כיצד לחשב תחת לחץ וגבולות Oversteer בעיצוב רכב

הבנה של understeer ו Oversteer בעיצוב רכב

understeer ו oversteer הם תנאי דינמיקת כלי רכב המשמשים לתיאור הרגישות של הרכב שינויים בזווית ההיגוי הקשורים לשינויים בהאצה מאוחרת יותר.מאפיינים אלה של טיפול בסיסי לשחק תפקיד קריטי בטיחות רכב, ביצועים וחווית נהג. עבור מהנדסי רכב, הבנה כיצד לחשב ולייעל את הגבולות האלה חיונית ליצירת כלי רכב כי הם גם צפויים ובטוחים תחת תנאים נהיגה שונים.

כאשר רכב מנווט פינה, כוחות מורכבים אינטראקציה בין הצמיגים, פני השטח, מערכת השעיה, ומסת כלי רכב.מאזן הכוחות האלה קובע אם כלי רכב יתחת, oversteer, או להציג מאפייני ניווט נייטרליים. לכל התנהגות יש השלכות נפרדות על יציבות רכב, בקרת הנהג וביצועי טיפול כולל.

יסודות של understeer ו Oversteer

מה זה understeer?

מתחת לאימון מתרחש כאשר רכב הופך פחות בחדות מהנהג מתכוון על בסיס קלט ההיגוי. במונחים מעשיים, כאשר אתה הופך את גלגל ההגה במהלך פינה, הרכב עוקב אחר נתיב עם רדיוס גדול יותר מאשר צפוי. כאשר רכב מסובב נלקח למגבלת אחיזה של הצמיגים, שבו אין אפשרות עוד להגדיל את האצה מאוחרת יותר, הרכב ילך בדרך עם רדיוס המיועד יותר מאשר.

הגורם העיקרי של understeer הוא כי צמיגי הקדמי לאבד אחיזה לפני הצמיגים האחוריים.כאשר רכב מתחת לתחתית ולאחר מכן הצמיגים הקדמי יציג זווית חלקה יותר מאשר את הצמיגים האחוריים.מצב זה נחשב בדרך כלל בטוח יותר עבור נהגים ממוצעים כי התגובה של המכונית היא אינטואיטיבית יותר - המכונית פשוט ממשיכה ישר יותר קדימה מאשר מסתובב.

מה זה Oversteer?

Oversteer מייצג את המצב ההפוך, שבו הרכב הופך להיות יותר חריף מאשר מיועד.כאשר רכב oversteering נלקח למגבלת אחיזה של הצמיגים, זה הופך להיות לא יציב דינמי עם נטייה לסובב. בתרחיש זה, הצמיגים האחוריים לאבד את המתיחה לפני הצמיגים הקדמיים, גורם האחורי של הרכב להתנדנדנדנדנדנד החוצה.

כאשר כלי רכב oversteers אז את הצמיגים האחוריים יציג זווית חלקה גדולה יותר מאשר הצמיגים הקדמיים. בעוד oversteer יכול להיות מאתגר יותר לשלוט, נהג מיומן יכול לשמור על שליטה על הנקודה של חוסר יציבות עם נגד הטרדות ו / או שימוש נכון של throttle או אפילו הבלמים; זה נעשה בכוונה בספורט של סחף.

ההרחבה: The Balance Point

הרכב הוא אמר להיות נייטרלי כאשר זווית ההיגוי כדי לשמור על מסלול עקומה תלוי רק על רדיוס העקומה ולא על מהירות הרכב.ברכב ניטרלי, הן הקדמיות והן האחוריות להגיע לגבולות ההתחמשות שלהם בו זמנית, ואת זווית ההיגוי הנדרשת כדי לשמור על רדיוס קבוע פונה נשאר ללא שינוי ללא קשר למהירות (עם טווח התפעולי ליניארי).

זווית ההיגוי הנדרשת כדי לשמור על עקומה של כל רדיוס נתון נקרא זווית אקרמן, ואת הערך שלה הוא עצמאי במהירות.נהג חלה בדיוק אותו פעולה ההיגוי ב 10 ק"מ / שעה כפי שהיא עושה ב 100 ק"מ / שעה התנהגות זו נקראת לנווט, והוא מגדיר את הגבול בין understeer ו oversteer.

The Understeer Gradient: A Key Parameter

Defining the Understeer Gradient

ה ⁇ של ה-תחתית מוגדרת כגזרת זווית ההיגוי הממוצעת של החזית עם כבוד להאצה המאוחרת שהוטלה על הרכב במרכז הכבידה שלה. פרמטר זה משמש כמדד הכמותי העיקרי לאופי התנהגות הפינית של מדינת הרכב היציבה.

הרכב הוא מתחת לסטטור אם ה- ⁇ של ה- ⁇ הוא חיובי, oversteer אם ה- ⁇ התחתון הוא שלילי, ונווט נייטרלי אם ה- ⁇ התחתון הוא אפס. ⁇ התחתון הוא בדרך כלל בא לידי ביטוי בדרגות ל g של האצה מאוחרת יותר (דאג / g), מתן מהנדסים עם מדד סטנדרטי להשוואה תצורה שונה של כלי רכב.

