汽車操縱穩(wěn)定性與懸架oweroinre

5.4汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系

這里1，2等于Fy1/k1，F(xiàn)y2/k2。這里k1，k2是假定輪胎垂直載荷不變、外傾角為0、且側(cè)偏角較小時(shí)的側(cè)偏剛度，是一種簡(jiǎn)化的模型。實(shí)際上和許多其他因素有關(guān)：輪胎垂直載荷；外傾角；懸架導(dǎo)向桿系變形、車身側(cè)傾等。故汽車輪胎的實(shí)際總側(cè)偏角應(yīng)為：=彈性側(cè)偏角（考慮了輪胎垂直載荷和外傾角）+車身側(cè)傾轉(zhuǎn)向角+懸架導(dǎo)向桿系變形轉(zhuǎn)向角。也就是說，側(cè)偏角不但和輪胎特性與載荷有關(guān)，而且與汽車懸架、轉(zhuǎn)向系有關(guān)。一、汽車的側(cè)傾（一）車廂側(cè)傾軸

車廂相對(duì)地面轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí)軸線稱為車廂側(cè)傾軸。它與前后軸處的垂直斷面的交點(diǎn)稱為前、后側(cè)傾中心。它由懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定，可由圖解或?qū)嶒?yàn)求得。無側(cè)向力有側(cè)向力麥弗遜式獨(dú)立懸架三維圖（二）懸架的角剛度1.懸架的線剛度度2.懸架的角剛度度用等效彈簧求求懸架側(cè)傾角角剛度設(shè)懸架單側(cè)線線剛度為,車廂的彈性恢恢復(fù)力矩為側(cè)傾角剛度為為：汽車總的懸架架側(cè)傾角剛度度汽車總的側(cè)傾傾角剛度=前后側(cè)傾角剛剛度+橫向穩(wěn)定桿角角剛度。實(shí)際轎車的前前側(cè)傾角剛度度為300-1200Nm/(°)。后側(cè)傾角剛剛度為180-700Nm/(°)。（三）車廂的的側(cè)傾角車廂側(cè)傾角指車廂廂繞側(cè)側(cè)傾軸軸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，，它是是影響響汽車車操縱縱穩(wěn)定定性的的一個(gè)個(gè)重要要參數(shù)數(shù)。它它也影影響乘乘員感感覺，，車廂廂側(cè)傾傾角過過大，，乘員員會(huì)很很不舒舒適。。側(cè)傾傾角過過小，，平順順性差差，凸凸凹不不平路路面對(duì)對(duì)汽車車單邊邊沖擊擊很大大，同同時(shí)會(huì)會(huì)影響響駕駛駛員路路感。。式中，，Mr是側(cè)傾傾力矩矩，Kr是懸架架總的的側(cè)傾傾角剛度。。側(cè)傾力力矩由由下列列三部部分組組成：：1.懸掛質(zhì)質(zhì)量離離心力力引起起的側(cè)側(cè)傾力力矩式中，，ay是側(cè)向向加速速度(g)，Gs是懸掛重重量(N)。從圖中中看到到，F(xiàn)sy引起的的側(cè)傾力力矩為汽車作作穩(wěn)態(tài)態(tài)行駛駛時(shí)，，懸掛掛質(zhì)量量ms的離心心力為為式中，，h是懸掛質(zhì)質(zhì)心到到側(cè)傾傾軸的的距離離。懸掛質(zhì)質(zhì)量離離心力力引起起的側(cè)側(cè)傾力力矩側(cè)傾后后懸掛掛質(zhì)量量重力力引起起的側(cè)側(cè)傾力力矩2.側(cè)傾后后懸掛掛質(zhì)量量重力力引起起的側(cè)側(cè)傾力力矩式中，，e是側(cè)傾傾后懸掛質(zhì)質(zhì)心偏偏移距距離。。從圖中中有3.獨(dú)立懸懸架非非懸掛掛質(zhì)量量離心心力引引起的的側(cè)傾傾力矩矩式中，，F(xiàn)r是鉸鏈鏈處的的反作作用力力。對(duì)圖中中G點(diǎn)取力力矩，，有即從圖中中有故車廂側(cè)側(cè)傾角角計(jì)算算式中，，Mr是側(cè)傾傾力矩矩，Kr是懸架架總的的側(cè)傾傾角剛度。。二、垂垂直載載荷重重分配配及對(duì)對(duì)穩(wěn)態(tài)態(tài)特性性的影影響側(cè)傾時(shí)時(shí)前后后左右右車輪輪垂直直載荷荷的變變化1.側(cè)頃時(shí)時(shí)垂直直載荷荷重分分配式中側(cè)頃時(shí)時(shí)前左左輪垂垂直載載荷變變化量量為Fz1l—側(cè)頃時(shí)時(shí)前左左輪垂垂直載載荷變變化量量Fsy—車廂上上作用用的離離心力力bs—車廂質(zhì)質(zhì)心到到后軸軸的水水平距距離L—軸距h1—前側(cè)頃頃中心心離地地高度度Kr1—前懸架架側(cè)頃頃角剛剛度Kr—汽車總總側(cè)頃頃角剛剛度Mr—作用在在車廂廂的外外側(cè)頃頃力矩矩之和和Fu1y—前簧下下質(zhì)量量產(chǎn)生生的離離心力力hu1—前簧下下質(zhì)心心離地地高度度B1—前輪距距從上式可知，，車廂作用的離離心力越大(Fsy大)，或質(zhì)心越靠靠前(bs大)，或前側(cè)頃中心心越高(h1大)，或前懸架側(cè)側(cè)頃角剛度占占總側(cè)頃角剛剛度比例越高高(Kr1/Kr大)，或前輪距越越小，則前左左輪垂直載荷荷變化量就越越大。對(duì)前右輪，有有：Fz1r=-Fz1l2.側(cè)頃時(shí)垂直載載荷變動(dòng)對(duì)側(cè)側(cè)偏剛度和穩(wěn)穩(wěn)態(tài)特性的影影響無側(cè)向力時(shí)，，左右輪垂直直載荷W0都對(duì)應(yīng)于側(cè)偏偏剛度k0，左右輪側(cè)偏偏角都為：，，式式中Fy為左右輪側(cè)偏偏力之和。汽車轉(zhuǎn)彎受到到側(cè)向力時(shí)，，設(shè)左右輪垂垂直載荷變化化為W，內(nèi)外輪的側(cè)側(cè)偏剛度分別別為kl，kr。但內(nèi)外輪的的側(cè)偏角相同同式中是左右輪垂直直載荷變動(dòng)時(shí)時(shí)的平均側(cè)偏偏剛度。從圖圖可知，增加前懸架角角剛度或減少少后懸架角剛剛度，會(huì)使前前輪垂直載荷荷變化量增大大，從而增加加汽車不足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。K增大，不足轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向量增大。。反之，如左右右后輪垂直載載荷變動(dòng)