ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิศวกรรมคันเซแบบไดนามิกเพื่อความสนุกในการปรับแต่ง §5


ฉับไว ฉับไว!

โชคดีที่ฉันมีส่วนร่วมในงานที่น่าสนใจในการพัฒนารถสปอร์ตมาหลายปีแล้ว แต่ถึงเวลาแล้วที่ต้องทำสิ่งใหม่ ๆ สำหรับคนหนุ่มสาวหลังจากอายุห้าสิบปีเลือกหัวหน้าคนใหม่และการพัฒนา Roadster รุ่นที่สามกำลังจะเริ่มต้นขึ้นอย่างไรก็ตาม เมื่อดูแนวคิดใหม่นี้ ฉันคิดว่า "ฉันไม่เห็นด้วยกับโครงการนี้ในฐานะอดีตหัวหน้าผู้ตรวจสอบ"เพราะตามคำแนะนำของผู้บริหารจากฟอร์ด งานเพื่อส่งต่อชิ้นส่วนแชสซีของ RX-XNUMX และเสร็จสิ้นในขณะที่โรดสเตอร์กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาที่ต้นน้ำของการพัฒนา RX-XNUMX มีน้ำหนัก XNUMX กก. โดยการเปลี่ยนเส้นทางส่วนแชสซีของรถที่หนักกว่า XNUMX กก. ของ Roadster ปัจจุบัน XNUMX กก. ที่รวมเอา "Jinba Ittai" สปอร์ตไลท์เวท (LWS) ตามที่ตั้งใจไว้ นั่นคือ ความรู้สึกไดนามิกของ "Jinba Ittai" ชัดเจนว่าจะไม่จบ
อย่างไรก็ตาม วันหนึ่งเจ้านายของฉันบอกฉันว่า "ฉันตัดสินใจให้นายคิจิมะเป็นหัวหน้าของรถเปิดประทุนคันต่อไปแล้ว ขอบคุณมาก!" และฉันก็สับสนมากแม้จะอายุมากในตอนนั้น ฉันคิดว่าการพัฒนา Roadster เจนเนอเรชั่นที่ XNUMX จะเป็นงานสุดท้ายของฉันในฐานะวิศวกรที่ Mazda ดังนั้นฉันจึงไม่อยากทำให้มันเป็นงานที่ไม่เต็มใจทุกวันฉันกังวลว่าจะทำอะไรเนื่องจากเราดำเนินการดูแลชิ้นส่วนแชสซีหลัก ทีมพัฒนาจึงได้รับมอบหมายชั่วโมงการทำงานขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา

รถบรรทุก B360โรดสเตอร์รุ่นที่ 3 (NCEC)

ในเวลานั้นกามิกาเซ่ก็ระเบิดสถานการณ์ทางเศรษฐกิจในโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากอัตราแลกเปลี่ยนเทียบกับดอลลาร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก และ XNUMX ดอลลาร์ = XNUMX เยน ถึง XNUMX เยนจากนั้นจึงกำหนดข้อกำหนดการลดต้นทุน (C / R) XNUMX% ในแต่ละโปรแกรมสำหรับมาสด้าโดยรวม ค่าเงินเยนที่แข็งค่าขึ้นจะทำให้สูญเสียผลกำไรจำนวนมาก แต่ฉันคิดว่านี่เป็นโอกาสที่ดีสำหรับฉันและสำหรับการพัฒนารถเปิดประทุนรุ่นที่สาม ฉันคิดที่จะพัฒนาชิ้นส่วนพิเศษเฉพาะสำหรับ Roadster เนื่องจาก C / Rดังที่กล่าวไว้ข้างต้น มันคือชิ้นส่วนแชสซีที่พัฒนาขึ้นตามน้ำหนักตัวรถ XNUMX กก. ของ RX-XNUMX ดังนั้นจึงเกินคุณภาพสำหรับรถโรดสเตอร์ XNUMX กก.

