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发表于 2012-3-20 08:39:17
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载荷重新分配后LSD对入弯、出弯操控性的影响
本帖最后由 烈火叉烧 于 2013-8-25 18:42 编辑
悬挂通过影响载荷转移来影响转向平衡,通常说的“前硬后软导致under”的原理就是前悬挂刚度相对后悬挂刚度越大,内前轮的载荷转移到外前轮的就越多、而内后轮的载荷转移到外后轮的就越少。
以下举个栗子,当车子以恒定速度v前进时,载荷分布如下:(横线两边的数字代表载荷大小,单位为1,横线中间括号内是总体悬挂刚度,总体悬挂刚度就是弹簧+防倾杆的刚度)
前左10---(80NM)---10前右
后左10---(80NM)---10后右
那么车子现在匀速转右弯了,就会变成如下:
前左18---(80NM)---2前右 前桥载荷左移8个单位
后左18---(80NM)---2后右 后桥载荷左移8个单位
那么现在开始调节悬挂,把前面的弹簧提升到100NM,就会变成如下:
前左19---(100NM)---1前右 前桥载荷左移9个单位
后左17----(80NM)----3后右 后桥载荷左移7个单位
接下来把前悬挂恢复到80NM,后悬挂降低到64NM,载荷分布其实还是和上一次一样:
前左19---(100NM)---1前右 前桥载荷左移9个单位
后左17----(80NM)----3后右 后桥载荷左移7个单位
以上来看,调节前后悬挂的软硬只是改变了载荷的分布,但是为什么转向平衡会变得转向不足呢。
原因是这样的,载荷分布越不平衡的地方,轮胎抓地力越差。在高中我们学到的知识是,一个刚体不论载荷多少,摩擦系数μ都不会变,所谓的“摩擦系数和受力面积、接触压力无关”对轮胎这种非刚体来说是不适用的。实际上随着载荷的增加,轮胎的抓地系数是渐渐减小的。所以载荷转移越剧烈的一侧(如例中的两前轮),抓地效率越低。所以的所以,调硬一侧的悬挂会造成它所支撑的两只轮胎在过弯时总体抓地力减弱,而相对没有变硬的悬挂那侧,它所支撑的两只轮胎在过弯时总体抓地力提升。
这就是悬挂调节转向平衡的道理。
知道载荷转移的分配方法后,就更应该去了解差速器如何影响转向平衡了。
差速器的原理不再多说,但是它为什么会造成转向平衡的变化是必须知道的。从上述的介绍当中我们可以看到弯中驱动轮的载荷分布差别是非常非常大的,18对2,甚至19对1……想一想,如果车子不安装差速器,一脚油门踩下,左右驱动轮用尽各自的抓地力去向前冲,那么车尾是有多不平衡,甩尾力矩是非常大的。
先说说民用的开放式差速器,这种差速器先把动力传给行星齿轮,行星齿轮再“挑选”容易转动的一侧输出扭矩,所以在弯中踩油门时,一旦内侧驱动轮达到2个单位的抓地力极限后就开始空转,而外侧驱动轮由于行星齿轮的懒惰,无法输出超出2个单位的扭矩。最终的结果往往是即使油门到底,外侧后轮还是会剩余非常多的抓地力,赛车会表现得比较推头。
然后说说高级的差速器,限滑差速器(LSD),这种差速器控制了动力在内轮流失的程度(锁紧效果)。假设锁紧效果为30%时,那么踩下油门的效果可能就是18的外轮抓地力有5用于使赛车推进,内轮2的抓地力全部用于使赛车推进,这两个前进的力的差造成的扭矩方向刚好顺着赛车转弯方向,于是就出现了“踩下油门更有利于转弯”的现象。
如果我们把锁紧升高为80%,那么外轮18的抓地力可能就有10来使赛车推进,那么这样带来的扭矩会非常大,有可能使赛车向转弯的方向旋转,或者由于强占后轮的向心力而发生甩尾,这个现象被称为“powerover”。powerover是LSD特有的效果,影响powerover程度的因素不仅在于调整差速器锁紧程度,而且还在于后轮载荷分布状态。
举个例子,有两台转向平衡为转向中性的后驱车,载荷分布如下:
前左19---(100NM)---1前右 前左18----(80NM)----2前右
A车 B车
后左17----(80NM)----3后右 后左18----(80NM)----2后右
如果A车和B车的差速器锁紧值相同,那么踩下油门之后A车的powerover程度会比B车的小,原因是两侧驱动轮的载荷差有所差别,则牵引力的差大小也不同。
以上结论也适合前驱车,也适合带着引擎刹车入弯时的转向平衡。有些FF加硬前ARB就能制造出弯over,也是因为powerover,道理是相同的,这里就不重复了= = 如果想知道自己看懂帖子了没,可以回帖看看你的分析和我的理论是否相同^^ |
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