거칠고 고르지 않은 도로에 스웨이 바 강성이 미치는 영향

나는 sway bar physics에서 정말 멋진 글을 읽었 습니다 . 또한 거친 도로에서의 정지 동작에 관한 비디오를 보았습니다 .

다음을 가정 해 봅시다.

• 전 륜구동 차량은 건조하고 매끄럽고 평평한 도로에서 구석 구석을 주행하여 언더 스티어링을 시작하기 전에 걸리는 최대 속도와 거의 같습니다.
• 간단하게하기 위해, TLLTD에 영향을 미치지 않는 방식으로 모든 스웨이 바 변경이 전면 및 후면에서 수행됩니다.
• 충격, 스트럿, 스프링은 변경되지 않습니다.
• "거친"도로라는 말은 매일 발생할 수있는 불완전한 전형적인 운전 조건을 의미합니다. 고속도로의 패치, 이음새 및 구덩이를 생각하고, 잔물결, 틀에 박힌 곳, 우울증을 생각합니다 (예 : 정지 표지판 근처의 일반적인 도로 마모, 도로) 도시 도로, 시공 후 패치, 재 포장을 위해 준비된 스트리핑 된 도로, 맨홀 ​​상승, 배수로 함몰 등의 트럭에 의해 자주 발생합니다. 그것은 넓은 정의이지만, 오프로드 또는 포스트 묵시록 조건을 의미하지는 않습니다.

이 경우, 더 단단한 흔들림 막대 세트가 거친 고르지 않은 포장 도로에서 차량 취급에 어떤 영향을 미칩니 까? 내가 본 현가 이론과 물리학에 대한 모든 토론은 일반적으로 좋은 도로 조건을 가정하는 것 같습니다.

예를 들어, 위의 시나리오를 고려하여 속도가 왼쪽으로 코너링 된 다음 차례에서 앞쪽 왼쪽 바퀴로 2-3cm 깊이의 냄비 구멍을 쳤습니다.

나의 제한된 이해에서 흔들림 막대가 너무 뻣뻣한 효과는 다음 중 하나 일 것입니다.

1. 왼쪽 스트럿이 움푹 들어간 곳으로 확장되어 휠에 아래쪽으로 힘이 가해집니다.
2. 스웨이 바를 통해, 이것의 일부는 오른쪽으로 옮겨 져서 몸의 오른쪽에 위쪽으로 힘을가합니다.
3. 움푹 들어간 곳을 빠져 나가면 알아낼 수없는 복잡한 일이 발생합니다.

또는:

1. 왼쪽 스트럿은 움푹 들어간 곳으로 확장 하고 싶을 것 입니다.
2. 왼쪽 팽창은 회전으로 인해 오른쪽에 존재하는 하향 력에 의해 스웨이 바를 통해 제한됩니다.
3. 그러면 왼쪽 바퀴가지면과 다시 접촉하는 데 시간이 더 걸리므로 오른쪽 바퀴가 더 많은 측면 힘 (왼쪽 바퀴에 더 이상 흡수되지 않음)을 경험하게되며 자동차는 더 쉽게 언더 스티어링됩니다. 그리고 다른 복잡한 일이 일어날 수도 있습니다.

이러한 평가 중 하나를 올바르게 수행하고 있습니까? 그 영향은 무엇입니까?

또한 (아마도 너무 광범위한) 추론 적 질문으로 : 이상적인 스웨이 바 구성을 결정할 때 거친 도로 조건에 어떤 영향이 있습니까?

tl; dr : 자동차의 스웨이 바 중 하나를 강화하면 과도에 반응하여 끝이 느슨해 질 수 있습니다.

높은 수준에서 스웨이 바는 다른 것과 마찬가지로 스프링 역할을합니다. 한 번에 조각을 고려하여 스웨이 바 문제를 분해 할 수 있습니다. 예를 들어, 스웨이 바의 한쪽 끝이 한쪽 끝에서 휠 어셈블리에 부착되어 있지만 다른 쪽 끝에서는 움직일 수없는 지점에 고정되어 있다고 가정하십시오. 휠 어셈블리를 갑자기 위나 아래로 이동하려고하면 (예를 들어 일시적 범프와 딥에서 발생하는 것처럼) 막대가 피벗 포인트에서 회전하려고합니다. 다른 쪽 끝이 아무것도 붙어 있지 않으면 막대가 자유롭게 자유롭게 회전합니다. 그러나이 예에서는 볼트로 고정되었으므로 바는 비틀림 스프링으로 작용하여 비틀림 작용에 저항합니다. 바가 비틀 리려고할수록 바가 반대 방향으로 작용하는 토크가 커집니다.

