参赛课件 汽车的操纵稳定性

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1、汽车性能汽车操纵稳定性参赛讲师：****复习1、评价汽车通过性几何参数有哪些？最小离地间隙、接近角、离去角、最小转弯半径、纵向通过半径、横向通过半径复习2、影响汽车通过性因素有哪些？3、后轮驱动4×2汽车后轮越台阶能力车速；轮胎花纹、胎压；前后轮距；差速器；驾驶风格第一章封面第十三章汽车的操纵稳定性汽车操纵稳定性汽车正确遵循驾驶员通过操纵机构所给定的方向的能力。汽车抵抗企图改变行驶方向干扰、保持稳定行驶方向的能力。不能过分降低车速或造成驾驶员疲劳。操纵稳定性不好的具体表现13.1汽车行驶的纵向和横向稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性后轮驱动汽车上坡时受力分别对前轮着地点和后轮着地点取矩分别对前

2、轮着地点和后轮着地点取矩，列平衡方程不发生翻车的最大坡度角若前轮的径向发作用力Z1=0，汽车上陡坡时发生绕后轴翻车。后轮驱动汽车以较低车速上坡，驱动轮不发生滑转的临界状态问：汽车上坡，驱动轮先发生滑转还是先绕后轴翻车，哪一个安全？驱动轮先发生滑转条件后轮驱动汽车纵向稳定性条件一、汽车行驶的纵向稳定性前轮驱动汽车上坡时受力X2X对后轮着地点取矩不发生翻车的最大坡度角若前轮的径向发作用力Z1=0，汽车上陡坡时发生绕后轴翻车。前轮驱动汽车以较低车速上坡，驱动轮不发生滑转的临界状态驱动轮先发生滑转条件前轮驱动汽车纵向稳定性条件汽车纵向稳定性总结前轮驱动汽车纵向稳定性条件后轮驱动汽车纵向稳定性条件四

3、轮驱动汽车纵向稳定性条件二、汽车行驶的横向稳定性汽车横向稳定性的丧失表现为侧翻或横向滑移。汽车在横向坡道上作等速弯道行驶时，随着车速的提高，离心力越来越大，可能发生向外侧翻。汽车在横向坡道上转向时受力图在离心力作用下，汽车可能以左侧车轮为支点向外侧翻，当FZR=0时，开始侧翻。以左轮着地点取矩侧翻的条件FZR<=0横向坡道上不发生向外侧翻的极限车速横向坡道上不发生向外侧翻的极限车速问：公路上常将弯道外设计有一定坡度，为什么？水平路面上，汽车转弯不发生侧翻的极限车速为汽车在横向坡道上转向时受力图汽车在横向坡道上行驶发生侧滑的临界条件侧向力=附着力水平路面上，汽车侧滑前允许的最大车速汽车在横向

4、坡道上行驶侧滑应发生在侧翻前汽车横向行驶稳定性条件13.2轮胎的侧偏特性一、轮胎的坐标系与术语X轴—平行地面指向前方Y轴—指向驾驶员左侧Z轴—通过质心指向上方O点与质心重合一、轮胎的坐标系与术语回正力矩—地面作用于轮胎上的力,绕Z轴的力矩。侧偏角α—轮胎接地中心位移方向(行驶方向)与x轴的夹角。二、轮胎的侧偏现象有侧向力作用时刚性车轮的滚动二、轮胎的侧偏现象车轮静止时弹性轮胎的侧向变形车轮滚动时弹性轮胎的侧偏侧偏角三、轮胎的侧偏特性侧偏角不超过4~5°时，可以认为FY与α成线性关系。汽车正常行驶时，侧偏角一般不超过4~5°，故可认为侧偏力与侧偏角成线性关系。侧偏刚度：曲线在α=0处的斜率垂

5、直载荷轮胎结构纵向力路面侧偏特性的影响因素垂直载荷的影响垂直载荷增大，侧偏力增大。但是垂直载荷太大，侧偏力反而减小。轮胎型式和结构参数的影响子午线胎比斜交胎侧偏刚度高；扁平比（=轮胎高度/轮胎宽度）小的轮胎侧偏刚度高；胎压大，侧偏刚度大，但是胎压太大，侧偏刚度基本不变纵向力对侧偏特性的影响一定侧偏角下，驱动力或制动力增加时，侧偏力逐渐有所减小。路面对侧偏特性的影响路面越湿，最大侧偏力越小。四、回正力矩轮胎发生侧偏时，作用于轮胎绕Z轴的力矩TZTZ=FY*e13.3汽车的转向特性人、车闭环系统人、车开环系统转向系统前轮轮胎汽车力操纵位置操纵力矩转角车辆响应汽车侧后移、横摆、侧倾等空气动力作用

6、路面不平作用由输入引起的汽车运动状态稳态相应瞬态相应轮胎的瞬态响应等速直线行驶的汽车以前轮角阶跃输入，经过短暂时间后经进入等速圆周运动。等速直线行驶与等速圆周行驶的过渡过程便是瞬态，相应的响应称为前轮角阶跃引起的汽车瞬态响应。是评价汽车操纵稳定性的重要特性之一，称为汽车的稳态转向特性轮胎的稳态响应一、汽车的稳态转向特性线性二自由度汽车模型简化绕Z轴位移为零绕Y轴的俯仰角、绕X轴的侧倾角均为零沿X轴的绝对速度不变忽略回正力矩ABCO二自由度汽车模型REABCO在三角形AOE中在三角形BOE中令稳态时单位前轮转角所引起的横摆角速度为“稳态横摆角速度增益”，用当转角不大时，前、后轮侧偏力可以这样

7、近似计算由侧偏特性稳定性因数汽车稳态横摆角速度增益曲线用前后轴侧偏角差表征稳态转向特性中性转向不足转向过多转向用转向半径比值表征稳态转向特性中性转向不足转向过多转向一、汽车纵向行驶稳定性前轮驱动汽车纵向稳定性条件后轮驱动汽车纵向稳定性条件四轮驱动汽车纵向稳定性条件小结小结汽车横向行驶稳定性条件轮胎的侧偏特性侧偏角不超过4~5°时，可以认为FY与α成线性关系。汽车正常行驶时，侧偏角一般不超过4~5°，故可认为侧偏力与侧偏角