_{min} \hfill & \text{ if } a \leq a_{check} \text{ and } b \leq b_{check} \\ \hfill W+W_{rear}e^{\frac{(a_{check}-a)O_{rear}}{(R_{min}+W)W_{rear}}} \leq b \hfill & \text{ if } a > a_{check} \text{ and } b \leq b_{check} \\ \hfill W+W_{front}e^{\frac{(b_{check}-b)(O_{front}+WB)}{(R_{min}+W)W_{front}}} \leq a \hfill & \text{ if } a \leq a_{check} \text{ and } b > b_{check} \\ \hfill true \hfill & \text{ if } a > a_{check} \text{ and } b > b_{check} \\ \end{cases}$

Dove:

{un}_{c h e c K} = D_{f r o n t} - O_{r e un r} \frac{R_{m io n}}{D_{r e un r}}

$a_{check}=D_{front}-O_{rear}\frac{R_{min}}{D_{rear}}$

B_{c h e c K} = D_{r e un r} - (O_{f r o n t} + W B) \frac{R_{m io n}}{D_{f r o n t}}

$b_{check}=D_{rear}-(O_{front}+WB)\frac{R_{min}}{D_{front}}$

W_{f r o n t} = D_{f r o n t} - (R_{m io n} + W) \frac{R_{m io n}}{D_{r e un r}} - W

$W_{front}=D_{front}-(R_{min}+W)\frac{R_{min}}{D_{rear}}-W$

W_{r e un r} = D_{r e un r} - (R_{m io n} + W) \frac{R_{m io n}}{D_{f r o n t}} - W

$W_{rear}=D_{rear}-(R_{min}+W)\frac{R_{min}}{D_{front}}-W$

$R_{min}$ $a$ $b$ per qualsiasi scenario è peggio. Se l'angolo anteriore è più lontano dall'asse fisso rispetto all'angolo posteriore (come nel caso di tutti i veicoli a sterzo anteriore che conosco), a <b è lo scenario più stretto.

$R_{min}$ $a\geq a_{check}$ $R_{min}$

Glossario

$W$
$WB$
$O_{front/rear}$
$R_{min}$
$a$ - distanza dalla parete esterna all'angolo interno
$b$

Collegamento

$R_{min}$ $6.6m$

Ma potresti dover ripiegare lo specchio giusto.

— pagliaio
fonte

WOW, questa è una risposta elaborata. Tuttavia, non riesco a ottenere il significato di "L'auto può essere trasformata in modo lineare fintanto che il centro di rotazione istantaneo si trova lungo almeno la distanza R da un punto c che si muove anche con l'auto". inoltre, quarto di aereo - che cos'è? Infine, come sei arrivato all'equazione finale? NB - Ho avuto una seconda occhiata in garage - questa volta con una misura. Risulta a- 3.3m, b = 5.2m.

— Misha,

1

La prima citazione descrive il movimento che lo sterzo ackerman consente in modo rigoroso. Fondamentalmente, per ogni posizione del volante, la macchina si muoveva in cerchio attorno a un centro di rotazione. Quel centro di rotazione è sempre in linea con l'asse posteriore e il raggio di quel cerchio non è inferiore a una certa distanza.

Un quarto di piano è uno spazio 2D delimitato da due linee ad angolo retto. Un quadrante di un grafico è un esempio di quarto di piano.

I diagrammi per aiutare a spiegare sono imminenti.

Aggiornerò con nuovi numeri.

— Rick,

Impressionante: la maggior parte delle case automobilistiche fornisce alla propria scheda informativa il diametro di svolta da marciapiede a marciapiede. Quindi, credo di aggiungere la larghezza dell'auto al raggio minimo e moltiplicare per 2. (1.67m (w) + 6.6) * 2 = 16.5 m per frenare il raggio di sterzata (cioè il diametro). en.wikipedia.org/wiki/Turning_radius

— Misha

Ora quello era il 2D e un ostacolo - per chi spostava i mobili su e giù per scale girevoli, stipiti e corridoi stretti - La versione 3D ancora più dura - Come puoi determinare se l'oggetto si adatterà o meno e anche come determinare l'angolazione ottimale del oggetto?

— Misha,

1

@Misha Questo è attualmente un argomento di ricerca nel campo dell'informatica (uno che ho studiato alla scuola di specializzazione di Berkeley). Quindi, sebbene sia un argomento molto interessante, è troppo ampio per essere discusso qui in dettaglio qui. Un metodo che trovo interessante è quello di creare uno spazio a 6 dimensioni (tre direzionali tre rotazionali), proiettare gli ostacoli attraverso lo spazio, quindi sfalsare le superfici in base alla larghezza proiettata dell'oggetto nell'orientamento corrispondente alla coordinata rotazionale. Quindi qualsiasi percorso che non interseca questa geometria a 6 dimensioni funzionerà per spostare l'oggetto attraverso gli ostacoli.

— Rick,

1

Perché non prendere la macchina per un giro di prova e vedere se riesce a girare?

— marchio
fonte

Questo non fornisce una risposta alla domanda. Per criticare o richiedere chiarimenti a un autore, lascia un commento sotto il suo post. - Dalla recensione

— Wasabi

@Wasabi - Non discuterò, in quanto non risponde esplicitamente alla domanda come chiesto. Ma credo che questa risposta sia migliore della risposta accettata in base alla formulazione della domanda. Se la domanda riguardava la progettazione di una svolta in un nuovo garage o la progettazione di automobili per ospitare garage stretti, la risposta accettata è di gran lunga migliore di questa. Ma per una risposta pratica a una domanda specifica di qualcuno che vuole comprare un'auto che sarà in grado di fare il giro in garage, credo che la migliore soluzione ingegneristica sia semplicemente provarla. Soluzione semplice e risultato garantito.

— Segna l'

0

In media, consentire un cerchio con un diametro di 13 m (raggio 6,5 m) per una strada carrabile.

— DFE
fonte

1

Si prega di modificare la vostra risposta con informazioni aggiuntive come spiegazioni o fonti di dove hai preso questo numero.

— Wasabi

0

Qualcosa di importante da considerare è che se il corridoio che porta alla metropolitana è più stretto della larghezza del modo in cui si entra, allora ci sono alcune dimensioni di auto che sono in grado di entrare ma non sono in grado di uscire dal garage sotterraneo. Quindi queste auto possono uscire solo al contrario.

— naan
fonte