Standardowa terminologia używana do opisu podsterowności i nadsterowności została zdefiniowana przez Society of Automotive Engineers (SAE) w dokumencie J670 oraz przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) w dokumencie 8855. Podsterowność i nadsterowność opierają się na różnicach w warunkach stacjonarnych, w których pojazd porusza się po torze o stałym promieniu ze stałą prędkością i stałym kątem koła kierownicy, na płaskiej i równej powierzchni.,
podsterowność i nadsterowność są definiowane przez gradient podsterowności (K), który jest miarą zmian układu kierowniczego potrzebnego do stałego skrętu w funkcji przyspieszenia bocznego. Kierowanie ze stałą prędkością jest porównywane z kierowaniem, które byłoby potrzebne do podążania tą samą kolistą ścieżką przy niskiej prędkości. Kierowanie z niską prędkością dla danego promienia skrętu nazywa się sterowaniem Ackermanna. Pojazd ma dodatni gradient podsterowności, jeśli różnica między wymaganym sterowaniem a sterowaniem Ackermanna wzrasta w odniesieniu do stopniowego wzrostu przyspieszenia poprzecznego., Pojazd ma ujemny gradient, jeśli różnica w sterowaniu zmniejsza się w odniesieniu do stopniowego wzrostu przyspieszenia poprzecznego.
podsterowność i nadsterowność są formalnie zdefiniowane za pomocą gradientu „K”. Jeśli K jest dodatnie, pojazd wykazuje podsterowność; jeśli K jest ujemne, pojazd wykazuje nadsterowność; jeśli K jest zerowe, pojazd jest neutralny.
do określenia gradientu podsterowności można zastosować kilka testów: stały promień (powtarzanie testów przy różnych prędkościach), stała prędkość (powtarzanie testów przy różnych kątach skrętu) lub stała prędkość skrętu (powtarzanie testów przy różnych prędkościach)., Formalne opisy tych trzech rodzajów badań są dostarczane przez ISO. Gillespie szczegółowo opisuje dwie metody pomiaru.
wyniki zależą od rodzaju badania, więc samo podanie wartości deg / g nie jest wystarczające; konieczne jest również wskazanie rodzaju procedury stosowanej do pomiaru gradientu.
pojazdy są z natury układami nieliniowymi i normalne jest, że K zmienia się w zakresie badań. Możliwe jest, aby pojazd wykazywał podsterowność w niektórych warunkach i nadsterowność w innych., W związku z tym konieczne jest określenie prędkości i przyspieszenia poprzecznego przy zgłaszaniu charakterystyki podsterowności/nadsterowności.
wpływ na gradient podsterownościedytuj
wiele właściwości pojazdu wpływa na gradient podsterowności, w tym sztywność opony na zakrętach, pochylenie pochylenia, sterowanie siłą boczną, samonastawny moment obrotowy, boczne przeniesienie ciężaru i zgodność z układem kierowniczym. Rozkład masy wpływa na normalną siłę na każdej oponie, a tym samym na jej przyczepność., Te indywidualne wkłady można zidentyfikować analitycznie lub poprzez pomiar w analizie Bundorfa.
proste zrozumienie rzeczywistych cech handlingaedit
podczas gdy znaczna część tego artykułu koncentruje się na empirycznym pomiarze gradientu podsterowności, Ta sekcja skupi się na osiągach na drodze.
podsterowność można zazwyczaj rozumieć jako stan, w którym podczas pokonywania zakrętów przednie opony zaczynają się ślizgać jako pierwsze. Ponieważ przednie opony ślizgają się, a tylne mają przyczepność, pojazd skręci mniej niż gdyby wszystkie opony miały przyczepność., Ponieważ ilość skrętów jest mniejsza niż gdyby wszystkie opony miały trakcję, jest to znane jako under-steering.
