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1 # 試車路上
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2 # 全地形一個不老的靈魂
扭矩和轉向是什麼車輛都有的,扭矩是車輛的動力引數,轉向是用來調整車輛行駛方向和行駛軌跡的。是轉向機和方向盤配合共同完成的。
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3 # 餘老師丶
一般是前驅車,並且是比較大馬力的前驅車才會有。前驅車現在是量產車的主流,當橫置發動機的馬力變得越來越大時,問題便逐漸顯現了。因為前驅車的傳動軸需要承擔轉向及負責動力傳遞,而又因為變速箱位置的關係,左右傳動軸常有一根長一根短的設計,當忽然有較大的扭矩從變速箱輸出軸輸出到左右兩根傳動軸時,就會因為力矩不同而造成車輛行進方向的跑偏,這就是所謂的扭力轉向。
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4 # 老侯解車
所謂的扭矩轉向,是指汽車發動機的扭矩作用在轉向車輪上,從而導致轉向輪發生偏轉的現象。只要是同時具有轉向和驅動兩種功能的車輪,就一定會有扭矩轉向的問題。一般前置前驅的車型,以及四驅車型,前輪同時承擔轉向和驅動,都有扭矩轉向現象;而後輪驅動的車型,由於前輪只具有轉向的功能,所以沒有扭矩轉向的現象。
對於前驅車來說,如果兩個轉向輪上的轉向扭矩是相等的,那麼這兩個扭矩互相平衡,那麼它不會對汽車的行駛造成影響,仍然能夠保持直線行駛的狀態;但是如果左右轉向輪上的轉向扭矩不相等,那麼車輪就會自動的向扭矩小的一側偏轉,外在的表現就是汽車在行駛中自動向一側跑偏,這種現象在大馬力前驅車上體現得更為明顯,它們在起步和加速時,轉向車輪會自動的向右側偏轉,手扶方向盤會明顯的感覺到拉扯的作用。這種現象其實是作用轉向車輪轉向扭矩不平衡的表現,不過人們通常把這種現象稱為扭矩轉向。
那麼扭矩轉向是如何產生的呢?下面我們來分析一下。
大家知道,扭矩等於力與力臂的乘積,那麼這個力和力臂是什麼呢?首先我們來看一下這個力是如何產生的。
對於前輪驅動的車型來說,發動機的扭矩經過變速箱變速變扭後,透過左右兩側的半軸傳遞給驅動車輪。由於車輪與變速箱之間的角度是不斷變換的,因此半軸並不是剛性的,而是串接了兩個等速萬向節,也就是我們俗稱的“球籠”。這樣半軸在高速旋轉時,就會產生一個向外甩動的力,而驅動車輪為了抵制半軸向外甩動的趨勢,也會產生一個與之相反的作用力,這就是導致扭矩轉向的甩動反力。這個力作用點是在車輪的旋轉中心上。
再來看看力臂是如何產生的。絕大多數前置前驅的車型,前輪採用的都是獨立懸架。這種獨立懸架有一個特點,那就是轉向主銷(虛擬)延長線與地面的接觸點,與車輪旋轉平面與地面的接觸點並不是重合的,二者的距離稱為“主銷接地距”,車輪旋轉中心與轉向主銷(虛擬)之間的垂直距離稱為“主銷偏距”。這個主銷偏距就是扭矩轉向的力臂 。
有了力,有了力臂,扭矩自然就產生了。這個扭矩會使轉向車輪繞著轉向主銷轉動,在前進時車輪前端向內側轉動(左側車輪向右轉,右側車輪向左轉),在後退時車輪前端向內外側轉動(左側車輪向左轉,右側車輪向右轉),這種現象就是所謂的“扭矩轉向”。可以看出,只要是在轉向車輪上有驅動力,扭矩轉向就一定會發生。這個扭矩的大小與主銷偏距、主銷內傾角、半軸傾角、車輪與地面之間的動態壓力、車輪與地面之間的摩擦係數等因素有關。
那麼這個扭矩轉向對汽車有什麼影響呢?
