題:
擺桿剛度對崎,不平道路的影響
Jason C
2016-03-21 01:17:34 UTC
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我剛剛閱讀了關於搖擺桿物理學的非常好的論文。我還觀看了一段討論在崎rough不平的道路上的懸架行為的視頻

讓我們假設以下情況:

  • 一輛前輪驅動的車輛正在行駛在乾燥,光滑,水平的道路上,轉彎的速度大約等於開始轉向不足之前所能達到的最大速度。
  • 為簡單起見,任何搖擺桿的改變都會在不會影響TLLTD。
  • 不會改變衝擊,支撐,彈簧。
  • 用“崎“不平的”道路代表典型的不完美您每天可能遇到的駕駛條件:考慮高速公路上的斑塊,接縫和坑洼,考慮城市道路上的波紋,車轍和窪地(例如,停車標誌附近的典型道路磨損,卡車常去的道路等),施工後的補丁,準備重鋪路面的剝離道路,抬高的人孔,排水溝等等。這是一個寬泛的定義,但我並不是說越野或世界末日的情況。

在這種情況下,一組更堅固的橫擺桿將如何影響車輛的操縱路面不平整?我所看到的有關懸架理論和物理學的每一次討論通常都假設道路條件良好。

例如,考慮上述情況,以速度向左拐彎,然後轉彎時,我碰到相當大的距離,例如2-用左前輪在3cm深的鍋孔中。

根據我的有限理解,太硬的擺桿的效果可能是以下之一:

  1. 左撐桿將擴展到坑洼中,從而對車輪施加向下的力。
  2. 通過擺桿,其中的一些桿也將傳遞到右側,從而在車輪的右側施加向上的力。
  3. 在離開坑洼時,會發生……我無法弄清楚的複雜事情。
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    或:

    1. 左撐桿會想要擴展到坑洼中。
    2. 由於側向桿的作用,右側的向下力會通過搖桿限制左側的擴展
    3. 然後,左輪將花費更長的時間來重新與地面接觸,從而導致右輪承受更多的側向力(該力不再被左輪吸收),而汽車將更多容易轉向不足。也許還會發生其他一些複雜的事情。
    4. ol>

      我通過這些評估之一在正確的軌道上嗎?會產生什麼影響?

      還有一個(也許太寬泛的)推論性問題:在確定理想的擺桿配置時,崎rough的道路條件會產生什麼影響?

請注意,較硬的擺桿類似於較硬的彈簧。像這樣想:如果放上更硬的彈簧會怎樣?現在將其應用於同時影響兩個角的彈簧。我不能給你一個明確的主意,但這有望為您帶來一些啟示。
順便說一句,這是一個很大的問題。我希望我對懸掛尺寸有更多的了解,以便給您一個很好的答案。
我真的很想看到這個答案。
五 答案:
Bob Cross
2016-04-02 23:29:59 UTC
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tl; dr:加固汽車上的一個橫擺桿會導致該端部很可能會因瞬態而斷裂。

擺桿像其他彈簧一樣起著彈簧的作用。您可以一次考慮一件,以拆卸擺桿問題。例如,假設擺桿的一端在一端連接到車輪組件,但在另一端固定到固定點。如果您嘗試突然向上或向下移動車輪組件(在您的示例中會發生短暫的顛簸和跌落),那麼滑桿將嘗試在其樞軸點上旋轉。如果另一端沒有固定在任何東西上,則橫桿顯然會自由旋轉。但是,由於在此示例中它是用螺栓固定的,因此該桿用作扭轉彈簧,抵抗扭轉作用。桿試圖扭轉得越遠,桿沿相反方向施加的扭矩就越大。

當然,我們沒有將側傾桿的末端用螺栓固定在車架上。

我們將它們連接到兩端的懸掛點。因此,它們現在已經連接到已經存在的整個阻尼彈簧系統。同樣,如果我們向一個車輪施加力,則擺桿將嘗試在這些樞軸點上旋轉。這將導致在另一個車輪組件上施加相等的力(如果您嘗試升高右車輪,則橫擺桿將嘗試升高左車輪)。

