扭力转向

概述

扭力转向是发动机扭矩对转向的影响，在大扭矩的麦弗逊悬架前轮驱动的车辆中尤为明显。当车辆急加速或全油门加速时，突然有较大的扭矩通过变速箱输出轴传递到左右两根传动轴，因为力矩的不同而使方向被拉向一侧，造成车辆行进方向的跑偏，使车辆偏离既定的路线。当车辆发生跑偏时，驾驶员需要对方向盘施加一个矫正力，时间一长会增加驾驶员的操作负担，容易造成驾驶疲劳，影响行车安全。而近年来随着人们生活水平的提高，大功率大扭矩的前驱车越来越普及，扭力转向问题也越来越突出。因此，有必要对扭力转向产生的原因和解决方法进行研究。 

扭力转向原因

为什么左右不等长的驱动轴会造成传递扭矩不同的结果呢？究其原因，悬架和万向节是罪魁祸首。首先，FF车的驱动轴的几何位置与轮轴是不重合的，驱动轴要拐两个小小的弯才能连接车轮，拐弯的地方，就由万向节负责连接。万向节虽然可改变动传递方向，但万向节也不是万能的，在改变驱动轴方向的同时被改变方向后的那根传动轴也会产生一定的甩动，所以要安装一个抗甩动的支点起稳固作用，如果没有支点固定，后端传动轴就会像一个搅拌器一样甩动。当万向节前后的驱动轴不成一直线的时候，万向节必须靠支点的反作用力把甩动的力转换成扭转的力，但只要万向节的磨擦消耗控制得适宜，万向节的扭力传动效率相当高，尤其在改变传动角度不大的情况，磨擦损耗可能造成的左右扭力差异非常的小。

当左右传动轴不等长，左右两端万向节传动角度不同时，影响最大的是抗甩动支点的受力大小，这个力直接正比于传动角度的SIN函数，这个函数在角度接近180度附近时对角度变化很敏感。同时，由于这个支点是固定在悬架之上，悬架是有一定的自由度，当汽车进行加速的时候，由于重心后移，车头相对会有少量的抬高，这时，前吸震筒被拉长，传动轴短的一边角度变化较大，在扭力作用下前轮延伸幅度就比较大，而很多FF的汽车的前悬架都是采用麦弗逊形式，吸震筒本身就是前轮的支撑轴，如果前轮延伸就会产生外倾角的变化，外倾角稍有变化就可以改变轮地接触点，这样扭力转向的作用就有可能被放大。

如果把传动轴改成两端等长，传动角度两边相同，那么这个作用就可以被有效抑制。又如果车轮前伸时不会改变外倾角，那么扭力转向的作用也不至于被过度放大，问题也不会那么严重。简单来说，就是由于在引擎动力输出猛烈增加时，万向节由于角度不同引起不同的传递效率，而正因为引擎动力输出猛烈增加，车速提高，前悬架被拉长，引起外倾角的细小变化，更放大了这个问题，最终就导致了扭力转向的发生。

现在，问题已经迎刃而解，迈腾半轴的设计目的就是为了防止发生扭力转向时，过大的力矩将半轴折断。而歌诗图的工程师选择将较长的半轴设计成两段，即增加一段中间传动轴，这样便可以让两边半轴的长度相等，削弱扭力转向，这也是现今大多数FF车型采用的设计方式。[2] 

降低扭力转向的措施

降低变速箱的布置高度。

在不影响整车离地间隙、布置要求、碰撞要求等性能的情况下，通过适当降低变速箱在前舱的布置高度和调整变速箱的高度，以减小传动轴的角度，从而减小扭力转向。

采用左右等长传动轴结构。

右侧传动轴带中间轴，中间轴通过支架固定在发动机上，左右侧传动轴的角度接近相等，以此降低扭力转向。

平衡差速器两端左右传动轴刚度。

在不影响强度的前提下，适当减小左侧传动轴的直径以降低其刚度; 同时，在不影响与周边零件间隙的前提下，适当增加右侧传动轴和中间轴的直径以提升右侧传动轴的刚度。如此左右侧传动轴刚度接近一致，从而减小扭力转向。