एकरमैन स्टीयरिंग ज्यामिति

एकरमैन स्टीयरिंग ज्योमेट्री ऑटोमोबाइल या अन्य वाहन के स्टीयरिंग में लिंकेज की ज्यामितीय व्यवस्था है जिसे विभिन्न त्रिज्या के वृत्त का पता लगाने के लिए मोड़ के अंदर और बाहर पहियों की समस्या को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इसका आविष्कार 1816 में म्यूनिख में जर्मन गाड़ी निर्माता जॉर्ज लैंकेंसपर्गर द्वारा किया गया था, इसके पश्चात इंग्लैंड में उनके एजेंट रूडोल्फ एकरमैन (1764-1834) ने 1818 में घोड़े से खींची जाने वाली गाड़ियों के लिए इसका पेटेंट कराया था। इस प्रकार इरास्मस डार्विन का आविष्कारक के रूप में पूर्व प्रमाण 1758 से हो सकता है। उन्होंने अपना स्टीयरिंग प्रणाली इसलिए तैयार किया क्योंकि गाड़ी के पलट जाने से वह घायल हो गए थे।

लाभ
एकरमैन ज्योमेट्री का उद्देश्य किसी वक्र के चारों ओर पथ का अनुसरण करते समय टायरों को निकट में फिसलने की आवश्यकता से बचना है। इसका ज्यामितीय समाधान यह है कि सभी पहियों की धुरी को समान केंद्र बिंदु के साथ वृत्तों की त्रिज्या के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। चूँकि पीछे के पहिये स्थिर हैं, यह केंद्र बिंदु पीछे की धुरी से विस्तृत रेखा पर होना चाहिए। इस प्रकार इस रेखा पर सामने के पहियों की धुरी को भी काटने के लिए आवश्यक है कि स्टीयरिंग करते समय अंदर के सामने के पहिये को बाहरी पहिये की तुलना में अधिक कोण पर घुमाया जाता है।

पूर्ववर्ती टर्नटेबल स्टीयरिंग के अतिरिक्त, जहां दोनों सामने के पहिये सामान्य धुरी के चारों ओर घूमते थे, इस प्रकार प्रत्येक पहिया ने अपने स्वयं के केंद्र के निकट, अपनी धुरी प्राप्त की थी। इस प्रकार अधिक सम्मिश्र होते हुए भी, यह व्यवस्था लंबे लीवर आर्म के अंत में प्रयुक्त होने वाली सड़क की सतह की विविधताओं से बड़े इनपुट से बचकर नियंत्रणीयता को बढ़ाती है, साथ ही स्टीयर किए गए पहियों की आगे और पीछे की यात्रा को अधिक कम कर देती है। इन हबों के मध्य लिंकेज दो पहियों को साथ घुमाता है, और लिंकेज आयामों की सावधानीपूर्वक व्यवस्था से एकरमैन ज्योमेट्री का अनुमान लगाया जा सकता है। इस प्रकार यह लिंकेज को साधारण समांतर चतुर्भुज नहीं बनाकर, किन्तु ट्रैक रॉड (हब के मध्य चलती लिंक) की लंबाई को धुरी की तुलना में छोटा बनाकर प्राप्त किया गया था, जिससे हब की स्टीयरिंग भुजाएं टो (ऑटोमोटिव) पर दिखाई दें बाहर जैसे ही स्टीयरिंग चलती थी, पहिये एकरमैन के अनुसार घूमने लगते थे, अन्दर के पहिया आगे की ओर घूमने लगता था। यदि ट्रैक रॉड को एक्सल के आगे रखा गया है, तो यह तुलनात्मक रूप से लंबी होनी चाहिए, इस प्रकार यह समान पैर की अंगुली को बाहर सुरक्षित रखती है।

ज्योमेट्री का डिज़ाइन और चयन
स्टीयरिंग धुरी बिंदुओं को हिलाकर स्पष्ट एकरमैन स्टीयरिंग ज्योमेट्री का सरल अनुमान उत्पन्न किया जा सकता है अंदर की ओर जिससे स्टीयरिंग किंगपिन (मोटर वाहन भाग) के मध्य खींची गई रेखा पर स्थित होती है, जो धुरी बिंदु है, और पीछे धुरी का केंद्र है। स्टीयरिंग धुरी बिंदु टाई रॉड नामक कठोर पट्टी से जुड़े होते हैं, जो उदाहरण के लिए रैक और पिनियन के रूप में, स्टीयरिंग कोण का भी भाग हो सकता है। इस प्रकार सही एकरमैन के साथ, स्टीयरिंग के किसी भी कोण पर, सभी पहियों द्वारा ट्रेस किए गए सभी वृत्तों का केंद्र बिंदु सामान्य बिंदु पर स्थित होता है।

इस प्रकार आधुनिक कारें शुद्ध एकरमैन स्टीयरिंग का उपयोग नहीं करती हैं, आंशिक रूप से क्योंकि यह महत्वपूर्ण गतिशील और अनुपालन प्रभावों को नजरअंदाज करती है, किन्तु सिद्धांत कम गति वाले युद्धाभ्यास के लिए सही है। कुछ रेसिंग कारें उच्च गति पर मोड़ते समय अन्दर के और बाहरी सामने के टायरों के मध्य स्लिप कोण में बड़े अंतर के आवरण के लिए रिवर्स एकरमैन ज्योमेट्री का उपयोग करती हैं। इस तरह की ज्योमेट्री का उपयोग तीव्र गति कॉर्नरिंग के समय टायर के तापमान को कम करने में सहायता करता है किन्तु कम गति वाले युद्धाभ्यास में प्रदर्शन से समझौता करता है।

विस्तारित एकरमैन नियम
वाहन ट्रेन की एकरमैन स्थिति तब पूरी होती है जब वाहन के पहिये और ट्रेलर के पहिये की धुरी दोनों सैद्धांतिक मोड़ केंद्र (मोमेंटन सेंट्रम) की ओर संकेत कर रहे होते हैं। जर्मन में एकल वाहनों के विपरीत, स्टीयरिंग व्हील घुमाए जाने पर, वाहन संयोजनों को इस स्थिति को बनाने के लिए निश्चित दूरी तय करनी पड़ती है।

यह भी देखें

 * फ्रंट एक्सल असेंबली

बाहरी संबंध

 * 2002 technical paper on Ackermann steering linkage design
 * Ackerman? Or not? Does it matter?
 * True Ackermann & Dynamic generated Ackermann
 * Common fitting error on old Ford vehicles when tie rod is fitted in front of the axle
 * Problems experienced that may be due to excessive Ackermann or insufficient Ackermann
 * Ackermann Steering and Racing Circle (oval) Tracks, includes the toe out effect when Ackermann steering geometry is included and its use in racing
 * Erasmus Darwin House, Lichfield UK. Museum. Darwin Page
 * Ackerman concept used on Yamaha motor-tricycle, Niken
 * Wheel Alignment Explained