מוסד מתמטי

הקשר בין זווית ההיגוי, האצה מאוחרת, וגיאומטריה לרכב יכול להתבטא דרך משוואה בסיסית.הרווח עקב האצה מאוחרת הוא ה- ⁇ ⁇ .הנוסה הבסיסית מתייחסת לזווית ההיגוי ( ⁇ ) לבסיס הגלגל (L), להפוך את הרדיוס (R), מתחת לרסיס ⁇ (K), והאוצה מאוחרת יותר (ay):

(ב) ⁇ =L/R + K × AyveFLT)

כאשר המונח הראשון (L/R) מייצג את זווית ההיגוי של אקרמן – זווית ההיגוי הגיאומטרית הנדרשת במהירויות נמוכות מאוד – והמונח השני מייצג את ההיגוי הנוסף הנדרש עקב זוויות של חלקת הצמיגות בהאצות גבוהות יותר.

ה- ⁇ עצמו יכול להיות מחושב מפרמטרי רכב וצמיגים. ניסוח מפורט יותר רואה את הנוקשות הפינה של הצמיגים הקדמיים והראשונים. ⁇ K יכול להיות ביטוי כמו:

(ב) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇

כאשר Wf ו Wr הם עומסי הקדמי והגביע בהתאמה, ו Cf ו Cr הם הקדמי ומאחורי צמיגים אחוריים פינה קשיחות. ⁇ התחתון מוגדר כ- Kus= Wf / Cαf - Wr / Cαr.

שילוב ערכי הגרף

פרמטר זה מעריך את הנטייה של הרכב, כאשר בתוך עקומת מצב יציב, להיות מתחת לשחיטה (מקומי דורש זוויתי הנעה גבוהה יותר כדי לשמור את אותו רדיוס עקומה במהירויות גבוהות יותר) או oversteer (דרישות הירכיים נמוכות יותר להיגוי כדי לשמור את אותו רדיוס מעוקל במהירויות גבוהות יותר).

הסימן והגודל של ה- Understeer ⁇ מספקים תובנה מיידית להתנהגות הרכב:

(ב) ⁇ :0 (K > 0rea): 1:1 המכונית נאמרת להיות מתחת לתחתית.
(ב) (ב' ו'לא'; 0:03: 1:1 נאמר שהמכונית עולה על פני השטח, ככל שהמהירות עולה, פחות קלט היגוי נחוץ, והרכב עלול להיות לא יציב מעל מהירות קריטית.
(ב) נאמר כי המכונית היא ניטרלית (0) זארו K (K=0): "המכונית היא כביכול ההגה נייטרלי.

Tire Cornering Stiffness: The Foundation of Handling Analysis

הבנה של Stiffness

נוקשות קורנת מוגדרת כקצב של עלייה של כוח מאוחר יותר ביחס לזווית חלקה. מתמטית, זה יכול להיות מיוצג כמו: C= dFy / Dα שבו C הוא נוקשות הפינה, Fy הוא הכוח המאוחר, ו-α הוא זווית החלקה.

כוח קורנינג נוצר על ידי החלקה והוא פרופורציונלי לזווית החלקלקה בזווית של חלקלקה נמוכה.כאשר צמיג פועל בזווית חלקה - הזווית בין הכיוון שהצמיגים מצביעים והכיוון שהוא למעשה נוסע – הוא יוצר כוח מאוחר יותר. עבור זוויות קטנות, מערכת יחסים זו היא בערך ליניארית, והמדרון של מערכת יחסים זו הוא הנוקשות של הפינה.

המונחים: Stiffness Values

ערך טיפוסי לנוקשות הפינית של זווית החלקה הוא כ-16-17% מהעומס על הצמיגים.זה מספק כלל שימושי של אצבע עבור חישובים ראשוניים עיצוב רכב.לדוגמה, צמיג תומך 5000 N של עומס אנכי בדרך כלל יהיה נוקשה פינה של כ-800-850 N לדרגה של זווית חלקה.

עם זאת, נוקשות פינה אינה קבועה - זה משתנה עם מספר גורמים כולל עומס אנכי, לחץ צמיגים, טמפרטורה צמיגים, ואת הבנייה צמיג.האפקטים המופיעים בביטויים אלה הם פונקציות של העומס האנכי. עבור וריאציות קטנות ביחס לערך הממוצע, אנו כותבים עבור נוקשות פינה ועיסוי כוח נוקשה מחזקות את הביטויים ליניאריים.

טעינה Sרגישות ועומס מאוחר יותר

אחד המאפיינים החשובים ביותר של התנהגות צמיג הוא כי נוקשות פינה אינה עולה ליניארית עם עומס. כאשר פינות רכב, העברת עומס מאוחר מתרחשת - שינויים במשקל מן הצמיגים הפנימיים אל הצמיגים החיצוניים. הצמיגים החיצוניים מקבלים עומס אנכי בעוד הצמיגים הפנימיים מאבדים אותו.

רגישות עומס זה היא סיבה עיקרית מדוע עיצוב השעיה יש השפעה כה עמוקה על טיפול ברכב.על ידי שליטה על כמה עומס נע לכל גרזן במהלך הפינות, מהנדסים יכולים לכוון את האיזון התחתון / oversteer של הרכב.

שיטות בדיקה עבור Measuring understeer ו Oversteer

נוהלי מבחן סטנדרטיים

רגישות זו מוגדרת עבור מצב של מצב קבוע של מצב תפעולי של החברה של מהנדסי רכב (SAE) במסמך J670 ועל ידי הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO) במסמך 8855.תקנים אלה מספקים הליכים רשמיים למדידת מאפייני טיפול ברכב באופן חוזר ושווה.

ניתן להשתמש במספר בדיקות כדי לקבוע תחת ⁇ : רדיוס קבוע (בדיקות ספארי במהירויות שונות), מהירות קבועה (בדיקות קידוד עם זוויות הנעות שונות), או הדרכה קבועה (בדיקות קידוד במהירויות שונות).

