汽車性能與使用(徐志軍 教學(xué)課件 作者 徐志軍 主編 田春芝 劉強(qiáng) 副主編汽車性能與使用5.ppt

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1、汽車性能與使用學(xué)習(xí)情境5汽車操縱穩(wěn)定性5.1評價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性汽車操縱穩(wěn)定性，是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向（直線或轉(zhuǎn)彎）行駛；且當(dāng)受到外界干擾（路不平、側(cè)風(fēng)、貨物或乘客偏載）時(shí)，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的性能。一、主觀評價(jià)和客觀評價(jià)主觀評價(jià)法指讓試驗(yàn)評價(jià)人員根據(jù)試驗(yàn)時(shí)自己的感覺進(jìn)行評價(jià)的方法。客觀評價(jià)法是通過測試儀器測出能夠表征汽車操縱穩(wěn)定性能的參數(shù)，如橫擺加速度、側(cè)向加速度以及側(cè)傾角等來評價(jià)操縱穩(wěn)定性的方法。汽車操縱穩(wěn)定性的主觀評價(jià)評價(jià)項(xiàng)目可分為：直線行駛

2、穩(wěn)定性（包括轉(zhuǎn)向回正能力、側(cè)風(fēng)敏感性、路向不平敏感性等）、行車變道的操縱轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定（包括轉(zhuǎn)向的準(zhǔn)確性、固有轉(zhuǎn)向特性、轉(zhuǎn)彎制動(dòng)特性等）以及操縱負(fù)荷等。二、汽車位置穩(wěn)定性汽車行駛有時(shí)會遇到縱向或橫向斜坡，或者彎道。在這種情況下，汽車能否保持穩(wěn)定行駛屬汽車的穩(wěn)定性。1）汽車的縱向翻倒汽車在縱向坡道上行駛，隨著坡度的增大，可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力大于附著力而使驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，也有可能使汽車產(chǎn)生縱向翻倒，汽車不發(fā)生翻倒的縱向坡度角當(dāng)坡道傾角α≥α0或道路縱坡度i≥I0時(shí)，汽車可能產(chǎn)生縱向翻倒。汽車重心離后軸的距離b愈大，重心高度愈小，汽車愈

3、不易發(fā)生繞后軸的縱向翻倒，其穩(wěn)定性也愈好。汽車不產(chǎn)生后驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的縱向坡度角當(dāng)坡道傾角或道路縱坡度i≥iφ時(shí)，汽車可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。如果這時(shí)汽車使用駐車制動(dòng)器（手剎）停在縱向斜坡上，因?yàn)轳v車制動(dòng)器一般安裝于后輪，制動(dòng)力等于下滑力Gsinα，只要路面附著力足夠，即滿足式（5-5），即可避免汽車上坡倒溜?；D(zhuǎn)先于縱翻發(fā)生的條件汽車處在較大縱向坡上面言，寧肯讓驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)而不希望汽車縱翻產(chǎn)生前輪驅(qū)動(dòng)上坡永遠(yuǎn)也不會有汽車縱向翻倒的情況發(fā)生2）汽車在橫坡上的側(cè)翻與側(cè)滑汽車不發(fā)生側(cè)翻的橫向坡度角重心降低和輪距增大對汽車的橫向穩(wěn)定性是

4、有好處的。側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生同樣，寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽車側(cè)翻。需滿足以下關(guān)系3）汽車水平轉(zhuǎn)彎的側(cè)翻與側(cè)滑隨著車速提高或轉(zhuǎn)向半徑的減小，F(xiàn)j增大。當(dāng)Fj與重力mg的合力F作用線通過外側(cè)車輪與地面的接觸線時(shí)，內(nèi)側(cè)車輪對地露的作用載荷為零，即汽車側(cè)向翻倒的臨界狀態(tài)。汽車發(fā)生臨界側(cè)翻的臨界車速汽車的防側(cè)翻性能與汽車作曲線行駛時(shí)的側(cè)向加速度的大小是直接相關(guān)的。如果汽車的側(cè)向加速度過大，必須采取減小汽車側(cè)向加速度的控制方法，如轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的減小和汽車行駛速度的降低。汽車發(fā)生臨界側(cè)滑的臨界車速在附著系數(shù)較低的路面上行駛時(shí)，為

