查看: 25832|回复: 113
打印 上一主题 下一主题

瓦特连杆的深入研究与制作

[复制链接]

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

跳转到指定楼层
楼主
发表于 2019-5-20 12:22 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 之家执着 于 2019-5-28 09:29 编辑

              我的草稿手绘的图片复制过来无法显示,底下有很多拍摄的图片大家可以参照来理解。  
              这个改装从理论设计到买零件到最终装好历时半年多,期间找了十几间汽修厂都不愿按我的要求焊.前几天碰巧遇到一个修理厂愿意焊,这才促成了这次改装.该帖可作为全世界想把后桥是整桥的车辆改装成瓦特连杆连接结构的朋友实际操作的参考,这也是互联网第一次有瓦特连杆的制作标准.
          下面是车辆使用的潘哈德连杆和瓦特连杆的结构特点.
          我曾开着驭胜去试驾撼路者.在同一段路上我高速的过减速带高速的过弯,第一次感受到结构不同所带来的巨大差距.撼路者可以 比驭胜更高车速的安全过弯 ,开撼路者和开驭胜在同一位置过减速带时,撼路者过减速带不会摆尾,在车跳起落地后依然非常稳定, 过完减速带立刻就能加速前进,而驭胜要减速到车屁股不晃了才敢加速前进.那种车尾咣当咣当的乱晃,晃的人头晕心虚,怕失控.由此我开始关注瓦特连杆.我心里一直疑问:这三条杆连一起就是瓦特连杆了?真的这么简单吗?于是我自己做模拟实验,经过无数次的模型实验,终于发现瓦特连杆秘密.而这个秘密恰恰说明瓦特连杆不简单,也由此发现一些在售的瓦特连杆是不合格的,发现网上里很多瓦特连杆的图解介绍是不正确的.
              我们知道后桥为整桥的越野车,为了让车厢与后桥的上下运动的位移可控,一般都用一根潘哈德连杆将车桥和车厢相连(一般叫它止推杆).驭胜普拉多酷路泽等等就是这样的结构.潘哈德连杆的结构是圆形工作状态.圆心是车桥连接点,半径顶端是车厢.,这它的结构特点也是缺点。下面的图片大家看清这种结构的活动状况.
手绘图来示意一下潘哈德连杆的运动轨迹.
               我们的车是往前走的,遇到颠簸路段没人希望车尾左摇右晃的,一是晃的人头晕,二容易失控,特别是这种情况发生在快速转弯的时候,那可是非常危险的..
              那有没有一种结构让车厢和车桥只上下运动而不左右晃动呢?答案是瓦特连杆和三脚架结构(是车友说的大关刀臂,越野大神的车底盘就是这样设计的).这里先只说瓦特连杆吧!
                瓦特连杆的结构特点就是让车厢和车桥在一定的范围内只做上下的直线运动而不会左右晃动.关键就是这个直线运动,就像活塞在气缸里的那种直线运动,这对于车辆在运行过程中稳定性太重要了.既然瓦特连杆的结构这么好,看起来也不复杂,是不是找差不多的三条杠焊到车上就是瓦特连杆了呢,答案是否定的.
               目前实际装车的瓦特连杆有两种结构, 一种是科鲁兹瓦特连杆结构,一种是撼路者的瓦特连杆结构.这两种结构都是可以让车厢和车桥在上下活动时保持直线运动,但又各有优缺点,我的分析是科鲁兹的瓦特连杆对瓦特连杆的中轴损伤较小.而撼路者的瓦特连杆结构则起到一些防倾杆的作用.综合考虑,我改装驭胜选择了撼路者的瓦特连杆的结构.
                下面我手绘一个瓦特连杆的基本示意图

              下面是实际运用的两种车型的瓦特连杆的简化的连接示意图.