שיטת בדיקה רדינוס

אחת הדרכים הפשוטות ביותר למדוד מתחת לתחתית ו oversteer היא לבצע בדיקה מעגלית יציבה של המדינה, שבו הרכב מונע סביב מעגל רדיוס קבוע במהירויות גוברות עד שהוא מגיע למגבלת ההאצה המאוחרת שלו.התחת או oversteer ⁇ מחושבת אז כמו השינוי בזווית ההגה ליחידה להשתנות בהאצה מאוחרת יותר.

במבחן זה, הרכב מונע סביב מעגל של רדיוס ידוע (בדרך כלל 30-100 מטרים) במהירויות גבוהות יותר בהדרגה.בכל מהירות, זווית ההיגוי והאצה המאוחרת יותר נרשמת. ⁇ התחתון נקבע לאחר מכן מן המדרון של זווית ההיגוי מול האצה מאוחרת יותר.

שיטת מבחן מהירות קבועה

למטרות שלנו, אנו מבצעים בדיקה מהירה קבועה של כלי הרכב נשמר במהירות קבועה קדימה ואת ההיגוי לאט מוגדל לנעול מלא.בהליך זה, הרכב שומר על מהירות קבועה בעוד זווית ההיגוי גדל בהדרגה.הנתיב המוביל רדיוס יורדת, ועלייה מאוחרת יותר. שיטה זו היא יעילה במיוחד להערכת טיפול במהירויות ספציפיות.

שיטת מבחן Steer

בשיטת ההיגוי הקבועה, גלגל ההגה מוחזק בזווית קבועה, בעוד מהירות הרכב מוגברת.מבחן זה מגלה כיצד רדיוס הנתיב של המכונית משתנה במהירות עבור קלט מוכוון נתון, מפגין ישירות מתחת לסטנדר או נטיות oversteer.

חשיבותו של Test Specification

התוצאות תלויות בסוג המבחן, כך פשוט לתת ערך deg / g לא מספיק; זה גם הכרחי לציין סוג של הליך המשמש למדידת ⁇ . שיטות בדיקה שונות יכול להניב ערכים מספריים שונים עבור ה- ⁇ , אפילו עבור אותו כלי רכב. לכן, תיעוד מלא של תנאי הבדיקה הוא חיוני להשוואה משמעותית.

כלי רכב הם מערכות לא לינאריות מטבען, וזה נורמלי עבור K להשתנות על פני טווח הבדיקה.זה אפשרי עבור רכב להיות מתחת לתחתית בתנאים מסוימים oversteer באחרים. לכן, יש צורך לציין את המהירות והאצה מאוחר יותר בכל פעם דיווח תחת תכונות סטראט / oversteer.

מודל האופניים: הרחבת כלי הרכב Dynamics

מודלים ומבנה

מודל מאומץ מאוד לייצג את הרכב עבור דינמיקות מאוחר יותר הוא מודל האופניים, שבו הן יד ימין צמיגי יד שמאל מחולקים ישות אחת והרכב הוא להניח כי יש את המסה שלה מבוזר לאורך קו מרכז שלה. סימולטור זה מקטין את הרכב המורכב ארבעה גלגלים לייצוג שני גלגל, מה שהופך חישובים אנליטיים יותר גמישים תוך שמירה על הדינמיקה החיונית.

מודל האופניים גורם לכמה הנחות עיקריות:

צמיגים שמאליים וימין על כל גרזן משולבים לתוך צמיגים שווה ערך אחד
הרכב פועל בטווח ליניארי של התנהגות צמיגים (זוויות קטנות)
רול, מגרש ותנועות אנכיות מוזנחים
הרכב נוסע על משטח שטוח,
מהירות לטווח ארוך היא קבועה

למרות הפשטות הללו, מודל האופניים מספק תחזיות מצוינות של התנהגות טיפולית במצב יציב ומשמשת באופן נרחב במחקר אקדמי ופיתוח רכב מעשי.

ראשי תיבות של Key Parameters in the אופניים Model

מודל האופניים דורש מספר פרמטרים בסיסיים:

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) מרחק אקסקל (a): מרחק ממרכז הכבידה אל מול צירים
(ב) מרחק אקסל (ב): מרחק ממרכז הכבידה כדי לשחזר את ה-xle
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ (ב"ג): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ (ב"ג): "הרחבה המבונית" (ב"ג): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ )

פרמטרים אלה מאפשרים למהנדסים לחזות התנהגות של כלי רכב ולחשב את ה- understeer ⁇ מבחינה אנליטית לפני בניית אבטיפוס פיזי.

המונחים:מפורט ב-Understeer Limits:מפורט במתודולוגיה

שלב 1: פרדוקס רכב לטווח בינוני

הצעד הראשון בקביעת גבולות ה- understeer הוא איסוף נתוני רכב מדויקים.

מדגימים את בסיס הגלגלים ומרכז מיקום הכבידה
קביעת התפלגות משקל סטטית (front and back axleעומס)
שמירה על נתוני נוקשות של צמיגים מיצרנים או בדיקות
תיעוד גיאומטריה השעיה וחלוקת נוקשות גליל

עבור מרכז מיקום הכבידה, הן עמדות ותיקות והן אנכיות חשובות.מיקום ההחלפה הארוך קובע את חלוקת המשקל סטטית, בעוד המיקום האנכי משפיע על העברת העומס במהלך הפינות.

שלב 2: חישוב יעיל קורנל סטריפנס

תחילה נפיק את הנוקשות של ציר השדרה האפקטיבי שניתן להשתמש בה בתנאים אלה.אפקטים של העברה, גוף רול, עמידה, הנעה, הנעה של כוח צד, וזווית הסימון הראשוני והצעצוע ייכללו בביטוי האולטימטיבי של הנוקשות הפינית יעילה של ציר.

