汽車?yán)碚?汽車性能,復(fù)習(xí),1、評(píng)價(jià)汽車通過(guò)性幾何參數(shù)有哪些？,最小離地間隙、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎半徑、縱向通過(guò)半徑、橫向通過(guò)半徑,復(fù)習(xí),2、影響汽車通過(guò)性因素有哪些？,3、后輪驅(qū)動(dòng)42汽車后輪越臺(tái)階能力,車速；輪胎花紋、胎壓；前后輪距；差速器；駕駛風(fēng)格,第一章封面,第十三章,汽車的操縱穩(wěn)定性,汽車操縱穩(wěn)定性,汽車正確遵循駕駛員通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)所給定的方向的能力。,汽車抵抗企圖改變行駛方向干擾、保持穩(wěn)定行駛方向的能力。不能過(guò)分降低車速或造成駕駛員疲勞。,操縱穩(wěn)定性不好的具體表現(xiàn),13.1 汽車行駛的縱向和橫向穩(wěn)定性,一、汽車行駛的縱向穩(wěn)定性,后輪驅(qū)動(dòng)汽車上坡時(shí)受力,分別對(duì)前輪著地點(diǎn)和后輪著地點(diǎn)取矩,分別對(duì)前輪著地點(diǎn)和后輪著地點(diǎn)取矩，列平衡方程,不發(fā)生翻車的最大坡度角,若前輪的徑向發(fā)作用力Z1=0，汽車上陡坡時(shí)發(fā)生繞后軸翻車。,后輪驅(qū)動(dòng)汽車以較低車速上坡，驅(qū)動(dòng)輪不發(fā)生滑轉(zhuǎn)的臨界狀態(tài),問(wèn)：汽車上坡，驅(qū)動(dòng)輪先發(fā)生滑轉(zhuǎn)還是先繞后軸翻車，哪一個(gè)安全？,驅(qū)動(dòng)輪先發(fā)生滑轉(zhuǎn)條件,后輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,一、汽車行駛的縱向穩(wěn)定性,前輪驅(qū)動(dòng)汽車上坡時(shí)受力,X2,X,對(duì)后輪著地點(diǎn)取矩,不發(fā)生翻車的最大坡度角,若前輪的徑向發(fā)作用力Z1=0，汽車上陡坡時(shí)發(fā)生繞后軸翻車。,前輪驅(qū)動(dòng)汽車以較低車速上坡，驅(qū)動(dòng)輪不發(fā)生滑轉(zhuǎn)的臨界狀態(tài),驅(qū)動(dòng)輪先發(fā)生滑轉(zhuǎn)條件,前輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,汽車縱向穩(wěn)定性總結(jié),前輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,后輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,四輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,二、汽車行駛的橫向穩(wěn)定性,汽車橫向穩(wěn)定性的喪失表現(xiàn)為側(cè)翻或橫向滑移。 汽車在橫向坡道上作等速?gòu)澋佬旭倳r(shí)，隨著車速的提高，離心力越來(lái)越大，可能發(fā)生向外側(cè)翻。,汽車在橫向坡道上轉(zhuǎn)向時(shí)受力圖,在離心力作用下，汽車可能以左側(cè)車輪為支點(diǎn)向外側(cè)翻，當(dāng)FZR=0時(shí)，開(kāi)始側(cè)翻。,以左輪著地點(diǎn)取矩,側(cè)翻的條件FZR<=0,橫向坡道上不發(fā)生向外側(cè)翻的極限車速,橫向坡道上不發(fā)生向外側(cè)翻的極限車速,問(wèn)：公路上常將彎道外設(shè)計(jì)有一定坡度，為什么？,水平路面上，汽車轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)翻的極限車速為,汽車在橫向坡道上轉(zhuǎn)向時(shí)受力圖,汽車在橫向坡道上行駛發(fā)生側(cè)滑的臨界條件,側(cè)向力=附著力,水平路面上，汽車側(cè)滑前允許的最大車速,汽車在橫向坡道上行駛 側(cè)滑應(yīng)發(fā)生在側(cè)翻前,汽車橫向行駛穩(wěn)定性條件,13.2 輪胎的側(cè)偏特性,一、輪胎的坐標(biāo)系與術(shù)語(yǔ),X軸平行地面指向前方,Y軸指向駕駛員左側(cè),Z軸通過(guò)質(zhì)心指向上方,O點(diǎn)與質(zhì)心重合,一、輪胎的坐標(biāo)系與術(shù)語(yǔ),回正力矩地面作用于輪胎上的力,繞Z軸的力矩。,側(cè)偏角輪胎接地中心位移方向(行駛方向)與x軸的夾角。,二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象,有側(cè)向力作用時(shí)剛性車輪的滾動(dòng),二、輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象,車輪靜止時(shí)彈性輪胎的側(cè)向變形,車輪滾動(dòng)時(shí)彈性輪胎的側(cè)偏,側(cè)偏角,三、輪胎的側(cè)偏特性,側(cè)偏角不超過(guò)45時(shí)，可以認(rèn)為FY與成線性關(guān)系。