Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена непреднамеренному нарушению равновесия крутящего момента. Для преднамеренного нацеливания крутящего момента см. Векторизация крутящего момента . Дифференциальный крутящий момент для рулевого управления см. В разделе « Дифференциальное рулевое управление» .

Крутящий момент - это непреднамеренное влияние крутящего момента двигателя на рулевое управление , особенно в автомобилях с передним приводом . Например, при резком ускорении рулевое управление может отклоняться в сторону, что может беспокоить водителя. Эффект проявляется либо в ощущении тяги рулевого колеса, либо в отклонении автомобиля от намеченного пути. Крутящий момент рулевого управления напрямую связан с различием сил в пятнах контакта левого и правого ведущих колес . Эффект становится более очевидным, когда к ведущим колесам прилагается высокий крутящий момент, либо из-за высокого общего передаточного числа между двигателем и колесами [1]высокий крутящий момент двигателя или их комбинация. Крутящий момент отличается от отдачи при рулевом управлении .

Причины [ править ]

Основные причины крутящего момента рулевого управления: [2]

  • Неправильная конструкция слоя боковины, допускающая деформацию боковины шины. [3]
  • Несимметричные углы поворота карданного вала из-за любой комбинации
    • Неравная длина или диаметр карданного вала.
      Эффект крутящего момента рулевого управления смоделирован с помощью MSC Adams .
    • Кратковременное движение двигателя
    • Допуски в опорах двигателя
    • Кувырок тела
    • Удар одного колеса
  • Различный крутящий момент на приводном валу слева направо (из-за проблем с ступичным подшипником или дифференциалом)
  • Геометрия подвески
  • Неравномерное тяговое усилие из-за дорожного покрытия ( μ- Split) в сочетании со смещением шкворня

Проблемы, связанные с карданными валами неравной длины, характерны для поперечной компоновки двигателя в сочетании с блоком трансмиссии, установленным на конце; некоторые производители полностью смягчили это, установив двигатель продольно, но по-прежнему управляя передними колесами - это действительно было решение, принятое на самых первых переднеприводных Citroens. Ранние модели Renault с передним приводом, такие как R4 , R5 Phase I R12 , R18 и некоторые модели R21, также использовали эту компоновку, как и Audi.по сей день в моделях среднего размера вверх. Ключевой недостаток - упаковка; В случае Audi, которая устанавливает силовой агрегат перед передней осью, это ставит под угрозу управляемость, идя вразрез с идеальным распределением веса 50:50. Эта конфигурация, тем не менее, облегчает простое добавление полного привода - Subaru также использует консольно-продольный двигатель по той же причине, но смягчает проблему несбалансированного центра тяжести за счет использования оппозитного двигателя «плоская четверка» . Renault, с другой стороны, разместила двигатель за линией переднего моста, но это ставит под угрозу внутреннюю компоновку, поскольку заставляет двигатель двигаться дальше к брандмауэру.

Способы уменьшить влияние крутящего момента рулевого управления [ править ]