הנוקשות הפינות האפקטיבית מהווה השפעות שונות בעולם האמיתי מעבר למאפיינים הבסיסיים של הצמיגים.העברה עומס מאוחר יותר במהלך שינוי הפינות האנכי על צמיגים בודדים, אשר בתורו משפיע על הנוקשות הפינית שלהם.

לצורך ניתוח פשוט, ניתן להשתמש בערכי הנוקשות הבסיסית של הפינות באופן ישיר.עם זאת, עבור תחזיות מדויקות יותר, מהנדסים חייבים לקחת בחשבון את ההשפעות של העברת העומס באמצעות המאפיינים הרגישות של הצמיגים.

שלב 3: החל את פורמולה Understeer Gradient Formula

עם הפרמטרים של הרכב ונתונים צמיגים בהישג יד, ניתן לחשב את ה- ⁇ ה- ⁇ של מתחת לאופניים.

(ב) ויקרא י"א: (א) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

איפה:

m = רכב
L = גלגל בסיס (a + b)
מרחק מקדמית למרכז הכבידה
B = מרחק מאקסל אחורי למרכז הכבידה
Cf = חזית axle Corneringנוקשות
Cr = אחורי פינה קשיחות

נוסחה זו מתייחסת ישירות למאפיינים הפיזיים של הרכב להתנהגות הטיפולית שלו.תוצאה חיובית מעידה על understeer, שלילית מצביעה על oversteer, ו- Zero מעידה על היגוי נייטרלי.

שלב 4: הגבלת זמן מאוחרת יותר

האצה המרבית שרכב יכול לקיים מוגבלת על ידי חיכוך צמיג.בגבול, הכוח המאוחר הכולל שנוצר על ידי כל הצמיגים שווה את זמני המסה של הרכב להאצה מאוחרת:

(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד:

עבור רכב מתפתל, צמיגי הקדמי מגיעים לגבול הראשון.האצה המאוחרת המקסימלית מתרחשת כאשר זווית החלקה הקדמית של הצמיגים הקדמי מגיעים לשיא של עקומת זווית הכוח של הצמיגים. מעבר לנקודה זו, הצמיגים הקדמיים התיישבו ולא יכולים לייצר כוח מאוחר יותר נוסף, ללא קשר להובלת קלט.

עבור רכב oversteering, הצמיגים האחוריים נשטפים ראשון, המוביל לאי יציבות דינמי.הרכב הופך קשה או בלתי אפשרי לשלוט כמו הסוף האחורי נדנדה החוצה.

שלב 5: חישוב מהירות קריטית (עבור כלי רכב Oversteer)

Understeer ⁇ הוא אחד האמצעים העיקריים עבור אופי התנהגות פינה יציבה המדינה.זה מעורב בנכסים אחרים כגון מהירות אופיינית (מהירות של רכב understeer שבו זווית ההיגוי צריך לנהל משא ומתן הוא פעמיים זווית אקרמן), רווח האצה מאוחרת יותר (g's/deg), מהירות yaw (1/s), ומהירות קריטית (המהירות שבה יש כלי רכב overste יש לצבור יותר אפסי).

עבור כלי רכב עם מאפיינים oversteer (שלילי K), קיים מהירות קריטית מעל אשר הרכב הופך לא יציב. במהירות זו, המכנה במשוואה ההיגוי מתקרב אפס, והרכב מציג רווח אינסופי - כלומר קלטות ניווט קטנות לייצר תגובות גדולות מאוד.מהירות קריטית זו מייצגת גבול מוחלט לפעילות בטוחה של כלי רכב מחלחלים.

The Neutral Steer Point ו Static Margin

הבנת נקודת ה-Nטרלית

נקודת ההיגוי הניטרלית היא הנקודה שבה כוח חיצוני לא יניב מהירות של מצב יציב של המדינה.מושג זה מספק דרך אחרת להבין ולכמת את מאפייני הטיפול ברכב.נקודת ההיגוי הנייטרלית (NSP) היא מיקום לאורך ציר הזמן של הרכב שבו ניתן ליישם כוח מאוחר יותר מבלי לגרום לרכב ל- yaw.

באופן כללי מכוניות נוסעים, צמיגי גודל זהה נבחרים לעתים קרובות עבור ארבעת הגלגלים, ו- NSP ממוקם ליד נקודת המרכז של בסיס הגלגל על ציר X. ואת המאפיינים ההיגוי נקבעים על ידי מערכת היחסים הקבעית בין NSP זה למרכז הכבידה (CG).

Static Margin Definition

השולי הסטטי מחלחל את הקשר בין מרכז הכבידה לבין נקודת ההיגוי הניטרלית.כאשר נקודת ההיגוי הניטרלית עומדת מאחורי CG, השולי סטטי הוא חיובי והרכב מחזיק במאפיינים של פינה מתחת לתחתית.

על כלי רכב טיפוסיים, שולי סטטי נע בין +0.03 ו +0.07. שולי סטטי חיובי זה מספק רמה של יציבות טבועה שהופכת את הרכב לקל יותר ובטוח יותר לנהוג בתנאים רגילים.

גורמים המשפיעים על understeer ו-Oversteer Balance

חלוקת משקל

חלוקת משקל משפיעה על הכוח הרגיל על כל צמיגים ולכן אחיזה שלה.המיקום הארוך של מרכז הכבידה משפיע ישירות על העומסים הסטטיים על צירים הקדמיים והתחתונים האחוריים. מרכז קדימה של כוח הכבידה עולה לפני העומס הקדמי ובדרך כלל עולה מתחת לתחת, בעוד מרכז אחורי של כוח הכבידה יש את ההשפעה הפוכה.

