汽车操纵稳定性检测精要.ppt

项目五 汽车操纵稳定性检测 　根据道路及交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。在出现意外情况时．驾驶者还要作出紧急的转向操作，以避免事故。此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。为此，汽车应具备良好的操纵稳定性能。 汽车操纵稳定性 　汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 　为了保证安全行驶，汽车的操纵稳定性日益受到重视，成为现代汽车的重要使用性能之一。 5.1 汽车的操纵稳定性 特点 时间上的滞后 执行上的误差 横摆角速度的波动 进入稳态所经历的时间 人－车闭路系统 5.1.2 轮胎的侧偏特性 侧偏特性主要是指侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系，它是研究汽车操纵稳定性的基础。 一、轮胎的坐标系 二、轮胎的侧偏现象和侧偏力－侧偏角曲线 三、影响侧偏特性的因素 （1）轮胎的尺寸、形式与结构：扁平率－采用扁平率小的轮胎是提高侧偏刚度的主要措施 （2）轮胎的垂直载荷：垂直载荷增大后，侧偏刚度也增大，但垂直载荷过大时，轮胎产生很大的径向变形，侧偏刚度反有所减少。 （3）轮胎的充气压力：气压增高，侧偏刚度也增大。 （4）地面切向反作用力。 （5）路面及其粗糙程度、干湿状态对侧偏特性有影响：粗糙的地面最大侧偏力大。 5.1.3 汽车的转向特性 一、稳态转向特性 稳态横摆角速度增益为： 影响转向特性的因素 1．轮胎气压的影响： 2. 驱动形式的影响 3．轮胎结构的影响 4．汽车的质量分配与车轮 侧偏刚度的匹配 5. 汽车悬架的影响 5.1.4 汽车的纵翻和侧翻 一、汽车不发生纵向倾覆的条件 汽车在纵向坡道上等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。 当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。在这样的坡度下，汽车将失去操纵，并可能产生纵向翻倒。 　汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度时．为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。 汽车在纵坡上处于静止状态时，纵向不翻倒的极限坡道角αmax为： tanαmax = b/hg 汽车的纵翻 后驱动型汽车的纵向稳定性条件 ： 　　 b/hg φ 前轮驱动型汽车．其纵向稳定性条件为： L 0 全轮驱动型汽车，其纵向稳定性条件为： b/hg φ 二、汽车的侧翻 汽车行驶时，常受侧向力的作用。侧向力有重力的侧向分力、离心力、侧向风力和不平道路的侧向冲击等多种。汽车在侧向力的作用下，如车轮的侧向反作用力达到附着力时。汽车将沿侧向力的作用方向而滑移。侧向力同时将引起左、右车轮法向作用力的改变，当一侧车轮的法向反作用力变为零时，将发生侧向翻车。 车速达到ur,致使离心惯性力Fj = Gur 2/gR与重力G的合力F的作用线，通过外侧车轮与地面的接触线时，内侧车轮对路面的载荷为零,汽车将失去操纵并可能侧翻。 不发生侧翻的临界车速： 　 　 　若转弯车速为us时发生侧滑，应满足： Gus 2/gR = Gφ 产生侧滑的条件是us ur B/2 hg称为汽车侧向稳定性系数。 汽车的侧翻 φ B/2 hg 一般干燥的沥青路面的φ值为0.7-0.8。 轮距B受车宽小于或等于2.5m的限制，要避免侧翻应力求降低质心高度，一般车辆都能满足要求。 只有在装载货物质心太高且偏向车厢的一侧，或者转向时车速过高，转动转向盘过急，风过大时，就产生侧翻。 转向轮的摆振与稳定 稳定性因数是决定汽车响应的一个重要参数。 在实际当中．汽车沿曲线行驶时，前后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化．车轮常有外倾角，且由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角也发生变化。 影响行驶系和转向系零件的使用寿命，因此，分析这种现象产生的原因，从而采取相应的措施．具有极其重要的意义。 一、转向轮的摆振 (一)前轴角振动引起转向轮摆振 　 (二)车轮不平衡引起转向轮摆振 (三)运动干涉引起的摆振 　 二、转向轮的稳定 前面分析的是引起转向轮摆振的原因，但这些原因不一定就造成转向轮的摆振，因为转向轮还有阻止其发生摆振的稳定效应。 　稳定力矩有 (一)由于主销内倾，垂直反力Z产生的稳定力矩 (二)由于主销后倾，侧向反