汽車操縱穩(wěn)定性檢測

汽車操縱穩(wěn)定性檢測第1頁/共36頁2汽車操縱穩(wěn)定性

汽車的操縱穩(wěn)定性是指在駕駛者不感到過分緊張、疲勞的條件下，汽車能遵循駕駛者通過轉向系及轉向車輪給定的方向行駛，且當遭遇外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。為了保證安全行駛，汽車的操縱穩(wěn)定性日益受到重視，成為現(xiàn)代汽車的重要使用性能之一。第2頁/共36頁3

5.1汽車的操縱穩(wěn)定性

5.1.1概述第3頁/共36頁4

汽車瞬態(tài)響應的特點第4頁/共36頁5特點時間上的滯后執(zhí)行上的誤差橫擺角速度的波動進入穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時間第5頁/共36頁6人－車閉路系統(tǒng)

第6頁/共36頁75.1.2輪胎的側偏特性側偏特性主要是指側偏力、回正力矩與側偏角間的關系，它是研究汽車操縱穩(wěn)定性的基礎。第7頁/共36頁8一、輪胎的坐標系第8頁/共36頁9二、輪胎的側偏現(xiàn)象和側偏力－側偏角曲線第9頁/共36頁10第10頁/共36頁11第11頁/共36頁12三、影響側偏特性的因素（1）輪胎的尺寸、形式與結構：扁平率－采用扁平率小的輪胎是提高側偏剛度的主要措施（2）輪胎的垂直載荷：垂直載荷增大后，側偏剛度也增大，但垂直載荷過大時，輪胎產(chǎn)生很大的徑向變形，側偏剛度反有所減少。（3）輪胎的充氣壓力：氣壓增高，側偏剛度也增大。（4）地面切向反作用力。（5）路面及其粗糙程度、干濕狀態(tài)對側偏特性有影響：粗糙的地面最大側偏力大。第12頁/共36頁135.1.3汽車的轉向特性一、穩(wěn)態(tài)轉向特性穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為：第13頁/共36頁14第14頁/共36頁15

1．輪胎氣壓的影響：

2.驅動形式的影響

3．輪胎結構的影響

4．汽車的質量分配與車輪側偏剛度的匹配

5.汽車懸架的影響影響轉向特性的因素

第15頁/共36頁165.1.4汽車的縱翻和側翻

一、汽車不發(fā)生縱向傾覆的條件

汽車在縱向坡道上等速上坡，隨著道路坡度增大，前輪的地面法向反作用力不斷減小。當?shù)缆菲露却蟮揭欢ǔ潭葧r，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，并可能產(chǎn)生縱向翻倒。汽車上坡時，坡度阻力隨坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度時．為克服坡度阻力所需的驅動力超過附著力時，驅動輪將滑轉。

汽車在縱坡上處于靜止狀態(tài)時，縱向不翻倒的極限坡道角αmax為：

tanαmax=b/hg第16頁/共36頁17汽車的縱翻后驅動型汽車的縱向穩(wěn)定性條件：

b/hg>φ前輪驅動型汽車．其縱向穩(wěn)定性條件為：

L>0全輪驅動型汽車，其縱向穩(wěn)定性條件為：

b/hg>φ第17頁/共36頁18二、汽車的側翻

汽車行駛時，常受側向力的作用。側向力有重力的側向分力、離心力、側向風力和不平道路的側向沖擊等多種。汽車在側向力的作用下，如車輪的側向反作用力達到附著力時。汽車將沿側向力的作用方向而滑移。側向力同時將引起左、右車輪法向作用力的改變，當一側車輪的法向反作用力變?yōu)榱銜r，將發(fā)生側向翻車。車速達到ur,致使離心慣性力Fj=Gur2/gR與重力G的合力F的作用線，通過外側車輪與地面的接觸線時，內(nèi)側車輪對路面的載荷為零,汽車將失去操縱并可能側翻。不發(fā)生側翻的臨界車速：

若轉彎車速為us時發(fā)生側滑，應滿足：Gus2/gR=Gφ產(chǎn)生側滑的條件是us<urB/2hg稱為汽車側向穩(wěn)定性系數(shù)。

第18頁/共36頁19汽車的側翻φ<B/2hg一般干燥的瀝青路面的φ值為0.7-0.8。輪距B受車寬小于或等于2.5m的限制，要避免側翻應力求降低質心高度，一般車輛都能滿足要求。只有在裝載貨物質心太高且偏向車廂的一側，或者轉向時車速過高，轉動轉向盤過急，風過大時，就產(chǎn)生側翻。