             我们知道汽车装瓦特连杆的原因就是因为它的中心运行轨迹是走垂直线.,如下图的1所示,

               但经过我无数次的模型的模拟实验发现合格的瓦特连杆走垂直线是有条件的.并不是随便找三条杆焊在一起就叫瓦特连杆了.这个条件就是制作合格的瓦特连杆的最核心原则:必须在三线平行原则下确定瓦特连杆的各种数据,.在确定标准数据后,这套标准数据中有两个不变数据和一个可变数据,如果你改动了两个不变数据中的任何一个数据,那全套数据都要重新做..
             再重复两遍:三线平行原则
                                三线平行原则
          所谓的”三线平行原则”是指:某一型号的瓦特连杆在设计数据时,必须以两根上下连杆平行且同时和基准线平行,达到这三线平行线后形成的数据是唯一准确数据.解释:在在瓦特连杆上下运动时,一定有个位置是上下两根连杆处于平行状态,如果要求瓦特连杆和基准线垂直运动,那么上下两根连杆平行时必须也和基准线平行,这就是”三线平行原则”(我们车辆的基准线就是车桥).刚才所说的三线平行原则下的两个不变数据分别指的是瓦特连杆的上下两个连杆平行时的中间距离和中间摆臂的长度(因为车辆上瓦特连杆的左右两个固定点一旦焊接好了,那两个固定点间的水平距离和垂直间距就不变了.另外你买好的中间摆臂的长度也是不变的),一个可变数据是指上下两根连杆的长度(即在三线平行原则下确定的左右两根连杆的长度,但因为中间转轴装配的实际需要而微调左右两根连杆,一根可长一点一根则可短一点。一边增加一厘米那一边就要减少一厘米,这样的调整不影响中间摆臂中孔走垂直线的特性,只是影响中间摆臂中孔走垂直线行程的长度.理论在三线平行原则下,左右连杆越长,中间摆臂中孔走垂直线的长度越长.).下面我用图画给大家展示标准的瓦特连杆设计数据图样.


               上图图2是汽车合格的瓦特连杆数据和安装示意图,在安装中由于瓦特连杆的中间摆臂是可以上下活动的,我们看到瓦特连杆实际是标准的瓦特连杆的变形。
             下图是不合格的瓦特连杆的车厢和车桥运行轨迹示意图.

              不合格的瓦特连杆是走斜直线的,它会有两问题:一,它的车厢和车桥在上下运动时会同时左右位移走斜线,这会加大磨损瓦特连杆的中间螺栓轴.二,车辆大幅度上下时车尾还是会有和潘哈德连杆一样的不稳定的左右位移.  不过由于瓦特连杆的结构特点,我模拟模型实验时发现,如果瓦特连杆不合格但偏差不是太大的话,它上下运动时虽然会有左右的位移,但这个位移也不会很大.因此不合格的瓦特连杆,装车后车主还是感觉会比原车潘哈德连杆要好.但是,但是不合格就是不合格,现在大家知道了瓦特连杆设计的三线平行原则,那任何人都可以做出合格的瓦特连杆来了..

驭胜使用的潘哈德连杆(下面叫止推杆)的运行轨迹图。车身上下运动同时会左右位移。我下图用驭胜的实例来给大家看看

         驭胜的连杆上升27厘米后左右位移是4厘米。这就是不稳定因素。不够一般人很少会一下子颠的这么高。所以开此类车需要温柔点,不能嚣张的大起大落,否则容易被甩到沟里。

正确的科鲁兹的瓦特连杆结构

正确的撼路者的瓦特连杆结构

网上错误的瓦特连杆结构,它的中心轨迹是走斜线的

不合格的瓦特连杆结构,它的中心轨迹是走斜线的

错误的瓦特连杆结构中心是走斜线的。

三线平行原则下制作的瓦特连杆的中心是走垂直线的。

我模拟接近驭胜装车尺寸的瓦特连杆的中心运行轨迹图。这个只是初步模拟,实际装车要求极准确。

你看中心运行的轨迹有左右位移吗?几乎就是一条直线,这就是车辆稳定运行的保证。

买的撼路者的原厂瓦特连杆,相当贵,据说是进口货。驭胜想改瓦特连杆的朋友请注意,驭胜原车265的备胎太占地方,必须换成235的备胎才能改这款瓦特连杆。

原厂螺丝(银色的)光轴太短,我没有使用,使用的下面的黑色的自己买的螺栓

拆备胎,拆车后平衡杆及止推杆。要放掉后桥的油。

加大螺丝底座

这个固定底座的焊接是重中之重,要上下水平左右平行,要焊的很牢固,要非常专业的师傅才能进行。

焊好左边的底座。右边的底座就用原车的。

本来焊成这样,但实际装车后发现极限下压后碰在一起,就改成下面这样,实际没影响,因为数据是没变的。

实际装车图。由于仔细研究了,现在我的左右两根连杆的长度是长于撼路者的,所以后桥的中心轨迹的直线行程是比撼路者要长。

这是瓦特连杆的标准计算公式。大家按照这个进行设计,任何人都能做出合格的瓦特连杆。

近距离特写

加固连杆的制作

这个尺寸是在车上量好后,百分百准确,初步焊接定型,然后拆下来,仔细牢固焊接。

这是加固连杆吊起来装车的样子。

这是加固连杆装车后落地的样子。

评分

参与人数 1经验 +15 收起 理由
狼族C + 15 赞一个!

