双横臂悬架对外倾的控制是什么
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认证汽车师傅,拥有多年行业工作经验
双横臂悬架对外倾角的控制主要涉及三点:
1、车轮的外倾角度直接关系到车子开起来稳不稳,而稳定性又直接影响行车安全。研究人员用多体动力学仿真软件,研究了双横臂悬架上下控制臂的长度变化对外倾角的影响。通过调整上下臂的长度,让外倾角的变化范围变得更小,这样就能让车子在转弯或颠簸时更稳,开起来更安全;
2、根据双横臂悬架的结构和运动学原理,推导出悬架杆件尺寸和外倾角之间的数学公式。用MATLAB软件做了大量计算,发现不同杆长配置下外倾角变化曲线的规律,最终找到了一个能让外倾角变化最合理的双横臂布置方案。这相当于给悬架设计提供了一个参考模板;
3、针对前轮用双横臂悬架的车型,结合轮胎侧向变形特性和外倾角的影响,建立了前轮转向后自动回正的力学模型。根据转向轮回正力矩和阻力矩的平衡方程,推导出了计算前轮主销内倾角的具体公式。这相当于给悬架调校提供了一个数学计算工具,让工程师能更精准地设定转向参数。


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侧倾中心的位置主要看悬架的设计结构,特别是它的导向机构。怎么算呢?其实用几何图解法就能搞定。比如前悬架如果是双叉臂独立悬架,那它的上控制臂和下控制臂其实形成了两个平面。这两个平面交叉后会有一条线,这就是瞬时旋转轴线。这条轴线再跟轮胎接触地面的位置连起来,就能形成一个平面。左右两边的平面交叉之后,再和轮子中心横向的垂直面交叉,这个交叉点就是悬架的几何侧倾中心了。
说白了,就是通过悬架部件的位置关系,用几何方法找到一个点,让车子转弯或颠簸时能稳定控制倾斜的角度。虽然听起来有点抽象,但实际就是通过这些机械结构的排列组合来计算的。


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汽车车身其实有六个方向的晃动模式,这叫六自由度振动。其中侧倾和纵倾就是两个完全不相关的晃动类型。比如你开车转弯的时候,因为离心力的作用,车轮接触地面的地方会被拉扯,这时候车身就会像跷跷板一样绕着车子的纵向轴(也就是从车头到车尾的轴)歪向一边,这就叫侧倾。这时候车身倾斜时,它和地面之间有个不动的“支点”,这个点就叫侧倾中心。
再比如刹车的时候,车子会往前“扎头”,这时候车身是绕着车子的横向轴(也就是左右方向的轴)倾斜,这就叫纵倾。这时候的转动支点就叫纵倾中心。
这个“瞬时转动中心”(简称瞬心)其实很好理解,就是两个刚性物体相对运动时,速度刚好为零的那个点。比如车轮正常滚动的时候,车轮和地面接触的那个点就是瞬心,因为这时候这个点既不会滑动也不会打滑,完全静止。