jest odwrotnie, jeśli tylne opony najpierw zerwą przyczepność. Przednie opony będą nadal przyspieszać przód pojazdu poprzecznie, śledząc okrąg. Tylne opony będą miały tendencję do ciągnięcia się wzdłuż stycznej tego okręgu, ale nie mogą z powodu ich mocowania do przodu samochodu, który nadal ma trakcję. W rezultacie tylne opony będą obracać się na zewnątrz w stosunku do przodu pojazdu. To obraca pojazd w kierunku wnętrza krzywej., Jeśli kąt skrętu nie zostanie zmieniony (tzn. kierownica pozostaje w tej samej pozycji), przednie koła będą się przesuwać po coraz mniejszym okręgu, podczas gdy tylne koła będą się obracać wokół przodu samochodu. Tak się dzieje, gdy samochód „obraca się”. Samochód podatny na nadsterowność jest czasami znany jako „ogon szczęśliwy”, jak w sposobie, w jaki pies macha ogonem, gdy jest szczęśliwy, a częstym problemem w pojazdach ujemnych-k jest fishtailing.
Samochód nazywa się „neutralnym”, gdy przednie i tylne opony tracą przyczepność w tym samym czasie., Jest to pożądane, ponieważ podczas gdy pojazd może zsuwać się na zewnątrz zakrętu, zachowuje on efektywny kąt skrętu ustawiony przez kierowcę. To sprawia, że „bezpieczniej” jechać w pobliżu stanu granicznego trakcji, ponieważ wynik zerwania trakcji jest bardziej przewidywalny.
w rzeczywistych warunkach jazdy (gdzie zarówno prędkość, jak i promień skrętu mogą się stale zmieniać) na rozkład trakcji wpływa kilka dodatkowych czynników, a co za tym idzie tendencja do nadsterowności lub podsterowności., Można je przede wszystkim podzielić na rzeczy, które wpływają na rozkład masy na opony i dodatkowe obciążenia tarciem na każdą oponę.
rozkład masy pojazdu na postoju będzie miał wpływ na prowadzenie. Jeśli środek ciężkości jest przesunięty bliżej przedniej osi, pojazd ma tendencję do podsterowności ze względu na wrażliwość na obciążenie opony. Gdy środek ciężkości znajduje się z tyłu pojazdu, tylna oś ma tendencję do odchylania się, co jest nadsterownością., Przeniesienie ciężaru jest odwrotnie proporcjonalne do kierunku i wielkości przyspieszenia i jest proporcjonalne do wysokości środka ciężkości. Podczas hamowania masa jest przenoszona na przód, a tylne opony mają mniejszą przyczepność. Podczas przyspieszania ciężar przenosi się na tył i zmniejsza przyczepność przedniej opony. W skrajnych przypadkach przednie opony mogą całkowicie podnieść się z ziemi, co oznacza, że nie można w ogóle przenieść wkładu kierowniczego na ziemię.
oprócz bocznych sił skrętu opony muszą przenosić na podłoże siły przyspieszenia i hamowania., Wektory te są dodawane, a jeśli nowy wektor przekroczy maksymalną statyczną siłę tarcia opony w dowolnym kierunku, opona się ześlizgnie. Jeśli pojazd z napędem na tylne koła ma wystarczającą moc, aby obrócić tylne koła, może zainicjować nadsterowność w dowolnym momencie, wysyłając wystarczającą moc silnika do kół, które zaczynają się obracać. Gdy trakcji jest uszkodzony, są one stosunkowo swobodnie huśtać się bocznie. Przy obciążeniu hamującym większa praca jest zazwyczaj wykonywana przez przednie hamulce. Jeśli to odchylenie do przodu jest zbyt duże, przednie opony mogą stracić przyczepność, powodując podsterowność.,
podczas gdy rozkład masy i geometria zawieszenia mają największy wpływ na zmierzony gradient podsterowności w teście w stanie ustalonym, rozkład mocy, odchylenie hamulca i przeniesienie ciężaru z przodu na tył mają również wpływ na to, które koła tracą przyczepność jako pierwsze w wielu rzeczywistych scenariuszach.