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轉向輪的擺振與穩(wěn)定

穩(wěn)定性因數(shù)是決定汽車響應的一個重要參數(shù)。在實際當中．汽車沿曲線行駛時，前后軸左、右兩側車輪的垂直載荷要發(fā)生變化．車輪常有外傾角，且由于懸架導向桿系的運動及變形，外傾角也發(fā)生變化。影響行駛系和轉向系零件的使用壽命，因此，分析這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，從而采取相應的措施．具有極其重要的意義。

一、轉向輪的擺振

(一)前軸角振動引起轉向輪擺振

(二)車輪不平衡引起轉向輪擺振

(三)運動干涉引起的擺振

二、轉向輪的穩(wěn)定前面分析的是引起轉向輪擺振的原因，但這些原因不一定就造成轉向輪的擺振，因為轉向輪還有阻止其發(fā)生擺振的穩(wěn)定效應。

穩(wěn)定力矩有

(一)由于主銷內(nèi)傾，垂直反力Z產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩

(二)由于主銷后傾，側向反力y產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩

(三)由于側偏，側向反力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩

(四)由于側偏，切向反力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩

(五)轉向系的摩擦力矩第20頁/共36頁215.2提高操縱穩(wěn)定性的電子控制系統(tǒng)簡介5.2.1四輪轉向系統(tǒng)－4WS5.2.2車輛動力學系統(tǒng)－VDC5.2.3可變力動力轉向系統(tǒng)第21頁/共36頁225.3汽車轉向系的檢測5.3.1車輪定位的檢測前輪定位：前輪外傾前輪前束主銷后傾主銷內(nèi)傾第22頁/共36頁23后輪定位：后輪外傾后輪前束

第23頁/共36頁24四輪定位儀器的結構、工作原理及使用第24頁/共36頁25第25頁/共36頁26第26頁/共36頁27第27頁/共36頁28第28頁/共36頁29

側滑檢測

為保證汽車轉向車輪無橫向滑移的直線滾動，要求車輪外傾角和車輪前束有適當配合，當車輪前束與車輪外傾角匹配不當時，車輪就可能在直線行駛過程中不作純滾動，產(chǎn)生側向滑移現(xiàn)象。一.汽車車輪側滑檢驗臺的結構與工作原理

(一)汽車車輪側滑檢驗臺的結構側滑臺是使汽車在滑動板上駛過時，用測量滑動板左右移動量的方法來測量車輪側滑量的大小和方向，并判斷是否合格的一種檢測設備。目前，在國內(nèi)側滑臺有單板式側滑臺和雙板聯(lián)動式側滑臺。第29頁/共36頁30(二)側滑臺的工作原理

雙板聯(lián)動式側滑臺的工作原理如下。

1)滑動板僅受到車輪外傾角的作用；

2)滑動板僅受到車輪前束的作用；

3)滑動板受到車輪外傾角和前束角的同時作用。

(1)若前進時的側滑量A大于一定的正數(shù)，后退時的側滑量B大于另一正數(shù)，則側滑主要是由外傾所引起的。

(2)前進時的側滑量A小于一定的負數(shù)，后退時的側滑量B大于某一正數(shù)，則側滑主要由前束所引起。

(3)外傾角引起的側滑量Sa=(A-B)／2。前束所引起的側滑量：St=(A-B)／2。第30頁/共36頁31第31頁/共36頁32雙板聯(lián)動式側滑臺的結構

雙板聯(lián)動式側滑臺的結構如下，由機械部分、測量裝置、指示裝置等幾部分組成。機械部分包括：左右滑動板、雙搖臂杠桿機構、回位裝置、導向和限位裝置等。

第32頁/共36頁33側滑臺的使用

不同型號的側滑臺，其使用方法有所區(qū)別，應根據(jù)使用說明書制訂操作規(guī)程，一般都應進行如下工作：

1．檢測前的準備

2．檢測步驟

(1)松開滑動板的鎖止手柄，接通電源。

(2)汽車以3-5km/h的低速垂直地使被測車輪通過滑動板。速度過高會因為板的慣性力和儀表的動態(tài)響應遲滯而影響測量精度；速度過低也會引起失真誤差。

(3)當被測車輪從滑板上完全通過時，察看指示儀表，讀取最大值，注意記下滑動板的運動方向，即區(qū)別滑動板是向內(nèi)還是向外滑動。進行記錄時，應遵循如下約定：滑動板向外側滑動，側滑量記為負值，表示車輪向內(nèi)側滑動(即IN)；滑動板向內(nèi)側滑動，側滑量記為正值，表示車輪向外側滑動(即OUT)。

(4)檢測結束后，鎖止滑動板，切斷電源。第33頁/共36頁34側滑臺的使用

3．檢測時的注意事項

(1)不允許超過容許噸位的汽車駛入側滑臺，以防壓壞或損傷易損機件。

(2)不允許汽車在側滑臺上轉向或