عزم التوجيه

يُعرف انحراف التوجيه الناتج عن عزم الدوران بأنه تأثير عزم دوران المحرك على التوجيه ، خاصةً في المركبات عالية القدرة ذات الدفع الأمامي . على سبيل المثال، أثناء التسارع الشديد أو الانطلاق، قد ينحرف التوجيه إلى أحد الجانبين. يظهر هذا التأثير إما كشعور بسحب في عجلة القيادة، أو انحراف المركبة عن مسارها المقصود. يرتبط انحراف التوجيه الناتج عن عزم الدوران ارتباطًا مباشرًا بالاختلافات في القوى المؤثرة على نقاط تلامس عجلات القيادة اليمنى واليسرى . يصبح هذا التأثير أكثر وضوحًا عند تطبيق عزم دوران عالٍ على عجلات القيادة نتيجةً لارتفاع نسبة التخفيض الكلية بين المحرك والعجلات، ^{[ 1 ]} أو ارتفاع عزم دوران المحرك، أو مزيج من الاثنين. يختلف انحراف التوجيه الناتج عن عزم الدوران عن ارتداد عجلة القيادة .

الأسباب الجذرية لانحراف عزم الدوران هي: ^{[ 2 ]}

• تصميم غير صحيح لطبقات الجدار الجانبي يسمح بتشوه الجدار الجانبي للإطار. ^{[ 3 ]}
• قوة حصانية/عزم دوران مفرطان

زوايا عمود الدوران غير المتماثلة نتيجة لأي مزيج من

• • طول أو قطر عمود الدوران غير متساوي

    

  • حركة عابرة للمحرك
  • التفاوتات في قواعد تثبيت المحرك
  • ميلان الجسم
  • مطب العجلة المفردة
• عزم دوران عمود الإدارة مختلف من اليسار إلى اليمين (بسبب مشاكل في محامل العجلات أو التروس التفاضلية)
• هندسة نظام التعليق
  • نصف قطر الشجيرات الكبير
  • جلبات ذراع التحكم المتآكلة
• قوى الجر غير المتساوية الناتجة عن سطح الطريق ( μ -split) بالإضافة إلى إزاحة محور الدوران

تُعدّ مشاكل أعمدة نقل الحركة غير المتساوية الطول من المشاكل المتأصلة في تصميم المحرك العرضي المقترن بوحدة نقل الحركة المثبتة في نهايته. وقد تغلب بعض المصنّعين على هذه المشكلة تمامًا من خلال تثبيت المحرك طوليًا مع الحفاظ على نظام الدفع الأمامي، وهو الحل الذي اعتُمد في سيارات سيتروين الأولى ذات الدفع الأمامي. كما اعتمدت طرازات رينو الأولى ذات الدفع الأمامي، مثل R4 و R5 Phase I و R12 و R18 وبعض طرازات R21 ، هذا التصميم، وكذلك تفعل أودي حتى يومنا هذا في طرازاتها متوسطة الحجم وما فوق. أما العيب الرئيسي فيكمن في المساحة الداخلية؛ ففي حالة أودي، التي تُثبّت وحدة الطاقة أمام خط المحور الأمامي، تتأثر قدرة السيارة على المناورة سلبًا بسبب ثقل الوزن في المقدمة. ومع ذلك، يُسهّل هذا التصميم إضافة نظام الدفع الرباعي بسهولة . وتستخدم سوبارو أيضًا المحرك الطولي البارز للسبب نفسه، لكنها تتغلب على مشكلة عدم توازن مركز الثقل باستخدام محرك بوكسر رباعي الأسطوانات . من ناحية أخرى، وضعت رينو المحرك خلف خط المحور الأمامي، لكن هذا يضر بالتصميم الداخلي لأنه يجبر المحرك على الاقتراب من جدار الحماية.

