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我的钢炮爱跑偏 漫谈扭矩转向这点事

时间:2019/5/21 14:48:34 点击:

  核心提示:   小钢炮一直是很多男生的梦想,因为其拥有家用车低调的外观和跑车张扬的动力,还兼顾实用性与驾驶乐趣等优点。所以很多车厂都开始给自己家的小车增加动力,配上2.0T的发动机,马力达到200匹或是更高。而...

  小钢炮一直是很多男生的梦想,因为其拥有家用车低调的外观和跑车张扬的动力,还兼顾实用性与驾驶乐趣等优点。所以很多车厂都开始给自己家的小车增加动力,配上2.0T的发动机,马力达到200匹或是更高。而伴随着马力的提升,一个新问题开始困扰驾驶者和工程师,那就是“扭力转向”。

我的钢炮爱跑偏 漫谈扭矩转向这点事

  很多开过小钢炮的司机都遇到过这样一个问题。自己一人开车的时候,想在笔直的道路上突然加速,体验一下直线加速带来的快感。怎知反向盘总跟自己较劲,老往会往一边偏,去4S店检查动平衡和四轮定位也都没有问题。这种情况就是出现了“扭矩转向”。

  前置前轮驱动车型(FF)的传动轴需要负责转向及动力传递,而又因为变速箱位置的关系,左右传动轴常有一根长一根短的设计,当忽然有较大的扭矩从变速箱输出轴输出到左右两根传动轴时,就会因为力矩不同而造成车辆行进方向的跑偏,一般来说FF车型都会是往右偏的,这就是所谓的扭矩转向。换句话说,造成转向的主控因素是扭矩、而不是驾驶人,因为扭矩输出过大,因此造成车辆“非驾驶人自主性”的转向。FF车型出现扭矩转向的最根本因素就是空间结构决定的不等长半轴的应用,以及由它所带来的半轴刚度、转动惯量以及与地面夹角的差异,这都会影响到扭矩传递。另外,当汽车急加速时车头抬起还会影响车轮外倾角的突变,会进一步加剧扭矩转向。

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  当然扭矩转向也不只是半轴不等长的原因,万向节也有逃不开的关系。首先,前置前驱车型的驱动轴的几何位置与轮轴是不重合的,驱动轴要拐两个小小的弯才能连接车轮,拐弯的地方,就由万向节负责连接。万向节虽然可改变动传递方向,但万向节也不是万能的,在改变驱动轴方向的同时被改变方向后的那根传动轴也会产生一定的甩动,所以要安装一个抗甩动的支点起稳固作用,如果没有支点固定,后端传动轴就会像一个搅拌器一样甩动。当万向节前后的驱动轴不成一直线的时候,万向节必须靠支点的反作用力把甩动的力转换成扭转的力,但只要万向节的磨擦消耗控制得适宜,万向节的扭力传动效率相当高,尤其在改变传动角度不大的情况,磨擦损耗可能造成的左右扭力差异非常的小。

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  1、 采用左右等长的半轴。右侧传动轴带中间轴,中间轴通过支架固定在发动机上,左右侧传动轴的角度接近相等,以此降低扭矩转向。比如沃尔沃S40、mini就是采用中间轴设计以缓解扭矩转向的。

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  2、 平衡差速器两端左右传动轴刚度。在不影响强度的前提下,适当减小左侧传动轴的直径以降低其刚度。同时,在不影响与周边零件间隙的前提下,适当增加右侧传动轴和中间轴的直径以提升右侧传动轴的刚度。如此左右侧传动轴刚度接近一致,从而减小扭矩转向。对于传动距离更短、动力没那么强的小型车,也可以使用半轴阻尼块的方式,实现力矩的均衡。

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  3、 降低变速箱高度。这样做的目的是让半轴与地面的夹角尽可能的相同。在不影响离地间隙和布局的情况下,通过适当降低变速箱在前舱的布置高度和调整变速箱的高度,以减小传动半轴与地面的角度差异,从而减轻扭矩转向。

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  4、 改变悬挂设计,优化外倾角。通用Hiperstrut悬架的转向节上部分多了个节点来连接减振器支柱,那么减振机构不再是转向主销,而转向轴线向车轮外侧偏移,使得主销偏移距更小,这是它能有效抑制扭矩转向问题的根本原因。较麦弗逊悬架,Hiperstrut悬架及整体刚性都得到了提升,这样抗侧倾、前倾的性能也相应得到提升。

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  5、 限滑差速器。除了在传动轴上想办法之外,也能用电子技术来弥补,比如高尔夫GTI海外车型就配备了电子差速器锁(XDS),通过多片离合器保证两侧的动力输出更为均衡。

  以上五种就是各大车厂应对扭矩转向比较常用的手法了。有人问我既然前驱车有着扭力转向这一弊病,影响操控,为什么不直接都用后驱形式呢?虽然前驱车逃不开扭力转向这一特性,但前驱车在许多方面还是有很大优势的。首先,传动系统和发动机的布置占用空间小,空间利用率高。其次,省去传动轴,成本方面有优势。最重要的是前驱车要比后驱车更好控制,符合大多数人的驾驶习惯。

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作者:不详 来源:网络
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