एकरमैन स्टीयरिंग ज्यामिति

एकरमैन स्टीयरिंग ज्योमेट्री एक ऑटोमोबाइल या अन्य वाहन के स्टीयरिंग में लिंकेज की एक ज्यामितीय व्यवस्था है जिसे विभिन्न त्रिज्या के मंडलियां का पता लगाने के लिए एक 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, फिर इंग्लैंड में उनके एजेंट रूडोल्फ एकरमैन (1764-1834) ने 1818 में घोड़े से खींची जाने वाली गाड़ियों के लिए इसका पेटेंट कराया। इरास्मस डार्विन का आविष्कारक के रूप में पूर्व दावा 1758 से हो सकता है। उन्होंने अपना स्टीयरिंग सिस्टम इसलिए तैयार किया क्योंकि एक गाड़ी के पलट जाने से वह घायल हो गए थे।

फायदे
एकरमैन ज्योमेट्री का उद्देश्य किसी वक्र के चारों ओर पथ का अनुसरण करते समय टायरों को बग़ल में फिसलने की आवश्यकता से बचना है। इसका ज्यामितीय समाधान यह है कि सभी पहियों की धुरी को एक समान केंद्र बिंदु के साथ वृत्तों की त्रिज्या के रूप में व्यवस्थित किया जाए। चूँकि पीछे के पहिये स्थिर हैं, यह केंद्र बिंदु पीछे की धुरी से फैली हुई रेखा पर होना चाहिए। 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 जाए।

पूर्ववर्ती टर्नटेबल स्टीयरिंग के बजाय, जहां दोनों सामने के पहिये एक आम धुरी के चारों ओर घूमते थे, प्रत्येक पहिया ने अपने स्वयं के केंद्र के करीब, अपनी धुरी प्राप्त की। अधिक जटिल होते हुए भी, यह व्यवस्था लंबे लीवर आर्म के अंत में लागू 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 काफी कम कर देती है। इन हबों के बीच एक लिंकेज दो पहियों को एक साथ घुमाता है, और लिंकेज आयामों की सावधानीपूर्वक व्यवस्था से एकरमैन ज्यामिति का अनुमान लगाया जा सकता है। यह लिंकेज को एक साधारण समांतर चतुर्भुज नहीं बनाकर, बल्कि ट्रैक रॉड (हब के बीच चलती लिंक) की लंबाई को धुरी की तुलना में छोटा बनाकर हासिल किया गया था, ताकि हब की स्टीयरिंग भुजाएं टो (ऑटोमोटिव) पर दिखाई दें बाहर । जैसे ही स्टीयरिंग चलती थी, पहिये एकरमैन के अनुसार घूमने लगते थे, भीतरी 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 रखेगी।

ज्यामिति का डिज़ाइन और चयन
स्टीयरिंग धुरी बिंदुओं को हिलाकर सटीक एकरमैन स्टीयरिंग ज्यामिति का एक सरल अनुमान उत्पन्न किया जा सकता है अंदर की ओर ताकि स्टीयरिंग किंगपिन (मोटर वाहन भाग)  के बीच खींची गई एक रेखा पर स्थित हो, जो धुरी बिंदु है, और पीछे धुरी का केंद्र है। स्टीयरिंग धुरी बिंदु टाई रॉड नामक एक कठोर पट्टी से जुड़े होते हैं, जो उदाहरण के लिए रैक और पंख काटना के रूप में, स्टीयरिंग तंत्र का भी हिस्सा हो सकता है। सही एकरमैन के साथ, स्टीयरिंग के किसी भी कोण पर, सभी पहियों द्वारा ट्रेस किए गए सभी वृत्तों का केंद्र बिंदु एक सामान्य बिंदु पर स्थित होगा।

आधुनिक कारें शुद्ध एकरमैन स्टीयरिंग का उपयोग नहीं करती हैं, आंशिक रूप से क्योंकि यह महत्वपूर्ण गतिशील और अनुपालन प्रभावों को नजरअंदाज करती है, लेकिन सिद्धांत कम गति वाले युद्धाभ्यास के लिए सही है। कुछ रेसिंग कारें उच्च गति पर मोड़ते समय भीतरी और बाहरी सामने के टायरों के बीच स्लिप कोण में बड़े अंतर की भरपाई के लिए रिवर्स एकरमैन ज्यामिति का उपयोग करती हैं। इस तरह की ज्यामिति का उपयोग हाई-स्पीड कॉर्नरिंग के दौरान टायर के तापमान को कम करने में मदद करता है लेकिन कम गति वाले युद्धाभ्यास में प्रदर्शन से समझौता करता है।

विस्तारित एकरमैन शर्त
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 इशारा कर रहे होते हैं। जर्मन में: एकल वाहनों के विपरीत, स्टीयरिंग व्हील घुमाए जाने पर, वाहन संयोजनों को इस स्थिति को बनाने के लिए एक 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