אם מרכז המסה מתקדם, ה ⁇ התחתון נוטה להגדיל בשל עומס רגישות צמיגים. כאשר מרכז המסה נע לאחור, ה ⁇ התחתון נוטה לרדת.מערכת יחסים זו אינה רק בשל השינוי בעומס סטטי, אלא גם בגלל מערכת היחסים הלא ליניארית בין עומסי צמיגים ונוקשות פינה.

גיאומטריה וגלגל סטריפנס

בעוד שלחלוקה במשקל וגיאומטריה השעיה יש את ההשפעה הגדולה ביותר על מדד ⁇ במבחן מצב יציב, חלוקת חשמל, הטיה בלם והעברת משקל לפני-rear ישפיע גם על אילו גלגלים מאבדים את המחזור הראשון בתרחישים רבים בעולם האמיתי.

ההפצה של קשיחות רול בין חזית וגביע אחורי משפיעה באופן משמעותי על איזון הטיפול. הגדלת נוקשות לפני רול ביחס הגב עלייה עלייה עלייה עומס מאוחר יותר העברה ב האקסקל הקדמי, אשר בדרך כלל עולה מתחת לשחיטה.

ברים נגד רול (נקראים גם ברים או ברים ייצוב) משמשים בדרך כלל כדי להתאים את האיזון הזה.על ידי שינוי הנוקשות של החזית או האחורי של הבר נגד רול, מהנדסים יכולים לנקז את המאפיינים של הטיפול של הרכב ללא שינויים מבניים גדולים.

בחירת לחץ ופתרון

מאפיינים Tire יש השפעה עמוקה על טיפול ברכב. עיצובים שונים, תרכובות, ובניה להציג ערכי נוקשות פינה שונים ומאפיינים של רגישות עומס. על ידי בחירת צמיגים עם מאפיינים שונים עבור האקסקלות הקדמיות והחדשניות, מהנדסים יכולים להתאים את האיזון מתחת לתחתית / oversteer.

לחץ Tire משפיע גם על נוקשות הפינה.לחץ גבוה יותר בדרך כלל מגביר את הנוקשות הפינית, בעוד הלחץ התחתון להפחית אותה.התאמה של הלחץ השונה בין צמיגי הקדמי והחזירים מספק שיטה פשוטה לאזן טיפול כוונון, אם כי זה חייב להיעשות בטווח המומלץ של היצרן.

העברה דינמית

המעבר של מרכז המסה הוא פרופורציונלי להאצה והשפעה על ידי גובה מרכז המסה.כאשר מתפתל, יותר של משקל כלי הרכב (עומס) מונח על צמיגים הקדמיים ופחות על הצמיגים האחוריים.

במהלך גידור, העברת העומס קדימה מגבירה את האחיזה הקדמית תוך צמצום אחיזה אחורית, אשר יכול לגרום oversteer. במהלך האצה, ההפך מתרחש - העברה עומס חוזר יכול לגרום מתחת לתחתית ברכבים הקדמיים או oversteer בכלי רכב אחוריים.גובה מרכז הכבידה מגבר את ההשפעות הללו; מרכז כוח הכבידה גבוה יותר מייצר העברה גבוהה יותר עבור האצה נתונה.

תקציב ה- Understeer

לפעמים, דינמיסטים לרכב מתייחסים ל"תקציב הundersteer" כלומר סכום כל התרומות עם כמות שעובדת עבור כל אחד מהם, ניתן להשוות את הסכום המדוייק כדי לספק מידה בטוחה ואנליטית של ביצועים.

תכונות רבות של הרכב משפיעות על ה ⁇ התחתון, כולל נוקשות פינה צמיגים, דחף סומב, מאוחר יותר כוח עמידה בהיגוי, עצמי מיושר, העברת משקל מאוחר יותר, וציות במערכת ההיגוי.

הגישה התקציבית של ה- Understeer שוברת את ה- ⁇ לתרומות בודדות מכל מערכת ומרכיב.זה מאפשר למהנדסים לזהות אילו גורמים יש את ההשפעה הגדולה ביותר והיכן שינויים בעיצוב יהיו יעילים ביותר.

בדיקות מעשיות ואוסף נתונים

דרישות חקירה

על המכונית, רק צריך למדוד את האצה המאוחרת במרכז הכבידה (או לעבוד אותה מתוך קדרממטרים בכל גרזן אם צריך להיות) ואת זווית ההיגוי.לאחר זה, את רדיוס הפינה חייב להיות ידוע, ולאחר מסלול מעגלי ידוע הוא פשוט מספיק.

בדיקות רכב מודרניות בדרך כלל מעסיקות מערכות איסוף נתונים מתוחכמות המעדישות ערוצים מרובים בו זמנית:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) , 000 ⁇ קצב החיישן: 1FLT מודד את המהירות הסיבובית של הרכב על ציר האנכי שלה
« « חיישנים מהירים: ⁇ 1
(ב) אספקת נתונים של מיקום (FLT:0) ,0) למערכות:0GPS: אספקת נתונים של מיקום וניתן לחשב את נתיב הרדיוס

בדיקת שיקולים

מהירות המבחן של 30 ק"מ / שעה נבחר למטרות בטיחות.מהירות זו נמוכה יחסית בהשוואה לרוב תמרונים במסלולים; עם זאת, בדיקת מהירות נמוכה מפחיתה את הסבירות של אובדן שליטה.בטיחות חייבת תמיד להיות שיקול העיקרי בעת ביצוע בדיקות דינמיקות רכב.

