底盘专业问题第一篇—-Bump-steering（一）解决了吗？

在汽车转向系统设计中，Bump-steering（跳动转向）是一个关键问题。当车轮跳动时，转向也会随之变化，影响车辆动态性能。工程师们一直在努力减小Bump-steering，以提高车辆性能。早期非独立悬架的Bump-steering问题相对容易解决，只需考虑转向系统的杆系。然而，现代独立悬架还需要考虑悬架摆臂的硬点。方程式赛车的转向系统设计，对Bump-steering的几何特性追求尤为严格。通过将悬架系统抽象成平面四连杆机构，我们发现在某些位置添加杆件并不影响系统运动。例如，将横拉杆置于上横臂或下摆臂的平面内，可以避免Bump-steering。这一理论同样适用于乘用车，如Audi A4、A6、A8所采用的高位双横臂悬架。然而，这种布置虽然能解决Bump-steering问题，但从力学角度来看，却存在一些问题。转向拉杆产生的力矩需要通过转向节传递到轮心位置，这会损失一部分转向响应。同时，上球销位置的约束反力对球销也是致命的。2014年左右，新一代Audi A6的开发解决了这些问题。将转向机移到下摆臂位置，并放置在轮心前方，既解决了Bump-steering问题，也改善了受力情况。这一改进为汽车转向系统设计提供了新的思路。总之，Bump-steering是汽车转向系统设计中一个重要问题。通过不断优化设计，可以减小Bump-steering，提高车辆动态性能。同时，也需要考虑力学特性，以确保转向系统的可靠性和响应性。

在汽车转向系统的设计中，有一个经常能听到的名词：Bump-steering,翻译过来就是，跳动转向。当车轮跳动的时候….伴随着转向，也就是Toe伴随着跳动而变化。如下动图中间所示。

Bump-steering是个让工程师头疼的名词，如果太大，对车辆的动态性能是致命的。这个车辆也是跑不快的….所以对于多体动力学的工程师来说，转向系统必须要解决的一个问题就是Bump-steering….越小越好，最好是零。

对于早期的非独立悬架，这个问题解决起来似乎简单一点，只考虑的是转向系统的杆系，但对于现在独立悬架还要考虑到悬架摆臂本身的硬点….

对于Bump-steering几何特性的追求莫过于在各种方程式赛车的转向系统设计。

如果有兴趣可以观察一下方程式赛车，他们都有一个共同的特点…..横拉杆与上横臂或者下摆臂(较少见)在一个平面，内点在摆臂转轴上，这样的布置有什么作用？？？？其实目的只有一个，解决Bump-steering,下面我们可以图解一下看。

将悬架系统抽象成平面四连杆机构。我们会发现，如果在A-B之间，或者C-D之间添加一个杆件，并不影响系统的运动，换句话说，如果将横拉杆置于A-B(上横臂)或者C-D平面内,拉杆在跳动时Y方向的分量，与摆臂球销点Y方向的分量是相同的，自然不会引起转向……

这一理论在乘用车同样适用，比如AudiA4A6A8所采用的高位双横臂悬架，转向拉杆的内外点位置恰好在上横臂内外点位置….当然，这么做的目的还有一个就是发动机布置上的原因，动力总成占据了整个中间位置，转向机不得不上移到了顶端……

对于这种布置,Bump-steering虽然能很好的解决，但从力学角度出发，却是一塌糊涂….首先转向拉杆几千大牛的拉力产生力矩，需要通过转向节长长的脖子传递到轮心位置，所谓山高路远，会损失一部分的转向响应。其次，由于需要平衡转向力而在上球销位置会产生很大的约束反力，这对于球销来说又是致命的。。。

时间到了大约2014年(不确定)，新一代AudiA6开发完成了，让强迫症纠结的问题终于解决。请看下图,这次将转向机移到了下摆臂位置，并且放置在了轮心前方(可以思考一下优点)。真是一劳永逸的解决了Bump-steering问题以及受力问题。

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