汽车性能与使用技术 刁立福 第6章.pptVIP

第6节 汽车操纵稳定性 汽车操纵性是指驾驶人以最少修正而能维持汽车按给定的路线行驶，以及按驾驶员愿望转动转向盘以改变汽车行驶方向的性能。 汽车稳定性是指汽车抵抗力图改变其位置或行驶方向的外界影响的能力。 第二节 汽车轮胎侧偏特性 第三节汽车稳态转向特性与瞬态响应 第四节汽车稳态转向特性的影响因素 第五节汽车汽车转向轮的摆振与稳定效应 第六节提高汽车操纵稳定性的电子控制系统 （5）用静态储备系数S·M来表征汽车稳态转向特性 3.汽车稳态转向特性对操纵稳定性的影响 汽车不能具有过多转向特性。汽车具有中性转向特性也不好，因为汽车本身或外界使用条件的某些变化，中性转向特性的汽车常会转变成过多转向特性而使操纵稳定性变差。不足转向特性的汽车转向灵敏性较差，汽车的不足转向性不可过大。因此，只有具有适度不足转向特性的汽车，才具有良好的操纵稳定性，才能保持行车安全。《机动车运行安全技术条件》（GB7258-2004）规定，汽车（三轮汽车除外）应具有适度的不足转向特性。 6.3.2 汽车瞬态响应 主讲教师：刁立福 6.4.1 汽车质量在轴间的分配 若汽车质心前移，则前轴轴荷增大，后轴轴荷减小，前轴侧偏角α1增大，后轴侧偏角α2减小，导致不足转向特性增加；若质心后移，则前轴轴荷减小，后轴轴荷增大，前轴侧偏角α1减小，后轴侧偏角α2增大，导致过多转向特性增加。 对载货汽车来说，由于后轮载荷的变化常比前轮载荷变化大3～4倍，因而如果在一定的侧向加速度下，空载时前轮侧偏角往往比后轮侧偏角大；那么满载时后轮侧偏角则往往比前轮侧偏角大得多。因此，加大后轴载荷会增大汽车的过多转向的倾向，这可以说是所有汽车的共同的特性。而载货汽车由于其后轴载荷变化幅度大，所以重载时往往出现过多转向的倾向。 6.4.2 轮胎 1.轮胎气压 2.轮胎结构型式 6.4.3 汽车驱动方式 转向时随施加于轮胎上切向力的增加，轮胎的侧偏刚度减小，使汽车产生的侧偏角增大。因此，后轮驱动的汽车转向时施加驱动力，后轮侧偏刚度减小，使后轮侧偏角增加，有减小不足转向、向过多转向转化的趋势。前轮驱动的汽车转向时施加驱动力，前轮侧偏刚度减小，使前轮侧偏角增加，有增加不足转向的作用。 主讲教师：刁立福 由转向盘输入引起的汽车运动状况，可分为不随时间而变化的稳态与随时间变化的瞬态两种，相应的汽车响应称为稳态响应与瞬态响应。 6.5.1汽车转向轮的摆振 1.前轴角振动引起转向轮摆振 2.转向车轮不平衡引起转向轮摆振 3.前悬架与转向系运动学关系不协调引起转向轮摆振 6.5.2 汽车转向轮的稳定效应 汽车转向轮的稳定效应是指汽车直行时使转向轮保持居中位置和转向后自动回正的能力。汽车转向轮的稳定效应可使转向轮摆振减弱甚至避免，保持汽车具有良好的行驶稳定性。 1.主销内倾垂直反力产生的稳定效应 * * 主讲教师：刁立福 6.1 汽车纵向与横向稳定性 6.1.1 汽车行驶的纵向稳定性 汽车在纵向坡道上行驶，随着坡度的增大，有可能使汽车产生纵向翻倒，也有可能出现驱动轮滑转而汽车爬不上坡的现象，这两种情况均会使汽车的稳定性遭到破坏。 汽车质心离后轴的距离b愈大，质心高度愈小，则汽车愈不容易发生绕后轴纵翻，其稳定性愈好。一般在正常装载的情况下，汽车即使在较大纵坡上，也不会发生纵翻。 总起来说，汽车质心高度的降低对其稳定性是有好处的。对越野汽车，质心高度较高，轴距又往往较短，在较大纵坡上越野行驶时其稳定性是不容忽视的。 6.1.2 汽车行驶的横向稳定性 汽车横向稳定性的丧失，表现为汽车的侧翻或横向滑移。由于侧向力作用而发生的横向稳定性破坏的可能性较多，也较危险。 称为汽车侧向稳定性系数，侧翻只能在附着系数大于侧向稳定性系数的道路上才会发生。 主讲教师：刁立福 6.2.1 轮胎坐标系与术语 （1）车轮平面：垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面。 （2）车轮中心：车轮旋转轴线与车轮平面的交点。 （3）轮胎接地中心：车轮旋转轴线在地平面（XOY平面）上的投影（Y轴），与车轮平面的交点，也就是坐标原点。 （4）翻转力矩TX：地面作用于轮胎上的力绕X轴的力矩。图示方向为正。 （5）滚动阻力矩TY：地面作用于轮胎上的力绕Y轴的力矩。图示方向为正。 （6）回正力矩TZ：地面作用于轮胎上的力绕Z轴的力矩。图示方向为正。 （7）侧偏角α：轮胎接地中心位移方向(即车轮行驶方向)与X轴的夹角。图示方向为正。 （8）外倾角γ：XOZ平面与车轮平面的夹角。图示方向为正。 6.2.2 轮胎的侧偏现象 汽车轮胎是弹性轮胎，弹性轮胎在任何侧向力作用下都会产生侧向变形。即使侧向反力Y还没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面方向，这就是轮胎的侧偏现象。 6.2.3 轮胎的侧偏特性 1.侧偏力与侧偏刚度 2.回