汽车运用技术 赵英勋 第一章汽车使用性能3（操纵稳定性）新.pptVIP

§1-4 汽车操纵稳定性 汽车行驶稳定性 汽车转向特性 影响汽车操纵稳定性的因素 一、 汽车行驶稳定性 1. 侧向稳定性 侧向稳定性是指汽车抵抗侧翻和侧滑的能力。 侧向稳定性条件 若汽车转弯行驶满足一定条件，则不会产生侧向翻车和滑移。 不侧滑的最高车速 设汽车在弯道行驶时，不发生侧向滑移的最高车速为 汽车行驶稳定性 画受力图分析（汽车在横向坡度角为β的路面等速向左转向行驶） 汽车行驶稳定性 不侧翻的最高车速 设汽车在弯道行驶时，不发生侧向翻车的最高车速为 汽车行驶稳定性 翻车和侧滑相比，翻车导致的后果更为严重。因此，为使行车安全，应使侧滑发生在侧翻之前，即： 这样汽车一旦侧滑，车速就不可能提高，因而保证不会翻车。由此推得的结论是： 式中的 称为汽车侧向稳定性系数，它反映了汽车抗侧翻的能 力。该式表明：当侧向稳定性系数大于路面附着系数时，汽车侧翻不 可能发生。因此，当汽车的轮距越大，质心高度越低，侧向稳定性系 数越大，则汽车抗侧翻的稳定性就越好。 汽车行驶稳定性 GB7258－2004《机动车运行安全技术条件》中规定：车辆在空载、静态 状态下，向左侧和右侧倾斜最大侧倾稳定角，双层客车不允许小于28°； 总质量为车辆整备质量的1.2以下的车辆不允许小于30°；卧铺客车不允 许小于32°。 在国外，有的国家对轿车的抗侧翻能力，规定了检验的高标准和低要 求。高标准是指在平坦的水泥或沥青路面的场地上，以任意的行驶速度 和转向组合操纵，都不得翻车。低要求是：在平坦坚实的场地上，以 50km/h和80km/h的车速行驶，以500度/秒的角速度把转向盘转过180°， 不得翻车；在平坦的水泥或沥青路面的场地上，成一直线布置11根标 杆，间距为30m，汽车以72km/h的车速绕杆行驶，不得翻车。 汽车行驶稳定性 纵向稳定性是指汽车上坡或下坡时，汽车抵抗绕后轴或前 轴翻车的能力。 汽车不纵翻的最大道路坡度角 当道路的纵向坡度角较大时，汽车重力沿纵向坡道的分力 可能导致汽车的纵翻。研究分析表明，汽车等速行驶时， 上坡比下坡更容易纵翻；上坡行驶时，后轮驱动的汽车更 容易纵翻。因此，下面以4×2后轮驱动汽车等速上坡为例 说明汽车不产生纵翻的条件。 汽车行驶稳定性 汽车上坡时的受力分析 后轮驱动、匀速上坡、令Fw=0，Tf=0 汽车行驶稳定性 上坡不翻车的最大坡度角αmax 当Fz1=0 时，失去转向能力，并可能产生纵向翻倒。 由 ，令Fz1=0 ，解得： 由上式知：b↑，hg↓，αmax则越大，越不易纵翻。 汽车行驶稳定性 驱动轮不滑转的最大道路坡度角 设后轮刚发生滑转的的道路坡度角为 由受力图知： 联立解得： 汽车行驶稳定性 汽车纵向稳定性条件 （后轮驱动） 滑转应在纵翻之前发生，即： 联立解得纵向稳定性条件 : 正常装载情况下，上式能满足。下述情况应注意： 装运重心高的货物，hg↑ 装点太靠后，b↓ 路面条件差，纵向坡度角较大。 一般汽车因a＞b，故下坡时纵翻的危险性较小。 二、汽车转向特性 轮胎的侧偏特性 轮胎的侧偏现象不仅影响车轮的运动轨迹，同 时使轮胎的滚动损失增加，并加剧了轮胎的磨 损，是不利的，但它是不可避免的。 轮胎的侧偏特性 侧向力Fy和侧偏角α的关系曲线， 称为轮胎的侧偏特性。 轮胎的侧偏特性 在侧偏角不超过可4°～5°时，侧偏力Fy与侧偏角α成线性关系，可由 下式表示： 式中 k—侧偏刚度，其单位为N/（°） 或N/rad，它表示轮胎侧偏一度或一弧度 所需的侧偏力。 α通常在3°以内，一般不超过5°。 轮胎的侧偏特性 轮胎的侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要轮胎参数，轮胎应有较高的 侧偏刚度，以保证汽车良好的操纵稳定性。轮胎的结构型式、轮胎气 压、垂直载荷对其侧偏刚度影响较大。 尺寸较大的轮胎，承载能力大，κ较大； 宽系列轮胎，有较大的接地面积，κ较大，采用宽系列轮胎，是目前提高κ的主要措施； 子午线轮胎接地面宽，κ值比普通斜交轮胎大； 垂直载荷大，变形大，接触面大，轮胎局部侧滑倾向减少，相当于κ增大，但载荷超过150%额定载荷时，轮胎与地面接触区的压力变得极不均匀，反而使κ减小； 轮胎气压降低，轮胎更富有弹性，κ减小。 2. 汽车转向运动学 刚性车轮转向几何关系 根据图中的转