重量分佈對於車輛動態的影響 - 電動車

首先，你給的這兩篇論文跟我強調的是不同的東西

以第二篇論文為例

它的前提是想要研究當燃油系統換成電動系統時帶來的重量以及重心改變

會給操控帶來什麼影響

但他考慮到的變量就只有兩個：重心位置與前後軸承重

得到的結論是側傾增加這個不良影響這當然沒有問題(因為車重增加了)

但是這論文並沒有考慮到我想要講的重點：polar moment of inertia

假設有兩輛車重量一樣都是1600kg，前後配重也是50:50


A車長這樣：(假設方塊密度均勻一致，若其截面積只有一半則重量就只有一半)

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B車長這樣：

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⊙ ⊙

這兩車的重心位置一致、前後軸承重也相同

但是由於A車的polar moment of inertia 比較小的原故

他的操控性會比B車要好而且會更不易失控

你給的論文明顯是沒有考慮到這一點的

兩篇都是只考慮到重心位置的改變以及前後軸承重增加後帶來的影響

而你把影片的示範看成是兩個質量系統連結在一起去分析這當然也沒有問題

但若跟我一樣把這看成一個完整系統

系統的改變只有因為砝碼位置的改變而帶來的PMI變化

PMI小的系統就不易失控、PMI大的系統容易失控，就是這麼簡單而已

PMI小的車子操控性就會更好

當撞擊發生時，例如前方小面積碰撞，PMI小的車子也會更容易的偏向

讓衝擊不會那麼容易的傳遞到客艙裡面讓乘員受到傷害

所以一般來說，PMI小操控性會越好也會更安全，這才是我想講的


※ 引述《chandler0227 (錢德勒)》之銘言：
: 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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火箭轉轉轉~

https://twitter.com/elonmusk/status/1070446975642812416

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