汽車正常行駛時(shí)，側(cè)偏角一般不超過(guò)45，故可認(rèn)為側(cè)偏力與側(cè)偏角成線性關(guān)系。,側(cè)偏剛度：曲線在=0處的斜率,垂直載荷 輪胎結(jié)構(gòu) 縱向力 路面,側(cè)偏特性的影響因素,垂直載荷的影響,垂直載荷增大，側(cè)偏力增大。但是垂直載荷太大，側(cè)偏力反而減小。,輪胎型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響,子午線胎比斜交胎側(cè)偏剛度高； 扁平比（=輪胎高度/輪胎寬度）小的輪胎側(cè)偏剛度高； 胎壓大，側(cè)偏剛度大，但是胎壓太大，側(cè)偏剛度基本不變,縱向力對(duì)側(cè)偏特性的影響,一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力增加時(shí)，側(cè)偏力逐漸有所減小。,路面對(duì)側(cè)偏特性的影響,路面越濕，最大側(cè)偏力越小。,四、回正力矩,輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)，作用于輪胎繞Z軸的力矩TZ,TZ=FY*e,13.3 汽車的轉(zhuǎn)向特性,人、車閉環(huán)系統(tǒng),人、車開(kāi)環(huán)系統(tǒng),轉(zhuǎn)向系統(tǒng),前輪輪胎,汽車,力操縱,位置操縱,力矩,轉(zhuǎn)角,車輛響應(yīng),汽車側(cè)后移、橫擺、側(cè)傾等,空氣動(dòng)力作用,路面不平作用,由輸入引起的汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài),穩(wěn)態(tài)相應(yīng),瞬態(tài)相應(yīng),輪胎的瞬態(tài)響應(yīng),等速直線行駛的汽車以前輪角階躍輸入，經(jīng)過(guò)短暫時(shí)間后經(jīng)進(jìn)入等速圓周運(yùn)動(dòng)。等速直線行駛與等速圓周行駛的過(guò)渡過(guò)程便是瞬態(tài)，相應(yīng)的響應(yīng)稱為前輪角階躍引起的汽車瞬態(tài)響應(yīng)。,是評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性的重要特性之一，稱為汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性,輪胎的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),一、汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性,線性二自由度汽車模型簡(jiǎn)化,繞Z軸位移為零 繞Y軸的俯仰角、繞X軸的側(cè)傾角均為零 沿X軸的絕對(duì)速度不變 忽略回正力矩,二自由度汽車模型,R,在三角形AOE中,在三角形BOE中,令穩(wěn)態(tài)時(shí)單位前輪轉(zhuǎn)角所引起的橫擺角速度為“穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益”，用,當(dāng)轉(zhuǎn)角不大時(shí)，前、后輪側(cè)偏力可以這樣近似計(jì)算,由側(cè)偏特性,穩(wěn)定性因數(shù),汽車穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線,用前后軸側(cè)偏角差表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性,中性轉(zhuǎn)向,不足轉(zhuǎn)向,過(guò)多轉(zhuǎn)向,用轉(zhuǎn)向半徑比值表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性,中性轉(zhuǎn)向,不足轉(zhuǎn)向,過(guò)多轉(zhuǎn)向,一、汽車縱向行駛穩(wěn)定性,前輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,后輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,四輪驅(qū)動(dòng)汽車縱向穩(wěn)定性條件,小結(jié),小結(jié),汽車橫向行駛穩(wěn)定性條件,輪胎的側(cè)偏特性,側(cè)偏角不超過(guò)45時(shí)，可以認(rèn)為FY與成線性關(guān)系。汽車正常行駛時(shí)，側(cè)偏角一般不超過(guò)45，故可認(rèn)為側(cè)偏力與側(cè)偏角成線性關(guān)系。,側(cè)偏剛度：曲線在=0處的斜率,小結(jié),小結(jié),輪胎的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),穩(wěn)定性因數(shù),小結(jié),習(xí)題與P218第7題,研究汽車的橫向穩(wěn)定性,（1）水平道路,側(cè)翻,側(cè)滑,（2）坡路,側(cè)翻,側(cè)滑,習(xí)題與P218第8題,研究汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性,