לאחר מכן, הרכב מונע במהירות מתמדת סביב מעגל רדיוס ידוע ונתונים שנרשמו. כדי לשתק את ההשפעה, זה תמיד רגיל לעשות את זה עבור מגוון של מהירויות ופירורי פינה ולקבל מפה של הביצועים המסובכים.

פרוטוקולים של בדיקות מקצועיות כוללים בדרך כלל:

מספר חזרות על כל תנאי מבחן כדי להבטיח את החזרה
בדיקה ב-שמאל ומשמאל פונה ל-Athenticries
תנאי סביבה מבוקרים (dry ריצוף, טמפרטורה עקבית)
נהלים חימום כדי להביא צמיגים לטמפרטורה
וריאציות שיטתיות של פרמטרים (מהירות, רדיוס, קצב ההיגוי)

ניתוח נתונים ואימות

לאחר שהנתונים הטובים תועדו, השוואה של המכונית האמיתית לסימולציות מחשב יכולה להתרחש, והשוואה רציונלית של נתונים נמדדת יכולה להתחיל.זה כמובן אפשרי לבדוק רכב ולקבל תיאור איכותני של זה מניסיון, אבל עד נתונים וסימולציה מספריים הם השוואה, הכל סובייקטיבי למדי וחסר כל הקפדה.

פיתוח רכב מודרני מסתמך רבות על שילוב של בדיקות וסימולציה.נתוני בדיקה גופנית מאמתים מודלים סימולציה, בעוד סימולציות מסייעות לפרש תוצאות בדיקה וחיזוי התנהגות בתנאים קשים או מסוכנים כדי לבדוק פיזית.

תוצאות מתקדמות ואפקטים לא ליניאריים

המונחים: linear Understeer / Oversteer

יש לקחת טיפול גדול כדי להימנע מנפח התנהגות מתחת לתחת / oversteer עם התנהגות מגבילה של רכב.פיזיקה הם מאוד שונה.יש להם השלכות טיפול שונות וגורמים שונים.ה לשעבר מודאג עם השפעות עיוות עקב זוויות חלקות וסומבר כמו רמות גדלות של האצה מאוחרת מושג.האחרונה היא מודאג עם מקרה החיכוך המגבלה שבו הקדמי או האחורי הופך להיות רווי הראשון.

ה-iPore understeer ⁇ מתאר התנהגות של כלי רכב בהאצות מאוחרות מדי בינוניות שבו צמיגים פועלים בטווח ליניארי שלהם. at the Limit, כאשר צמיגות ניגשות או מעל יכולת החיכוך המקסימלית שלהם, התנהגות הרכב הופכת לא ליניארית ביותר ואת לוח המחוונים הליני יותר לא צופה תגובה מדויקת.

תגובה אחרונה ו- Yaw Dynamics

בעוד שבדיקות קבועות של המדינה מראות מאפיינים חשובים של טיפול, נהיגה בעולם האמיתי כרוכה במשתנים קבועים - שינויים במהירות, זווית ההיגוי, ומצבי הכביש.התגובה הטרנסנדנטלית של הרכב תלויה בגורמים נוספים כולל רגע של אינרציה, השעיה לחות ואורך הרפיה הצמיגים.

תגובת קצב Yaw חשובה במיוחד עבור תפיסת הנהג של איכות הטיפול.החקירה של התגובה לשיעור ה-hw היא נפוצה מאוד במחקר של הרכב מאפיינים דינמיים טמאטיים טעונים. כאשר תדירות ההיגוי קטן, שיעור ה-hw כדי להשיג הוא כמעט קבוע.כפי תדירות ההיגוי הופך גדול יותר, הרכב האמריקאי מרוויח שיא בתדירות מסוימת, ואז יורד.

השפעות מצב סביבתי והפעלה

ב נהיגה בעולם האמיתי, יש שינויים רצופים במהירות, האצה (התחבטים או מאיץ), זווית ההיגוי, וכו ' שינויים אלה משנים כל הזמן את חלוקת העומס של הרכב, אשר, יחד עם שינויים בטמפרטורות צמיגים ותנאי פני השטח של הכביש משנים כל הזמן את כוח המשיכה המקסימלי זמין בכל צמיגים.

גורמים המשפיעים על טיפול בעולם האמיתי כוללים:

תנאי פני השטח (wet, icy, ריצוף גס)
טמפרטורה מהירה ולבוש מצב
טעינה לרכב (מטען וחלוקת מטען)
כוחות אווירודינמיקה במהירויות גבוהות
קלטות ברק ובקר במהלך הפינות

אסטרטגיות אופטימיזציה

תגיות קשורותComput Characteristics

סוגים שונים של כלי רכב ויישומים דורשים תכונות טיפול שונות.רוב כלי הרכב של הנוסע מעוצבים עם תת-קרקעית קלה ליציבות ולבטיחות.כאשר המכונית נכנסת לפינה, אנו זקוקים גם לתחתית אור כדי לספק את היציבות בעוד הנהג משתחרר מהבלמים ונבנה כוח פינה. באמצע פינה, אנחנו צריכים לנווט נייטרלי. בשלב היציאה, מתוקף קטן יתקבל בברכה כמו זה עוזר להדק את הנתיב.

מכוניות ספורט וכלי רכב ביצועים עשויים להיות מתוכננים קרוב יותר להיגוי נייטרלי או עם מאפיינים קלים של oversteer לספק טיפול יותר תגובתי.עם זאת, זה דורש נהגים מיומנים יותר ומערכות בקרה מתוחכמות יותר לשמירה על בטיחות.