查看全部评分

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

沙发
 楼主| 发表于 2019-5-20 12:22 | 只看该作者
本帖最后由 之家执着 于 2019-5-28 10:40 编辑

               下面我把瓦特连杆制作时的实际尺寸差别带来的效果差别分别列出来.当然前提是依据上面的三线平行原则和中间摆臂两段等长.file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
               1,在三线平行的原则下在中间摆臂两段等长情况下,上图的瓦特连杆的中间摆臂中孔走直线行程的长度,分别是图1>图2>图3.file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg
               2,在三线平行原则下在中间摆臂两臂两段等长情况下,瓦特连杆的上下两根连杆可以不等长,臂短的一边的长度和瓦特连杆垂直线的长度是正比的.
               3 , ,在三线平行原则下在中间摆臂两臂两段等长情况下,在中间摆臂长度固定的情况下,上下两根连杆越长,中间摆臂中孔走垂直线的行程越长.
           4. ,在三线平行原则下在中间摆臂两臂两段等长及摆臂与连杆夹角相同的情况下,中间摆臂越长,那中间摆臂中孔走垂直直线行程越长,,如下图所示.图2的行程大于图1的行程。由上面各种图片和数据大家可以看出,瓦特连杆一定是按照车辆的实际尺寸设计定型的.定型后只有一套标准数据,绝对没有后期可以调节长度的说法.就如同平行四边形,你改变了一个边的长度就不叫平行四边形了.
            另外解惑我曾经的疑虑------瓦特连杆会不会影响车辆上下的极限行程(象越野时的大幅度上下).答案是:经过我的模拟实验,瓦连杆的行程比潘哈德连杆长很多很多,即使你弹簧加高两寸, 原厂的瓦特连杆的行程你都用不完.底下我有驭胜瓦特连杆装车前的模拟行程图给大家看的.
               大家只要记住一点就行了:只有在三线平行原则下设计装配的瓦特连杆在车辆的车厢和车桥在上下运动时才是标准的垂直线运行轨迹.
                  推导出理论标准是第一步,实际制作过程中会还会有很多问题.我不是专业人员,没有专业工具,却又要做到极其精确,所以不断思考,不断放弃.最后才形成现在的制作方案,有些办法是很老土的,大家做个参考就行了.
               我把所有的计算公式公布出来,任何人只有按公式去做,那都可以做出合格的瓦特连杆.
              下面是我推导出瓦特连杆左右连杆的长度计算公式.在三线平行原则下,当车厢和车桥处于平行状态,在车厢上有左右两个一高一低固定点.两个固定的高度差设为A,  买好的瓦特连杆中间摆臂的两头中心孔间的距离设为B,右边固定点孔中心到瓦特连杆转轴中心的水平距离设为M,以上数据可以自己测量出来。那右边连杆的固定端到瓦特连杆中心转轴上的固定端间距离L 就是: L =M+1/2√¯¯(B²-A²)       .左边连杆车长度也可以同样计算出来.记住这个只有一套标准数据,没有连杆可调.如果担心两条连杆同时焊好,但由于有制作误差而无法装车,那你可以把其中一条连杆计算准确并焊好,而另一条你可以做成可调的,待装配完成后调到没有矿量了,然后焊死它,这样你的瓦特连杆就是合格的了.
               我改装好后专门去跑了一些路况.感受如下:在高速过减速带时,心里笑了,哈哈,我的驭胜已不再是驭胜了,改了瓦特连杆的驭胜的车尾只是上下跳动,,不会左摇右晃的摆尾了,不会心慌了.在正常的城市路面行驶,感觉整车的震动比原来小了40%以上,车辆相当稳.就如同你原来做捷达的,现在坐在了装了货的瑞风里,就是这种感觉的差别.在跑高速没有我担心的意外的震动不稳的(主要怕个人制作误差导致),相反是相当稳.当高速过弯或变道时,以前先会感觉车辆有侧倾了,然后会感觉后平衡杆在起作用,硬扯着车辆想尽可能的平稳过弯.原来装的平衡杆因为装瓦特连杆的原因显得很碍事,所以拆了。而但现在没有平衡杆的驭胜变道或转弯,感觉车辆侧倾更小,也没什么变化就这么平平的带点韧性的过来了,以前过弯感觉车尾会翘一下摆一下,而现在感觉车尾好像不知什么力量的作用,会有点自动平衡甚至是往下压的感觉.我表达不好那种感觉,结果就是能更快更稳车身更小动静的过弯或变道.现在由于没有止推杆的干涉,车厢可以自由的标准上下运动,开起来感觉好像后避震变软了,但很舒服。我的后避震是可调的,如果觉得软可以调硬一点。原先过减速带车尾是上下及左右晃,咣当咣当的,现在是上下呼哧呼哧的。感觉车变大了,后轮离我远了一些。以前只要后轮动,你定能感觉到车身在动,现在后轮动车身不一定动。我老婆在城市道路坐500米,马就感觉到变化,说车稳当很多,震动小了很多
            我以前说过,驭胜2.4的发动机换成现在的2.0的发动机,还叫驭胜,波箱油上汽的,有江西格特拉格的,有德国zf  的,但还叫驭胜,但如果换了底盘,那就不能叫驭胜了。而我现在就等于换了底盘,所以我说感觉是换了一台车。
下面上图给大家详细解释。
        

