人工码字机
日常开车,最难的就是调头和倒车了。不少同学都见过爸妈开车途中在狭窄路段陷入左右为难、进退维谷的情况。为了解決这个难题,倒车雷达、倒车影像和全景摄像头等技术先后被应用到汽车上,用来辅助驾驶员完成调头等操作。可这似乎并不能一劳永逸。
要是汽车能直接原地调头就好了……
麦克纳姆轮,360度自由移动
让汽车原地调头,其实也不难——因为很多玩具车也可以做到,只需要搭载麦克纳姆轮。
麦克纳姆轮是由瑞典的麦克纳姆公司在1973 年发明的产品,由轮毂和很多斜着安装的纺锤形辊棒组成。通常,辊棒的轴线与轮毂轴线的夹角呈45 度。两组角度完全相反的麦克纳姆轮,被安装在车辆的四个轮轴上(若左前和右后为正45 度,则右前和左后则为逆45 度)。
只要每一个麦克纳姆轮拥有独立的驱动力,对轮毂施加的驱动力就可以用来带动辊子的旋转。而由辊子旋转产生的非矢向作用力,便成为车辆水平移动的源动力:水平横移,其力学原理就是通过对角线车轮组的一对正转、一对逆转来实现;原地调头,只需锁定一组对角线车轮的制动,即可实现。如此,通过四个麦克纳姆轮不同的运动组合,便可以实现前行、横移、斜行、旋转等运动方式。
麦克纳姆轮技术问世以来,就被尝试引入汽车行业之中。然而,由于它对于辊子材料、行驶路面以及操控精度的要求过高,并不适用于汽车的日常驾驶路况,只被应用于车间转运车等特殊载具。
坦克式调头,国产神车的极致追求
所以,要让真正的汽车实现原地调头,其实挺难的。
那为什么重量可达60 吨的坦克,却能够在各种复杂的地形环境中灵活调头呢?原理很简单,坦克只需锁定一侧履带的制动,驱动另一侧履带运动,即可实现原地调头。
于是,国产神车学习了!
过去,因为汽车结构设计的关系,没法让一侧车轮反转另一侧正转,所以要让汽车完成“坦克调头”就比较麻烦。
现在,国产神车通过强大的四轮四电机独立驱动(每个车轮搭载一个电机,可独立控制单个车轮的扭矩)和精密的车轮操控技术,才得以实现这样的操作——简而言之,汽车的每个车轮是正转还是倒转,都是可以独立控制的。
就这样,不靠麦克纳姆轮辅助,国产神车也能完成原地调头的操作:首先,要锁定左后或右后的车轮制动,形成驱动中心;然后,对其他车轮加以驱动,让车辆围绕制动车轮形成小角度的旋转;最终,车辆以驱动力所能达成的最小角度完成转向,调头成功。
而且,得益于电机的大功率输出,原地调头不仅能在沙地、冰面、草地等低附着路况下使用,还能应用于常见的柏油马路、水泥路等高附着力路面。
日常生活中,各种大质量载具的调头方式更是八仙过海各显神通:最勤勉的是飞机,用喷气式发动机作驱动,用起落架作支撑,在地面引导车的辅助下绕出一个大圈;最懒惰的是挖机,工程工具和行驶工具完全分离,工程作业时上半身可以原地360度旋转,而下半身岿然不动,转个身就算调头;最便捷的,当然是高铁了!你猜,为什么?