Die zur Beschreibung von Untersteuern und Übersteuern verwendete Standardterminologie wird von der Society of Automotive Engineers (SAE) in Dokument J670 und von der International Organization for Standardization (ISO) in Dokument 8855 definiert. Untersteuern und Übersteuern basieren unter diesen Bedingungen auf Unterschieden in stationären Bedingungen, bei denen das Fahrzeug bei konstanter Geschwindigkeit mit konstantem Lenkradwinkel auf einer ebenen und ebenen Fläche einem Pfad mit konstantem Radius folgt.,
Untersteuern und Übersteuern werden durch einen Untersteuerungsgradienten (K) definiert, der ein Maß dafür ist, wie sich die für eine stetige Drehung erforderliche Lenkung in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung ändert. Das Lenken mit konstanter Geschwindigkeit wird mit der Lenkung verglichen, die erforderlich wäre, um bei niedriger Geschwindigkeit demselben Rundweg zu folgen. Die Low-Speed-Lenkung für einen gegebenen Wenderadius heißt Ackermann Steer. Das Fahrzeug weist einen positiven Untersteuerungsgradienten auf, wenn die Differenz zwischen erforderlichem Lenken und Ackermann-Lenken in Bezug auf inkrementelle Erhöhungen der Querbeschleunigung zunimmt., Das Fahrzeug weist einen negativen Gradienten auf, wenn die Lenkdifferenz in Bezug auf inkrementelle Erhöhungen der Seitenbeschleunigung abnimmt.
Untersteuern und Übersteuern werden formell mit dem Gradienten „K“definiert. Wenn K positiv ist, zeigt das Fahrzeug Untersteuern an; wenn K negativ ist, zeigt das Fahrzeug Übersteuern an; Wenn K Null ist, ist das Fahrzeug neutral.
Zur Bestimmung des Untersteuerungsgradienten können mehrere Tests verwendet werden: konstanter Radius (Wiederholungstests bei verschiedenen Geschwindigkeiten), konstante Geschwindigkeit (Wiederholungstests mit unterschiedlichen Lenkwinkeln) oder konstantes Lenken (Wiederholungstests bei verschiedenen Geschwindigkeiten)., Formale Beschreibungen dieser drei Arten von Tests werden von ISO bereitgestellt. Gillespie geht auf zwei der Messmethoden ein.
Die Ergebnisse hängen von der Art des Tests ab, daher reicht es nicht aus, einfach einen deg/g-Wert anzugeben; Es ist auch notwendig, die Art des Verfahrens anzugeben, mit dem der Gradient gemessen wird.
Fahrzeuge sind inhärent nichtlineare Systeme, und es ist normal, dass K über den Testbereich variiert. Es ist möglich, dass ein Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen untersteuern und unter anderen übersteuern kann., Daher ist es erforderlich, die Geschwindigkeit und die Querbeschleunigung anzugeben, wenn Untersteuern / Übersteuern gemeldet werden.
Beiträge zum Untersteuerungsgradientedit
Viele Eigenschaften des Fahrzeugs beeinflussen den Untersteuerungsgradienten, einschließlich Reifenkurvensteifigkeit, Sturzschub, Seitenkrafteinhaltung, selbstausrichtendes Drehmoment, seitliche Gewichtsübertragung und Einhaltung im Lenksystem. Die Gewichtsverteilung beeinflusst die normale Kraft auf jeden Reifen und damit seinen Griff., Diese einzelnen Beiträge können analytisch oder durch Messung in einer Bundorf-Analyse identifiziert werden.
Einfaches Verständnis von real-world handling characteristicsEdit
Während ein Großteil dieser Artikel konzentriert sich auf die empirische Messung von Untersteuern Verlauf dieser Abschnitt konzentriert sich auf on-road-performance.
Untersteuern kann typischerweise als eine Bedingung verstanden werden, bei der die Vorderreifen in Kurven zuerst zu rutschen beginnen. Da die Vorderreifen rutschen und die Hinterreifen Grip haben, dreht sich das Fahrzeug weniger, als wenn alle Reifen Grip hätten., Da die Menge des Drehens geringer ist, als es wäre, wenn alle Reifen Traktion hätten, wird dies als Unterlenkung bezeichnet.
