《汽车行驶安全性能》ppt课件

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1、汽车行驶安全性能第一节概述一、汽车行驶安全性包含的内容操纵稳定性：司机在不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车按司机给定的方向稳定行驶的能力，以及对企图改变行驶方向的外界干扰的抵抗能力。（如：地面不平、坡道、侧向风大等）因为：（1）操纵方便性和安全行驶性是高速车辆的生命线。（2）现代车速的日益上升。所以：汽车的操纵稳定性得到高度重视。例：普通汽车的最高车速=100km/h轿车的车速≧200km/h跑车的车速≧300km/h第二节轮胎的侧偏特性一、轮胎的侧偏现象侧向力Fy：1、路面横向倾斜2、横向风（侧向风）3、曲线行驶时的惯性力因为：弹性轮胎在侧向力Fy的作用下会

2、产生侧向变形。所以：车轮滚动时，轮心速度方向沿Fy的方向发生偏转，与车轮平面成一夹角→αα=轮胎的侧偏角侧向变形图FyA3A2A1A2’A3’α道路附着极限A1’侧偏特性图Fy侧向力子午线胎普通斜交线胎zφ4º8º12ºα侧偏特性：1、随侧向力Fy的加大，α线性关系上升（4°以内）。2、Fy增至一定程度时，轮胎印痕后部滑移，α剧烈上升。当Fy=zφ时（附着极限），（1）α=10°时达到最大值。（2）车轮处于侧滑状态。k=轮胎的侧偏刚度(N/(0))或(N/rad)当α在不超过4—5°时，Fy=kαk值上升，可以减少Fy对轮心运动方向的干扰。良好路面上，常见的侧

3、向力Fy是转弯时的离心力Fj。1、一般情况：α<4——5°时，（向心加速度<0.4g）所以：Fy与α是线性关系。Fy=kα2、高速急转弯时，α=4—8°（轮胎有吱吱响声）二、侧偏特性的影响因素1、尺寸、型式、结构参数的影响。因为：尺寸大，承载能力大，帘布层多，充气压力高。所以：侧偏刚度k大，α较小。子午线轮胎接地面积大，k值高；钢丝子午线胎比尼龙子午线胎k大。2、轮胎扁平率=轮胎断面高H/轮胎断面宽B减少扁平率（接地面宽），可提高k，早期轮胎扁平率=100%，如扁平率为50%的k比扁平率80%的k提高70%。3、因为：子午线轮胎接地面比普通斜交胎宽。所以：k大

4、。钢丝子午线胎k更大。4、随垂直载荷的上升，k上升，（kmax时的垂直载荷=额定载荷的1.5倍）。垂直载荷太大（轮胎与地面接触区的压力极不均匀），k反而下降。5、切向力消耗地面附着力，随轮胎切向力（制动力Fu，驱动力Ft）的上升，k下降，且能承受的Fy减少。6、充气压力上升，k上升，但气压过高后，k不再上升。7、路面粗糙程度、干湿状况对k有影响。第三节刚性轮转向的几何关系注：d=主销之间的距离δ。=前外轮转角δI=前内轮转角δ=前轮转向角刚性车轮的转向简图：LdBR0δ。δAVδδiCtgδ。=邻/对=（R。+0.5d）/LCtgδi=(R。-0.5d)/L两

5、试相减得：Ctgδ。-Ctgδi=d/L转向半径：因为：tgδ=L/R。所以：R。=L/tgδδ=0.5（δ。+δi）—前轮转向角。当前轮转向角不大时，tgδ≈δ所以：R。=L/tgδ即R。=L/δ（此时δ用弧度为单位）第四节弹性车轮的稳态转向特性一、用侧偏角表示转向特性弹性车轮的汽车稳态等速圆周运动因为：离心惯性力Fj，所以：前后轮均受到Fy的作用，产生侧偏角α1、α2刚性轮与弹性轮图LBα2VB'VBEAVA'VARδ-α1α20'0R。δα1δFy刚性轮时：VA;VB转向中心为0；弹性轮时：VA';VB'转向中心为0'。tgα2=BE/R，tg（δ-α1

6、）=AE/R两式相加得：tgα2+tg（δ-α1）=（BE+AE）/R=L/R所以：R=L/[tg（δ-α1）+tgα2]当δ较小时：tgδ≈δδ-α1+α2=δ-（α1-α2）R=L/[δ-（α1-α2）]R。=L/δ如果：α1=α2，则：R=R。=L/δ，称汽车具有中性转向特性。如果：α1>α2，则：R>R。称汽车具有不足转向特性。如果：α1<α2，则：R

7、中心线行驶，应向FY相反方向打方向盘，再回正，才能直行。2、不足转向α1>α2O'VBα2FYFjxFjFjYα1VAVFY因为在同样FY作用下α1>α2，所以汽车绕O1转动，转向离心力FJY与FY方向相反，起到阻止侧偏的作用。产生的α1、α2较小，汽车偏离直行方向不严重，当FY消失后，FJY可使汽车自动回正。所以：具有不足转向特性的汽车在受到Fy干扰时，具有良好的直行能力，操纵稳定性好。3、过多转向特性α1<α2图α2α1VAAFjyFjFjxFyVVBO’因为：在同样FY作用下，产生α1<α2。所以：汽车圆周运动产生的转向离心力Fjy与Fy方向相同。加剧侧

8、偏现象使α1和α2值都增大，使α1-α