第五章_汽车操纵稳定性ppt课件.ppt

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1、第五章汽车的操纵稳定性概述汽车行驶稳定性轮胎侧偏特性汽车操纵特性汽车转向轮振动与稳定§5-1概述一、汽车操纵稳定性定义汽车操纵稳定性是指汽车在行驶过程中，能遵循驾驶员给定的行驶方向行驶，且受各种外部干扰尚能保持稳定行驶的能力。汽车的操纵稳定性包括操纵性和稳定性。汽车操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶者转向指令的能力；而稳定性是指汽车抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力，或汽车受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力。通常，汽车操纵性和稳定性两者关系密切，若汽车操纵性变坏，则汽车容易产生侧滑、翻车而失去稳定性；而汽车稳

2、定性变坏，则汽车又难以操纵直接影响操纵性。实际上两者难以截然分开，因此，常统称为汽车的操纵稳定性。汽车的操纵稳定性不仅影响汽车驾驶的操纵方便程度，而且还决定着高速汽车的行车安全，所以人们称汽车操纵稳定性是高速车辆的生命线。随着汽车保有量的增加和汽车车速的提高，汽车的操纵稳定性越来越重要，已成为现代汽车的主要使用性能之一。§5-1概述“飘”—汽车自己改变方向。升力或转向系、轮胎、悬架等问题。“反应迟钝”—转向反映慢。传动比太大。“晃”—左右摇摆，行驶方向难于稳定。“丧失路感”—操纵稳定性不好的汽车在高速或急剧

3、转向时会丧失路感，导致驾驶员判断的困难。“失控”—某些工况下汽车不能控制方向。制动时无法转向,甩尾，侧滑，侧翻。操纵稳定性不好的具体表现二、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应1.车辆坐标系和汽车主要运动形式z2.汽车的时域响应汽车瞬态响应转向盘角阶跃输入下的瞬态响应：等速直线行驶和等速圆周行驶两个稳态运动之间的过渡过程所对应的瞬间运动响应。汽车的时域响应转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应：等速直线行驶，急剧转动转向盘，然后维持转角不变，即对汽车施以转向盘角阶跃输入，汽车经短暂的过渡过程后进入等速圆周行驶

4、工况。汽车稳态响应汽车稳态响应汽车的时域响应汽车时域响应是把汽车作为开环控制系统的控制特性。驾驶员－汽车系统是一个闭环控制系统：在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向盘使汽车做转向运动。路面的凹凸不平、侧风、偏载等影响汽车的行驶。驾驶员根据道路、交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出参数），经过头脑的分析、判断（反馈），修正其对转向盘的操纵。如此不断地反复循环，操纵汽车行驶前进。三、人--车闭环系统四、汽车操纵稳定性评价方法汽车试验的两种评价方法客观评价法客观评价法是通过仪器测出表征性能的

5、物理量来评价操纵稳定性的方法，它能通过分析求出其与汽车结构参数间的关系。主观评价法主观评价法就是感觉评价。考虑到了人的感觉，能发现仪器不能测试出的现象，是操纵稳定性的最终评价方法，但很难给出定量评价数据。汽车操纵稳定性评价方法汽车操纵稳定性评价方法一、侧向稳定性侧向稳定性是指汽车抵抗侧翻和侧滑的能力。1.侧向稳定性条件若汽车转弯行驶满足一定条件，则不会产生侧向翻车和滑移。不侧滑的最高车速设汽车在弯道行驶时，不发生侧向滑移的最高车速为§5—2汽车行驶稳定性侧向稳定性画受力图分析（汽车在横向坡度角为β的路面等速

6、向右转向行驶）侧向稳定性汽车在侧向坡道上行驶侧滑的临界条件Fyl=Fzlφ、Fyr=Fzrφ或Fyl+Fyr=（Fzl+Fzr）φ其方程如下：FCcosβ－Gsinβ=（FCsinβ+Gcosβ）φ当汽车沿半径为R之圆周等速行驶时有整理方程得侧滑前所允许达到的最高车速为：侧向稳定性不侧翻的最高车速设汽车在弯道行驶时，不发生侧向翻车的最高车速为侧向稳定性汽车在侧向坡道上行驶侧翻的临界条件当Fzr=0时，汽车可能失去侧向稳定而向左侧翻，其不侧翻的条件为:FCcosβhg≤FCsinβB/2+GcosβB/2+G

7、sinβhg当汽车沿半径为R之圆周等速行驶时有:利用以上两式解得：侧向稳定性汽车侧向稳定性系数翻车和侧滑相比，翻车导致的后果更为严重。因此，为使行车安全，应使侧滑发生在侧翻之前，即：Vφmax＜Vβmax这样汽车一旦侧滑，车速就不可能提高，因而保证不会翻车。由此推得的结论是：式中的B/（2hg）称为汽车侧向稳定性系数，它反映了汽车抗侧翻的能力。该式表明：当侧向稳定性系数大于路面附着系数时，汽车侧翻不可能发生。因此，汽车的轮距越大，质心高度越低，侧向稳定性系数越大，则汽车抗侧翻的稳定性就越好。侧向稳定性2.侧

8、向稳定性标准GB7258－2004《机动车运行安全技术条件》中规定：车辆在空载、静态状态下，向左侧和右侧倾斜最大侧倾稳定角，双层客车不允许小于28°；总质量为车辆整备质量的1.2以下的车辆不允许小于30°；卧铺客车不允许小于32°。在国外，有的国家对轿车的抗侧翻能力，规定了检验的高标准和低要求。高标准是指在平坦的水泥或沥青路面的场地上，以任意的行驶速度和转向组合操纵，都不得翻车。低要求是：在平坦坚实的场地上，以5