รถบรรทุก B360NCEC โมโนค็อก


สิ่งนี้จะบั่นทอนความรู้สึกแบบไดนามิกของ "Jinba Ittai" อย่างมากเราเริ่มดำเนินการปรับปรุงแผนพัฒนาใหม่ทั้งหมดทันที
ในกิจกรรมการพัฒนา เราเรียกมันว่า "Operation Gram" เพื่อลดน้ำหนัก และแม้ว่าขนาดของรถจะเพิ่มขึ้น แต่น้ำหนักของรถก็ลดลงเหลือ +XNUMX กก. เมื่อเทียบกับรุ่นที่สองสำหรับโมโนค็อกนั้น น้ำหนักเบาเป็นพิเศษที่ -XNUMX กก. และเราสามารถปิดท้ายด้วยตัวกล้องที่มีความแข็งแกร่งสูงมันไปโดยไม่บอกว่าสิ่งนี้มีส่วนอย่างมากต่อบรรจุภัณฑ์ที่ดี (การกระจายน้ำหนัก) และการลดโมเมนต์ความเฉื่อยของการหันเหซึ่งเป็นลำดับวงศ์ตระกูลของรถสปอร์ต Mazda รุ่นต่อๆ มา และเป็นปัจจัยที่เน้นย้ำถึงความดีของ LWS ไม่ใช่

ชิ้นส่วนแชสซีของ Roadster รุ่นที่ XNUMX มีลักษณะเหมือนกับ RX-XNUMX แต่ไม่มีชิ้นส่วนที่เหมือนกันไม่ว่าจะหยิบชิ้นไหน เช่น แขนช่วงล่าง ดุมล้อ และซับเฟรม พัฒนาให้มีความแข็งแรงและน้ำหนักเพียงพอสำหรับ LWSยิ่งกว่านั้นถึงแม้จะใช้เกียร์ XNUMX สปีด รุ่นที่สองก็ซื้อจากบริษัท A ของ Toyota แต่ราคาก็สูงและความรู้สึกในการเปลี่ยนก็เหมาะสมอย่างยิ่งกับความรู้สึกไดนามิกที่ฉันสนับสนุน มันไม่ใช่ดังนั้นเราจึงตัดสินใจสร้างระบบส่งกำลัง XNUMX สปีดที่มีความไวแบบไดนามิกมากขึ้น

ระบบกันสะเทือนด้านหน้า
<ช่วงล่างด้านหน้า>
ระบบกันสะเทือนหลัง
<ช่วงล่างด้านหลัง>
การแพร่เชื้อ
<เกียร์ XNUMX สปีด>

คราวนี้ ฉันต้องการเน้นที่การสร้าง "ประสาทสัมผัสไดนามิก" ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับประสาทสัมผัสไดนามิกของ "จินบะ อิไต"การผลิตรถยนต์สมัยใหม่เป็นเครื่องมือที่ใช้เทคโนโลยี CAE (Computer Aided Enginennring: การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย) เพื่อทำการจำลอง เช่น การตรวจสอบเบื้องต้น การวิเคราะห์โครงสร้าง และการวิเคราะห์ความเค้นเพื่อประสิทธิภาพการทรงตัวของพวงมาลัยประมาณ XNUMX% ) ตอนนี้สามารถพัฒนาได้แล้วจากนั้น เราจะปรับปรุงการพาณิชย์ เช่น ประสิทธิภาพ ฟังก์ชัน ความน่าเชื่อถือ และความไวไดนามิก โดยการใช้ม้านั่งและยานพาหนะทดลองอย่างเต็มที่จริง

รถบรรทุก B360<แผนภูมิก้างปลา> * จากรายงานทางเทคนิคของ Mazda

ตามสมมติฐานของการใช้เครื่องมือนี้ ทีมผู้เชี่ยวชาญที่เรียกว่า "Unification Task" ได้ก่อตั้งขึ้นเพื่อรวมรสชาติของ "ความสามัคคีระหว่างมนุษย์กับม้า" ที่รู้สึกได้จากลักษณะพลวัตของ LWS และองค์ประกอบของพื้นที่ประสาทสัมผัสก็ถูกหาปริมาณเช่นกัน ผม ฝึกฝนต่อไปบนแผนภูมิก้างปลา "วิ่ง เลี้ยว หยุด ฟัง สัมผัส" เสาหลักทั้งห้านี้ได้รับการจัดวางอย่างสมดุล แบ่งปันกันโดยสมาชิกทีมพัฒนาทุกคน และสร้างรสนิยมที่เป็นหนึ่งเดียวเพื่อให้แน่ใจว่า "การผสมผสานระหว่างมนุษย์กับม้า" . ฉันเทมันลงไปและรสชาตินั้นถูกกำหนดให้เป็นความสมดุลระหว่าง "ความเพลิดเพลิน" และ "การควบคุมตามใจชอบ = แม่นยำและเป็นเส้นตรง" และ "การหลบหลีกแสง = ความเบา"นอกจากนี้ ทิศทางที่เราควรมุ่งหมายคือ "แสงและมนุษย์" และคำหลักทั่วไปสำหรับรสนิยมของแต่ละพื้นที่การแสดงคือ "รวดเร็วและเบา = ตอบสนอง เป็นเส้นตรง และแม่นยำ"