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

板凳
 楼主| 发表于 2019-5-20 12:24 | 只看该作者
本帖最后由 之家执着 于 2019-5-23 08:45 编辑


网上的正确的瓦特连杆的改装
手绘的标准的三线平行原则下的瓦特连杆示意图
三线平行原则下,连杆等长且两连杆间等高情况下,中间连杆的角度对中心直线行程的影响。

我在网上买的零件的尺寸

我在网上买的零件的尺寸,不过全部都要扩孔到14MM,才能装的了撼路者的连杆。

撼路者的瓦特连杆结构

我制作的加大固定底座的设计

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

地板
 楼主| 发表于 2019-5-20 12:25 | 只看该作者
本帖最后由 之家执着 于 2019-5-20 13:02 编辑


撼路者的瓦特连杆固定位的设计。这颗银色的螺丝就是撼路者原厂的,我没用它。这个设计不好,它的转轴的光轴太短,且光轴上的受力点离后牙包有4厘米左右距离,而且是螺丝拧入牙包,这样在受力时这个螺栓的强度就打了折扣了。

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

5#
 楼主| 发表于 2019-5-20 12:25 | 只看该作者
本帖最后由 之家执着 于 2019-6-4 11:35 编辑


装了30多箱货,如果不是改了军团避震,升高了一寸弹簧,估计原车弹簧会压到底

重载开高速很爽,我老婆说好稳当,象坐高铁
重载后压到现在的状态,再重一点也可以的,说明我之前的设计没问题。

装了
实名认证

8

主题

1055

帖子

2001

积分

e族大天使

Rank: 3Rank: 3

注册2012-12-11

2016阿拉善英雄会英雄2016阿拉善英雄会优秀领队2014阿拉善英雄会英雄越野e族优秀会员2015阿拉善英雄会英雄越野e族优秀会员2017阿拉善英雄会英雄

6#
发表于 2019-5-20 16:55 来自手机 | 只看该作者
为执着兄弟的改装点赞!
猛犸

2

主题

147

帖子

531

积分

e族天使

Rank: 2

注册2019-5-20
7#
发表于 2019-5-20 17:11 | 只看该作者
学习了 受益匪浅

8

主题

209

帖子

661

积分

e族天使

Rank: 2

注册2008-9-28

2018阿拉善英雄会英雄

QQ
8#
发表于 2019-5-20 17:52 | 只看该作者

拍马赶来,执着兄的帖子干货干货。
钉子户

119

主题

735

帖子

1053

积分

e族大天使

Rank: 3Rank: 3

注册2009-3-31
9#
发表于 2019-5-20 20:36 | 只看该作者
厉害,佩服,可以安装了吗?

