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高考申論題 109年 [汽車工程] 汽車底盤

第 一 題

📖 題組:
說明四輪轉向時前後輪之方向及其原因:(每小題10分,共20分) (一)低速轉向 (二)高速轉向
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

低速轉向

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看到四輪轉向系統(4WS),應直覺聯想車速決定後輪作動方向的邏輯:低速反向、高速同向。本題針對低速轉向,需從「車輛運動學」的轉向中心幾何變化切入,核心重點在於說明反向轉向如何縮小迴轉半徑,以提升低速時的機動性。

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【破題】在四輪轉向系統(4WS)中,車輛於低速行駛狀態下進行轉向時,後輪的轉向方向會與前輪呈「反向(逆相,Counter-phase)」。 【論述】 一、轉向方向

小題 (二)

高速轉向

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看到「高速轉向」與「四輪轉向系統(4WS)」,首先應聯想到車輛在高速行駛時的首要需求是「動態穩定性」。思考物理機制:高速時為了避免車尾產生過大的橫擺力矩(Yaw moment)導致甩尾(過度轉向),後輪必須與前輪「同向」轉動,以減少輪胎側偏角(Slip angle),實現平穩的變換車道或過彎。

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【破題】 四輪轉向系統(4WS)在車輛處於高速轉向時,後輪會與前輪呈「同位相(同向)」轉向,其核心目的在於抑制車輛的橫擺角速度(Yaw rate),極大化高速行駛的動態穩定性。 【論述】

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