ดังนั้น เกี่ยวกับธีมของเวลานี้ ไม่ต้องบอกว่าถึงแม้เราจะพูดถึง "ความรู้สึกไดนามิก" ในหนึ่งคำ องค์ประกอบต่างๆ ก็ถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสมรรถนะด้านจลนศาสตร์โดยรวมของรถในหมู่พวกเขา ฉันจะใช้ "Yorate gain" และ "Accelerator response" เป็นองค์ประกอบทั่วไป

ครั้งที่แล้ว ฉันอธิบายสมการการเคลื่อนที่ในทิศทางมุมเอียงครั้งนี้ เราจะเน้นไปที่การเพิ่มอัตราการหันเหและอธิบายการพัฒนารสชาติไดนามิกของรถ นั่นคือ การพัฒนาสมรรถนะรอบ ๆ การหันเหเป็นความรู้สึกที่มีพลังอัตราการหันเหที่แสดงในรูปด้านล่างหมายถึงความเร็วเชิงมุมในทิศทางของการหมุนหันเหกล่าวอีกนัยหนึ่งคือความเร็วที่รถพยายามเลี้ยวอัตราการเอียงที่เพิ่มขึ้นคือ "ขนาดของความเร็วเชิงมุมที่หันเหต่อมุมบังคับเลี้ยวของพวงมาลัย"กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อเลี้ยวอย่างรวดเร็วด้วยมุมหางเสือขนาดเล็ก อัตราการหันเหที่เพิ่มขึ้นจะถือว่าสูง
เกี่ยวกับการได้รับอัตราการหันเห
เพื่อให้เกิดความรู้สึกเป็นหนึ่งเดียวกันในประสิทธิภาพแบบไดนามิก เราจึงนำวิธีการกำหนดเป้าหมายต่อไปนี้มาใช้
ประการแรกเกี่ยวกับลักษณะที่กำหนดรสนิยมของการจัดการรูปแสดงลักษณะของรถเปิดประทุนคันแรกและสหภาพยุโรปที่แข่งขันรถยนต์ A (ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการหันเหและแรงบังคับเลี้ยว) ลบ "เส้นความสามัคคี" ฉันตั้งเป็น " ฮาร์มอนิกเกนไลน์". 
ทั้ง Roadster รุ่นแรกและรุ่นที่สองมีรสชาติที่เบา แต่รุ่นแรกนั้นอ่อนไหวเกินไปเล็กน้อยตามความคิดเห็นของลูกค้าและผลการประเมินการพัฒนา ดังนั้นรุ่นที่สองจึงมีทิศทางที่เสถียรเล็กน้อย
ดังนั้นรุ่นที่ XNUMX จึงตัดสินใจตั้งเป้าไปที่อัตราการหันเห = XNUMXdeg / s / deg และแรงบังคับเลี้ยว (SWF) = XNUMXN (นิวตัน) ซึ่งคล่องตัวกว่ารุ่นกลางเล็กน้อยระหว่างรุ่นที่ XNUMX และรุ่นที่ XNUMX รุ่น.
อัตราการหันเหเทียบกับแรงบังคับเลี้ยว
* จากรายงานทางเทคนิคของมาสด้า
ต่อไป ฉันอยากจะพูดถึงอีกประเด็นหนึ่งของ "ความรู้สึกไดนามิก"การตอบสนองของคันเร่งเป็นปัจจัยทั่วไปในคุณภาพของความไวไดนามิกและลักษณะชั่วคราวของรถยนต์เพื่อเน้นรสชาติ "ความรู้สึกวิ่ง" ที่คมชัดและเบา จำเป็นต้องเชี่ยวชาญใน DNA "มีชีวิตชีวา" ของความรู้สึกของการวิ่งเป็นลักษณะเฉพาะ (การตอบสนอง) ที่ตอบสนองอย่างรวดเร็วเมื่อคุณเหยียบคันเร่งเช่นเดียวกับความสัมพันธ์กับแรงบังคับเลี้ยวด้านบน อัตราที่เพิ่มขึ้นของการหันเหถูกกำหนดเป็น XNUMX ใน "เส้นความสามัคคี" ดังนั้นค่าเป้าหมายของ ΔG (การเปลี่ยนแปลงในการเร่งความเร็วต่อหน่วยเวลา) คือ XNUMXG / มันกลายเป็นวินาที อัตราการหันเหเทียบกับการเปลี่ยนแปลงการเร่งความเร็ว
* จากรายงานทางเทคนิคของมาสด้า