  • Используйте шину с правильной конструкцией слоя боковины, уменьшающей деформацию боковины.
  • При использовании приводных валов разной длины их жесткость на кручение должна быть одинаковой. Этого можно добиться, сделав более короткий вал полым, а более длинный - сплошным. Это решение можно увидеть на ранних моделях Autobianchi / Fiat с передним приводом, таких как Fiat 128 и Fiat 127 , а также позже было принято на оригинальном Ford Fiesta . На более длинном валу обычно используется массовый демпфер для борьбы с завихрением, вызванным резонансом .
  • Установите оба карданных вала одинаковой длины с помощью промежуточного вала (или промежуточного вала) на одной стороне трансмиссии. Это уже реализовано на большинстве современных автомобилей. [4] Когда карданные валы имеют разную длину и прилагается чрезмерный крутящий момент, более длинная половина валасгибается больше, чем более короткий. Однако это кратковременный переходный эффект. Во избежание усталостного разрушения величина крутильного прогиба приводного вала обязательно должна быть небольшой. Эффекты из-за того, что одно колесо вращается медленнее другого, обычно незначительны. При одинаковой длине приводных валов в случае отсутствия асимметричного прогиба подвески из-за крена или неровностей углы приводных валов сохраняются одинаковыми. Главный компонент крутящего момента рулевого управления возникает, когда крутящие моменты на приводном валу и ступице суммируются векторно, давая результирующий вектор крутящего момента вокруг оси поворота рулевого колеса ( шкворня). Эти крутящие моменты могут быть значительными, и в случае валов, имеющих равные углы с валами ступиц, они будут противодействовать друг другу на рулевой рейке и, таким образом, будут отменяться. На эти крутящие моменты сильно влияет положение универсального шарнира карданного вала (ШРУС) по отношению к оси рулевого управления, однако из-за других требований, таких как достижение малого или отрицательного радиуса чистки, оптимальное решение обычно невозможно с простыми конфигурациями подвески, такими как как стойка Макферсона .
  • Лучше выровняйте крутящий момент между карданными валами за счет использования дифференциала с низким коэффициентом трения . Разница крутящего момента равна нулю, если дифференциал не имеет трения, а дифференциалы повышенного трения , предназначенные для увеличения передачи мощности, фактически значительно ухудшают управляемость крутящим моментом. [ необходима цитата ] По этой причине дифференциалы повышенного трения от производителей автомобильных трансмиссий, таких как Quaife , Torsen , TrueTrac , Gold Trac [ оригинальное исследование? ]до недавнего времени не использовались широко и требуют принятия других мер, таких как тщательное позиционирование шарниров подвески и ШРУСов карданного вала, чтобы удерживать результирующий крутящий момент на управляемом уровне. [ сомнительно - обсудить ] Дифференциалы повышенного трения не улучшают прохождение поворотов или ощущение рулевого управления, однако они улучшают передачу мощности в ситуациях, когда одно колесо испытывает ограниченное сцепление, и, таким образом, могут улучшить общие характеристики.
  • Уменьшите количество крутящего момента от передней оси, передав часть крутящего момента на заднюю ось. Это достигается на полноприводных автомобилях с постоянным полным приводом , например, с механическим трансмиссионным дифференциалом на основе шестерен, например, на автомобилях Audi AWD, оборудованных трансмиссионным дифференциалом Torsen .
  • Усилитель рулевого управления (установленный на большинстве современных автомобилей) делает управление крутящим моментом менее заметным для водителя. Управление по проводам [5] также скрывает от водителя эффект крутящего момента. EPAS можно откалибровать для прямого подавления крутящего момента на маховике и влияния рулевого управления на автомобиль.
  • Проверьте втулки поперечного рычага . При ускорении водитель будет испытывать управляемость по крутящему моменту из-за изношенных втулок поперечного рычага.

На автомобили с задним приводом по-прежнему влияет управление крутящим моментом в том смысле, что в любой из вышеперечисленных ситуаций по-прежнему будет применяться управляющий момент к автомобилю (хотя и от задних колес, а не от передних). Однако эффект крутящего момента на задних колесах не будет передавать крутящий момент обратно через рулевую колонку, поэтому водителю не придется бороться с рулевым колесом.

См. Также [ править ]

  • Дифференциальное рулевое управление

Ссылки [ править ]

  1. ^ JY Wong. «Теория наземных транспортных средств, 4-е издание» .
  2. ^ Йенс Дорнхеге. «Влияние крутящего момента рулевого управления на передние мосты McPherson» (PDF) .
  3. ^ Тони Свон. «Автомобиль и водитель 2005 Pontiac Grand Prix GXP» .
  4. ^ "Что такое Torque Steer?" . Журнал MPH.
  5. ^ Пол Йих. «Оценка состояния транспортного средства с использованием крутящего момента рулевого управления» (PDF) . Стэндфордский Университет.

Внешние ссылки [ править ]

  • Объяснение Ford RevoKnuckle и GM HiPer Strut - технический отдел автомобилей и водителей