Трехколесный транспорт — это транспортное средство с тремя колесами . Некоторые из них — это моторизованные трехколесные велосипеды , которые по закону могут быть классифицированы как мотоциклы , в то время как другие — это трехколесные велосипеды без двигателя , некоторые из которых являются транспортными средствами, приводимыми в движение человеком или животными .
Многие трехколесные транспортные средства, которые существуют в форме машин на основе мотоциклов, часто называются трайками и часто имеют переднее одиночное колесо и механику, похожую на мотоциклетную, и заднюю ось, похожую на автомобильную. Часто такие транспортные средства изготавливаются владельцем с использованием части заднего двигателя, заднего привода Volkswagen Beetle в сочетании с передней частью мотоцикла. Другие трайки включают в себя вездеходные транспортные средства, которые специально сконструированы для использования на бездорожье.
Трёхколёсные транспортные средства могут иметь одно колесо сзади и два спереди (2F1R), (например: Morgan Motor Company ) или одно колесо спереди и два сзади (1F2R) (например, Reliant Robin ). Из-за лучшей безопасности при торможении всё более популярной формой становится переднеуправляемый «головастик» или «реверсивный трайк», иногда с передним приводом , но обычно с задним приводом. Вариантом компоновки «одно спереди» был Scott Sociable , который напоминал четырёхколёсный транспорт с отсутствующим передним колесом. [1]
Трехколесные транспортные средства, включая некоторые велкары , пузырьковые автомобили и микрокары , строятся по экономическим и юридическим причинам: в Великобритании — для налоговых льгот, а в США — чтобы воспользоваться более низкими правилами безопасности, будучи классифицированными как мотоциклы. В результате их легкой конструкции и потенциально лучшей обтекаемости трехколесные автомобили обычно менее дороги в эксплуатации. [ необходима цитата ]
Некоторые недорогие трехколесные транспортные средства были разработаны специально для улучшения мобильности людей с ограниченными возможностями. [2]
Трехколесные транспортные средства, известные как авторикши, являются распространенным средством общественного транспорта во многих странах мира и являются неотъемлемой формой городского транспорта во многих развивающихся странах, таких как Индия и Филиппины .
Один из первых пионеров автомобилестроения Карл Бенц разработал ряд трехколесных моделей. [3] Одна из них, Benz Patent Motorwagen , [4] считается первым специально созданным автомобилем. Она была выпущена в 1885 году.
В 1896 году Джон Генри Найт продемонстрировал трехколесный автомобиль на Большой выставке . [3]
В 1897 году Эдвард Батлер построил Butler Petrol Cycle — еще один трехколесный автомобиль.
Автомобиль Conti Tri-car мощностью 6 л. с. участвовал в гонке Пекин-Париж 1907 года , спонсируемой французской газетой Le Matin , но не завершил ее . [5]
Конфигурация из двух колес спереди и одного колеса сзади имеет два преимущества: она улучшает аэродинамику , и она легко позволяет использовать небольшую легкую мотоциклетную силовую установку и заднее колесо. Этот подход использовался в Messerschmitt KR200 и BMW Isetta . В качестве альтернативы можно использовать более традиционную компоновку с передним двигателем и передним приводом, как это принято в четырехколесных автомобилях, с последующими преимуществами для поперечной устойчивости (центр масс находится дальше вперед) и тяги (два ведущих колеса вместо одного). Некоторые автомобили имеют передний двигатель, приводящий в движение одно заднее колесо, аналогично заднему двигателю, приводящему в движение заднее колесо. Колесо должно выдерживать нагрузки ускорения, а также боковые силы при повороте, и потеря тяги может стать проблемой.
Предложена новая конфигурация головастика с задним двигателем, приводящим в движение передние колеса. Эта концепция (Dragonfly Three Wheeler [6] ) претендует как на устойчивость, так и на тягу (два ведущих колеса), а также на уникальный опыт вождения.
С двумя колесами спереди (форма «головастика» или «обратный трайк») транспортное средство гораздо более устойчиво в тормозных поворотах, но остается более склонным к опрокидыванию в обычных поворотах по сравнению с эквивалентным четырехколесным транспортным средством, если только центр масс не ниже и/или не смещен дальше вперед. Конструкции, полученные от мотоциклов, страдают от того, что большая часть веса приходится на заднюю часть транспортного средства. [ необходима цитата ]
Для снижения сопротивления воздуха (что повышает топливную экономичность ) часто используется форма капли. [ требуется ссылка ] Капля широкая и круглая спереди, сужающаяся сзади. Трехколесная конфигурация позволяет двум передним колесам создавать широкую круглую поверхность транспортного средства. Одно заднее колесо позволяет транспортному средству сужаться сзади. Примерами являются Aptera (солнечный электромобиль) и Myers Motors NmG .
Наличие одного колеса спереди и двух сзади для усиления мощности снижает стоимость рулевого механизма, но значительно снижает боковую устойчивость при поворотах и торможении.
Когда одно колесо находится спереди (форма «дельта», как в детском педальном трехколесном велосипеде ), транспортное средство изначально неустойчиво в тормозном повороте, так как объединенные силы опрокидывания в центре масс от поворота и торможения могут быстро выйти за пределы треугольника, образованного пятнами контакта колес. Этот тип, если не наклонен, также имеет большую тенденцию к пробуксовке («переворачиванию концов») при грубом обращении. [ необходима цитата ]
Недостатком трехколесной конфигурации является более низкая поперечная устойчивость, чем у четырехколесного транспортного средства.
