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液压解耦悬架–旅程从大胆的想法开始

©克鲁茨韦兹德酒店

伟大的想法并不总是经得起时间的考验。它可能是由于一些缺点而失去了巨大的优势,或者它太昂贵或难以实施。下面的文章将分享一个矛盾的例子。享受这个独创性和坚如磐石的工程技能的工程成功故事。

蒂莫西·诺沃特尼亚历克斯·亨格从…起AMZ赛车苏黎世ETH的代表,在德国方程式学生2017年10月的研讨会[视频链接]AMZ Racing是其中一个团队,基于模型的设计是其赛车开发DNA的一部分。他们将MathWorks产品用于多种应用,如s manbetx 845圈速模拟,控制设计,优化轨迹规划为他们的无人驾驶汽车和更多。

对于这个特定的项目,团队接受了巨大的风险,允许蒂莫西和亚历克斯追求他们的大胆想法,从早期的概念,直到在一辆获胜的赛车中发挥作用。结果证明,聪明的头脑与强大的团队及其合作伙伴能够取得怎样的成就。

一些基础知识

赛车悬架的主要目标可以简单总结。它应该最大限度地提高整体抓地力,同时最大限度地减少车轮负载变化。此外,它应该可靠地表现出可预测和驾驶员友好的行为。

作用悬架的运动可以用4种模式来描述:俯仰、垂荡、滚动和扭曲。让我们利用我们的想象力,假设左前轮正前方有一个街道颠簸。悬架上的反作用力将尝试提升整个底盘(垂荡),提升前轴(俯仰),提升两个左轮(滚动),并相对于后轴扭转前轴(扭曲)–所有这些都是同时进行的。

©阿姆兹

  1. 主要通过制动和加速诱导。理想情况下,俯仰刚度将显示近似线性的力-位移行为。
  2. 隆起结果主要来自空气动力学载荷。赛车工程师希望它能逐步发挥作用,即随着负载的增加而增加弹簧刚度。
  3. 通常在转弯时发生。为了平衡,滚动刚度应为线性,且左右对称。
  4. 弯曲机动和轨道不平顺的结果(见下图)。理想情况下,此模式应为非簧载模式。这意味着应允许自由移动,而无需弹簧或阻尼器来平衡变形。当然,轮胎不是刚体。

©fourwheeler.com

观念

蒂莫西和亚历克斯的关键想法是完全解耦模式。他们设想了一个具有4个自由度的系统,每个模式一个,其中刚度和阻尼可以独立调节。这将简化设置,并将单轮刚度降低至少25%。团队还可以更好地利用已经实施的项目的潜力磁流变液(MRF)减震器和集成主动悬架部件。

让我们重温一下他们的思维过程,了解早期阶段的概念。普通悬架概念的一个主要缺点是,如果不在前轴和后轴之间添加连接,就无法实现垂荡与纵摇的解耦,以及横摇与翘曲的解耦。由于可能增加的重量、对包装的负面影响以及所需的大量连接点,因此不再添加更多的杆。

Timothy和Alex在提出全液压悬架的想法之前,考虑了各种混合机械液压系统。请参见下图并遵循此步骤动画GIF的链接.

©阿姆兹

每个车轮都有自己的液压系统(参见上图中的颜色)。所有共享一种颜色的元素都会相互连接。因此,不同颜色的元素之间没有连接。当然,会有一个由四个元素组成的中心单元:每个模式一个。无可否认,上图中有一个由三部分组成的中心单元。这是warp和r组合的结果在早期的概念中,中央单元具有不同的滚动和扭曲元素,如下所示。

©阿姆兹

翘曲元素有点特殊。没有弹簧,因为翘曲应该是无簧的。

杠杆臂配置还有许多额外的好处。该系统可能更轻,通过调整左右杆臂的长度,可以更简单地调整滚动平衡。轧辊平衡可以描述为轧辊和经纱之间的连接。滚动运动会引起翘曲,从而增加一个对角线车轮上的轮胎负荷。

我希望您点击返回到赛车休息室,观看比赛故事的第二部分。您将阅读详细的设计、制造和测试……并观看一些有关系统运行的精彩视频。

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