นี่ไม่ใช่แค่การตอบสนองของเครื่องยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพการตอบสนองเชิงเส้นของการเร่งความเร็วและการชะลอตัวในระบบขับเคลื่อนทั้งหมดจากแป้นคันเร่ง → เครื่องยนต์ → ระบบขับเคลื่อน → ยาง และคำจำกัดความของการตอบสนองคือ "ช่วงเวลาที่คันเร่งอยู่ หดหู่" การตอบสนองของอัตราเร่งที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์นั้นดี "ปัจจัยสามประการมีความสำคัญ: เวลาตั้งแต่วินาทีแรกที่เหยียบคันเร่งจนถึงอัตราเร่ง G เพิ่มขึ้น (TG) ปริมาณการเปลี่ยนแปลงในการเร่งความเร็ว (ΔG) และมูลค่าเฉลี่ยของการเพิ่มขึ้นของ G (G_Ave)แน่นอนการตอบสนองจะดีหรือไม่ดีโดยย่นเวลาให้อัตราเร่ง G เพิ่มขึ้นหลังจากเหยียบคันเร่งและเพิ่มอัตราเร่งในครั้งเดียว


Response_direct ความรู้สึก
* จากรายงานทางเทคนิคของมาสด้า

เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายน้ำหนักด้านหน้าและด้านหลัง

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น รถยนต์สมัยใหม่เป็นเทคโนโลยี CAE และสามารถจำลองการพัฒนาได้ในระดับมากในทำนองเดียวกัน สำหรับการพัฒนาการตอบสนองของระบบขับเคลื่อน โมเดลดิจิทัลจะถูกป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์ และความแข็งแกร่งของแต่ละส่วนจะเปลี่ยนไปเพื่อคำนวณและเลือกการตอบสนองที่เหมาะสมที่สุดโดยเฉพาะความแข็งแกร่งของแท่นเครื่องยนต์, การบิดของเพลาใบพัด, การไขลานของเฟืองท้าย, การบิดของเพลาขับ, ความแข็งแกร่งรวมถึงบุชของช่วงล่าง, ความแข็งแกร่งของยาง ฯลฯ

รถบรรทุก B360<ข้อมูลวิเคราะห์โดยเทคโนโลยี CAE> * จาก Mazda Technical Report


เป็นผลมาจากการพัฒนา CAE ดังกล่าว ขนาดของเพลาใบพัดได้เพิ่มขึ้นจาก φXNUMX เป็น φXNUMX และเพลาขับมีโครงสร้างแบบกลวงที่ให้ทั้งความแข็งแกร่งในการบิดสูง XNUMX Nm / deg และการลดน้ำหนัก ปรับปรุงระบบส่งกำลังของระบบขับเคลื่อน ประสิทธิภาพ ได้รับประสิทธิภาพการตอบสนองที่สูงขึ้น

นอกจากนี้เรายังติดตาม Linear เพื่อให้ตระหนักถึง "Jinba Ittai"เพื่อให้ได้อัตราเร่งที่ต้องการ สิ่งสำคัญคือต้องมีคุณลักษณะแรงบิดที่ช่วยให้เครื่องยนต์ใช้งานได้โดยปราศจากความเครียดตั้งแต่ความเร็วต่ำไปจนถึงความเร็วสูงในรุ่นใหม่นี้ ระบบไอดีได้รับการปรับแต่งอย่างละเอียด เช่น การควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง โดยมุ่งไปที่คุณลักษณะเอาท์พุตที่ดีที่สุดโดยการกดหุบเขาแรงบิดและความสูญเสียให้มากที่สุด