תהליך עיצוב

אופטימיזציה של רכב בדרך כלל עוקב אחר תהליך הרצוני:

(ב) עיצוב לאיןנטימי: 1FLT:1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) ,Simulation: FLT:1 השתמש בתוכנות של כלי רכב כדי לחזות התנהגות לאורך טווח של תנאים
(ב) ,0) בדיקות פרוטוטיפ: 1.FLT:1 בנה אבטיפוס פיזי ולנהל בדיקות טיפול סטנדרטיות
(ב) [15] אנליז: ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) ,Validation: 1FLT: 1 אישור שינויים מייצרים שיפורים רצויים ללא תופעות לוואי שליליות

שיטות כוונון

מהנדסים יש כמה כלים זמינים עבור התאמת איזון מתחת לשחית / יתר:

(ב) נוקשות הבר של ה-FLT:1 Quick and reversible to roll נוקשות
(ב) שיעור ה-FLT:0) משפיע על איכות הנסיעה ועל איזון הטיפול
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) לחץ:0) לחץ: 1FLT 1
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כלי סימבול ותוכנות

סוללות סימולציות

דרך רביעית למדוד מתחת ל-Strasteer ו-Oversteer היא להשתמש בכלים סימולציה תוכנה שיכולים לעצב את הדינמיקה של הרכב ואת אינטראקציה צמיגים-road. כלים אלה יכולים לדמות תרחישים טיפול מגבילים שונים ולספק תפוקה מספרית גרפית של התגובה של הרכב להיגו קלטות שונות.

פלטפורמות סימולציה נפוצות בשימוש בתעשיית הרכב כוללות:

(ב) ⁇ (ב"ה) ⁇ :0) ,[[1924]]]]]]
(FLT:0)MATLAB/Simulink:03: ההרחבה של מודלי דינמיקה לרכב מותאם אישית
(FLT:0) Adams Carcio:FLT:1 דינמיקה רב-גוף תוכנה לניתוח השעיה מפורט
(ב) סימולציית הרכב:0)IPG CarMaker: FLT:1

כלים אלה מאפשרים למהנדסים לחקור מגוון רחב של שינויים בעיצוב ותנאי הפעלה ללא הזמן ועלות בניית אבטיפוס פיזי לכל הרצה.

מודל

מודלים סימבוליים חייבים להיות מאומתים נגד נתוני בדיקה גופנית כדי להבטיח דיוק.כפי שחשוב מאוד לאמת את התוצאות שהתקבלו מבדיקות ניסיוניות, דינמיקה של תוכנה רכב קרוסי שימש כדי לדמות את הבדיקות הללו.מודל רכב עבור משלחת פורד 2003 נבנה ב CarSim ואומת באמצעות בדיקות מסוימות של קוואסי-סטטי ודינמיות.מודל זה שימש לסימולציה של בדיקות תחת סימולציה של ⁇ ב CarS.

תהליך אימות בדרך כלל כרוך השוואת תגובות סימולציה ומדד עבור תמרונים סטנדרטיים, ולאחר מכן התאמת פרמטרים מודל למזער פערים.פעם אישרה, המודל יכול לשמש בביטחון לחזות התנהגות בתנאים שלא נבדקו פיזית.

השלכות בטיחות ושליטה ביציבות

שיקולים בלתי אפשריים

למרות שהרכב אינו יכול להגביר את האצה לאחר מכן, הוא יציב דינמי.הצהרה זו מתייחסת לרכבים המתפרקים במגבלה.היציבות הטבועית של understeer היא מדוע רוב כלי הרכב של הנוסעים מתוכננים עם מאפיין זה - כאשר הנהג הממוצע עולה על הגבולות של הרכב, מתחת לסטר מספק תגובה צפויה יותר וניתנת לניהול מאשר oversteer.

לעומת זאת, זה לא יציב במטוס ה-Yw אם הוא oversteer ומניע מעל המהירות הקריטית.רכבי oversteering דורשים מיומנות רבה יותר לשלוט, במיוחד בטווח הגבול, ויכולים להיות לא יציבים אם הם מונעים מעל המהירות הקריטית שלהם.

מערכות בקרה אלקטרוניות

כלי רכב מודרניים משתמשים במערכות בקרה של יציבות אלקטרונית (ESC) שיכולות לשנות את התנהגות הרכב בזמן אמת.מערכות אלה משתמשות בחיישנים כדי לפקח על זווית ההיגוי, קצב הירכיים, האצה מאוחרת יותר, ומהירויות גלגל בודדות.כאשר המערכת מזהה כי הרכב אינו מגיב כמתוכנן לקלט ההיגוי של הנהג, הוא יכול ליישם בועות גלגל בודדים כדי ליצור רגעים של ירכיים.

מערכות ESC שיפרו באופן דרמטי את בטיחות הרכב, במיוחד בתמרונים חירום ותנאים שליליים.עם זאת, המאפיינים הבסיסיים של הרכב / או יותר מאשר עדיין לקבוע את התנהגות הבסיס שלה וכמה התערבות מערכת בקרת היציבות חייבת לספק.

תוצאות חיפוש ויישומים אמיתיים

תכנון רכב נוסעים

מכוניות נוסעים אופייניות נועדו עם ⁇ s מתחת ל בטווח של 2-6 deg /g. זה מספק טיפול יציב, צפוי כי מתאים לנהגים עם רמות מיומנות שונות.התחת עולה עם האצה מאוחרת, מתן התראה טבעית כמו הרכב מתקרב גבולות שלה - הנהג חייב ליישם בהדרגה יותר ההגה כדי לשמור על התור.

