La symétrie du mouvement est à elle seule l'une des principales raisons pour lesquelles les volants sont ronds. Sans oublier le confort et combien facile c'est à barrer avec un volant rond.
Mais pour rendre les choses encore plus simples, le volant est parfaitement équilibré pour le fonctionnement, ce qui signifie qu'il faut la même force pour déplacer la roue de n'importe quel point de la roue, par rapport à toute autre forme.
Toute autre forme de bras de commande entraînerait un déséquilibre dans la répartition du poids des commandes de direction elles-mêmes. Un carré dispositif serait difficile à contrôler et limiterait le placement des mains sur les commandes de direction. Une forme de triangle conduirait toujours à une position de conduite inconfortable.
Avec un cercle, vous pouvez placer vos mains où vous voulez et avoir encore de la place pour bouger.
La forme circulaire facilite le stationnement et possibles. Toute autre configuration entraînerait un stationnement et une conduite en marche arrière délicats. Imaginez essayer de vous garer en parallèle avec une "roue" carrée. Beaucoup d'entre nous n'auraient jamais réussi un examen de conduite.
Dans cette vidéo, vous pouvez voir comment le conducteur peut facilement tourner le volant et apporter des corrections avec une relative facilité.
La physique derrière le volant Les ingénieurs utilisent le cercle pour obtenir le maximum de couple à partir d'un seul point de rotation. Le couple du volant vient là où l'angle est entre le point de force et l'axe de la ligne d'énergie.
Le seul moyen de maximiser le couple à tous les points optimaux est d'utiliser un cercle. Avec un cercle, un véhicule peut avoir un couple constant à tous les angles de mouvement. Amardip Ghodichor, ingénieur senior chez Hella India Automotive, explique cette théorie ici.
Il existe deux types différents de systèmes de direction qui permettent à un véhicule de tourner de manière appropriée, y compris ces jolis demi-tours que tout le monde vérifie lors de l'achat d'une nouvelle voiture :le système de pignon et crémaillère et le système de boîte de vitesses . Les deux systèmes utilisent des leviers et des angles pour faire tourner les roues au bon endroit pour la destination prévue.
Le système à crémaillère et pignon Le système à pignon et crémaillère fonctionne en ayant une colonne de direction reliée à un joint universel. Le joint universel permet au volant de rester au même endroit sans avoir à le déplacer d'un côté à l'autre pour diriger.
Il y a un pinon au bas des connexions de la colonne de direction qui sont connectées à une crémaillère. Lorsque la roue est tournée, le pignon fait tourner la crémaillère , qui pousse ou tire les roues dans la direction où elles doivent aller pour effectuer le virage.
Le système de boîtier de direction Le système de boîtier de direction fonctionne en plaçant la colonne de direction à l'intérieur d'une boîte de vitesses, qui contient une tige avec une coupe en spirale et une goupille qui tourne avec le volant. Lorsque vous tournez la roue, le mécanisme fait tourner la cheville, qui fait tourner la roue.
Au début de cette vidéo, vous pouvez voir le fonctionnement de base du fonctionnement du boîtier de direction assistée.
Sécurité La conception circulaire d'un volant donne à l'opérateur le contrôle sur l'ensemble du véhicule et le temps de réagir aux mouvements brusques de la route. En raison de la conception circulaire du volant, vous pouvez saisir le volant dans n'importe quelle position, et il faut la même force ainsi que la même distance de rotation pour faire tourner le véhicule.
Si un conducteur doit soudainement changer de voie, il peut accomplir cette tâche avec un minimum d'effort , et le mouvement est le même à chaque fois.
En cas de crash, il n'y a pas d'angles vifs qui peuvent provoquer une perforation de la région abdominale de l'opérateur. Avec un carré, un triangle ou un octogone, la possibilité de lacérations ou de perforations abdominales est présente lors d'un accident.
