汽车性能与使用5-汽车操纵稳定性.ppt

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1、汽车性能与使用学习情境5汽车操纵稳定性5.1评价汽车操纵稳定性汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。一、主观评价和客观评价主观评价法指让试验评价人员根据试验时自己的感觉进行评价的方法。客观评价法是通过测试仪器测出能够表征汽车操纵稳定性能的参数，如横摆加速度、侧向加速度以及侧倾角等来评价操纵稳定性的方法。汽车操纵稳定性的主观评价评价项目可分为：直线行驶稳定性（包括转向回正能力、侧风

2、敏感性、路向不平敏感性等）、行车变道的操纵转弯稳定（包括转向的准确性、固有转向特性、转弯制动特性等）以及操纵负荷等。二、汽车位置稳定性汽车行驶有时会遇到纵向或横向斜坡，或者弯道。在这种情况下，汽车能否保持稳定行驶属汽车的稳定性。1）汽车的纵向翻倒汽车在纵向坡道上行驶，随着坡度的增大，可能出现驱动力大于附着力而使驱动轮滑转的现象，也有可能使汽车产生纵向翻倒，汽车不发生翻倒的纵向坡度角当坡道倾角α≥α0或道路纵坡度i≥I0时，汽车可能产生纵向翻倒。汽车重心离后轴的距离b愈大，重心高度愈小，汽车愈不易发生绕后轴的纵向翻倒，其稳定性也愈好。汽车不产生后驱动轮

3、滑转的纵向坡度角当坡道倾角或道路纵坡度i≥iφ时，汽车可能产生驱动轮滑转。如果这时汽车使用驻车制动器（手刹）停在纵向斜坡上，因为驻车制动器一般安装于后轮，制动力等于下滑力Gsinα，只要路面附着力足够，即满足式（5-5），即可避免汽车上坡倒溜。滑转先于纵翻发生的条件汽车处在较大纵向坡上面言，宁肯让驱动轮滑转而不希望汽车纵翻产生前轮驱动上坡永远也不会有汽车纵向翻倒的情况发生2）汽车在横坡上的侧翻与侧滑汽车不发生侧翻的横向坡度角重心降低和轮距增大对汽车的横向稳定性是有好处的。侧滑先于侧翻发生同样，宁可让汽车横向滑移，而不希望产生汽车侧翻。需满足以下关系3

4、）汽车水平转弯的侧翻与侧滑随着车速提高或转向半径的减小，Fj增大。当Fj与重力mg的合力F作用线通过外侧车轮与地面的接触线时，内侧车轮对地露的作用载荷为零，即汽车侧向翻倒的临界状态。汽车发生临界侧翻的临界车速汽车的防侧翻性能与汽车作曲线行驶时的侧向加速度的大小是直接相关的。如果汽车的侧向加速度过大，必须采取减小汽车侧向加速度的控制方法，如转向轮转角的减小和汽车行驶速度的降低。汽车发生临界侧滑的临界车速在附着系数较低的路面上行驶时，为了避免造成汽车侧滑的危险工况，不要作高速的转向运动或者急速的转向运动。侧向稳定系数宁可让汽车横向滑移，而不希望产生汽车侧

5、翻。要使侧滑先于侧翻发生，需满足以下关系防止侧翻与侧滑可在结构上通过合理增大轮距B，降低重心高度，使侧滑发生在侧翻之前。但在实际使用中，若大量装运轻泡物品或物品偏置车厢一侧，转动方向盘过急且车速太高，汽车仍可能发生侧翻。为了保证行车安全，通常侧滑也不希望发生，所以转弯时车速应降低。高速公路弯道处处外侧应比内侧高一些，以使重力的侧向分力与离心力得以平衡。我国相关标准车辆在空载、静态下，向左侧和右侧倾斜的最大侧倾稳定角：双层客车不得小于28°；总质量为车辆整备质量1.2倍以下的的汽车不得小于30°；其它车辆不得小于35°.5.1.3轮胎的侧偏特性1轮胎的

6、侧偏力路面横向倾斜、侧向风或曲线行驶等所产生的离心力，使车轮中心有时受到侧向力Fy的作用同时地面对轮胎产生侧向反作用力Y=Fy，Fy通常被称为侧偏力。弹性车轮的侧偏现象2.轮胎侧偏特性侧偏刚度，最大侧偏力越大，汽车极限性能越好，汽车圆周行驶的极限侧向加速度就越高。3.侧偏刚度的影响因素1）轮胎的尺寸、型式和结构轮胎的尺寸、型式和结构对侧偏刚度有显著影响。尺寸较大的轮胎有较高的侧偏2）轮胎垂直载荷3）轮胎充气压力气压增加，侧偏刚度增大；但气压过高后刚度不再变化。行驶速度对侧偏刚度的影响很小。4）路面状况路面的附着系数越大，车轮的侧偏刚度越大。4.车轮外

7、倾对车轮侧偏的影响随着外倾角的增大，胎面与路面的接触情况越来越差，因影响侧向附着力而降低了汽车极限性能(降低极限侧向加速度)。摩托车转弯时，车轮外倾角很大，为了保证最大地面侧向反作用力，摩托车轮胎具有圆形断面。5.1.4汽车稳态转向特性同样的前轮转角，弹性车轮由于侧偏特性，其转向半径与刚性车轮转向半径有差别。汽车表现出的不同的转向特性，称为汽车稳态转向特性。若，则，称汽车具有中性转向特性；若，则，称汽车具有不足转向特性：若，则，称汽车具有过多转向特性；转向灵敏度汽车的稳态横摆角速度增益，即是单位前轮转角所引起的横摆角速度，故又称转向灵敏度。稳态转向特

8、性对汽车操纵稳定性的影响1）中性转向当有作用于重心的侧向力（侧向风或重力的侧向分力）时，由于，汽车将沿着与X