1、5.4 汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關系,這里1， 2等于Fy1/k1， Fy2/k2。這里k1，k2是假定輪胎垂直載荷不變、外傾角為0、且側偏角較小時的側偏剛度，是一種簡化的模型。實際上和許多其他因素有關：輪胎垂直載荷；外傾角；懸架導向桿系變形、車身側傾等。故汽車輪胎的實際總側偏角應為：,=彈性側偏角（考慮了輪胎垂直載荷和外傾角） +車身側傾轉向角+懸架導向桿系變形轉向角。 也就是說，側偏角不但和輪胎特性與載荷有關，而且與汽車懸架、轉向系有關。,一、汽車的側傾,（一）車廂側傾軸,車廂相對地面轉動的瞬時軸線稱為車廂側傾軸。它與前后軸處的垂直斷面的交點稱為前、后側傾中心。它由懸架導向機構決定，可由圖解

2、或實驗求得。,無側向力,有側向力,麥弗遜式獨立懸架三維圖,（二）懸架的角剛度,1. 懸架的線剛度,2. 懸架的角剛度,用等效彈簧求懸架側傾角剛度,設懸架單側線剛度為 ,車廂的彈性恢復力矩為,側傾角剛度為：,汽車總的懸架側傾角剛度,汽車總的側傾角剛度=前后側傾角剛度+橫向穩(wěn)定桿角剛度。 實際轎車的前側傾角剛度為300-1200 Nm/ ()。后側傾角剛度為180-700Nm/ () 。,（三）車廂的側傾角,車廂側傾角指車廂繞側傾軸的轉角，它是影響汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要參數。它也影響乘員感覺，車廂側傾角過大，乘員會很不舒適。側傾角過小，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

3、感。,式中，M r是側傾力矩，K r是懸架總的側傾角剛度。 側傾力矩由下列三部分組成：,1.懸掛質量離心力引起的側傾力矩,式中，ay是側向加速度(g) ，Gs是懸掛重量(N)。 從圖中看到，F(xiàn)sy引起的側傾力矩為,汽車作穩(wěn)態(tài)行駛時，懸掛質量ms的離心力為,式中，h是懸掛質心到側傾軸的距離。,懸掛質量離心力引起的側傾力矩,側傾后懸掛質量重力引起的側傾力矩,2. 側傾后懸掛質量重力引起的側傾力矩,式中，e是側傾后懸掛質心偏移距離。,從圖中有,3.獨立懸架非懸掛質量離心力引起的側傾力矩,式中，F(xiàn)r是鉸鏈處的反作用力。,對圖中G點取力矩，有,即,從圖中有,故,車廂側傾角計算,式中，M r是側傾力矩，K

4、 r是懸架總的側傾角剛度。,二、垂直載荷重分配及對穩(wěn)態(tài)特性的影響,側傾時前后左右車輪垂直載荷的變化,1. 側頃時垂直載荷重分配,式中,側頃時前左輪垂直載荷變化量為,Fz1l 側頃時前左輪垂直載荷變化量 Fsy車廂上作用的離心力 bs 車廂質心到后軸的水平距離,L 軸距 h1前側頃中心離地高度 K r1 前懸架側頃角剛度 K r 汽車總側頃角剛度 M r 作用在車廂的外側頃力矩之和Fu1y前簧下質量產生的離心力 hu1前簧下質心離地高度 B1 前輪距,從上式可知，車廂作用的離心力越大(Fsy大)，或質心越靠前(bs 大)，或前側頃中心越高 (h1大) ，或前懸架側頃角剛度占總側頃角剛度比例越高 (K r1 / K r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,2. 側頃時垂直載荷變動對側偏剛度和穩(wěn)態(tài)特性的影響,無側向力時，左右輪垂直載荷W0都對應于側偏剛度k0，左右輪側偏角都為： ，式中Fy為左右輪側偏力之和。 汽車轉彎受到側向力時，設左右輪垂直載荷變化為W，內外輪的側偏剛度分別為kl，kr。但內外輪的側偏角相同,式中,是左右輪垂直載荷變動時的平均側偏剛度。從圖可知，,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向。,K增大，不足轉向量增大。 反之，如左右后輪垂直載荷變動較大