물론 흔들림 막대의 끝을 프레임에 볼트로 고정하지 않습니다. 우리는 양쪽 끝에 서스펜션 지점에 연결합니다. 따라서 이제는 이미 존재했던 전체 댐핑 스프링 시스템에 연결되었습니다. 다시 한 바퀴에 힘을 가하면 흔들림 막대가 해당 회전 점에서 회전하려고 시도합니다. 이로 인해 다른 휠 어셈블리에 동등한 힘이 가해집니다 (오른쪽 휠을 올리려고하면 스웨이 바가 왼쪽 휠을 올리려고 시도합니다).

우리가 질문의 요점으로 들어가기 시작하는 곳은 다음과 같습니다. 스프링은 정지 상태에서 움직일 때 힘만가한다는 점을 기억하십시오. 이 논의를 위해 선형 스프링을 고수합시다.

F = k * d

여기서 F = 힘, k = 스프링 상수 및 d = 거리 또는 처짐. 비틀림 스프링에 해당하는 것은 다음과 같습니다.

T = k * theta

여기서 T = 토크, k = 다른 스프링 상수 및 theta = 비틀림 각도. 이 두 가지 경우 모두 스프링을 압축, 확장 또는 비틀면 클수록 결과적인 힘 또는 토크가 커집니다. 더 중요한 것은 : 스프링을 움직이지 않으면 아무런 힘이 없습니다. 흔들림 줄을 발휘하는 그래서, 어떤 당신이 고려하고 있다는 바퀴에 힘을, 그것은 다른 바퀴에 스프링 편향 (압축 또는 확장)되도록해야한다. 이것은 매우 중요합니다. 스웨이 바는 차량의 다른 쪽에서 무언가가 일어나기 전까지는 아무것도하지 않습니다.

이것을 말하는 또 다른 방법은 스웨이 바가 4 륜 독립 서스펜션을 훨씬 덜 독립적으로 만듭니다.

문제를 해결할 수있는 방식으로 원래 문제를 다시 설명하겠습니다. 스프링과 스웨이 바가 부착 된 한 쌍의 휠을 상상해보십시오. 이것은 우리가 다양한 비틀림 상수 (림프 스파게티에서 단단한 강철 I 빔에 이르기까지)로 전화를 걸 수있는 마술 흔들림 막대입니다. 이제 우리는 단일 타이어의 한계보다 약간 작은이 전체 장치에 횡력을가합니다 (즉,지면에 타이어 접촉 패치가 하나만 있으면 거의 미끄러지지 만 두 개는 그렇지 않습니다).

이제 매직 스웨이 바를 0에 가까운 강성 설정으로 돌리고 옆으로 힘이 계속되는 동안 하나의 휠을 부딪 치십시오 (예를 들어, 접촉 패치를 갑자기지면에서 떨어 뜨림). 반대쪽 바퀴는이 범프의 영향을 거의받지 않으므로 타이어 접촉 패치가 방해받지 않습니다. 타이어를 옆으로 밀 때 필요한 힘보다 작게 측면 힘을 신중하게 선택 했으므로 시스템에는 영향을 미치지 않습니다.

이제 마법 흔들림 막대를 효과적으로 무한 강성으로 설정하십시오. 이제 한 바퀴를 들어 올리면 다른 바퀴도 마찬가지로 올라갑니다. 두 타이어가 접촉하지 않기 때문에 전체 시스템이 옆으로 미끄러지기 시작합니다.

물론 현실은 그 사이의 어딘가에 있지만 이런 종류의 사고 실험이 중요합니다. 한 바퀴를 들어 올리면 스웨이 바가 다른 바퀴를 높이려고 시도합니다. 그 결과 자동차의 전체 끝이 느슨해 진 것처럼 느껴집니다.