在這裡,我們開始進入您的問題的關鍵點:請記住,彈簧僅在彈簧從其靜止狀態移開時才施加力。為了便於討論,我們繼續使用線性彈簧:

  F = k * d  

其中F =力,k =彈簧常數, d =距離或撓度。扭簧的等效項是:

  T = k * theta  

其中T =扭矩,k =不同的彈簧常數,theta =扭轉角。在這兩種情況下,您都可以看到,壓縮,拉伸或扭曲彈簧的次數越多,所產生的力或轉矩就越大。更重要的是:如果您不移動彈簧,則根本沒有力。因此,要使擺桿對要考慮的車輪施加任何力,必須使另一個車輪上的彈簧偏斜(壓縮或伸展)。這很關鍵:搖擺桿不會做任何事情,直到它在汽車的另一側發生了什麼事。

另一種說法是,搖擺桿使您的四輪獨立懸架顯著改善不太獨立。

讓我們以可以分解的方式重述您的原始問題。想像一下一對帶彈簧的車輪和一個附加的擺桿。這是一個魔術搖擺桿,我們可以在其上輸入各種扭力常數(從柔軟的意大利麵條到I型鋼)。現在,我們在整個設備上施加了一個側向力,該力略小於單個輪胎的極限(即,如果地面上只有一個輪胎接觸面,它會幾乎滑動,但是

現在將魔術搖桿調低至其接近於零的剛度設置,並在側向力繼續作用的同時撞擊一個車輪(例如,將其接觸面突然提離地面)。相對的車輪幾乎完全不受該隆起的影響,因此其輪胎接觸面不會受到干擾。由於我們精心選擇了側向力,使其剛好小於側向推動輪胎所需的力,因此該系統不受影響。

現在將魔術擺桿設置為有效的無限剛度。現在,當我們提起一個車輪時,另一個車輪也被抬起。由於兩個輪胎都失去接觸,整個系統開始側向滑動。

當然,現實是介於兩者之間,但是這種思想實驗很重要:如果您舉起一個車輪,則擺桿也將嘗試升起另一個車輪。

實際的實際示例:當我使用FWD Integra時,我嘗試了這個確切的實驗。我的後擺桿具有三個設置,可讓我控制剛度(確實,它們影響了其餘懸架在擺桿上的槓桿作用,但效果實際上是相同的)。這給了我四個可能的剛度設置進行實驗:無鋼筋+三種越來越硬的鋼筋選擇。我附近可以使用一個特殊的傾斜坡道來嘗試合法轉彎。我發現增加剛度會降低顛簸行駛的質量,並增加後端跳出來的感覺(嘗試轉向過度)。

Zaid
2016-04-03 00:54:23 UTC
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添加橫擺桿會導致行駛更困難

我試圖通過這張並排的圖形來解釋機械原理

Graphical Representation of what the sway bar does

說明

  • 當車輪遇到溝渠時,該車輪上的車輛重量會導致它向下偏轉。這會導致懸架彈簧伸展,從而導致阻力沿相反的方向起作用。

  • 添加搖桿會在混合物中引入額外的阻力,從而降低了混合量的彈簧阻力。與沒有擺桿的情況相比,這將導致較小的彈簧撓度。

  • 較少的彈簧撓度意味著車身要比在行駛時更願意跟隨車輪進入坑洼


由於圖片的價值為一千個字

這是搖擺桿的作用

Ford Escape graphic

橫擺桿和越野車很少會合為一體

您希望底盤具有一定的可扭曲性和靈活性。

否則,其他零件很容易在脅迫下折斷。

By Jon Geddes - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7496907

yorTsenoJ
2016-04-02 05:43:51 UTC
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實際上,防擺桿在下部控制臂附近(在前部,在副車架上)的某個位置用螺栓固定在底盤上。因此,它實質上使每個角單獨變硬。因此,有一個“零”位置(懸架在停放汽車時所在的位置),因此懸架越過零位置(正數或負數)越遠,阻力越大(我猜您會認為它像撬桿?)。因此,如果您的搖擺桿直徑較小,那麼它很容易彎曲,從而允許更多的懸架行程,當您進入一些更大直徑的搖擺桿時,如果車輪處於轉向狀態,則車輪只會停留在(基本上處於零位置)空氣中一個洞。實際上,這裡的目標是增加或消除抓地力,通常是在懸架加載後。設置越柔和,則抓地力就越大。