Sans oublier qu'il deviendrait assez difficile de diriger et de maintenir un mouvement constant vers l'avant avec toute autre forme.
Confort
Le cercle permet un mouvement concernant la forme du corps humain en position assise. Quelle que soit la taille ou la forme de l'opérateur qui prend le volant, le mouvement, le mouvement et la sensibilité sont toujours les mêmes.
Si le poids de quelqu'un n'a pas encore rattrapé sa taille, la roue est encore suffisamment confortable pour s'adapter à la conduite.
Le placement des mains est crucial lorsque vous essayez de trouver l'endroit idéal pour conduire. Que ce soit 10 et 2 heures (ou les 9 et 3 actuellement recommandés) ou même 8 et 4, la seule façon dont toutes ces combinaisons sont possibles est avec un volant rond.
Imaginez essayer de trouver le 9 et le 3 sur une "roue" de direction triangulaire.
Autres types de direction Les volants ronds ne sont pas le seul moyen de faire tourner une voiture. Voici quelques autres méthodes qui ont été essayées.
Barre de direction
Les premières automobiles utilisaient un levier de direction de style Tiller comme une forme d'expédition pour diriger un gouvernail. Le levier devrait être poussé dans le sens opposé au déplacement prévu . Le levier est poussé vers la droite, les roues pivoteraient et le véhicule effectuerait le virage vers la gauche.
Avec un volant, l'opérateur tourne le volant dans la direction qu'il souhaite aller.
Certains fabricants ont utilisé la conception de la barre franche au début des années 1900 en Angleterre. La société Rauch and Lang Carriage a été l'une des dernières entreprises à abandonner la direction du timon au profit de l'utilisation du volant.
Les camions à échelle utilisent la direction du timon pour contrôler la remorque là où l'échelle est connectée à la remorque. Les vélos semi-allongés utilisent également le système de direction à barre avec une personne assise presque allongée à l'intérieur du vélo avec le levier positionné entre les jambes s'élevant jusqu'à la poitrine du cycliste.
Le petit wagon rouge utilise également une barre franche ainsi que des scooters de mobilité.
Les trikes et les 4-roues utilisent la barre franche pour contrôler le véhicule. D'autres véhicules utilisent encore la barre franche comme méthode efficace pour diriger le navire. Ce sont principalement des véhicules lents ou des véhicules télécommandés.
Guidon
Puisque nous sommes habitués aux guidons des vélos et des motos, pourquoi ne pas les utiliser pour les voitures ?
Les motos et autres véhicules légers utilisent des guidons au lieu de volants car il n'y a pas beaucoup de choses à faire tourner le vélo , qui peut facilement être contrôlé par le guidon.
Avec un gros véhicule à quatre roues, le guidon deviendrait trop difficile pour contrôler la voiture à des vitesses plus élevées ; par conséquent, vous avez besoin d'un effet de levier, ou d'un système à crémaillère et pignon, qui nécessite une roue.
De plus, si une voiture avait un guidon, vous ne pouviez tourner les poignées que dans la mesure où le tableau de bord vous le permettait. Impossible de faire un virage à 90 degrés avec un tableau de bord sur le chemin.
Cependant, cela ne signifie pas que quelqu'un n'a pas essayé de construire une voiture avec un guidon. Découvrez cette image.
Volants carrés De temps en temps, un fabricant essaie quelque chose de différent. Chrysler a utilisé une "roue" carrée dans sa Plymouth Fury de 1960-1964. Le constructeur automobile britannique a essayé quelque chose qu'ils ont appelé "quartic" pour leurs modèles Austin Allegro 1978-1982. Cela n'a pas marché non plus. Pour voir des photos de ceux-ci, et quelques autres variations étranges, suivez ce lien.
Conclusion Même si un jour les voitures pouvaient être dirigées par un autre mécanisme, nous avons été tellement habitués à les appeler des "roues" directrices que nous pensons qu'elles s'appelleront toujours ainsi.