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1、阿克曼原理与矩形化转向梯形设计长春汽车研究所姜明国陆波AbstractInthispapertheinflueneeoffrontwheelalignmentuponthesteeringbehaviorIl15stueteaidoteprineipleoeeraneeanis,tensoenewvieointsanet-didbyhfhfAkmmhmhmwpdmhose.dindsigningthemeehanismareProPosedTheresultsoftestsshowthattheviewPointsa
2、ndetosentionentspaperaveapplieaevaueinenaneingmaneuveratyootorve-mhdmdihihbllhbilifmhieesanrovne.ldimpigthsoeialandeeonomiealbenefitsofautomotivetransportation,,【摘要】以阿克曼理论为基础分析了汽车前轮定位参数对阿克曼理论转向特性的影响提出了一些新的设计观点和设计方法。试验表明,本文所提出的设计观点和设计方法,在提高汽车操纵性能及,。汽车运输的社会经济效益方面
3、有着一定的应用价值主:题词汽车转向梯形设计eors:utooe,eonae,esnKyWdAmbilTiRdLikgDi只,、运动轨迹都必须完全符合它的自然运动轨一阿克曼原理,迹从而保证轮胎与地面间处于纯滚动而无。阿克:曼原理的基本观点是汽车在行驶滑移现象,(直线行驶和转弯行驶)过程中每个车轮的,利用压力波法及其计算程序对cA61oZ汽油机各缸充气效率进行了测量与计算。图9所示为该机节气门全开、转速为30rn尸、。,0o/mi时第3缸尸尸的测量结果图9中纵坐标上的标线(虚线)为进气总管的平均压力线;横坐标上的标线(虚
4、线)为上止点、、。下止点进(排)气门开启角度等本文测试时所取进气歧管测量截面距进气门座处约为,15omm由于进气压力波由进气门座处向测,量截面的传播需要一定时间所以测量截面图9进气歧管及缸内压力波形处的压力波对于气门座处的压力波有一定的图10是CA61oZ汽油机节气门3/4开,,,度时三种转速下各缸充气效率的测量结果相位迟后在计算时应给予考虑将其相对于,气缸压力提前6nZ/a(l为进气歧管测量截面图11是该机节气门1/4开度和3/4开度时,到进气a门座处的距离为进气管内的音计算各缸充气效率所得平均值与整机充气效。,速
5、)。率实测值的对比情况从图n可见计算平,均值与整机实测值随转速的变化规律相同,。特别是在低速范围内两者的符合程度更好(下转第46页)汽车技术1.阿克曼理论转向特性梯形参数是可行的。,以图1所示的两轴车为例阿克曼理论,、转向特性是以汽车前轮定位角都等于零行走系统为刚性、汽车行驶过程中无侧向力为假设条件的。二〕.狱卜了’公户/八IBD)任J图2汉卜图1一一一一:该转向特性的特点为¹汽车直线行驶,,图3时4个车轮的轴线都互相平行而且垂直于,汽;车纵向中心面º汽车在转向行驶过程中.硬牌挥众全部车轮都必须绕一个瞬时中心点做
6、圆周滚,,J0动而且前内轮与前外轮的转角应满足下面:关系式Kctg户一ctga=I(l)式中月汽车前外轮转角a—汽车前内轮转角—10203040。K—两主销中心距内轮转角()L轴距图4..2.阿—克曼梯形1理论转向特性曲线2梯形特性曲线阿克曼梯形即为满足阿克曼理论转向特二、前轮定位参数及特性对转向梯,。性的四连杆机构其底角Q(见图2)由下式形设计的影响:确定.,,.、1~一14L前轮外倾特性对阿克曼理论转向特性。一‘Q“一t“g(二若二)z(、2一)飞6K的影响..m一。5140其梯形臂的作用长度。n一。15K图所
7、示是主销内倾角为时的汽车阿克曼梯形是一个如图3所示的平面梯前轮外倾特性。它直接影响阿克曼理论转向,:;。形其特性为¹风一f(a)º梯形上底长度特性式(1)当汽车前轮转角关系完全符合阿,AB与两主销中心距及两主销中心线穿地点克曼理论转向特性式(1)时由于受前轮外倾,之距完全一致。的影响使汽车前轮的自然运动轨迹与实际,。,图4给出了阿克曼梯形特性曲线与阿克运动轨迹不吻合如图6所示因此要想满,、曼理论转向特性曲线的对比情况。从图中可足阿克曼原理的要求必须减少内外轮的转,:见,,角差即汽车理论转向特性应为两条曲线基本重合表明
8、用上述方法确定1994年第5期一17一。‘g(尹一△夕,‘g(a+△a)一(3)一令、其中△a△夕为汽车前内轮和前外轮瞬时外、倾角的函数。、扩户6。~份上丫_丫_必硬肇抓‘一代“、~一、产碑/D、_一内轮dU,o一1占l图7外轮。汽J,J1月唾1八一权水契占气001020304050。车轮转角()图5010203040内轮转角。)(图81
