Вплив жорсткості качалки на брутальних, нерівних дорогах

Я просто прочитав справді приємне написання з фізики гойдалки . Я також переглянув відео, в якому обговорювали поведінку підвіски на нерівних дорогах .

Припустимо наступне:

• Автомобіль із переднім приводом, що їде за кутом зі швидкістю, яка на сухій, рівній, рівній дорозі буде приблизно максимальною швидкістю, яку він міг би взяти до початку підкреслення.
• Для простоти, будь-які зміни смуги розгортки будуть здійснюватися спереду та ззаду таким чином, щоб TLLTD не вплинув.
• Удари, підкоси, пружини не мінялися б.
• Під "грубими" дорогами я маю на увазі типові не ідеальні умови руху, з якими ви можете зіткнутися щодня: продумайте патчі, шви та вибоїни на шосе, подумайте пульсацію, колії та поглиблення (наприклад, типовий знос доріг біля знаків зупинки, на дорогах відвідували вантажні автомобілі тощо) на міських дорогах, після будівельних латок, позбавлених доріг, підготовлених для викриття, піднятих люків, зливних западин тощо. Це широке визначення, але я не маю на увазі позашляхові або пост-апокаліптичні умови.

Як у цьому випадку, як більш жорсткий набір качалок впливатиме на керування транспортними засобами на грубій, нерівній тротуарі ? Кожне обговорення теорії підвіски та фізики, яке я бачу, як правило, передбачає хороші дорожні умови.

Наприклад, розглянемо сценарій, поданий вище, на повороті ліворуч із швидкістю, тоді в свою чергу я потрапив у досить велике, скажімо, 2-3 см глибоке отвір для горщика з переднім лівим колесом.

З мого обмеженого розуміння, ефект занадто жорсткої гойдалки буде одним із наступних:

1. Ліва опора розшириться в вибоїну, справляючи силу вниз на колесо.
2. Через штангу качалки, щось із цього також буде перенесено на правий бік, здійснюючи силу вгору на правій частині тіла.
3. Коли вийдеш із вибоїни, то станеться щось складне, що я не можу зрозуміти.

Або:

1. Ліва распорка б хотіли розширити в вибоїну.
2. Розширення лівої сторони було б обмежене через поворотну смугу силою вниз, що присутня на правій стороні через поворот.
3. Ліве колесо тоді зайняло б більше часу, щоб відновити контакт із землею, внаслідок чого праве колесо відчує більше бічну силу (його вже не поглинає ліве колесо), і автомобіль легше підкреслить. І, можливо, трапиться якась інша складна річ.

Я на правильному шляху з однією з цих оцінок? Який був би ефект?

Також як (можливо, занадто широке) наслідкове запитання: Який вплив повинні мати грубі умови дорожнього руху при вирішенні ідеальної конфігурації штанги?

tl; dr: жорсткість однієї з маятникових штанг на автомобілі призведе до того, що цей кінець буде швидше розбитим у відповідь на перехідні періоди.

На високому рівні качалка виступає як пружина, як і будь-яка інша. Ви можете розібрати проблему качалки, розглядаючи деталь за раз. Наприклад, уявіть, що один кінець косого бруса прикріплений до колеса колеса на одному кінці, але на іншому кріпиться до нерухомої точки. Якщо ви спробуєте раптово перемістити колесо колеса вгору або вниз (як це трапиться з перехідними ударами і занурами у вашому прикладі), штанга намагатиметься обертатись на своїх точках повороту. Якби інший кінець не був би прикріплений ні до чого, брусок, очевидно, просто вільно б обертався. Однак, оскільки він закручений в цьому прикладі, штанга виконує роль торсіонної пружини, протистоячи дії скручування. Чим далі спробували скрутити планку, тим більший отриманий натяг, який брусок буде здійснювати у зворотному напрямку.

Звичайно, ми не прикручуємо кінці кроквяних брусків до рами. Ми підключаємо їх до точок підвіски на будь-якому кінці. Таким чином, вони тепер з'єднані з цілою системою демпфірованої пружини, яка вже була там. Знову ж таки, якщо ми додамо зусилля до одного колеса, штанга качалки намагатиметься обертатись на цих точках повороту. Це призведе до того, що еквівалентна сила буде надана на інше колесо колеса (якщо ви намагаєтеся підняти праве колесо, штанга качала намагатиметься підняти ліве колесо).

Ось, з чого ми починаємо ключові моменти вашого питання: пам’ятайте, що пружини чинять сили лише тоді, коли вони переміщуються зі стану спокою. Заради цієї дискусії давайте дотримуватись лінійних пружин:

F = k * d

де F = сила, k = постійна пружини і d = відстань або прогин. Еквівалент торсіонних пружин:

T = k * theta

де T = крутний момент, k = інша пружинна константа і theta = кут повороту. В обох цих випадках ви бачите, що чим більше ви стискаєте, розтягуєте або крутите пружину, тим більше виникає сила або крутний момент. Що ще важливіше: якщо ви не рухаєте пружину, сили взагалі немає. Отже, для того, щоб штанга з поворотом здійснювала будь-яку силу на колесо, яке ви розглядаєте, воно повинно спричинити відхилення пружини на іншому колесі (стиснення або подовження). Це критично важливо: штанга качалки нічого не робить, поки це не спричинило щось з іншого боку машини.