12

主题

8796

帖子

1万

积分

e族主天使

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

注册2013-6-2

越野e族优秀会员越野e族公益助学2017阿拉善英雄会英雄2017阿拉善英雄会优秀领队

10#
发表于 2019-5-20 21:22 | 只看该作者
行无疆
实名认证

0

主题

91

帖子

482

积分

准天使

Rank: 1

注册2015-4-23

2016阿拉善英雄会英雄2017阿拉善英雄会英雄

QQ
11#
发表于 2019-5-20 22:29 | 只看该作者

11

主题

590

帖子

3216

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2014-10-12

越野e族优秀会员

12#
发表于 2019-5-21 00:03 | 只看该作者

8

主题

559

帖子

1931

积分

e族大天使

Rank: 3Rank: 3

注册2018-7-4
13#
发表于 2019-5-21 10:28 | 只看该作者

19

主题

2352

帖子

5404

积分

e族能天使

Rank: 5Rank: 5

注册2015-3-5

2016阿拉善英雄会英雄2015阿拉善英雄会英雄越野e族公益助学2018阿拉善英雄会英雄2019英雄会英雄勋章2020英雄会英雄勋章

14#
发表于 2019-5-21 10:37 | 只看该作者
实名认证

6

主题

214

帖子

347

积分

准天使

Rank: 1

注册2010-8-5

广西大队实名认证

QQ
15#
发表于 2019-5-21 14:23 来自手机 | 只看该作者
学习了,理论和实践的绝密配合,点赞!

6

主题

156

帖子

1296

积分

e族大天使

Rank: 3Rank: 3

注册2017-6-12
16#
发表于 2019-5-21 16:27 | 只看该作者

为执着兄弟点赞。这种结构是为了保证车厢中心与地盘中心在竖直的一条线上并使车厢尽量保持水平,不知理解对吗?

6

主题

156

帖子

1296

积分

e族大天使

Rank: 3Rank: 3

注册2017-6-12
17#
发表于 2019-5-21 16:45 | 只看该作者
之家执着 发表于 2019-5-20 12:24
网上的正确的瓦特连杆的改装

瓦特连杆




三线平衡不好懂啊,理论上这种结构车厢中心与地盘中心是在竖直的一条线上的,并且抑制车辆侧倾效果好,关键是要找到静态时的几个要素就完美了。即如果知道下压极限与上抛极限就能算出所要的参数。

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

18#
 楼主| 发表于 2019-5-21 22:22 | 只看该作者
“执着兄弟,根据您的结构,我初步算,车振幅20CM以内绝对值,中心偏移绝对值在1.2CM以内.车振幅15CM以内绝对值,中心偏移绝对值在1CM以内。按中心算话要除以2,那就0.5CM,!
          这是你在汽车之家发给我的。你的计算公式是对的,和我的计算公式是一个道理,只是表达方式不同。但你上面这段话是错的。在三线平行原则下,在中间连杆长度固定的情况下,左右两根连杆长10厘米,和长80厘米,它们的中间轨迹直线长度是不同的。连杆越长,中心轨迹直线长度越长。你看我那三条木条的模拟图,中间轨迹的左右位移偏差连2毫米都没有。

112

主题

1131

帖子

4227

积分

e族权天使

Rank: 4

注册2013-6-1

越野e族优秀会员越野e族优秀会员

19#
 楼主| 发表于 2019-5-21 22:26 | 只看该作者
本帖最后由 之家执着 于 2019-5-21 22:27 编辑
你看看下面的这张图

      三线平行原则其实很好理解,你看看帖子里的这张图。只要车厢往下压一点点,左连杆,右连杆,和下面的车桥马上就出现三线平行的现象了,所以我说它是正确的瓦特连杆的结构。

12

主题

1万

帖子

2万

积分

e族主天使

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

注册2015-7-12

越野e族爱心善举2018阿拉善英雄会英雄广西大队实名认证2019英雄会英雄勋章2020英雄会英雄勋章

20#
发表于 2019-5-22 10:20 | 只看该作者
查看积分策略说明

快速回复主题

温馨提示

手机版|FBLIFE.COM

GMT+8, 2024-4-23 19:11 , Processed in 1.571804 second(s), Total 18, Slave 16 queries , Memcache On.

快速回复 返回顶部 返回列表