重量分佈對於車輛動態的影響 - 電動車

原影片是兩個質量系統，中間透過拖車勾連接

車勾只固定前後車該點三個位移自由度，還留了三方向旋轉自由度

前車(拖車頭)提供驅動力

受側向力，後車(拖車)會像鐘擺一樣以拖車勾為支點來回震盪

因此當拖車質量越往後擺盪會越劇烈



問題是一般乘用車根本沒有中間這個可以讓前後系統旋轉自由度獨立的支點啊

不同的系統怎麼能拿來類比.....



要講內燃機車輛改為電動車，配置不同的動態行為改變

下面就有兩篇多體動力學的論文



1. Optimization of an Electric Vehicle Suspension System Using CAE
https://www.artc.org.tw/upfiles/ADUpload/knowledge/tw_knowledge_364209723.pdf

The difference between original engine car and original EV car is the weight
and the center-of-gravity position of sprung mass. After changing the power
system, the electric vehicle increased 20kg in the front axle and 140kg in
the rear axle.

僅改變動力源的前提下，電動車質量中心改變，前後軸分別增加20kg、140kg
https://i.imgur.com/rwugpq1.jpg

模擬工況：時間2~2.2秒給予轉向60度
https://i.imgur.com/aMzHJkN.jpg

動態響應：yaw減少0.5%，roll增加約3%
https://i.imgur.com/u7JgcdS.jpg



2. 傳統引擎車研改為電動車之車輛運動性能影響與底盤設計參數調整研究
https://www.artc.org.tw/upfiles/ADUpload/knowledge/tw_knowledge_394238938.pdf

總重增加 179kg，其中前軸負荷增加 55kg，後軸負荷增加 124kg

(1) Swept轉向：穩態轉向特性
60km/h 之等速行駛，以 1deg/s速度慢慢增加方向盤之轉角穩態轉向特性

roll gradient增加約0.35deg/g
https://i.imgur.com/u5Z8JM9.jpg

(2) 步階轉向(step steer)：暫態到穩態之操控轉向
60km/h 之等速行駛，在 0.26 秒內將方向盤轉至固定的轉角

yaw rate幾乎無影響，roll穩態和峰值角度都增加
https://i.imgur.com/DCOpcjS.jpg
https://i.imgur.com/JBFAz1K.png



當然電動車動力分配可以是前後馬達，甚至四輪獨立馬達輸出

因此可以藉由分配每一輪動力的方式，達到有更好的動態特性/操控

但在懸吊、驅動方式不變的前提

只是把內燃機&油箱換成馬達%電池而改變的重量和重心

對車輛本身的擺盪性(yaw)可能只有些微幫助甚至沒有，而在側傾(roll)方面則是不利的



※ 引述《Scape (缺鈣缺很大)》之銘言：
: 影片：
: https://twitter.com/universal_sci/status/1078011282413027328
: Universal-Sci 設計了一個簡單的模型
: 來說明重量分佈對於車輛動態的影響
: 用一輛模型車拖著可加掛砝碼的裝置然後故意推動
: 可以看到當砝碼在中心點也就是靠近質量中心時擺動很容易就被削除了
: 但當砝碼在遠離質量中心的位置時擺動變的非常劇烈
: 可以很明顯的看出重量分佈對於車輛動態的影響
: 就算前後重量比都為50:50
: 重量分佈靠近中心的車會比較容易控制也不容易失控
: 這也是電池分佈在中央的電動車天生比前置引擎的燃油車安全的地方之一

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