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液压解耦悬架-旅程从一个大胆的想法开始

©kreutzweise.de

伟大的想法并不总是经得起时间的考验。这可能是由于一些缺陷削弱了巨大的优势,或者只是因为它太昂贵或难以实现。下面的文章将分享一个与之矛盾的例子。享受这个工程的成功故事的独创性和坚如磐石的工程技能。

盖Novotny而且亚历克斯港,从湄京赛车苏黎世联邦理工学院的研究人员提出了他们的液压解耦悬架概念德国方程式学生2017年10月工作坊[视频链接].AMZ Racing是将基于模型的设计作为赛车开发DNA的一部分的团队之一。他们将MathWorks产品用于大量的s manbetx 845应用程序,例如上的模拟控制设计优化轨迹规划为了他们的无人驾驶汽车和更多的东西。

对于那个特定的项目,团队承担了巨大的风险,允许Timothy和Alex从早期的概念到最终在获胜的赛车上运行,来实现他们大胆的想法。结果证明了聪明的头脑与强大的团队及其合作伙伴可以取得什么样的成就。

一些基础知识

赛车悬挂的主要目标可以简单总结。它应该最大化整体抓地力,同时最小化车轮负荷变化。此外,它应该可靠地展示可预测的和驾驶员友好的行为。

作用悬架的运动可描述为4种模式:俯仰,升沉,滚动和翘曲。让我们发挥一下想象力,假设左前轮前面有个马路颠簸。悬架上的反作用力将试图提升整个底盘(升腾),提升前轴(俯仰),提升两个左轮(滚转),并使前轴相对后轴扭曲(翘曲)——所有这些都是在同一时间发生的。

©湄京

  1. 球场主要是通过制动和加速引起的。理想情况下,俯仰刚度将显示近似线性的力-位移行为。
  2. 结果主要来自空气动力学载荷。赛车工程师希望它的作用是渐进的,即随着负载的增加增加弹簧刚度。
  3. 通常发生在转弯时。为了平衡,滚动刚度应该是线性的,并且在左右之间对称发生。
  4. 机动和轨道不规则的结果(见下图)。理想情况下,这个模式应该是非簧载的。这意味着运动应该允许自由进行,没有弹簧或阻尼器来平衡变形。当然,轮胎不是刚体。

©fourwheeler.com

概念的想法

Timothy和Alex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,每个模态对应一个自由度,其中刚度和阻尼可以独立调整。这将简化设置,并降低单轮刚度至少25%。团队还可以更好地利用他们已经实现的潜力磁流变液(MRF)阻尼器和集成主动悬架组件。

让我们回顾一下他们早期概念的思考过程。常见悬架概念的一个主要缺点是,如果不增加前后轴之间的连接,就无法实现升沉与俯仰和滚转与翘曲的分离。由于可能增加重量,对包装的负面影响,以及需要大量的连接点,进一步增加杆被取消了。

蒂莫西和亚历克斯在提出全液压悬架的想法之前,考虑过各种机械-液压混合系统。请参见下面的插图并遵循此操作动画GIF链接

©湄京

每个轮子都有自己的液压系统(见上图中的颜色)。所有共享一种颜色的元素将相互连接。因此,不同颜色的元素之间没有联系。当然,将会有一个由四个元素组成的中心单元:每个模式一个元素。不可否认,在上图中,有一个由三部分组成的中心单元。这是通过杠杆臂组合经纱和滚纱的结果。在早期的概念中,中心单元有不同的滚动和翘曲元素,如下图所示。

©湄京

翘曲元素有点特别。没有弹簧,因为经纱应该没有弹簧。

杠杆臂配置还有许多额外的好处。该系统可能更轻,并允许更简单的调整滚动平衡,通过调整左右杠杆臂的长度。横摇平衡可以描述为横摇和翘曲之间的连接。滚动运动驱动翘曲,从而增加一个对角线车轮的轮胎负荷。

我希望你能回到赛车休息室这个故事的第二部分.您将阅读详细的设计,制造和测试……并看到一些令人惊叹的视频系统的行动。

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