汽车操纵稳定性试验。朱清源.ppt

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1、汽车操纵稳定性试验汽车操纵稳定性分为两个方面：一是操纵性；二是稳定性。1)操纵性：指汽车能够确切地响应驾驶员转向指令的能力；2)稳定性：指汽车受到外界扰动(路面扰动或阵风扰动)后恢复原来运动状态的能力。两者很难截然分开，稳定性的好坏可直接影响操纵性的好坏，反之亦然，因此，把两者统称为操纵稳定性。随着车速的不断提高，汽车操纵稳定性对汽车行车安全性的影响越来越大，成为汽车的重要性能之一。操纵稳定性不好的汽车可表现为“高速发飘”、“响应迟钝”、“丧失路感”和“丧失控制”等。我国《汽车操纵稳定性试验方法》标准和《汽车操纵稳定性指标限值与评

2、价方法》中规定汽车操纵稳定性试验包括：稳态回转试验、转向瞬态响应试验、转向瞬态转向试验、转向回正性试验、转向轻便性试验、蛇形试验等。常用的汽车操纵稳定性试验仪器有：1）陀螺仪：用于汽车运动状态下测动态参数，如汽车行进方位角、汽车横摆角速度、车身侧倾角及纵倾角等；2）光束水准车轮定位仪：测车轮外倾角、主销内倾角、主销外倾角、车轮前束、车轮最大转角及转角差；3）车辆动态测试仪：测汽车横摆角速度、车身侧倾角及纵倾角、汽车横向加速度与纵向加速度等运动参数；4）力矩及转角仪：测转向盘转角或力矩；5）五轮仪、磁带机等。稳态回转试验1）试验目的

3、：测定汽车的稳态转向特性及车身侧倾特性；2）试验方法：定转向盘转角连续加速法和定转弯半径法。1．定转向盘转角连续加速法为了试验有可比性，消除了初始圆周半径对稳态回转试验的影响，我国规定初始圆周半径R0=15m，纵向加速度不得大于0.25m/s2，侧向加速度达到6.5m/s2为止，记录不同采样时刻时的车速与汽车横摆角速度，并进行数据处理绘制。(1)Ri/R0—ay曲线汽车瞬时转向半径为Ri=Vi/ri，其中：Vi为i时刻的车速，m/s；ri为i时刻的横摆角速度的瞬时值，rad/s。由于汽车的横向加速度与向心加速度相差甚小，在数据处理

4、中，用向心加速度代替横向加速度完全可以满足精度要求，故各时刻的横向加速度可按下式计算：(11—21)式中：以ayi为汽车在i时刻的横向加速度，m/s2；R0为初始圆周半径，R0=l5m。这样可以计算出数组Ri/R0、ayi的数值，据此绘制汽车转弯半径比Ri/R0与横向加速度ay的关系曲线。(2)(δ1-δ2)—ay曲线汽车高速转向时汽车的瞬时回转半径Ri和某瞬时前后桥综合侧偏角之差δ1-δ2(°)具有以下关系：(11—22)式中：L为汽车轴距。根据前面计算的ay值，就可以绘制出(δ1-δ2)—ay曲线。2．定转弯半径法定转弯半径法

5、的转弯半径为30m，试验时转弯半径不变，以不同车速通过时，靠调整方向盘转角来保证汽车沿固定转弯半径运动，测出车速与方向盘转角，并绘制θ—ay曲线。转向盘转角θ可直接利用时间历程曲线进行采样，而后乘以标定系数即可求得。侧向加速度ay可采用下述两种方法之一求得。(1)计算法利用下式直接计算出侧向加速度ay，即：(11—23)式中：V为汽车前进速度，m/s；r为汽车横摆角速度，rad/s。(2)用侧向加速度计测量3．定转向盘转角连续加速法与定转弯半径法的关系利用定转弯半径法也可求出汽车前、后桥综合侧偏角之差与侧向加速度的关系，进而绘制出

6、(δ1-δ2)—ay曲线。侧向加速度ay仍可利用上述方法求之，下面介绍利用定转弯半径法求汽车前后桥综合侧偏角之差的求取方法。回转半径R与前后桥综合侧偏角之差的关系为：（11—24)式中：i为转向系总传动比。当车速为零时，θ=θ0，δ1-δ2=0，由式(11—24)得转向系总传动比为：(11—25)将式(11—25)代入R中，整理得：(11—26)可利用式(11—26)求出前后桥综合侧偏角之差（δ1-δ2）值，而后即可绘制出(δ1-δ2)—ay曲线。4．转向特性的判别(1)中性转向：在车速一定而改变横向加速度时，若名义转向角的斜率等

7、于阿克曼转角的斜率，则该汽车的转向特性为中性转向特性，简写为NS。在试验中，若汽车的回转半径不随车速的改变而变化(定转向盘转角连续加速法试验)或者转向盘转角不随侧向加速度的增大而增大(定转弯半径法)，则被试汽车的转向特性为中性转向特性(图11.12)。(2)不足转向：在车速一定而改变横向加速度，若名义转向角的斜率大于阿克曼转角的斜率，则该汽车的转向特性为不足转向特性，简写为US。在试验中，若汽车的回转半径随车速的升高而增大(定转向盘转角连续加速法)或者转向盘转角随侧向加速度的增大而增大(定转弯半径法)，则被试汽车的转向特性为不足转

8、向特性(图11.12)。(3)过度转向：在车速一定而改变横向加速度时，若名义转向角的斜率小于阿克曼转角的斜率，则该汽车的转向特性为过度转向特性，简写为OS。在试验中，若汽车的回转半径随车速的升高而减小(定转向盘转角连续加速法)或者转向盘转角随侧向加