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底盘专业问题第一篇----Bump-steering(一)
来源:知乎 | 作者:IND4汽车人 | 发布时间: 2022-12-12 | 307 次浏览 | 分享到:




Bump-steering 是个让工程师头疼的名词,如果太大,对车辆的动态性能是致命的。这个车辆也是跑不快的....所以对于多体动力学的工程师来说,转向系统必须要解决的一个问题就是Bump-steering....越小越好,最好是零。


对于早期的非独立悬架,这个问题解决起来似乎简单一点,只考虑的是转向系统的杆系,但对于现在独立悬架还要考虑到悬架摆臂本身的硬点....


对于Bump-steering几何特性的追求莫过于在各种方程式赛车的转向系统设计。







如果有兴趣可以观察一下方程式赛车,他们都有一个共同的特点..... 横拉杆与上横臂或者下摆臂(较少见)在一个平面,内点在摆臂转轴上,这样的布置有什么作用????其实目的只有一个,解决Bump-steering,下面我们可以图解一下看。







将悬架系统抽象成平面四连杆机构。我们会发现,如果在A-B之间,或者C-D之间添加一个杆件,并不影响系统的运动,换句话说,如果将横拉杆置于A-B(上横臂)或者C-D平面内, 拉杆在跳动时Y方向的分量,与摆臂球销点Y方向的分量是相同的,自然不会引起转向......


这一理论在乘用车同样适用,比如Audi A4A6A8 所采用的高位双横臂悬架,转向拉杆的内外点位置恰好在上横臂内外点位置....当然,这么做的目的还有一个就是发动机布置上的原因,动力总成占据了整个中间位置,转向机不得不上移到了顶端......







对于这种布置,Bump-steering 虽然能很好的解决,但从力学角度出发,却是一塌糊涂....首先转向拉杆几千大牛的拉力产生力矩,需要通过转向节长长的脖子传递到轮心位置,所谓山高路远,会损失一部分的转向响应。其次,由于需要平衡转向力而在上球销位置会产生很大的约束反力,这对于球销来说又是致命的。。。







时间到了大约2014年(不确定),新一代AudiA6 开发完成了,让强迫症纠结的问题终于解决。请看下图,这次将转向机移到了下摆臂位置,并且放置在了轮心前方(可以思考一下优点)。真是一劳永逸的解决了Bump-steering问题以及受力问题。