[事故案例]深入分析扭力转向

[事故案例]深入分析扭力转向
我总觉得是长短半轴造成的左右夹角不同造成的，但是想不出来个所以然，总想不通等速传动轴会受夹角不同影响传动效果。

现在看到一种说法，转贴过来：

其實我的印象中，「扭力轉向」有點是廣告名詞，因為早期看到
「扭力轉向」的討論大都是在說明如何克服這個問題，而不是在
討論這個問題。一個例子是克萊斯勒的廣告，他們強調他們的
「前驅車使用左右等長驅動軸，所以不會有扭力轉向的問題」，
這大概是「驅動軸」會和「扭力轉向」會扯在一起的始作俑者。
當時的背景是前驅車發展的初期，大部分能塞進引擎室的橫置引
擎都沒有太大的扭力，只有在加上渦輪增壓後，才突然發現問題
不小。但是真正原因在事後看來應該是當時使用前賣花臣懸吊的
問題。賣花臣懸吊的減震筒本身就是前輪轉向的支撐軸，因為車
輪厚度的關係。這個支撐軸要指向輪地接觸點的話，軸線就必需
有一個相對大的垂直傾角，那樣又會造成談跳振動力吸收不良的
情況，所以當時前輪旋轉支點和輪地接觸點的距離都偏大，遇到
大馬力引擎就容易有扭力轉向的問題。
接下來想一下萬向接頭的扭力傳輸特性，
想像一下90度的極端例子，這時候扭力已無法傳輸下去，如果沒有支點的話，
後段傳動桿是會被如螺旋槳般的甩動，而不是扭轉。事實上所有萬向接頭的
扭力傳輸都需要一個抗甩動的支點，當角度是180度，就是直線時，支點不
受力，扭力傳輸就像單一傳動軸一樣。而當角度偏離180度，支點上就開始
受到一個壓迫力，萬向接頭必須靠支點的反作用力把甩動的力轉換成扭轉的
力，而因為通常支點幾乎不動，所以本身不消耗能量，只要萬向接頭的磨擦
作用控制得宜，這理的扭力傳動效率相當高，尤其在傳動角度不大的情況，
磨擦損耗可能造成的左右扭力差異幾乎可以完全忽略，這是儀器可以精準量
側的量。
當左右傳動軸不等長，左右兩端萬向接頭傳動角度不同時，影響最大的是抗
甩動支點的受力大小，這個力直接正比於傳動角度的sin函數，這個函數在
角度接進180度附近時對角度變化很敏感。如果這個力完全不造成任何懸吊
結構的變化，那麼這個支點受力的變化便不會有任何作用，基本上也不影響
扭力傳輸效率。但是因為前輪懸吊為了要吸收路面的振動，車輪在提供傳動
軸支點的抗力方向有部分的運動自由度，就是在抗力增加的情況下，車輪會
有前伸並把車體頂高的作用，類似於加速階段車頭被舉高的過程。因為有這
個自由度，傳動桿短的一邊，傳動角度大，在扭力作用下前輪延伸幅度會比
較大，而如果前輪延伸又會伴隨camber angle的變化，那麼我們知道一點點
camber的變化就可以顯住改變輪地接觸點，這樣扭力轉向的作用就有可能很
誇張的被放大。如果把傳動桿改成兩端等長，傳動角度兩邊相同，那麼這個
作用就可以被有效抑制。又如果車輪前伸時不會改變camber，那麼扭力轉向
的作用也不致於被過度放大，問題也不會那麼嚴重。

这段就是那位台湾阿伯的说法，呵呵。