Por que o guidão se encaixa em uma motocicleta e o volante se encaixa em um carro?

Por que os guidões são instalados nas motocicletas e os volantes são instalados nos carros?

Observe que a maneira de usar o guidão e o volante é bastante semelhante, mas um volante permite muito mais rotação do que um guidão quando você controla um veículo.

Por favor, dê-me uma razão pela qual um veículo maciço deve usar um volante e um veículo leve deve usar um guidão?

A razão talvez envolva razões científicas, de segurança ou de design.

Na verdade, o guidão e o volante são menos parecidos do que você imagina.

Quando um veículo de duas rodas está se movendo rápido o suficiente para equilibrar, a roda dianteira nunca é girada mais do que alguns graus. O principal mecanismo de direção é inclinar o veículo, não girar a roda dianteira.

Por exemplo, para virar à direita, você realmente puxa brevemente no lado esquerdo do guidão. Isso faz com que as rodas sigam à esquerda do centro de massa, o que, por sua vez, faz com que a bicicleta se incline para a direita. Essa inclinação é o que faz com que a direção mude, mantendo o equilíbrio - a força total no centro de massa da bicicleta ainda passa pelos remendos de contato entre os pneus e a estrada. Durante a curva, a roda dianteira é essencialmente reta em relação ao quadro da bicicleta, e é a geometria de como os pneus entram em contato com a estrada, auxiliados por uma leve tensão no guidão direito, que mantém a bicicleta girando.

Para sair da curva, você puxa um pouco mais no guidão direito (não na esquerda), o que faz com que os pneus sigam à direita, trazendo-os para um alinhamento mais vertical em relação ao centro de massa. Isso faz com que a bicicleta pare de se inclinar e pare de girar.

Isso é tão intuitivo ao usar o guidão, que a maioria das pessoas nem pensa nos detalhes do que realmente está acontecendo.

A única vez em que você dirige uma bicicleta movendo o guidão em grandes quantidades é quando está se movendo tão devagar que tem um ou os dois pés no chão (segurando a bicicleta na vertical) e está tentando manobrar em um espaço apertado.

Pontos adicionais em resposta a comentários:

Um ciclista inexperiente em baixas velocidades girará o guidão descontroladamente em um esforço para manter o equilíbrio, mas eu dificilmente chamaria isso de "direção". A principal razão pela qual um veículo de duas rodas permanece na vertical é o efeito giroscópico da roda dianteira em rotação. Se a bicicleta começar a se inclinar, a roda experimentará uma força que a direciona na direção da inclinação, o que corrige a inclinação. Se a bicicleta estiver se movendo lentamente, esse efeito será bastante reduzido e o ciclista precisará usar o guidão para manter o equilíbrio.

Além disso, em uma bicicleta, o ciclista normalmente tem cerca de 90% da massa do sistema (bicicleta + ciclista), e um ciclista experiente pode dirigir apenas mudando seu peso sem tocar no guidão. Em uma motocicleta, o ciclista pode ter apenas 25% do peso total ou menos, o que torna o uso do guidão praticamente obrigatório.

O carro, sendo mais pesado, exige maior força para dirigir, o que é fornecido pressionando o volante para baixo, de modo que são necessárias várias voltas de trava a trava.

Havia carros com direção do timão , herdados da prática de iatismo, sem dúvida (apenas para trás), onde o comprimento do timão dava alavancagem suficiente.

Não tenho idéia de como o círculo de viragem se compara aos contemporâneos do volante ou que tipo de violência o motorista causou a um passageiro do banco da frente no processo, mas a idéia não pareceu exatamente pegar!

Ao dirigir um carro, dependendo do grau de virada, às vezes é necessário girar o volante através de um grande arco. É mais fácil fazer isso usando um volante circular, principalmente quando o volante precisa ser girado de mão em mão. Isso não pode ser feito facilmente com volantes semicirculares, volantes do tipo aeronave ou se o guidão for usado.

O guidão de uma motocicleta raramente é girado para os ângulos máximos do arco em que as rodas do carro são giradas. Além disso, em curvas de grande raio, os motociclistas usam o ângulo do corpo para se inclinarem nas curvas para ajudar na direção. Os motoristas de carro, no entanto, só têm o volante para dirigir o carro, mover seus corpos não faz nada ao volante.

Os motociclistas são expostos aos elementos durante a condução e devem equilibrar-se em duas rodas estreitas e sentar em um assento estreito. Curvas leves do guidão podem levar a conseqüências mais graves para os motociclistas do que curvas leves semelhantes de um volante de um carro.

Ao segurar no guidão, o ciclista forma um ápice de um triângulo que aumenta a estabilidade do ciclista. Se as motos tivessem volantes, os ciclistas não teriam o mesmo nível de estabilidade que os guidões. Além disso, tentar dirigir um volante enquanto se equilibra sobre duas rodas estreitas está causando problemas. Diminuiria a estabilidade do ciclista à medida que diferentes músculos do corpo são usados ​​ao girar o guidão para girar uma roda no mesmo plano; músculos particulares do tronco.

A configuração padrão para carros produzidos em massa é de quatro rodas no chão, uma configuração estável e equilibrada. Além disso, os motoristas sentam-se em assentos mais largos, em comparação com os motociclistas. Motoristas de carros estão em uma situação de condução estável quando dirigem. É mais fácil para os dirigentes controlar um carro usando um volante do que seria se eles tivessem que usar o guidão.

engrenagens!

A quantidade de força necessária para substituir as rodas dianteiras de um carro em baixa velocidade é tão alta que existe um mecanismo de pinhão e cremalheira para permitir que isso seja feito até mesmo por um motorista de baixa resistência.

Isso não é um problema com a direção hidráulica - e havia alguns carros na década de 1950 que tinham guidão, contudo, descobriu-se que era muito fácil para o motorista fazer mudanças violentas involuntariamente em velocidade

Assim como as motocicletas, uma vez que um carro está se movendo em alta velocidade, as mudanças de direção são mínimas.

Por esse motivo (segurança), os sistemas de direção hidráulica da direção do guidão deixaram de ser usados ​​em carros rapidamente em favor de uma configuração de engrenagens que requer grandes alterações no ângulo da roda para efetuar alterações no ângulo da roda dianteira.

A segurança também é a razão pela qual os seletores automáticos de botões de pressão foram testados e depois largados. É muito mais fácil instalar travas em uma alavanca para impedir que os carros sejam deslocados de (D) rive para (R) enquanto se movem.

Nos sistemas eletrônicos, os seletores de botão de pressão podem retornar, já que não são mais necessários intertravamentos mecânicos complexos e um solenóide fará o trabalho.

Também é possível que, com sistemas de direção sensíveis à velocidade e controle eletrônico, uma configuração do guidão possa ser implantada com segurança - no entanto, é tão não tradicional que provavelmente seria um grande risco de seguro devido aos motoristas que cometem erros catastróficos em alta velocidade.