深部前輪が横風で押し込まれるのはなぜですか?


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前輪の深いバイクや前輪のあるホイールが90度のヨー角で横風を受けても、圧力はホイール全体に均等に分配されるため、影響はありません。

それではなぜ車輪はより低いヨー角で回転するのでしょうか?

このフロント「ホイール」は、通常のヨー角の横風で最適に操縦できるように設計されているようです。いつか誰かが同じ効果を再現するためにフォークを調整することができます。 enter image description here


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ホイールはエーロフォイルです。翼の「揚力」は、あなたが前縁と後縁のどちらを言っているかによって異なります。
Daniel R Hicks

それで私は車輪の前部で後ろよりも高い圧力差があることを理解しています。わかりました。
AzulShiva

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自転車全体が風に押されている場合は、前輪が風でねじれているかどうかにかかわらず、ハンドリングに影響があります。
rclocher3

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これは「自分で試してみる」という質問のうちの1つだと思います。あなたの前のスポークをプラスチックの段ボールのようなもので埋めてみて、そして乗車に行きなさい。
Criggie

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最初の段落に誤りがあります。横からの風は前輪に均等に作用しません。ヘッドチューブから道路の接触点までの直線を想像してみてください(下の写真よりも少し後ろです)。それは、車輪が回転する車軸です。後ろよりも手前の方が「ホイール」が多くなるため、90度の側面はこの軸の後ろよりも手前の方が広い領域に当たる 旋回 ホイールは風から離れています。これは風による翼とシャント効果に追加されています。
Criggie

回答:


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あなたのタイトルの質問に対する答えは「動いている空気が障害物に力を及ぼす」ということです、そして深部の前輪は横風によって影響されるより多くの領域を持っているのでもっと力があります。

どんな横風でも、ほとんどすべてのバイクの前輪に回転トルクを加える横力があるでしょう(つまり、レーキバイクはゼロになっていますが、それらは今日一般的なトレイルよりも少ないです)。下の図は、1960年代のスタイルのようにやや誇張された通常のデザインを示しています。

enter image description here (尊敬を介して デイブモールトン 私がイメージを取得した投稿には、なぜ私たちが証跡を持っているかについての興味深い議論が含まれています

ドラッグの中心/ホイールの中心はピボット軸の前方にあることに注意してください。したがって、横からの風の力は、風がバイクを押しているのと同じ方向に、ホイールを風下に回転させる傾向があります。それで、ターンが彼らを何かに衝突させない限り、ライダーは直立している傾向があるでしょう。

あなたが描いたバイクは反対のデザインをしています - 風がバイクとライダーを押しのけるので、ステアリング軸の後ろの抗力はステアリングを風に変えます。私は、多くの場合、支持体が風上に移動する間に重心が風下に移動し、その結果転倒すると予測しています。しかし、描かれている前輪のデザインはせいぜい清潔で乾燥した状態で操作する必要があることに注意してください。そしてそれらは通常室内のベロドロームでしか見られず、横風は問題にならないことに注意してください。


OPはエーロフォイル効果について質問しています:より合理化された形状はエーロフォイル効果により横力を発生させることがあります。

この例では抗力を無視すると、風による力の方向は流線形の動きの影響を受けますが、丸型の動きの影響は受けません。の 見かけの風 方向は変わりますが、ベクトル成分はまだ移動+風です。しかし抗力は非線形であるため、総抗力は合計で大きくなります(逆風がそれほどうるさいのはこのためです)が、副力はそれほど大きくは変化しません。

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ただし重要な点は、断面の形状にかかわらず、横力が依然として存在することです。あなたは完全に平らな飛行機を持つことができました、そしてそれはまだ横の力を経験するでしょう。

そしてライダーにとって重要なのはサイドフォースが存在するということです。その力を得たら、幾何学に関する上記の説明が適用されます。力が影響を与える場所、そしてそれがバイクのバランスとステアリングをどのように変えるかは、風を扱うのを難しくします。その部隊に対抗する部隊があるかどうかは、バランスやハンドリングには影響しません。

フォークからの乱流がフォークの後ろのホイールにかかる横方向の力が小さいことを意味することは間違いなく可能です。しかし、フォークが合理化されればされるほど、それが真実ではなくなる。上の写真のバイクでは、「フォーク」がホイールの後端にマージされているため、まったく効果がありません。その代わりに、その自転車は反対の効果を持ちます - 車輪の回転軸(ヘッドチューブ)の後ろに非常に多くの表面積があるので、車輪の後部により多くの横力があるでしょう。


Daniel R Hicksが私の質問に対するコメントとして正しい答えを書いています。あなたの答えは間違っています。
AzulShiva

@AzulShivaあなたはステアリングジオメトリは効果がないと言っている?それは純粋にフォークシャドウイングからの微分翼効果ですか?理解できるように、すべてがどのように機能するかを説明する回答を書いてください。ありがとう。
Móż

答えに翼については触れていません。翼がどのように機能するのか分からない人にとっては、あなたの答えは誤解を招く可能性があります。申し訳ありませんが、あなたの答えは文字通り「間違っている」わけではありませんが誤解を招く可能性があり、また深いセクションホイールとディスクホイール(前部で使用される場合)が横風に対して強く反応する理由も説明しません。私はそれ以来この問題について自分自身を教育してきたので、もっと完全な答えを出すようにします。しかし、私はこの分野の専門家ではありません
AzulShiva

@AzulShivaエアフォイル効果が優位を占める理由について、あなたの説明を本当に見たいです。 「浅い部分の前輪も横風の影響を受けますが(対面面積が小さいため、深い部分よりも小さい)」と誤解したと思います。なぜなら、深い部分のリムが風の影響を強く受ける理由を完全に説明しているからです。私はそれを言い換えて、あなたを助けることを試みるために私の答えにもっと説明を編集しました。
Móż

私はディックのように聞きたくはありませんでした、あなたがまったく翼について言及しなかったので私は批判しました。しかし、答えはまだ完全ではありません。私は本当にこの分野の専門家ではないので、私はコメントとしてあるいは別々の答えとして答えるのが濡れているとは確信できません、しかし、私はできるだけ早くあなたに戻ります。
AzulShiva

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90度の横風がハンドリングに影響しないというのは事実ではありません。右からくるような横風でサイクリングしているとしましょう。その風はあなたを左に倒れるようにしようとしています。それがあなたを左にプッシュしているとき、あなたの自転車は左に向いているのであなたは実際には落ちません(これが自転車が実際に乗ることに対して安定している理由です)。自転車を室内でサドルにかざすことでこれを確認できます。どちらかの側に傾けると、自動的にその側に向かいます。それで、横風の正味の効果は、たとえ風がハブの前方と後方に等しい力を加えていても、風から遠ざかるように操縦することです。

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