5.4汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系

這里

1，2等于Fy1/k1，F(xiàn)y2/k2。這里k1，k2是假定輪胎垂直載荷不變、外傾角為0、且側(cè)偏角較小時的側(cè)偏剛度，是一種簡化的模型。實際上和許多其他因素有關(guān)：輪胎垂直載荷；外傾角；懸架導向桿系變形、車身側(cè)傾等。故汽車輪胎的實際總側(cè)偏角應為：5.4汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系這里1，1汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件2

=彈性側(cè)偏角（考慮了輪胎垂直載荷和外傾角）+車身側(cè)傾轉(zhuǎn)向角+懸架導向桿系變形轉(zhuǎn)向角。也就是說，側(cè)偏角不但和輪胎特性與載荷有關(guān)，而且與汽車懸架、轉(zhuǎn)向系有關(guān)。=彈性側(cè)偏角（考慮了輪胎垂直載荷和外傾角）+車身側(cè)傾轉(zhuǎn)3一、汽車的側(cè)傾（一）車廂側(cè)傾軸

車廂相對地面轉(zhuǎn)動的瞬時軸線稱為車廂側(cè)傾軸。它與前后軸處的垂直斷面的交點稱為前、后側(cè)傾中心。它由懸架導向機構(gòu)決定，可由圖解或?qū)嶒炃蟮?。一、汽車的?cè)傾（一）車廂側(cè)傾軸車廂相對地面轉(zhuǎn)4無側(cè)向力有側(cè)向力無側(cè)向力有側(cè)向力5汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件6汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件7汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件8麥弗遜式獨立懸架三維圖麥弗遜式獨立懸架三維圖9（二）懸架的角剛度（二）懸架的角剛度101.懸架的線剛度1.懸架的線剛度11汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件12汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件132.懸架的角剛度2.懸架的角剛度14汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件15用等效彈簧求懸架側(cè)傾角剛度

設(shè)懸架單側(cè)線剛度為,車廂的彈性恢復力矩為側(cè)傾角剛度為：用等效彈簧求懸架側(cè)傾角剛度設(shè)懸架單側(cè)線剛度為,16汽車總的懸架側(cè)傾角剛度汽車總的側(cè)傾角剛度=前后側(cè)傾角剛度+橫向穩(wěn)定桿角剛度。實際轎車的前側(cè)傾角剛度為300-1200Nm/(°)。后側(cè)傾角剛度為180-700Nm/(°)。汽車總的懸架側(cè)傾角剛度汽車總的側(cè)傾角剛度=前后側(cè)傾角剛度+橫17（三）車廂的側(cè)傾角

車廂側(cè)傾角指車廂繞側(cè)傾軸的轉(zhuǎn)角，它是影響汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)。它也影響乘員感覺，車廂側(cè)傾角過大，乘員會很不舒適。側(cè)傾角過小，平順性差，凸凹不平路面對汽車單邊沖擊很大，同時會影響駕駛員路感。（三）車廂的側(cè)傾角車廂側(cè)傾角指車廂繞側(cè)傾軸的轉(zhuǎn)角，18式中，Mr是側(cè)傾力矩，K

r是懸架總的側(cè)傾角剛度。側(cè)傾力矩由下列三部分組成：式中，Mr是側(cè)傾力矩，Kr是懸架總的側(cè)傾角剛度。191.懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩式中，ay是側(cè)向加速度(g)，Gs是懸掛重量(N)。從圖中看到，F(xiàn)sy引起的側(cè)傾力矩為汽車作穩(wěn)態(tài)行駛時，懸掛質(zhì)量ms的離心力為式中，h是懸掛質(zhì)心到側(cè)傾軸的距離。1.懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩式中，ay是側(cè)向加速度(g)20懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩21側(cè)傾后懸掛質(zhì)量重力引起的側(cè)傾力矩側(cè)傾后懸掛質(zhì)量重力引起的側(cè)傾力矩222.側(cè)傾后懸掛質(zhì)量重力引起的側(cè)傾力矩式中，e是側(cè)傾后懸掛質(zhì)心偏移距離。從圖中有2.側(cè)傾后懸掛質(zhì)量重力引起的側(cè)傾力矩式中，e是側(cè)傾后懸掛質(zhì)23汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件243.獨立懸架非懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩式中，F(xiàn)r是鉸鏈處的反作用力。對圖中G點取力矩，有即3.獨立懸架非懸掛質(zhì)量離心力引起的側(cè)傾力矩式中，F(xiàn)r是鉸鏈處25汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件26從圖中有故從圖中有故27車廂側(cè)傾角計算式中，Mr是側(cè)傾力矩，K

r是懸架總的側(cè)傾角剛度。車廂側(cè)傾角計算式中，Mr是側(cè)傾力矩，Kr是懸架總的側(cè)28二、垂直載荷重分配及對穩(wěn)態(tài)特性的影響二、垂直載荷重分配及對穩(wěn)態(tài)特性的影響29側(cè)傾時前后左右車輪垂直載荷的變化側(cè)傾時前后左右車輪垂直載荷的變化301.側(cè)頃時垂直載荷重分配式中側(cè)頃時前左輪垂直載荷變化量為

Fz1l—側(cè)頃時前左輪垂直載荷變化量Fsy—車廂上作用的離心力bs—車廂質(zhì)心到后軸的水平距離L

—軸距h1—前側(cè)頃中心離地高度Kr1

—前懸架側(cè)頃角剛度

Kr

—汽車總側(cè)頃角剛度Mr

—作用在車廂的外側(cè)頃力矩之和Fu1y—前簧下質(zhì)量產(chǎn)生的離心力hu1—前簧下質(zhì)心離地高度B1

—前輪距1.側(cè)頃時垂直載荷重分配式中側(cè)頃時前左輪垂直載荷變化量為31

從上式可知，車廂作用的離心力越大(Fsy大)，或質(zhì)心越靠前(bs

大)，或前側(cè)頃中心越高(h1大)，或前懸架側(cè)頃角剛度占總側(cè)頃角剛度比例越高(Kr1

/

Kr大)，或前輪距越小，則前左輪垂直載荷變化量就越大。

對前右輪，有：

Fz1r=-

Fz1l從上式可知，車廂作用的離心力越大(Fsy大)322.側(cè)頃時垂直載荷變動對側(cè)偏剛度和穩(wěn)態(tài)特性的影響

無側(cè)向力時，左右輪垂直載荷W0都對應于側(cè)偏剛度k0，左右輪側(cè)偏角都為：，式中Fy為左右輪側(cè)偏力之和。汽車轉(zhuǎn)彎受到側(cè)向力時，設(shè)左右輪垂直載荷變化為

W，內(nèi)外輪的側(cè)偏剛度分別為kl，kr。但內(nèi)外輪的側(cè)偏角相同2.側(cè)頃時垂直載荷變動對側(cè)偏剛度和穩(wěn)態(tài)特性的影響33汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系37張課件34式中是左右輪垂直載荷變動時的平均側(cè)偏剛度。從圖可知，式中是左右輪垂直載荷變動時的平均側(cè)偏剛度。從圖可知，35

增加前懸架角剛度或減少后懸架角剛度，會使前輪垂直載荷變化量增大，從而增加汽車不足轉(zhuǎn)向。K增大，不足轉(zhuǎn)向量增大。反之，如左右后輪垂直載荷變動較大時，則|k2