Das Gegenteil gilt, wenn die Hinterreifen zuerst die Traktion brechen. Die Vorderreifen beschleunigen die Vorderseite des Fahrzeugs weiterhin seitlich und verfolgen einen Kreis. Die Hinterreifen neigen dazu, entlang der Tangente dieses Kreises weiterzufahren, können dies jedoch nicht, da sie an der Vorderseite des Autos befestigt sind, die noch Traktion hat. Das Ergebnis ist, dass die Hinterreifen relativ zur Vorderseite des Fahrzeugs nach außen schwingen. Dies dreht das Fahrzeug in Richtung der Innenseite der Kurve., Wenn der Lenkwinkel nicht geändert wird (d. H. Das Lenkrad bleibt in der gleichen Position), zeichnen die Vorderräder einen immer kleineren Kreis aus, während die Hinterräder weiterhin um die Vorderseite des Fahrzeugs schwingen. Dies ist, was passiert, wenn ein Auto „spinnt“. Ein Auto, das anfällig für Übersteuern ist, wird manchmal als „Tail Happy“ bezeichnet, wie in der Art, wie ein Hund seinen Schwanz wedelt, wenn er glücklich ist, und ein häufiges Problem in Negativ-k-Fahrzeugen ist das Fischsailing.
Ein Auto wird als „neutral“ bezeichnet, wenn die vorderen und hinteren Reifen gleichzeitig die Traktion verlieren., Dies ist wünschenswert, da das Fahrzeug zwar nach außen der Kurve gleiten kann, es aber den vom Fahrer eingestellten effektiven Lenkwinkel beibehält. Dies macht es „sicherer“, in der Nähe des Grenzzustands der Traktion zu fahren, da das Ergebnis eines Traktionsbruchs vorhersehbarer ist.
Im realen Fahren (bei dem sich Geschwindigkeit und Wenderadius ständig ändern können) beeinflussen mehrere zusätzliche Faktoren die Verteilung der Traktion und damit die Tendenz zum Übersteuern oder Untersteuern., Diese können in erster Linie in Dinge aufgeteilt werden, die die Gewichtsverteilung auf die Reifen und die zusätzlichen Reibungslasten auf jeden Reifen beeinflussen.
Die Gewichtsverteilung eines Fahrzeugs im Stillstand wirkt sich auf die Handhabung aus. Wenn der Schwerpunkt näher an die Vorderachse bewegt wird, neigt das Fahrzeug aufgrund der Reifenlastempfindlichkeit zum Untersteuern. Wenn der Schwerpunkt auf der Rückseite des Fahrzeugs liegt, neigt die Hinterachse dazu, herauszuschwingen, was übersteuert wird., Die Gewichtsübertragung ist umgekehrt proportional zur Richtung und Größe der Beschleunigung und proportional zur Höhe des Schwerpunkts. Beim Bremsen wird das Gewicht auf die Vorderseite übertragen und die Hinterreifen haben weniger Traktion. Beim Beschleunigen überträgt sich das Gewicht auf das Heck und verringert die Traktion des Vorderreifens. In extremen Fällen können die Vorderreifen vollständig vom Boden abheben, sodass überhaupt kein Lenkeintrag auf den Boden übertragen werden kann.
Reifen müssen zusätzlich zu den seitlichen Drehkräften die Beschleunigungs-und Bremskräfte auf den Boden übertragen., Diese Vektoren werden hinzugefügt, und wenn der neue Vektor die maximale statische Reibungskraft des Reifens in eine beliebige Richtung überschreitet,rutscht der Reifen. Wenn ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb über genügend Kraft verfügt, um die Hinterräder zu drehen, kann es jederzeit übersteuern, indem es genügend Motorleistung an die Räder sendet, damit sie sich drehen. Sobald die Traktion unterbrochen ist, können sie relativ frei seitlich schwingen. Bei Bremsbelastung wird typischerweise mehr Arbeit von den Vorderradbremsen geleistet. Wenn diese Vorwärtsneigung zu groß ist, können die Vorderreifen die Traktion verlieren und Untersteuern verursachen.,
Während Gewichtsverteilung und Federungsgeometrie den größten Einfluss auf den gemessenen Untersteuerungsgradienten in einem stationären Test haben, wirken sich Kraftverteilung, Bremsvorspannung und Gewichtsübertragung vorne / hinten auch darauf aus, welche Räder in vielen realen Szenarien zuerst an Traktion verlieren.