球型两轮双向轿车的安全性分析 26

分享 收藏 已有 2341 次阅读  2011-05-19 20:13   标签安全性 
    球型两轮双向轿车的安全性可以说是关注这种车的朋友最为关心的一个问题,也是这种车是否能够生存发展的决定因素,下面我就为关注这种车的朋友一一解答这种车的安全性。
    创造一种安全的两轮车正是这项发明的出发点。汽车大批量的走入家庭其实也就是这一两年的事,在这之前,尤其在一些中小城市,人们的私人交通工具主要是摩托车和自行车,后期电动自行车开始逐步发展壮大,有超过前两种车的趋势。这三种两轮车现在、以至于将来相当一段时期内,在我国的保有量仍将超过私家汽车的保有量,这是由我们国家人口众多的国情决定的,短时间内很难扭转的。
    两轮车不安全,这是人所共知的。就拿我们单位来说,地处北方小镇,春秋两季经常是大风沙尘天气,能见度低,骑行困难。最要命的是冬季,每当下过雪后,路面就像一面镜子,人本身在刺骨的在寒风中就已经冻得手脚不听使唤了,再驾驶一辆完全需要由人驾驶掌控的车,稍不留神就会连人带车的滑倒,附近没车还好一些,后面如果跟着车,那场面就可想而知了。从我95年参加工作至今,我们单位已经有不下十位同事在骑摩托车上下班的途中遭遇车祸而失去了生命。因此,我选择了电动自行车作为我的代步工具,比摩托车的安全性稍好一些,但也很是不如人意,同样需要忍受刺骨的寒风和冰冻的路面。买辆十万八万的轿车虽说也买得起、用得起,但是一辆车的费用必然会挤占有限的家庭收入的其他开销,买辆汽车究竟是生活水平提高了还是降低了,个人会有个人的亲身体验。因此,十多年来,发明一种安全、舒适、经济的车,是我多年来的夙愿。
    我早期的设计是将摩托车的后轮改造成像橄榄球一样的椭圆体球型轮,但是经过试验后因为不可行而放弃了,主要有以下两个原因:1.椭圆形球体轮的横轴大于纵轴,转弯时车身会随着倾斜角度的增加而升高,恢复正常姿态时车身回落,车身忽高忽低的会使驾驶者感觉很不舒服;2.转弯时用力小了转不过来,用力大了车身大幅度倾斜,会使两端的传动轴拖地,更加的不安全!经过不断的探索,我决定使用带凸缘的圆球形轮、电传动、降低车重心,构成了不倒翁原理的两轮双向轿车。
    球型两轮双向轿车的安全性主要涉及两方面:1.是低速行驶和停止时的安全性。2.是高速行驶时紧急刹车和碰撞的安全性。低速行驶和停止时的安全性主要涉及车的平衡能力,即车在低速行驶和停止时的不倒性。遥控模型车比较容易实现,只需将电池电机放在车轴的下方即可,但是车是用来乘坐人的,总不能把人也整个放在车轴下面吧,既要保持车的稳定性,又要保持人舒适的驾驶姿势,就要使人在乘坐车以后不致于破坏车的稳定性。怎样才能使乘坐人以后不破坏车的稳定性呢?还得从不倒翁原理说起。构成不倒翁原理有三要素:1.球形轮的直径;2.配重物的重心高度;3.配重物的质量 。球形轮的直径越大、配重物的重心越低、质量越大,则不倒翁的稳定性越好。对于整车来说,球型轮中心即车轴中心线以上的质量对车的平衡是有害的,车轴中心线以下的质量对车的平衡是有益的,与车轴中心线重合或对称的物体则是无益也无害的。所以要想使人乘坐后不破坏车的平衡,就必须使人的重心低于车轴中心线、或与车轴中心线重合。人在坐姿的情况下,重心通常在腰腹部,从模型车可以看出来,这一点是可以实现的。当然不同体型的人重心会略有不同,这也可以通过将座椅设计成自动升降,即车停时座椅自动下降,使人成为有益质量,车子启动后座椅自动升高,满足驾驶者须有良好的视线的办法加以解决。
    为了使车具备良好的安全性和方便性,解决有封闭驾驶舱的两轮车不易推车、倒车和调头的问题,这种车设计成具有两个方向盘,前后轮均可成为转向轮,可双向行驶的模式,因此,即使没有任何驾驶经验的人也可以轻松、安全的驾驶。
   高速行驶时紧急刹车和碰撞的安全性问题。球型轮的踏面为弧形,比汽车的平面型踏面摩擦力要小,但是比摩托车的圆环型踏面要大,因此球型两轮轿车的的整车重量可以比重型摩托车大一些,但是比汽车的重量要轻一些,否则会影响刹车距离。球型轮有一个非常好的、其他车不具备的特性:就是转弯时是以直径较小的部分触地,在没有减油门的情况下可以自动减速,在车身倾斜到一定程度时,两侧的凸缘轮触地,不会出现侧滑的现象。
     高速行驶时的碰撞安全决定了这种车能否上高速、能否成为一种人们能够接受的交通工具而不仅仅是代步工具的问题,球型两轮双向轿车承受碰撞的部位主要由球型轮来完成,生活中我们经常能见到用轮胎做减震的例子,碰碰车、船舷、赛道两侧都用轮胎来减震,但是真正使用轮胎的汽车,却不把轮胎作为一种减震的手段,实在是一种闲置、浪费,当然这和汽车轮胎的形状和位置有很大关系。球型轮的宽度与车身相近,再加上轮毂和整流罩的变形起到一定的减震效果,是否可以与汽车的的安全性能相近呢?而且这种车前后的耐撞性能是完全一样的。
    另外一个影响高速行驶安全性却往往被人忽视、仅被高速运动赛车重视的问题,那就是整车的重心比例问题,球型两轮双向轿车的重心最低,前后的重心比例为50:50,这是目前为止没有任何一种车能够实现的,紧急刹车或高速转弯时不易甩头,碰撞时不易翻滚。
     侧面碰撞时的安全性。我所从事的工作中,对于车与车之间的碰撞已是司空见惯,因为火车与车厢是要连挂的,对于碰撞有一些具体的体验,就是两车相对速度即使较大,但是两车在缓解时(非刹车状态)的碰撞要比两车在制动(刹车)状态时发生碰撞的破坏性小许多。传统四轮汽车在侧面碰撞时是没有缓冲的可能的,而球型两轮双向轿车却拥有侧面的自由度,发生侧面碰撞时车身可以通过倾斜来缓和冲击力,就相当于人从高处跳下时,做个前滚翻可以缓和冲击一样。
    总结以上几点,球型两轮双向轿车无论是低速还是高速的安全性都是有保障的!
    

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发表评论 评论 (6 个评论)

  • xtgzj 2011-06-06 17:05
  • wgyan818 2011-05-29 12:38
    值得去思考,探讨!
  • validity 2011-05-23 09:59
    支持发明与创新!!!
  • 张忠举 2011-05-20 08:02
    张忠举已看过,并推荐给Ta的47个好友:于雪松、benseaver、时尚老头、1269632706、天下谁人不识君、greencar、pxj1258、dancer211、shingokamui、lzkegs ...
  • wuchql 2011-05-19 20:17
    支持发明与创新的设计者
  • 于雪松 2011-05-19 20:14
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