Ще один спосіб сказати це, що качалки роблять ваші чотириколісні підвіски значно менш незалежними.

Давайте перезапустимо вашу первісну проблему таким чином, щоб ми могли її усунути. Уявіть одну пару коліс зі своїми пружинами та прикріпленою штангою. Це чарівний штрих, на якому ми можемо набирати різні константи кручення (від м'яких спагетті до жорстких сталевих I променів). Тепер ми проявляємо бокову силу на всю цю контрацепцію, яка трохи менше межі однієї шини (тобто, якби на землі був лише один пластир контакту шини, він майже сповзав би , але з двома - ні).

Тепер поверніть чарівну штангу вниз до її майже нульової настройки жорсткості і зіткніть одне колесо (наприклад, раптово підніміть контактний пластир від землі), поки бічна сила продовжується. На протилежне колесо майже повністю не впливає цей удар, і тому його пластир контакту з шинами не порушується. Оскільки ми ретельно відібрали зусилля набік, щоб бути лише меншим, ніж потрібно для натискання шини набік, система не впливає.

Тепер встановіть чарівну штангу, щоб ефективно нескінченну жорсткість. Тепер, коли ми піднімаємо одне колесо, так само піднімаємо інше колесо. Оскільки обидві шини втрачають контакт, вся система починає ковзати набік.

Реальність, звичайно, знаходиться десь посередині, але такий міркуючий експеримент має сенс: якщо ви піднімете одне колесо, штанга з гойдалки також спробує підняти інше. Це призводить до того, що весь кінець автомобіля відчуває, що він ламається.

Практичний приклад із реального життя: коли у мене була інтеграція FWD, я спробував цей точний експеримент. У моєї задньої штанги було встановлено три налаштування, які дозволяли мені контролювати жорсткість (насправді вони впливали на важелі, які решта підвіски мала на гойдальній смузі, але результат був фактично таким же). Це дало мені чотири можливі налаштування жорсткості для експерименту: жодна смужка + три дедалі жорсткіші варіанти смуги. Поблизу є одна конкретна від'їзд, яку я міг би використати, щоб спробувати жорсткі правові повороти. Що я виявив, що підвищення жорсткості знизить якість їзди через шишки і збільшить відчуття, що задній кінець вискакує (спробуйте переступити).

Додавання качалки призведе до більш суворої їзди

Я намагався пояснити механіку цією графікою :

Пояснення

• Коли колесо стикається з кювет, вага автомобіля на цьому колесі призведе до того, що він відхилиться вниз. Це призводить до того, що пружина підвіски подовжується, викликаючи резистивну силу, що діє у зворотному напрямку.

• Додавання качалки вводить в суміш додаткову резистивну силу, що зменшує величину пружинистої сили. Це призводить до меншого відхилення пружини в порівнянні з тим, коли не було відкладеної шини.

• Менше відхилення пружини означає, що кузов транспортного засобу захоче слідувати за колесом у вибоїну більше, ніж тоді, коли штанги не було.

Оскільки картина варта тисячі слів

Це ефект качалки

Не дивно, що качалки та позашляховики рідко йдуть разом

Ви хочете, щоб шасі було трохи скручуваним та гнучким.

Інші частини досить легко розбиваються під примусом.

Насправді штанги, що рухаються, прикручені до корпусу в точці десь біля нижньої руки управління (спереду, на підрамнику). Тому він по суті робить кожен кут жорсткішим, індивідуально. Тож, як сказано, існує "нульове" положення (де підвіска, коли автомобіль припаркований), тому чим далі підвіска відходить від того нульового положення, чи то позитивного, чи негативного, тим більше опір (я думаю ти міг би подумати про це як про прихильний бар?). Отже, якщо у вас є шина з малим діаметром, вона легко згинається, що дозволяє більше подорожувати підвіскою, коли, коли ви потрапляєте в декілька шин шини більшого діаметра, колесо просто залишиться в (по суті, в нульовому положенні) повітря, якщо воно знаходиться в діра. Мета тут дійсно полягає в тому, щоб додати або зняти хват, як правило, коли підвіска завантажена. Чим м'якше налаштування,

http://speed.academy/how-swaybars-work/

Все це, звичайно, з урахуванням мети бар-мурашника. Очевидно, що це функція безпеки керування, яка вступатиме в дію з більшою швидкістю або в ситуації надзвичайних ситуацій, щоб запобігти рухомості та підтримці контролю. Це було сказано. Так, стандартні конструкції брусків Ant-Sway негативно впливають на комфорт їзди, оскільки вони обмежують саме дизайнерське призначення незалежної підвіски. Цікаво, що новіші Jeep Wranglers тепер мають особливість, коли качалку можна віддалено відключити всередині кабіни водіїв. Цікаво також зазначити, що пізніші моделі Royals Royce тепер мають " Active Sway Bar ", розроблений для забезпечення вільного руху підвіски до певного моменту.одна з конструктивних особливостей, яка дозволяє отримати дуже комфортні та адаптивні характеристики їзди автомобіля.

Тож коли качалки - це безпека, вони швидко стають областю, яка потребує оновлення дизайну, щоб добре працювати з сьогоднішніми більш активними підвісками.