Для любого транспортного средства воображаемая линия может быть спроецирована из центра масс транспортного средства на землю, представляя силу, действующую на транспортное средство его массой. Когда транспортное средство неподвижно, линия будет вертикальной. По мере ускорения транспортного средства эта воображаемая линия наклоняется назад, оставаясь прикрепленной к центру масс; точка, в которой линия пересекает землю, перемещается назад. Когда вы тормозите, она перемещается вперед, при повороте она перемещается вбок. Если точка, в которой эта линия пересекает землю, выйдет за пределы границы, образованной соединением пятен контакта шин вместе (прямоугольник для четырехколесного автомобиля или треугольник для трехколесного велосипеда), то транспортное средство опрокинется и в конечном итоге упадет. Это верно для любого транспортного средства.
Для всех транспортных средств крайне важно, чтобы они были спроектированы так, чтобы скользить до того, как будет достигнута эта точка неустойчивости.
Этого можно достичь несколькими способами:
В случае трехколесного квадроцикла опрокидывания можно избежать, наклоняясь при поворотах.
Для повышения устойчивости некоторые трехколесные транспортные средства спроектированы так, чтобы наклоняться при поворотах, как это делает мотоциклист. Наклон может контролироваться вручную, механически или с помощью компьютера.
Корпус или колеса наклоняющегося трехколесного транспортного средства, или и то, и другое, наклоняются в направлении поворота. Такие транспортные средства могут безопасно поворачивать даже при узкой колее.
Некоторые наклонные трехколесные транспортные средства можно считать разновидностями мотоциклов с передними ногами или мотоциклов с кабиной, или и теми, и другими.
К трехколесным конструкциям на аккумуляторных батареях относятся:
Вот три примечательных примера трехколесных транспортных средств на солнечных батареях: два гоночных автомобиля Infinium и Sky Ace TIGA, а также транспортное средство, запланированное к производству, Aptera.
Infinium, созданный командой разработчиков солнечных автомобилей Мичиганского университета , занял 3-е место на Всемирном конкурсе солнечных автомобилей 2009 года , проходившем в Австралии, и победил на Американском конкурсе солнечных автомобилей 2010 года .
20 августа 2014 года Sky Ace TIGA Университета Ашия разогнался до 91,332 километра в час (56,751 миль в час) в аэропорту Симодзисима в Миякодзиме, Окинава, Япония, и побил мировой рекорд Гиннесса . [8] Он обогнал другой трехколесный автомобиль, Sunswift IV , спроектированный и построенный в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии, [9] превзойдя его почти на 3 км/ч.
Электромобиль Aptera на солнечных батареях [10] использует компоновку головастика и разрабатывается с максимальной скоростью более 100 миль в час. Aptera использует электродвигатели в колесах мощностью 42 кВт [11] и может быть заказан с двумя ( передний привод ) или тремя ( полный привод ) двигателями. Крыша и приборная панель Aptera, а также опционально капот и люк оснащены солнечными панелями, при этом полный комплект разработан для увеличения запаса хода до 40 миль в день и 11 000 миль в год в самых солнечных климатических условиях. Первая доступность для клиентов запланирована до конца 2024 года. [12]
Первым в мире полноразмерным самоходным наземным транспортным средством был трехколесный автомобиль. Паровой трехколесный велосипед ( fardier à vapeur ) французского капитана Николя-Жозефа Кюньо 1770 года выпуска , развивавший максимальную скорость около 3 км/ч (2 мили в час), предназначался для перевозки артиллерии . [13]
Еще одним из самых ранних сохранившихся образцов является паровой трехколесный велосипед Long , построенный Джорджем А. Лонгом около 1880 года и запатентованный в 1883 году [14] [15] , который в настоящее время экспонируется в Смитсоновском институте .
Whike — трехколесный велосипед с парусом, произведенный в Нидерландах.
Из-за частоты травм и смертей, связанных с их использованием, в январе 1988 года был введен 10-летний запрет, полностью добровольный для производителей, на продажу новых трехколесных вездеходов в Соединенных Штатах. [ необходима цитата ] Больше травм было получено гонщиками из-за несоблюдения правильной техники езды и отсутствия надлежащей защитной экипировки, такой как шлемы и сапоги для езды. В ходе расследования, проведенного Комиссией по безопасности потребительских товаров, было установлено, что «в конструкции трехколесных транспортных средств не было обнаружено никаких внутренних недостатков». [ необходима цитата ]
В США Национальная администрация безопасности дорожного движения определяет и регулирует трехколесные транспортные средства как мотоциклы . [16] Однако в 2015 году в Конгресс был внесен законопроект, который запрещает классифицировать некоторые трехколесные транспортные средства как мотоциклы в Соединенных Штатах, вместо этого создавая новую классификацию для «автоциклов». [17] [18]
Требования к водительским правам и регистрации различаются в зависимости от штата. Некоторые штаты требуют, чтобы водители трехколесных транспортных средств имели права на управление мотоциклом и регистрировали транспортное средство как мотоцикл. Некоторые штаты, включая Вирджинию, Канзас и Индиану, классифицируют некоторые трехколесные транспортные средства как автоциклы. Вирджиния определяет автоцикл как «трехколесное моторное транспортное средство, имеющее рулевое колесо и сиденья, не требующее от водителя сидеть верхом или верхом, и изготовленное в соответствии с федеральными требованиями безопасности для мотоциклов». [19] Индиана определяет его как «трехколесное моторное транспортное средство, в котором водитель и пассажир едут в полностью или частично закрытой зоне для сидения, которая оборудована: (1) каркасом безопасности или дугами безопасности; (2) ремнями безопасности для каждого пассажира; и (3) антиблокировочной системой тормозов; и разработано для управления с помощью рулевого колеса и педалей». [20] В других юрисдикциях, таких как Британская Колумбия , Канада и Коннектикут, трехколесное транспортное средство с закрытым пассажирским салоном или частично закрытым сиденьем считается автомобилем. [ необходима ссылка ]