ספורט רכב טונינג

מכוניות ספורט ביצועים גבוהים נועדו לעתים קרובות עם ⁇ s מתחת לתחתונים, לפעמים מתקרב היגוי נייטרלי.זה מספק טיפול יותר תגובתי ומאפשר לנהגים מיומנים להשתמש בטכניקות כמו שבילים מתפתלים כדי לסובב את המכונית לתוך פינות.

שיקולים של רכב מסחרי

Trucks and commercial vehicles present unique challenges due to their variable loading conditions. The understeer/oversteer balance can change significantly depending on cargo weight and distribution. The articulated vehicle is understeer if Ku is positive, neutral steer if it is equal to zero, and oversteer if it is negative. It is not stable in the yaw plane if it is oversteer and driven above the critical speed.

כלי רכב בעלי ידע (טררקטור-טירידים) דורשים שיקול מיוחד משום שהדינמיקה של הקרוואן אינטראקציה עם המאפיינים של הטיפול בטרקטור.יש לתכנן כלי רכב אלה עם חתלתול נאותה בטווח מלא של תנאי טעינה כדי להבטיח יציבות.

מגמות עתידיות וטכנולוגיות מתקדמות

מערכות Active Suspension

מערכות השעיה פעילות מתקדמות יכולות להתאים את שיעורי ההלחות, הנוקשות של האביב ואפילו לרכוב על גובה בזמן אמת בהתבסס על תנאי הנהיגה.מערכות אלה יכולות לייעל את ה- understeer/oversteer באופן דינמי, לספק תת-קרקעי יציב לנהיגה רגילה, תוך מתן אפשרות ליותר מאפיינים ניטרליים או אפילו oversteer במהלך נהיגה מתפתלת על מסלול גזע.

Torque Vectoring

מערכות טוריון Torque יכולות לחלק את הדחף בין גלגלים שמאליים (ומאחורי הקלעים של כל רכבי ההגה) כדי ליצור רגעים של yaw אשר משפרים את הטיפול.על ידי יישום יותר מומנט אל הגלגל החיצוני בזמן הפינות, למשל, המערכת יכולה להפחית מתחת לתחתית או לגרום oversteer מבוקר כדי לעזור לרכב לסובב.

Rear-Wheel Steering

מערכות הנעה של ארבעה גלגלים יכולות לנווט את הגלגלים האחוריים בנוסף לגלגלים הקדמיים.במהירויות נמוכות, לנווט את הגלגלים האחוריים מול הגלגלים הקדמיים מפחית את רדיוס המסתובב.במהירויות גבוהות, להניע את הגלגלים האחוריים באותו כיוון כמו הגלגלים הקדמיים יכולים לשפר את היציבות ולצמצם את המאמץ הניעוך הנדרש.טכנולוגיה זו מספקת כלי נוסף לטיפול ברכב לאורך טווח רחב של תנאים.

השלכות רכב אוטונומיות

ככל שהרכבים הופכים להיות יותר אוטונומיים, השיקולים המסורתיים של הפולשים / הפולשים עשויים להתפתח.מערכות אוטונומיות יכולות לבצע קלטות בקרה מדויקות הרבה יותר מהר מאשר נהגים אנושיים, עלולות לאפשר כלי רכב לפעול קרוב יותר לניווט נייטרלי או אפילו עם oversteer מתון תוך שמירה על בטיחות באמצעות תיקונים מהירים ומדויקים.

מסקנה

חישוב והבנה תחת steer וגבולות oversteer הוא בסיסי עיצוב רכב ופיתוח. ⁇ התחתון מספק מידה כמותית של מאפייני טיפול רכב שניתן לחשבו מפרמטרים בסיסיים ואומת באמצעות הליכי בדיקה סטנדרטיים.

מהנדסים חייבים לשקול מספר גורמים כאשר אופטימיזציה של איזון טיפול, כולל חלוקת משקל, תכונות צמיגים, גיאומטריה השעיה, וחלוקה קשיחות רול.מודל האופניים מספק כלי אנליטי חזק לחיזוי התנהגות הרכב, בעוד בדיקות פיזיות וסימולציה לאמת עיצובים וחושף ביצועים אמיתיים בעולם.

כלי רכב מודרניים נהנים ממערכות בקרה אלקטרוניות מתוחכמות, אך המאפיינים היסודיים של understeer/oversteer נשארים מכריעים לבטיחות הרכב וביצועים. על ידי חישוב קפדני וכוונון מאפיינים אלה, מהנדסים יוצרים כלי רכב יציבים, צפויים, ונכון לשימושם המיועד - בין אם זה משפחה שדן המיועד לבטיחות מקסימלית או מכונית ספורט מותאם למעקב אחר ביצועים.

בעוד שטכנולוגיית הרכב ממשיכה להתפתח עם מערכות השעיה פעילות, וקטורינג טורק ויכולות נהיגה אוטונומיות, עקרונות של understeer ו oversteer ימשיכו לספק את הבסיס להבנת וקידוד דינמיקה של כלי רכב.השיטות והחישובים המתוארים במאמר זה מייצגים ידע חיוני עבור כל מי שמעורב בעיצוב רכב, בדיקה, או פיתוח.

לקריאה נוספת על דינמיקת הרכב וניתוח הטיפול, החברה של מהנדסי הרכב (SAE) מספקת משאבים טכניים נרחבים ב-FLT:0 https: www.sae.orgcioFLT:1, בעוד שניתן למצוא סטנדרטים מפורטים של בדיקות באמצעות הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO) ב-FLT:2https: www.iso.orgir3.orgird 3LT 3.