汽車操縱穩(wěn)定性

1、汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性一、一、汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性1.1.汽車行駛的縱向穩(wěn)定性汽車行駛的縱向穩(wěn)定性汽車在縱向坡道上行駛，例如等速上坡，隨著道路坡度增大，前輪的地面法向反作用力不斷減小。當(dāng)?shù)缆菲露却蟮揭欢ǔ潭葧r(shí)，前輪的地面法向反作用力為零。在這樣的坡度下，汽車將失去操縱性，并可能產(chǎn)生縱向翻倒。汽車上坡時(shí)，坡度阻力隨坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度時(shí)，為克服坡度阻力所需的驅(qū)動(dòng)力超過(guò)附著力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪將滑轉(zhuǎn)。這兩種情況均使汽車

2、的行駛穩(wěn)定性遭到破壞。2.2.汽車橫向穩(wěn)定性汽車橫向穩(wěn)定性汽車橫向穩(wěn)定性的喪失，表現(xiàn)為汽車的側(cè)翻或橫向滑移。由于側(cè)向力作用而發(fā)生的橫向穩(wěn)定性破壞的可能性較多，也較危險(xiǎn)。圖5.2所示汽車在橫向坡路上作等速?gòu)澋佬旭倳r(shí)的受力圖。隨著行駛車速的提高，在離心力cF作用下，汽車可能以左側(cè)車輪為支點(diǎn)向外側(cè)翻。當(dāng)右側(cè)車輪法向反力0?zRF時(shí)，開(kāi)始側(cè)翻。3.3.輪胎的側(cè)偏特性輪胎的側(cè)偏特性輪胎的側(cè)偏特性是研究汽車操縱穩(wěn)定性理論的出發(fā)點(diǎn)。3.13.1輪胎的

3、坐標(biāo)系與術(shù)語(yǔ)輪胎的坐標(biāo)系與術(shù)語(yǔ)垂直載荷為W的條件下，受到側(cè)向力yF作用后的兩種情況：（1）車輪靜止不動(dòng)時(shí)由于車輪有側(cè)向彈性，輪胎發(fā)生側(cè)向變形，輪胎與地面接觸印跡長(zhǎng)軸線aa與車輪平面cc不重合，錯(cuò)開(kāi)Δh，但aa仍平行于cc，如圖5.5a所示。（2）車輪滾動(dòng)時(shí)接觸印跡的長(zhǎng)軸線aa，不只是和車輪平面錯(cuò)開(kāi)一定距離，而且不再與車輪平面cc平行。圖5.5b示出車輪的滾動(dòng)過(guò)程中，車輪平面上點(diǎn)Al、A2、A3、?依次落在地面上，形成點(diǎn)1A?、2A?、3

4、A??，點(diǎn)1A?、2A?、3A?的連線aa與cc的夾角?，即為側(cè)偏角。車輪就是沿著aa方向滾動(dòng)的。顯然，側(cè)偏角?的數(shù)值是與側(cè)向力yF有關(guān)的。3.33.3輪胎的側(cè)偏特性輪胎的側(cè)偏特性圖5.6所示為一輪胎的側(cè)偏力～側(cè)偏角關(guān)系曲線。曲線表明，側(cè)偏角不超過(guò)3～4時(shí)，可認(rèn)為yF與?成線性關(guān)系。隨著yF的增大，?增大較快，輪胎產(chǎn)生滑移。汽車正常行駛時(shí)，側(cè)向加速度一般不超過(guò)（0.3～0.4）g，側(cè)偏角不超過(guò)4～5，故可認(rèn)為側(cè)偏力與側(cè)偏角成線性關(guān)系，可

5、用下式表示：3.43.4回正力矩（繞回正力矩（繞z軸的力矩）軸的力矩）在輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生圖5.3所示作用于輪胎繞z軸的力矩zT。圓周行駛時(shí)，zT是使轉(zhuǎn)向車輪恢復(fù)到直線行駛位置的主要恢復(fù)力矩之一，稱為回正力矩。回正力矩是由接地面內(nèi)分布的微元側(cè)向反力產(chǎn)生的。由圖5.5可知，車輪在靜止時(shí)受到側(cè)向力后，印跡長(zhǎng)軸線aa與車輪平面cc平行，錯(cuò)開(kāi)Δh，即印跡長(zhǎng)軸線aa上各點(diǎn)的橫向變形（相對(duì)于cc平面）均為Δh，故可以認(rèn)為地面?zhèn)认蚍醋饔昧ρ豠a