#汽车动力学不是玄学,而是一门完整的科学#
前两篇博文聊了人车在转向上的交互感受;
这期,打算聊聊人车交互感受都跟车辆中哪些系统和零部件相关?
接着这篇博文:http://t.cn/A6mEDNW1先聊聊转向时手上的感觉都跟什么相关[努力]
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聊这个话题前,我们得了解一下一般乘用车转向系统的整体构造,学完后才有探讨的基础。所以第一步先看图1;
如图,从人手到车轮之间,其实就四部分组成了转向系统:(专业人士先忽略C-EPS转向系统)
1️⃣:方向盘:负责输入扭转力矩;
2️⃣:转向管柱:负责传递扭转力矩;
3️⃣:齿轮齿条转向器:负责将扭转力矩变成平动推力(拉力)
4️⃣:轮端模块:负责把平动推力(拉力)再次转化成车轮的扭转力矩。
四个力学传递步骤就完整的讲车轮和驾驶员的手连接了起来。(了解到此基本能开始学习设计汽车转向系统了[笑而不语])
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聊正题,转向时手上的感觉当然跟这四个系统都相关:
1️⃣中最相关的有一个点:
-1.方向盘的直径:方向盘直径越小,打转向的力越大;(理论上,假设没助力和其他结构完全一致)
2️⃣中就两个点:
-1.传动中间轴的扭转刚度:扭转刚度越大,力的延迟感越少;
-2.传动中间轴(一般是两段式)布置的角度:角度越小,打转向时,手上的力的丝滑度越高(专业术语时力矩波动少),手感会更细腻。
3️⃣中,对绝大多数乘用车来说,都是齿轮齿条传动的,图2就是某转向器的解剖图。而且当前我们能买到的车,绝大部分都是带电子助力系统的图3(就是在3️⃣中装上个电机,来帮助你打方向)。
基于此,3️⃣中有两个重要的相关点:
-1.齿轮齿条的传动比,如图4:传动比越大,力越大;(同样是理论分析,假设其他部分完全一样)
-2.助力系统的能力(电机的扭矩,电机和齿条的传动结构):助力能力越强,手感能更细腻,快速打转向的丝滑度更好;
(图5说明了不同助力形式的转向系统的能力和成本差异)
4️⃣其实是这个环节中最复杂的系统,包含了复杂的悬挂结构。但是简化下来个人认为就两个最重要的点:
-1.悬架的主销设计(车轮转动的轴线):主销合理的角度能带来好的方向盘回正力感觉和丝滑的回正感。还影响全程的打方向的力感;
-2.轮胎:轮胎的侧偏特性也决定了第一点的所有感受,侧偏刚度大,带来的转向力随方向盘角度增加而增加的力就大,而且方向盘回正的速度就更快。
以上,简单的拆解了一下方向盘手上的感觉与哪些因素强相关。但是转向系统在真正设计是考虑的因素比这复杂很多哦。[挖鼻][挖鼻][挖鼻]
@ibuick @MetaAuto @花王袁景辉 来吧,我眼里专业的车评人都来探讨一下吧。
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