5、了避免造成汽車側(cè)滑的危險(xiǎn)工況，不要作高速的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)或者急速的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。側(cè)向穩(wěn)定系數(shù)寧可讓汽車橫向滑移，而不希望產(chǎn)生汽車側(cè)翻。要使側(cè)滑先于側(cè)翻發(fā)生，需滿足以下關(guān)系防止側(cè)翻與側(cè)滑可在結(jié)構(gòu)上通過合理增大輪距B，降低重心高度，使側(cè)滑發(fā)生在側(cè)翻之前。但在實(shí)際使用中，若大量裝運(yùn)輕泡物品或物品偏置車廂一側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤過急且車速太高，汽車仍可能發(fā)生側(cè)翻。為了保證行車安全，通常側(cè)滑也不希望發(fā)生，所以轉(zhuǎn)彎時(shí)車速應(yīng)降低。高速公路彎道處處外側(cè)應(yīng)比內(nèi)側(cè)高一些，以使重力的側(cè)向分力與離心力得以平衡。我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)車輛在空載、靜態(tài)下，向左側(cè)和右側(cè)傾斜的最

6、大側(cè)傾穩(wěn)定角：雙層客車不得小于28°；總質(zhì)量為車輛整備質(zhì)量1.2倍以下的的汽車不得小于30°；其它車輛不得小于35°.5.1.3輪胎的側(cè)偏特性1輪胎的側(cè)偏力路面橫向傾斜、側(cè)向風(fēng)或曲線行駛等所產(chǎn)生的離心力，使車輪中心有時(shí)受到側(cè)向力Fy的作用同時(shí)地面對輪胎產(chǎn)生側(cè)向反作用力Y=Fy，F(xiàn)y通常被稱為側(cè)偏力。彈性車輪的側(cè)偏現(xiàn)象2.輪胎側(cè)偏特性側(cè)偏剛度，最大側(cè)偏力越大，汽車極限性能越好，汽車圓周行駛的極限側(cè)向加速度就越高。3.側(cè)偏剛度的影響因素1）輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)輪胎的尺寸、型式和結(jié)構(gòu)對側(cè)偏剛度有顯著影響。尺寸較大的輪胎有較高

7、的側(cè)偏2）輪胎垂直載荷3）輪胎充氣壓力氣壓增加，側(cè)偏剛度增大；但氣壓過高后剛度不再變化。行駛速度對側(cè)偏剛度的影響很小。4）路面狀況路面的附著系數(shù)越大，車輪的側(cè)偏剛度越大。4.車輪外傾對車輪側(cè)偏的影響隨著外傾角的增大，胎面與路面的接觸情況越來越差，因影響側(cè)向附著力而降低了汽車極限性能(降低極限側(cè)向加速度)。摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪外傾角很大，為了保證最大地面?zhèn)认蚍醋饔昧?，摩托車輪胎具有圓形斷面。5.1.4汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性同樣的前輪轉(zhuǎn)角，彈性車輪由于側(cè)偏特性，其轉(zhuǎn)向半徑與剛性車輪轉(zhuǎn)向半徑有差別。汽車表現(xiàn)出的不同的轉(zhuǎn)向特性，稱為汽車

8、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。若，則，稱汽車具有中性轉(zhuǎn)向特性；若，則，稱汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性：若，則，稱汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性；轉(zhuǎn)向靈敏度汽車的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，即是單位前輪轉(zhuǎn)角所引起的橫擺角速度，故又稱轉(zhuǎn)向靈敏度。穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性對汽車操縱穩(wěn)定性的影響1）中性轉(zhuǎn)向當(dāng)有作用于重心的側(cè)向力（側(cè)向風(fēng)或重力的側(cè)向分力）時(shí)，由于，汽車將沿著與X