高考申論題
112年
[汽車工程] 汽車底盤
第 一 題
📖 題組：
下圖為後輪驅動葉片彈簧式懸吊系統。
下圖為後輪驅動葉片彈簧式懸吊系統。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
何謂後端下蹲（Rear-end Squat）和前方下沉（Front-end Dive）？（6分）
思路引導 VIP
看到此題應立刻聯想到車輛縱向動力學中的「動態荷重轉移（Load Transfer）」原理。以車輛重心為基準，思考起步加速與急煞車時的慣性力方向，即可推導出車身前後懸吊被壓縮而下沉的動態變化。
小題 (二)
以此圖說明產生原因。（8分）
思路引導 VIP
- 觀察圖示：車輪逆時針轉動（向前驅動），葉片彈簧呈現 S 型扭曲變形，判斷此為後輪驅動車的「彈簧捲曲（Spring Wind-up）」現象。
- 運用物理學原理：牛頓第三定律（作用力與反作用力）。驅動輪向前轉動時，驅動橋殼會承受反方向的扭矩。
小題 (三)
如何改善？（6分）
思路引導 VIP
- 觀察圖示特徵：車輪向前驅動時，地面摩擦力產生反作用扭矩，導致車軸旋轉並使葉片彈簧呈現「S型變形（Axle wind-up）」。
- 思考解決方案：從『抵抗扭矩的結構（牽引桿）』、『抑制振動的阻尼配置（交錯避震器）』以及『增加局部剛性（非對稱彈簧）』三個工程維度提出改善對策。
車身動態：下蹲與下沉
💡 加減速慣性導致重心轉移與懸吊收縮的動態現象
| 比較維度 | 後端下蹲 (Squat) | VS | 前方下沉 (Dive) |
|---|---|---|---|
| 觸發時機 | 起步或急加速時 | — | 急煞車或減速時 |
| 重心轉移 | 動態重心向後方轉移 | — | 動態重心向前方轉移 |
| 荷重增加處 | 後輪荷重增加 | — | 前輪荷重增加 |
| 懸吊反應 | 後懸吊彈簧受壓收縮 | — | 前懸吊彈簧受壓收縮 |
| 俗稱 | 車尾沉頭 | — | 煞車點頭 |
💬兩者均源於縱向慣性產生的力矩，透過重心轉移進而改變車身姿態。
