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Effets et facteurs de l'empattement dans la conception d'un véhicule automobile
Question
Comment la variation de l'empattement lors de la conception automobile affecte-t-elle les propriétés du véhicule qui va être construit (à la fois les deux-roues et les quatre-roues) ? Je sais qu'un empattement plus important signifie moins de maniabilité (ou peut-être que c'est l'inverse). Sur la base de quels facteurs l'empattement sera-t-il finalisé et fabriqué ? Quels chiffres d'empattement sont considérés comme idéaux, et pourquoi ?
Réponse acceptée
Il y a deux concepts à comprendre (que je pense que vous pourriez déjà comprendre dans une certaine mesure). Au fur et à mesure que la longueur de l'empattement augmente, la stabilité est acquise, mais vous perdez en maniabilité. Vous risquez également plus de risque que le véhicule se centre haut (le sol frotte le centre du véhicule) lorsque vous traversez des bosses sur la route, à moins que vous n'augmentiez la hauteur de caisse du véhicule ou que vous n'obteniez plus de garde au sol, mais vous perdez une certaine stabilité grâce à un centre de gravité plus élevé. A l'inverse, au fur et à mesure que la longueur de l'empattement diminue, la stabilité est perdue, mais vous gagnez en maniabilité. Une partie de la stabilité peut être retrouvée en élargissant la voie des roues (distance entre les pneus sur un essieu donné).
Il existe de nombreuses raisons différentes pour lesquelles un fabricant ajusterait l'empattement d'un véhicule.
- Utilisation : Si un véhicule doit être utilisé hors route (4 roues conduire), l'empattement ne sera pas fait tant que plus il est long, plus il sera facile de se centrer haut. Si un véhicule est conçu pour les virages à grande vitesse, le véhicule sera plus bas au sol et l'empattement sera plus long, avec des roues plus en avant et en arrière par rapport à l'extrémité du véhicule.
- Esthétique : Comment le concepteur veut-il qu'un véhicule ait l'air quand il est assemblé ?
- Coûts de fabrication : lorsque vous rallongez un véhicule, des coûts (tels que le renforcement et le renforcement du cadre/de la suspension) entrent en jeu, ce qui peut modifier considérablement les coûts.
- Viabilité : le véhicule est-il réellement besoin d'un empattement plus long pour fonctionner correctement ? Cela va de pair avec ce qui a été dit plus tôt.
- Espace intérieur : Au fur et à mesure que vous allongez l'empattement, l'espace intérieur peut être augmenté.
- Répartition du poids : l'empattement a un effet important sur la répartition du poids, en fonction de l'emplacement des centres d'essieux dans le véhicule.
- Poids : lorsque vous allongez un empattement tout en gardant la même distance à l'avant/à l'arrière des roues, le poids de votre véhicule augmentera pour "combler l'écart" entre les roues, ainsi que ce qui est nécessaire pour renforcer le véhicule afin de pouvoir supporter les forces supplémentaires qui lui sont imposées pour le soutenir. Si vous n'allongez pas globalement le véhicule lors de l'augmentation de l'empattement, le poids n'augmentera pas, mais vous perdrez dans d'autres domaines, tels que l'espace du coffre (coffre) à l'arrière.
Un autre chose en rapport avec les motos :
- Stabilisation du couple : si l'empattement n'est pas suffisant lorsqu'il y a un excès de puissance/de couple, le pneu avant voudra toujours se soulever lors d'un décollage à pleine puissance. Pour contrer cela, des bras oscillants plus longs seront ajoutés, ce qui crée un levier plus long avec le même poids, donnant ainsi au vélo plus de stabilité au décollage. (Cela contrecarre l'envie du vélo de faire un "wheelie" pendant le décollage).
Ce sont les raisons de base pour choisir un empattement par un fabricant, mais il n'y a pas "formule" magique pour un empattement. Un constructeur doit décider lui-même pourquoi il souhaite utiliser un empattement d'une certaine longueur. Ils tiendront compte de tous les facteurs et utiliseront ce qu'il détermine comme étant le mieux pour la conception, l'utilisation, l'esthétique, la viabilité et les facteurs de coût du véhicule.
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Le premier et le plus important des critères est l'utilisation prévue du véhicule et l'endroit où il sera utilisé.
Deux premiers ministres britanniques étant très grands, Jim et Ted, mon département « étiré » véhicules pour qu'ils aient plus d'espace pour les jambes à l'arrière du véhicule. Lorsqu'une université britannique partait en voyage sur le terrain dans l'Himalaya, nous avons fourni aux LandRovers des gardes au sol très élevées. Mme T voulait plus d'espace de bureau à l'arrière.
La stabilité directionnelle était maintenue par un réajustement de la suspension avant qui maintenait le véhicule fidèle à la théorie d'Ackermann. Cela garantit que les roues arrière suivront la direction de l'avant.
La longueur du véhicule sur presque tous les véhicules n'a pas d'importance car elle n'est pas extrême, jusqu'à ce que vous entriez dans la sphère de la « limo allongée ». Ensuite, vous conduisez sur l'autoroute comme si vous conduisiez une semi-remorque.
La longueur de l'empattement sera toujours déterminée par son utilisation du véhicule.
un empattement plus long équivaut généralement à une conduite plus douce, en particulier avec les ressorts à lames arrière. Un véhicule tel qu'un landcruiser swb a des ressorts à lames en arc plus courts = moins d'articulation = conduite plus dure.
Un empattement court vous donne de bons virages mais un aérodynamisme médiocre avec une faible stabilité. Et l'empattement long vous donne une bonne stabilité mais une mauvaise maniabilité. Une solution à ce problème est donc qu'augmenter la voie des roues lorsque l'empattement est court améliore la stabilité avec de bons virages.
Espace, espace, espace, l'essence d'avoir une plus grosse voiture est d'avoir plus d'espace ! Les voitures plus grosses commencent par avoir un empattement plus long. Si l'empattement est raccourci, les passagers arrière commencent à ressentir un espace restreint. Le coffre n'en souffre pas forcément du fait de l'empattement réduit. Ce qui souffre le plus de l'empattement réduit, c'est l'espace intérieur - en particulier l'espace passager arrière ! Tous les autres facteurs qui caractérisent l'effet d'un empattement plus long, tels que la hauteur de caisse, le poids, la voie, la suspension, la stabilité, etc., sont une conséquence directe de la décision d'avoir un plus grand espace. L'espace est roi !