รถบรรทุก B360<เปรียบเทียบเมื่อเร่งความเร็วเต็มที่ในเกียร์ XNUMX> * จากรายงานทางเทคนิคของ Mazda

เนื่องจากการเร่งความเร็วของ Roadster เจนเนอเรชั่นที่ XNUMX (เครื่องยนต์ประเภท BP) ลดลงอย่างรวดเร็วที่ rpm ที่สูง จึงทำให้รู้สึกเหมือนอยู่บนที่ราบสูงก่อนถึงโซนสีแดงดังนั้นในรุ่นใหม่ เราจึงตั้งใจที่จะรักษาอัตราเร่งที่ราบเรียบจนสุดทางเหมือนรถเปิดประทุนคันแรก (เครื่องยนต์ประเภท BXNUMX) และเพลิดเพลินไปกับการใช้เครื่องยนต์ให้เต็มที่นอกจากนี้ โดยการเพิ่มการกระจัดเป็น XNUMX ลิตรของประเภท MZR ทำให้อัตราเร่งลดลงและค่าสัมบูรณ์ซึ่งเป็นข้อเสียของรุ่นที่สองได้รับการปรับปรุง และลักษณะของการขยายพื้นที่ราบไปยังพื้นที่สีแดงของรุ่นแรก ได้ถูกสร้างขึ้นด้วยโมเดลใหม่ดังที่แสดงในรูป เราจึงสามารถบรรลุคุณลักษณะเอาท์พุตของเครื่องยนต์ที่มีไดนามิกสูงมาก และมีลักษณะชั่วคราวที่ยอดเยี่ยม

ในทางกลับกัน เมื่อฉันตรวจสอบกับเจ้าหน้าที่ของอเมริกาเหนือในระหว่างกระบวนการพัฒนา "ทำไมเครื่องยนต์ถึงเป็นรุ่น XNUMXps MZR? XNUMXps จึงจำเป็นอย่างยิ่งต่อการประสบความสำเร็จในอเมริกาเหนือ!"ดังนั้นเราจึงตัดสินใจทำการทดสอบเปรียบเทียบสมรรถนะกับรถยนต์เปิดประทุน XNUMX ที่นั่ง (XNUMX กก.) ที่มีกลไกการจับเวลาวาล์วแปรผันขนาด XNUMX ซีซีจากบริษัทคู่แข่งอย่าง H.สถานการณ์การทดสอบถูกตั้งค่าเป็นอัตราเร่งเต็มที่ XNUMX ไมล์ต่อชั่วโมง (XNUMX กม. / ชม.) → XNUMX ไมล์ต่อชั่วโมง (XNUMX กม. / ชม.) ในความเร็วที่ XNUMX โดยถือว่ากรณีรวมเข้ากับสายหลักจากทางเข้าทางหลวง (ทางด่วน)ในสถานการณ์เช่นนี้ Roadster ใหม่ทำความเร็วได้เร็วกว่ารถคู่แข่งถึง XNUMX ไมล์ต่อชั่วโมง เนื่องจากกลไกการจับเวลาวาล์วแปรผันยังไม่ได้เริ่มทำงานในด้านเอาต์พุตสูงข้อเท็จจริงนี้ทำให้เจ้าหน้าที่ในอเมริกาเหนือเชื่อมั่นคุณจะเห็นว่าคุณภาพของลักษณะชั่วคราวของน้ำหนักรถและแรงบิดของเครื่องยนต์ตั้งแต่ความเร็วต่ำไปจนถึงความเร็วรอบสูง ไม่ใช่แค่ค่าตัวเลขในแค็ตตาล็อก แต่เป็นประเด็นที่จะกล่าวถึงศักยภาพของรถสปอร์ต โดยเฉพาะ LWS
ด้วยวิธีนี้ โรดสเตอร์ใหม่จึงเป็นที่รู้จักทั่วโลกด้วยปรัชญาการพัฒนารถสปอร์ตที่สืบทอดมาอย่างพิถีพิถันของมาสด้า