http://speed.academy/how-swaybars-work/

我認為這是一個很好的答案。您可能想通過描述“正在加載的懸架”的含義以及更難或更軟的懸架的含義來擴展此答案。此外,請進一步了解有關懸架行程的信息。就像您所說的那樣,如果懸架完全移動,則搖擺桿處於活動狀態,事實並非如此。當車輛的一側和另一側之間的行程存在差異時,擺桿開始起作用。看起來不錯,只是不完整。期待看到編輯!
Haywood
2020-06-20 04:56:33 UTC
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我聽到您在問防滾桿和單輪顛簸場景的問題,它的缺點是,它可能導致空載側升起,而當路徑的水平軸為經常在車軸的相對兩側顛簸(當您感覺到頭部以暴力,連貫但無法預測的方式從右向左猛擊時)。此處可能發生的另一件事是,由於將受力側綁在了未受力側上,因此您會失去一些地面間隙以保持車身側傾,因此,當受力側被壓縮時,鼓勵另一側進行壓縮。基本上,您將取消懸浮液獨立運行的功能。因此,在某些情況下,獨立懸掛非常重要,有些人會使用彈簧剛度來影響總體轉向不足/轉向過度。但是在所有其他情況下,防滾桿是一種可取的定制方式。我沒有說過鍋孔,因為上面已經覆蓋了

稍微鬆動的表面(濕的或碎石的),請Springs影響性能Tarmac,請滾動條影響它,除非上面的例子是真實的問題(對一個車輪的顛簸轉向的反常比通常要多)

通常,如果您不碰碰碰碰,彈簧會很好,如果您經常碰碰碰碰,則會使彈簧變硬。或者,如果汽車因功率/牽引力的增加而向後搖擺太多,而由於高制動/牽引力而使向前搖擺太多。

這些事情從來沒有一個單一的方法,而且也不一定總有對錯。設置,甚至都沒有考慮減震器的速度,也沒有考慮輪胎的更換和幾何形狀等

我將使馬達的後部彈簧剛度增加+ 3Nm / mm,將前側傾桿減小2mm。因為在平整的道路上,我有能力賦予前輪更多的抓地力,並讓後端稍鬆一些,但在鄉間的道路上,我卻不能(在上面提到的那些示例中,我在上面提到的示例中均會不斷交替出現)否則,我會再次安裝一個更大的后防傾桿(我已經在後部上升了1.5mm,以撥出一些一般的工廠轉向不足的感覺),我也感到我交替使用一個車輪顛簸通常在汽車的前部轉移,因此這種方式對我來說很有意義。必須對這些事情進行很多思考,然後無論您使用多少數學,它仍然可能無法按計劃進行。

David Peacock
2019-04-27 08:40:07 UTC
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所有這些當然都考慮到了防擺桿的用途。顯然,這是一種控制安全功能,可以在較高速度下或在緊急情況下使用,以防止側傾並保持控制。話雖如此。 是的,標准設計的防傾桿會對騎行舒適性產生負面影響,因為它們限制了獨立懸架的獨特設計目的。有趣的是,新型吉普牧馬人現在具有可將防傾桿從車內遠程斷開的功能。 enter image description here有趣的是,後來的 Royals Royce 型號現在具有“ 主動橫桿”,旨在懸架可以自由移動到特定點。 enter image description here設計特徵之一,使車輛具有非常舒適和自適應的行駛特性。

所以在搖擺時吧台是一項安全功能,它們正迅速成為一個領域,需要進行設計更新以使其與當今更加活躍的懸架配合使用。



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