汽车使用性能与检测 情境5 汽车操纵稳定性与检测

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1、情境五汽车操纵稳定性与检测根据道路及交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。在出现意外情况时，驾驶者还要做出紧急的转向操作，以避免事故。此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。汽车能够按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。以上的性能都可以由汽车操纵稳定性进行解释，汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶操作的方便程度，而且也是决定汽车高速行驶安全的一个重要性能。情境描述：任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标情境五汽车操纵稳定性与检测任务一：

2、操纵稳定性的研究对象与评价指标1.转向盘角阶跃输入下的时域响应2.汽车操纵稳定性试验的评价方法任务目标：一、人-车系统任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标人-车系统是一个闭路系统。二、评价物理参量任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应随时间而变化的特性称为时域响应特性。转向盘输入有角位移输入和力矩输入。外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向力。三、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标车辆坐标系X方向：前进、倒驶绕X轴的转动：侧倾运动Y方向：侧向运动绕Y轴的转动：俯仰运

3、动Z方向：垂直运动绕Z轴的转动：横摆运动与操纵稳定性有关的主要运动参量：横摆角速度、侧向速度、侧向加速度等等。三、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标稳态响应：汽车的时域响应不随时间变化；其特性通常可分为：不足转向、中性转向、过多转向三种。三、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标瞬态响应：汽车的时域响应随时间变化。图为方向盘阶跃输入下的汽车瞬态响应，汽车的瞬态响应汽车二阶惯性环节特点：时间上的滞后；横摆角速度超调；横摆角速度的波动；进入稳态要经历时间。四、试验方法及评价指标任务一：

4、操纵稳定性的研究对象与评价指标汽车操纵稳定性的两种评价方法方向盘阶跃输入下进入的稳态响应评价稳态横摆增益曲线、横摆角速度增益（又称为转向灵敏度）、稳定性因数K。客观评价法通过测试仪器测出表征性能的物理参量如横摆加速度、侧向加速度、侧倾角及转向力等来评价操纵稳定性的方法。主观评价法让试验者根据自己的感觉进行评价，按规定的项目和评分方法进行评价。任务一：操纵稳定性的研究对象与评价指标1．什么是汽车的操纵稳定性？2．简述汽车操纵稳定性的基本内容及评价所用的物理量。3．转向盘角阶跃输入下的时域响应包括哪两个方面？分别解释它们的含义。4．什么是横摆角速度频率响应特性？5．汽

5、车操纵稳定性试验评价有哪几种方法？各有何特点？6．评价汽车操纵稳定性的特性曲线与评价指标主要有哪几个参数？任务思考任务二：轮胎的侧偏特性情境五汽车操纵稳定性与检测1.轮胎的侧偏特性2.轮胎的侧偏特性的影响因素3.回正力矩的影响因素任务目标：任务二：轮胎的侧偏特性一、轮胎的坐标系任务二：轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性主要是指侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系。是研究操纵稳定性的基础。1）轮胎的坐标系2）轮胎的侧偏现象和侧偏力—侧偏角曲线3）轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响4）回正力矩—绕OZ轴的力矩二、轮胎的侧偏现象与侧偏力-侧偏角曲线任务二：轮胎的侧偏特性侧偏力：

6、地面给车轮的侧向反作用力。刚性轮当车轮有侧向力作用时，当FY没有达到附着极限时，车轮与地面没有滑动，车轮仍沿车身平面cc的方向行驶。当FY达到附着极限时，车轮与地面有滑动，车轮有侧向行驶。二、轮胎的侧偏现象与侧偏力-侧偏角曲线任务二：轮胎的侧偏特性侧偏现象：当车轮有侧向力作用时，FY没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面的方向。这就是轮胎的侧偏现象。弹性轮胎在侧性力作用时的运动状态二、轮胎的侧偏现象与侧偏力-侧偏角曲线任务二：轮胎的侧偏特性侧偏特性曲线：描述侧偏力—侧偏角关系的曲线轮胎的最大侧偏力取决于附着条件，即垂直载荷，轮胎花纹、材料、结构尺寸、充气压

7、力，路面的材料、结构、潮湿程度以及车轮的外倾角等。一般而言，最大侧偏力越大，汽车的极限性能越好。称为侧偏角，k称为侧偏刚度。在曲线线性段：三、轮胎结构、使用条件对侧偏特性的影响任务二：轮胎的侧偏特性轮胎扁平率（H/B）对侧偏特性的影响。三、轮胎结构、使用条件对侧偏特性的影响任务二：轮胎的侧偏特性轮胎的垂直载荷对侧偏特性的影响侧偏刚度随垂直载荷的增大而增大，但垂直载荷过大，侧偏刚度反而会减小。三、轮胎结构、使用条件对侧偏特性的影响任务二：轮胎的侧偏特性轮胎气压对侧偏特性的影响气压增大，侧偏刚度增大，但气压过高，侧偏刚度不再变化。三、轮胎结构、使用条件对侧偏特性的

8、影响任务二