发动机原理与汽车理论 第10章 汽车的操纵稳定性.ppt

1、第十章 汽车的操纵稳定性,第一节 汽车的极限稳定性 第二节 汽车转向时的操纵稳定性 第三节 汽车直线行驶时的操纵稳定性 第四节 汽车的操纵轻便性,汽车的操纵稳定性,汽车的操纵性：指汽车准确地响应驾驶员操纵指令的能力。 汽车的稳定性：指汽车抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力。,第一节 汽车的极限稳定性,汽车的极限稳定性指汽车抵抗外界干扰而不发生翻车事故的能力。 一、纵向极限稳定性 1.纵向翻倒 2.驱动轮滑转 3.纵向极限稳定条件 二、侧向极限稳定性 1.侧向翻倒 2.侧滑 3.侧向极限稳定条件 三、提高极限稳定性的措施 降低重心高度、增加轮距、增加重心到驱动轴之间的距离,1.纵向翻倒,汽车在上、

2、下坡行驶时，最容发生易纵向翻倒。汽车的受力情况（以上坡为例），如图10-1所示。以前、后轮接地点取力矩得： 汽车不发生纵向翻倒的条件是： 结论：b越大、hg越小，汽车的纵向极限稳定性越好。,2.驱动轮滑转,汽车上坡行驶时，坡道阻力随道路坡角的增加而增加，当克服坡道阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将产生滑转。所以后轮驱动的汽车不发生滑转的条件是:,3.纵向极限稳定条件,保证驱动轮滑转发生在向后纵向翻倒之前。 所以对后轮驱动的汽车，上坡时保持纵向极限稳定性的条件是：,1.侧向翻倒,汽车高速转弯时，产生的离心力较大，最容易发生侧向翻倒。 汽车在横向坡道上等速转弯时的受力情况如图10-2所示。 汽

3、车不发生向外侧翻倒的条件是：ZR0 汽车转弯时不发生向外侧翻倒所允许的车速：,当 时，任意车速均不会发生向外侧翻倒。 当=0 时，不发生向外侧翻倒所允许的车速为： 当汽车在横向坡道上停车或直线行驶时，离心力Fc=0。如果坡道角过大，汽车会发生向内侧翻倒（图中右侧）。汽车不发生向右侧翻倒的条件为ZL0。得到允许的道路坡角为： 结论：增加转弯半径、增加轮距和降低汽车重心高度，可提高汽车侧向极限稳定性。,1.侧向翻倒,2.侧滑,当=0 时，不发生向外侧滑所允许的车速为：,汽车转弯行驶时，随车速提高，所受的侧向力增加。当侧向力超过附着力时，汽车将沿侧向力作用方向侧滑。如图10-2。 汽车不发生向外侧滑

4、（左侧）的条件为 ：,将Fc计算式代入，得到汽车不发生向外侧滑所允许的车速为：,当 时，任意车速均 不会发生向外侧滑。,2.侧滑,当汽车在横向坡道上停车或直线行驶时，离心力Fc=0。如果坡道角度过大，汽车就会向坡道下方侧滑（图中右侧），侧向力为Gsin，汽车不发生向右侧滑的条件为：,3.侧向极限稳定条件,要保持汽车侧向极限稳定性，就要保证侧滑发生在侧翻之前。即：,第二节 汽车转向时的操纵稳定性,一、轮胎的侧偏特性 二、轮胎侧偏对转向操纵稳定性的影响 三、提高转向操纵稳定性的措施,一、轮胎的侧偏特性,1.侧偏现象:弹性轮胎受侧向力作用时,由于轮胎的侧向变形，使车轮的运动轨迹偏离其直线行驶方向。

5、-侧偏角。 2.轮胎的侧偏特性:侧偏角与侧向力之间的关系称为轮胎的侧偏特性。 轮胎的侧偏特性曲线：,Y,侧偏特性曲线,侧偏刚度主要与轮胎结构、气压、轮胎与路面之间的法向和切向反作用力等有关。,汽车正常行驶时，轮胎的侧偏角一般不超过45，可认为侧向力与侧偏角成线性关系，即,图10-5 轮胎的侧偏特性曲线,二、轮胎侧偏对转向操纵稳定性的影响,1.无侧偏时的转向半径 : 2.有侧偏时的转向半径 : 结论：,1.无侧偏时的转向半径,转向半径:从瞬时回转中心到汽车纵轴线之间的距离。 由三角形ABO可得无侧偏时转向半径大小为：,当转向角较小并用弧度表示时：,2.有侧偏时的转向半径,过O点作汽车纵轴线的垂线交于D点，OD即为有侧偏时汽车的转向半径，用R来表示。,vB,vA,前轮转角一定时，前、后轮侧偏角对转向半径的影响,当A=B时，有侧偏时和无侧偏时的转向半径也相等，称中性转向特性； 当BA时，有侧偏时比无侧偏时的转向半径要小，称过多转向特性； 当AB时，有侧偏时比无侧偏时的转向半径要大，称不足转向特性。,转向半径R一定时，前、后轮侧偏角对汽车转向所需要的前轮转角的影响,具有中性转向特性的汽车（A=B） ，转向时所需的前轮转角与无侧偏时相等； 具有过多转向特性的汽车（ BA ） ，转向时所需的前轮转角比无侧偏时小； 具有不足转向特性的汽车（A