Управление крутящим моментом

Управление крутящим моментом - это непреднамеренное влияние крутящего момента двигателя на рулевое управление, особенно в переднеприводных автомобилях. 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. Управляемый крутящий момент напрямую связан с разницей 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 отношения между двигателем и колесами, либо из-за высокого крутящего момента двигателя, либо из-за их комбинации. Моментное управление отличается от отдачи при рулевом управлении.

• 1 Причины
• 2 Способы уменьшения влияния крутящего момента
• 3 См. Также
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Основными причинами крутящего момента рулевого управления являются:

• Неправильная конструкция боковины слоя, допускающая деформацию боковины шины.
• Асимметричный карданный вал углы из-за любой комбинации
  • Неравной длины или диаметра карданного вала Эффект крутящего момента рулевого управления, смоделированный с помощью MSC Adams.
  • Переходное движение двигателя
  • Допуски в опорах двигателя
  • Крен кузова
  • Удар одного колеса
• Различный крутящий момент на приводном валу слева направо (из-за проблем с подшипником ступицы или дифференциала)
• Геометрия подвески
  • Большой радиус скребка
  • Изношен поперечный рычаг втулки
• Неравные силы тяги из-за поверхности дороги (μ -Split) в сочетании с смещением шкворня

Связанные с этим проблемы с разной длиной карданных валов присуща поперечному двигателю la yout в сочетании с блоком передачи 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, поскольку делает Audi и по сей день в своих среднеразмерных моделях 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 добавление полного привода - Subaru также использует продольно-консольный двигатель по той же причине, но смягчает проблему несбалансированного центра тяжести за счет использования " четырехцилиндровый "оппозитный двигатель. Renault, с другой стороны, разместила двигатель за линией переднего моста, но это ставит под угрозу внутреннюю компоновку, поскольку заставляет двигатель двигаться дальше к брандмауэру.

• Используйте шины с правильной конструкцией слоя боковины, уменьшающей деформацию боковины.
• Если используются приводные валы разной длины, их жесткость на кручение должно быть уравновешено. 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, и было также позже был заимствован на оригинальном Ford Fiesta. демпфер массы обычно используется на более длинном валу для борьбы с завихрением, вызванным резонансом.
• . Имеют оба приводных вала одинаковой длины с помощью промежуточного вала (или промежуточного вала) с одной стороны. трансмиссии. Это уже реализовано на большинстве современных автомобилей. Когда приводные валы имеют разную длину и прилагается чрезмерный крутящий момент, более длинная полуось изгибается больше, чем более короткая. Однако это кратковременный переходный эффект. Во избежание усталостного разрушения величина крутильного прогиба приводного вала обязательно должна быть небольшой. Эффект от того, что одно колесо вращается медленнее другого, обычно незначительно. При одинаковой длине приводных валов в случае отсутствия асимметричного прогиба подвески из-за крена или неровностей углы приводных валов остаются равными. Основная составляющая крутящего момента рулевого управления возникает, когда крутящие моменты на приводном валу и ступице суммируются векторно, что дает результирующий вектор крутящего момента вокруг оси поворота рулевого механизма (шкворень ). Эти крутящие моменты могут быть значительными, и в случае валов, расположенных под одинаковым углом к ​​валам 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 не является оптимальным. возможно с простыми конфигурациями подвески, такими как стойка Макферсона.
• . Лучшее выравнивание крутящего момента между карданными валами за счет использования дифференциала с низким коэффициентом трения . Разница крутящего момента равна нулю, если дифференциал не имеет трения, и дифференциалы с ограниченным скольжением, предназначенные для увеличения передачи мощности, фактически значительно ухудшают управление крутящим моментом. По этой причине дифференциалы повышенного трения, производимые производителями автомобильных трансмиссий, такими как Quaife, Torsen, до недавнего времени мало использовались и требуют принятия других мер, таких как тщательное позиционирование подвески. шарнирные соединения и шарниры карданного вала, чтобы поддерживать управляемый крутящий момент на управляемом уровне. 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 на передача части крутящего момента на заднюю ось. Это достигается на полноприводных (AWD) автомобилях с постоянным AWD, например с механическим трансмиссионным дифференциалом на базе шестерен, например Audi автомобили с полным приводом, оснащенные Torsen дифференциалом коробки передач.
• Усилитель рулевого управления (установлен на большинстве современных автомобилей) делает эффект крутящего момента менее заметным для водителя. Steer-by-wire также скрывает эффект крутящего момента от водителя. EPAS можно откалибровать для непосредственного подавления крутящего момента на маховике и влияния рулевого управления на автомобиль.
• Проверьте втулки рычага управления. Водитель будет испытывать крутящий момент при ускорении из-за изношенных втулок поперечного рычага.

На автомобили с задним приводом по-прежнему влияет крутящий момент в том смысле, что любая из вышеперечисленных ситуаций по-прежнему будет влиять на автомобиль. (правда, с задних колес вместо 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.

• Дифференциальное рулевое управление

1. ^J. Ю. Вонг. «Теория наземных транспортных средств, 4-е издание».
2. ^Йенс Дорнхеге. «Влияние крутящего момента рулевого управления на передние оси McPherson» (PDF).
3. ^Тони Свон. «Автомобиль и водитель 2005 Pontiac Grand Prix GXP».
4. ^«Что такое Torque Steer?». MPH Magazine.
5. ^Пол Йих. «Оценка состояния автомобиля с использованием крутящего момента рулевого управления» (PDF). Стэнфордский университет.

• Ford RevoKnuckle и GM HiPer Strut Explained - Car Driver Tech Dept.