汽车运用工程-许洪国4-2汽车操纵稳定性.ppt

图4-55 主销后倾 3) 转向轮上作用的稳定力矩 由于主销后倾，也会使轮胎印迹反力的合力作用点相对于主销轴线产生偏移e’，这就产生了一个稳定力矩FY·e。 弹性轮胎的回正力矩FY·e和主销后倾都带来稳定力矩FY·e’，都与侧向力FY有关。这二者都是侧向力决定的稳定力矩。 3) 转向轮上作用的稳定力矩 主销内倾带来的稳定力矩和轴荷有关。 当轿车采用交叉布置的双管路制动系时，要求增大主销内倾角，使前轮回转半径c为负值。 销内倾角 3) 转向轮上作用的稳定力矩 正常情况下，轿车前轮制动力大于后轮，当一套管路失效时，容易造成制动时的方向侧偏，而c为负值，可通过前轮的转向来补偿制动偏转。 前轮回转半径为负值时对制动偏转的补偿 操纵稳定性试验可在试车场或实际路面上 车速 侧向加速度 侧倾角 侧倾角速度 车轮轨迹 航向角 转向盘操纵力 测定的参数 采用第五车轮、测力转向盘、加速度计以及陀螺测量仪等。 1)稳态转向特性试验 为判断汽车稳态转向特性常采用定圆转向试验。 试验时固定转向盘转角，在水平场地上作等速圆周行驶，测定车速va、转向盘转角θ和横摆角速度ωr。 汽车速度由低逐级提高，直到侧向加速度值达到要求值为止。 转向盘连续加速试验中汽车运动轨迹 也可把汽车连续加速，根据汽车行经轨迹判断其转向特性。 也可通过定侧向加速度试验法。 试验时车速40km/h、80km/h、110km/h，调整转向盘转角使汽车的侧向加速度保持在0.4g，汽车作等速圆周行驶。 稳态转向特性试验(ay=0.4g） 测定转向盘转角θ、车速va和横摆角速度ωr。 计算出前轮转向角δ (δ=θ/i，i—转向系传动比) 在ωr /δ-va曲线图上判断其转向特性。 稳态转向特性试验(ay=0.4g） 在定侧向加速度试验中，已知40km/h和110km/h车速下达到稳态圆周行驶ay=0.4g时的转向盘转角值。 在此基础上，可用阶跃试验法来确定汽车瞬态横摆响应。 试验时，汽车先以直线行驶，达到40km/h或110km/h时，突然以500deg/s的角速度转动转向盘到上述转角值，保持不变。 2) 瞬态横摆响应试验 测定从直线行驶过渡到稳态圆周行驶过程中的各瞬时横摆角速度ωr和转向盘转角θ，求出瞬时的ωr/δ值，按图4-60所示曲线判断瞬态特性。 2) 瞬态横摆响应试验 瞬态横摆响应试验 在平坦场地上 汽车以40km/h和80km/h作等速圆周行驶 转向盘转角应使其ay=0.4g 然后突然完全松开转向盘 汽车将从圆周行驶回复到直线行驶。 按下图所示的要求判断回正能力。 3) 回正能力试验 3) 回正能力试验 回正能力试验 FY” 在一般情况下是很小的，但在紧急制动时这一项对稳定性的影响是必须考虑的。 对汽车操纵性和稳定性有影响的不仅是惯性力的侧向分力，而且还有这个分力的地面反力在轴间的分配。 根据受力图列出力矩平衡式 转向时的地面反力和侧向力 Iz—汽车绕过质心z轴的转动惯量 反力之和应与侧向惯性力平衡 以上两式联立，即可解出： 求导 得 ρz—惯性半径 (4-37) (4-36) 又由式(4-33)的Fy表达式，可求得 —前轴对应的汽车质量 —后轴对应的汽车质量 (4-38) (4-39) 许多情况下，可认为ρz2=l1l2，则有 如果忽略侧偏现象，则有 (4-41) (4-40) 如果既忽略侧偏现象，又认为 ρz2=l1l2，则有 (4-42) (4-43) 侧偏角及其本身变化不大时，前轴转向横摆角速度和汽车加速度基本上只影响前轴上作用的侧向地面反力。 驶入弯道时，FY1增大；驶出时FY1减小。如果侧偏角及其本身变化比较大时，前轴转向横摆角速度和汽车加速度还将影响后轴的侧向地面反力FY2。 驶入弯道时， FY1增大，FY2减小。驶出时正好相反。 如果令两轴侧偏刚度k1和k2为常数，根据两轴所受地面侧向反力的表达式，就可分析汽车稳态转向特性。 汽车作等速圆周行驶时， ， ，以及 。这样，两轴地面侧向反力分别为 (4-45) (4-44) (4-46) ， 进而可得 将式(4-46)代入式(4-21)，得到 (4-47) (4-48) 由此可知 当m2/k2m1/k1 (即k1l1k2l2)时，随着车速v的提高，转向半径R减小，而角速度ωr提高；R增大，而角速度则缓慢增加。 如果m2/k2= m1/k1 (即k1l1=k2l2)时，R与ωr无关，随着v提高， ωr与v成正比增加。 常用“稳态转向横摆角速度增益”(即等速