• استخدم إطارًا بتصميم مناسب لطبقات الجدار الجانبي، مما يقلل من تشوه الجدار الجانبي.
• عند استخدام أعمدة نقل حركة غير متساوية الطول، يجب توحيد صلابتها الالتوائية. ويمكن تحقيق ذلك بجعل العمود الأقصر مجوفًا والعمود الأطول مصمتًا. يُلاحظ هذا الحل في طرازات أوتوبيانكي / فيات الأولى ذات الدفع الأمامي، مثل فيات 128 وفيات 127 ، وقد اعتُمد لاحقًا في سيارة فورد فييستا الأصلية . ويُستخدم عادةً مخمد كتلي على العمود الأطول لمقاومة الدوران الناتج عن الرنين .
• يجب أن يكون عمودا نقل الحركة متساويين في الطول باستخدام عمود وسيط (أو "عمود وسيط") على أحد جانبي ناقل الحركة. هذا مُطبق بالفعل في معظم السيارات الحديثة. ^{[ 4 ]} عندما يكون لعمودي نقل الحركة أطوال مختلفة ويتم تطبيق عزم دوران زائد، فإن نصف العمود الأطول ينثني أكثر من النصف الأقصر. ومع ذلك، فإن هذا تأثير عابر قصير الأجل. لتجنب فشل الإجهاد، يجب أن يكون مقدار انحراف عمود نقل الحركة الالتوائي صغيرًا بالضرورة. عادةً ما تكون التأثيرات الناتجة عن دوران إحدى العجلات بسرعة أقل من الأخرى ضئيلة. في حالة عدم وجود انحراف غير متماثل في نظام التعليق بسبب الميل أو المطبات، فإن تساوي أطوال عمودي نقل الحركة يحافظ على تساوي زوايا عمود نقل الحركة. يحدث المكون الرئيسي لانحراف عزم الدوران عندما يتم جمع عزم الدوران في عمود نقل الحركة والمحور بشكل متجهي، مما يعطي متجه عزم دوران محصل حول محور ارتكاز التوجيه ( محور التوجيه ). يمكن أن تكون هذه العزوم كبيرة، وفي حالة الأعمدة التي تصنع زوايا متساوية مع أعمدة المحور، فإنها ستتعارض مع بعضها البعض عند رف التوجيه، وبالتالي ستلغي بعضها البعض. تتأثر هذه العزوم بشدة بموقع وصلة السرعة الثابتة لعمود الدوران بالنسبة لمحور التوجيه. ومع ذلك، ونظرًا لمتطلبات أخرى مثل تحقيق نصف قطر احتكاك صغير أو سالب ، فإن الحل الأمثل لا يكون ممكنًا عمومًا مع أنظمة التعليق البسيطة مثل دعامة ماكفرسون .
• يمكن تحقيق توازن أفضل لعزم الدوران بين أعمدة نقل الحركة باستخدام ترس تفاضلي منخفض الاحتكاك . يكون فرق عزم الدوران صفراً إذا كان الترس التفاضلي عديم الاحتكاك، بينما تعمل التروس التفاضلية محدودة الانزلاق ، المصممة لزيادة نقل الطاقة، على تفاقم انحراف عزم الدوران في أنظمة التعليق غير المصممة لاستيعابها. ^{[ 5 ]} تشمل هذه الميزات التصميمية تحديد المواقع بدقة لنقاط ارتكاز نظام التعليق ومفاصل CV لأعمدة نقل الحركة (للحفاظ على انحراف عزم الدوران الناتج ضمن نطاق مقبول) وانخفاض مرونة قوة التوجيه/القوة الطولية.
• يتم تقليل عزم الدوران من المحور الأمامي عن طريق نقل جزء منه إلى المحور الخلفي. ويتحقق ذلك في المركبات ذات الدفع الرباعي الدائم.
• يُقلل نظام التوجيه المعزز آلياً (الموجود في معظم السيارات الحديثة) من تأثير عزم التوجيه بالنسبة للسائق. كما يُخفي نظام التوجيه الإلكتروني ^{[ 6 ]} تأثير عزم التوجيه عن السائق. ويمكن معايرة نظام التوجيه المعزز آلياً (EPAS) لكبح تأثير عزم التوجيه عند عجلة القيادة، وتأثير التوجيه على السيارة بشكل مباشر.
• افحص جلبات ذراع التحكم . سيشعر السائق بانحراف في التوجيه عند التسارع بسبب تآكل جلبات ذراع التحكم.

لا تزال المركبات ذات الدفع الخلفي تتأثر بتأثير عزم التوجيه، بمعنى أن أيًا من الحالات المذكورة أعلاه ستؤدي إلى تطبيق عزم توجيه على السيارة (وإن كان من العجلات الخلفية بدلًا من الأمامية). ومع ذلك، فإن تأثير عزم التوجيه عند العجلات الخلفية لن يُرسل أي استجابة عزمية عبر عمود التوجيه، وبالتالي لن يضطر السائق إلى بذل جهد كبير للتحكم في عجلة القيادة.

• التوجيه التفاضلي

• شرح مفصل فورد ريفوكناكل ودعامة جي إم هايبر - قسم التقنية في مجلة كار آند درايفر.