如果作用在左右車輪上的轉向扭矩大小相等的話,由於左右車輪力矩平衡,車輪並不會發生偏轉,所以這個扭矩轉向對汽車沒有任何影響。但是如果作用在左右車輪上的轉向扭矩大小不相等的話,那麼車輪就會自動的向扭矩較小的一側偏轉,進而導致汽車出現行駛跑偏的現象。這種現象在某些大馬力前驅車上體現的比較明顯,比如那些著名的“小鋼炮”等。在前幾年還曾發生過這樣的故事:一輛吉普Compass由於扭矩轉向比較明顯,車主接受不了,在當地的電臺投訴,為此鬧得沸沸揚揚,最後給了車主鉅額的補償了事。這也說明吉普Compass對扭矩轉向的負面影響處理的很不好。
那麼哪些因素會導致左右車輪上的轉向扭矩大小不相等呢?從上面的公式可以看出,在懸架引數固定的情況下,半軸傾角、車輪與地面之間的動態壓力就是決定性的因素。
對於發動機橫置、前輪驅動的車型來說,變速箱一般並不在汽車的中心線上,而是偏向於駕駛員的一側(左側)。因此,汽車的左右半軸長度並不是一樣的,而是左側半軸斷短,右側半軸長。同時左右半軸與前軸中心線也不是重合的,而是有一定的角度。這種結構的後果就是:左側半軸與前軸中心線的夾角大於右側半軸與前軸中心線的夾角。
另外,對於大馬力的車型來說,在起步和加速時,傳遞到車輪上的驅動力較大,半軸甩動的趨勢也更加明顯,用來平衡半軸甩動的力也就越大,也可以大致的看做車輪與地面之間的動態壓力越大。此外,汽車在起步和急加速時,汽車前部有向上抬起的趨勢,懸架拉長,也加大了半軸與前軸之間的夾角。
因此,半軸的傾角越大,發動機馬力越大,加速越迅猛,汽車的扭矩轉向趨勢就越明顯。這種趨勢對汽車的操控性是不利的,所以汽車在設計與製造過程中會想方設法消除扭矩轉向的影響。思路主要有兩種,一種是徹底的消除扭矩轉向,另一種是平衡左右車輪的扭矩轉向。
徹底消除扭矩轉向的方法主要是使轉向輪的轉向主銷正好透過車輪的旋轉中心,這樣就相當於主銷偏距為零,沒有力臂了,扭矩自然也沒有了。不過這個佈置是非常困難的,車輪的偏距非常大,幾乎完全縮進了輪拱裡面,而輪轂軸承,制動盤、轉向節等一系列部件都將推到輪胎外面了,所以這種佈置幾乎是不可能的。
此外,還有一種佈置方式,就是使半軸與前軸之間的夾角為零,半軸直線傳遞動力,就沒有想外甩動的趨勢了,這樣作用的車輪上的反作用力也就消失了。沒有了力,力矩也沒有了。不過由於車輪在行駛中是不斷跳躍的,半軸與前軸之間的夾角不可能始終為零,半軸還是會有想外甩開的趨勢,也就是說這個克服甩動的力是始終存在的。由此可以說,徹底消除扭矩轉向是不可能的。
既然消除不了,那就要想辦法平衡或者減小扭矩轉向的影響了。這方面的辦法倒是非常多的,比如使左右半軸等長、使左右半軸與前軸夾角相等、平衡左右半軸的剛度、採用更合理的懸架結構等。
1、使左右半軸等長
對於發動機橫置、前輪驅動的車型來說,使用等長半軸幾乎是不可能的,但是奧迪採用了發動機縱置、前輪驅動的方式,就很好的解決了這個問題。它的變速箱正好佈置在汽車隊中軸線上,所以可以使左右半軸長度相等。這樣左右半軸與前軸之間的夾角就相等了,左右車輪上的轉向扭矩也就相等了,相當於把扭矩轉向平衡掉了。此外,寶馬X1雖然是橫置前驅,但是左右半軸也是等長的,也沒有扭矩轉向現象。
此外還有一種方式,就是把較長的半軸從中間斷開,加上一個萬向節,使左右半軸完全對稱。這樣也就相當於左右半軸等長了,扭矩轉向也就被平衡了。
2、使左右半軸與前軸夾角相等
發動機橫置、前輪驅動的車型,我們可以採用發動機傾斜佈置,讓兩側半軸與前軸之間的夾角相等。比如大眾系列的波羅,發動機橫置,但是左側比右側低了4°,這樣就左側半軸降低,右側半軸升高,從而使兩側半軸前軸夾角相等,也就平衡了扭矩轉向。
3、平衡左右半軸的剛度
由於扭矩轉向的扭矩大小與半軸甩動的力有關,我們可以平衡兩側半軸的轉動慣量。比如使右側的長半軸直徑更粗,轉動慣量更大,車輪上平衡半軸甩動的力也就越大,相當於增加了扭矩較小一側的力,從而使左右兩側扭矩平衡。在大眾車上經常採用這樣的方式。
4、採用更合理的懸架結構
對於普通的麥弗遜式獨立懸架來說,它的轉向主銷相當於是減振器上端面與下支臂球頭之間的連線,這樣的結構主銷偏距比較大。如果我們使轉向主銷外移,更接近於車輪的旋轉中心,就會大大減小主銷偏距,進而減輕扭矩轉向。比如寶馬、RegalGS、Foucs RS、CIVICType-R等就採用了這樣的懸架結構,從而大大減輕了扭矩轉向的影響。需要注意的是,有些車型運動版與普通版採用的懸架結構是不同的,所以表現出不同的運動特性,比如普通版的CIVIC和CIVICType-R,它們的底盤結構就完全不同。
總體來說,扭矩轉向是前驅車共有的特性,以現有的技術來說,還是無法徹底消除的,只能想辦法讓左右車輪的轉向扭矩互相平衡或者減輕扭矩轉向的影響。由於它對汽車操控性的負面影響,所以很多效能車都不喜歡使用前驅車,或者使用四驅車。
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一般是前驅車,並且是比較大馬力的前驅車才會有。
前驅車現在是量產車的主流,當橫置發動機的馬力變得越來越大時,問題便逐漸顯現了。因為前驅車的傳動軸需要承擔轉向及負責動力傳遞,而又因為變速箱位置的關係,左右傳動軸常有一根長一根短的設計,當忽然有較大的扭矩從變速箱輸出軸輸出到左右兩根傳動軸時,就會因為力矩不同而造成車輛行進方向的跑偏,這就是所謂的扭力轉向。