실제 사례 : FWD Integra가있을 때이 정확한 실험을 시도했습니다. 내 후방 스웨이 바에는 강성을 제어 할 수있는 세 가지 설정이있었습니다 (실제로 서스펜션의 나머지 서스펜션이 스웨이 바에 있었지만 결과는 사실상 동일했습니다). 이를 통해 실험 할 수있는 4 가지 강성 설정이 가능합니다. 바 없음 + 3 개의 강성 바 선택이 증가했습니다. 근처에 엄격한 법률 회전 을 시도하는 데 사용할 수있는 특정 진입로가 있습니다 . 내가 찾은 것은 강성을 높이면 범프 오버 라이드의 품질이 떨어지고 백엔드가 튀어 나오는 느낌이 증가한다는 것입니다 (오버 스티어 시도).

스웨이 바를 추가하면 승차감이 높아집니다

이 나란히 그래픽으로 역학을 설명하려고했습니다 .

설명

• 바퀴가 도랑에 부딪 치면 그 바퀴의 차량 무게로 인해 바퀴가 아래쪽으로 편향됩니다. 이로 인해 서스펜션 스프링이 확장되어 저항력이 반대 방향으로 작용합니다.

• 스웨이 바를 추가하면 믹스에 추가 저항력이 생겨 스프링 저항력의 양이 줄어 듭니다. 이로 인해 스웨이 바가 없을 때보 다 스프링 변형이 작아집니다.

• 스프링 처짐이 적다는 것은 차체가 스웨이 바가없는 경우보다 휠을 움푹 들어간 곳으로 옮기고 싶어한다는 것을 의미합니다.

그림은 천 단어의 가치가 있기 때문에

이것은 스웨이 바의 효과입니다

흔들리는 바와 오프로드가 거의 함께 가지 않는다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

섀시가 약간 꼬이거나 유연 해지기를 원합니다.

다른 부분은 매우 쉽게 협박을 당할 것입니다.

실제로 흔들림 막대는 하단 제어 암 근처 (전면, 서브 프레임) 근처의 지점에서 섀시에 볼트로 고정됩니다. 따라서 기본적으로 각 코너가 더 단단해집니다. 말하자면, "제로"위치 (서스펜션이 자동차가 주차되어있을 때)가 있으므로 서스펜션이 0 또는 제로 위치에서 멀어 지거나 멀어 질수록 저항이 더 커집니다. 당신은 그것을 pry bar처럼 생각할 수 있습니까?). 따라서 직경이 작은 흔들림 막대가 있으면 더 큰 서스펜션 이동을 쉽게 구부릴 수 있습니다. 더 큰 직경의 흔들림 막대에 들어가면 바퀴가 들어있는 경우 바퀴가 (실제로 제로 위치에) 공기에 머무 릅니다 구멍. 여기서 목표는 일반적으로 서스펜션이 적재 될 때 그립을 추가하거나 빼는 것입니다. 설정이 부드러울수록

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

이 모든 것은 물론 Ant-sway 바의 목적을 고려한 것입니다. 분명히 롤링을 방지하고 제어를 유지하기 위해 더 빠른 속도로 또는 비상 대응 상황에서 작동하는 제어 안전 기능입니다. 그 말이 있습니다. 그렇습니다. 표준 설계 Ant-Sway 바는 독립 서스펜션의 설계 목적을 제한하기 때문에 승차감에 부정적인 영향을 미칩니다. 흥미롭게도 최신 지프 랭글러는 이제 운전실 내에서 스웨이 바를 원격으로 분리 할 수있는 기능이 있습니다. 후기 Royals Royce 모델에는 이제 서스펜션을 특정 지점까지 자유롭게 움직일 수 있도록 설계된 " Active Sway Bar "가 있습니다.차량의 매우 편안한 승차감 특성을 가능하게하는 디자인 기능 중 하나입니다.

따라서 스웨이 바는 안전 기능이지만 오늘날보다 활발한 서스펜션과 잘 작동하려면 디자인 업데이트가 필요한 영역이되고 있습니다.