小鋼炮一直是很多男生的夢想,因爲其擁有家用車低調的外觀和跑車張揚的動力,還兼顧實用性與駕駛樂趣等優點。所以很多車廠都開始給自己家的小車增加動力,配上2.0T的發動機,馬力達到200匹或是更高。而伴隨着馬力的提升,一個新問題開始困擾駕駛者和工程師,那就是“扭力轉向”。

很多開過小鋼炮的司機都遇到過這樣一個問題。自己一人開車的時候,想在筆直的道路上突然加速,體驗一下直線加速帶來的快感。怎知反向盤總跟自己較勁,老往會往一邊偏,去4S店檢查動平衡和四輪定位也都沒有問題。這種情況就是出現了“扭矩轉向”。

什麼是扭矩轉向

前置前輪驅動車型(FF)的傳動軸需要負責轉向及動力傳遞,而又因爲變速箱位置的關係,左右傳動軸常有一根長一根短的設計,當忽然有較大的扭矩從變速箱輸出軸輸出到左右兩根傳動軸時,就會因爲力矩不同而造成車輛行進方向的跑偏,一般來說FF車型都會是往右偏的,這就是所謂的扭矩轉向。換句話說,造成轉向的主控因素是扭矩、而不是駕駛人,因爲扭矩輸出過大,因此造成車輛“非駕駛人自主性”的轉向。FF車型出現扭矩轉向的最根本因素就是空間結構決定的不等長半軸的應用,以及由它所帶來的半軸剛度、轉動慣量以及與地面夾角的差異,這都會影響到扭矩傳遞。另外,當汽車急加速時車頭抬起還會影響車輪外傾角的突變,會進一步加劇扭矩轉向。

當然扭矩轉向也不只是半軸不等長的原因,萬向節也有逃不開的關係。首先,前置前驅車型的驅動軸的幾何位置與輪軸是不重合的,驅動軸要拐兩個小小的彎才能連接車輪,拐彎的地方,就由萬向節負責連接。萬向節雖然可改變動傳遞方向,但萬向節也不是萬能的,在改變驅動軸方向的同時被改變方向後的那根傳動軸也會產生一定的甩動,所以要安裝一個抗甩動的支點起穩固作用,如果沒有支點固定,後端傳動軸就會像一個攪拌器一樣甩動。當萬向節前後的驅動軸不成一直線的時候,萬向節必須靠支點的反作用力把甩動的力轉換成扭轉的力,但只要萬向節的磨擦消耗控制得適宜,萬向節的扭力傳動效率相當高,尤其在改變傳動角度不大的情況,磨擦損耗可能造成的左右扭力差異非常的小。

怎麼根治扭矩轉向問題

1、 採用左右等長的半軸。右側傳動軸帶中間軸,中間軸通過支架固定在發動機上,左右側傳動軸的角度接近相等,以此降低扭矩轉向。比如沃爾沃S40、mini就是採用中間軸設計以緩解扭矩轉向的。

2、 平衡差速器兩端左右傳動軸剛度。在不影響強度的前提下,適當減小左側傳動軸的直徑以降低其剛度。同時,在不影響與周邊零件間隙的前提下,適當增加右側傳動軸和中間軸的直徑以提升右側傳動軸的剛度。如此左右側傳動軸剛度接近一致,從而減小扭矩轉向。對於傳動距離更短、動力沒那麼強的小型車,也可以使用半軸阻尼塊的方式,實現力矩的均衡。

3、 降低變速箱高度。這樣做的目的是讓半軸與地面的夾角儘可能的相同。在不影響離地間隙和佈局的情況下,通過適當降低變速箱在前艙的佈置高度和調整變速箱的高度,以減小傳動半軸與地面的角度差異,從而減輕扭矩轉向。

4、 改變懸掛設計,優化外傾角。通用Hiperstrut懸架的轉向節上部分多了個節點來連接減振器支柱,那麼減振機構不再是轉向主銷,而轉向軸線向車輪外側偏移,使得主銷偏移距更小,這是它能有效抑制扭矩轉向問題的根本原因。較麥弗遜懸架,Hiperstrut懸架及整體剛性都得到了提升,這樣抗側傾、前傾的性能也相應得到提升。

5、 限滑差速器。除了在傳動軸上想辦法之外,也能用電子技術來彌補,比如高爾夫GTI海外車型就配備了電子差速器鎖(XDS),通過多片離合器保證兩側的動力輸出更爲均衡。

寫在最後

以上五種就是各大車廠應對扭矩轉向比較常用的手法了。有人問我既然前驅車有着扭力轉向這一弊病,影響操控,爲什麼不直接都用後驅形式呢?雖然前驅車逃不開扭力轉向這一特性,但前驅車在許多方面還是有很大優勢的。首先,傳動系統和發動機的佈置佔用空間小,空間利用率高。其次,省去傳動軸,成本方面有優勢。最重要的是前驅車要比後驅車更好控制,符合大多數人的駕駛習慣。

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