汽車的操縱穩(wěn)定性(編輯修改稿)
2025-02-05 14:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在較大的側(cè)偏力時(shí)，側(cè)偏角以較大的速率增長，即 FYα曲線的斜率逐漸減小，這時(shí)輪胎在接地面處已發(fā)生部分側(cè)滑。最后，側(cè)偏力達(dá)到附著極限時(shí)，整個(gè)輪胎側(cè)滑。顯然輪胎的最大側(cè)偏力決定于附著條件，即垂直載荷，輪胎胎面花紋、材料、結(jié)構(gòu)、充氣壓力，路面的材料、結(jié)構(gòu)、潮濕程度以及車輪的外傾角等。一般而言，最大側(cè)偏力越大，汽車的極限性能越好，譬如按圓周行駛的極限側(cè)向加速度就 越高。 三 、 輪胎的結(jié)構(gòu) 、 工作條件對側(cè)偏特性的影響 尺寸較大的輪胎有較高的側(cè)偏剛度 。 輪胎斷面高 H與輪胎斷面寬 B之比 H/B 100%稱為 扁平率 。 垂直載荷增大后 ， 側(cè)偏剛度隨垂直載荷的增加而加大 ，但垂直載荷過大時(shí) ， 輪胎產(chǎn)生很大的徑向變形 ， 側(cè)偏剛度反而有所減小 。 輪胎的充氣壓力對側(cè)偏剛度也有顯著影響。隨著氣壓的增加，側(cè)偏剛度增大，但氣壓過高后剛度不再變化。 行駛車速對側(cè)偏剛度的影響很小。 當(dāng)縱向力相當(dāng)大時(shí) ， 側(cè)偏力顯著下降 。 因?yàn)榇藭r(shí)接近附著極限 ， 切向力已耗去大部分附著力 ， 而側(cè)向能利用的附著力很少 。 由圖還可看出 ， 這組曲線的包絡(luò)線接近于一橢圓 ， 一般稱為 附著橢圓 。 路面有薄水層時(shí)，由于滑水現(xiàn)象（ hydroplaning） ,會出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況 四、回正力矩 —— 繞 OZ軸的力矩 Tz是使轉(zhuǎn)向車輪回復(fù)到直線行駛位置的主要恢復(fù)力矩之一 ， 稱為 回正力矩 。 回正力矩是由接地面內(nèi)分布的微元側(cè)向反力產(chǎn)生的 。 回正力矩起始時(shí)逐步增大 ， 側(cè)偏角為 4。 ~6。 時(shí)達(dá)到最大值；側(cè)偏角再增大 ， 回正力矩下降 ， 在 10。 ~16。 時(shí)回正力矩為零 。 側(cè)偏角再大 ， 回正力矩成為負(fù)值 。 回正力矩隨垂直載荷的增大而增加 。 在同樣側(cè)偏角下 ,尺寸大的輪胎一般回正力矩較大 。子午線輪胎的回正力矩比斜交胎大 。 輪胎的氣壓低 ， 接地印跡長 ， 輪胎拖距大 ， 回正力矩也就大 。 地面切向反作用力對回正力矩也產(chǎn)生影響。隨著驅(qū)動力的增加 ,回正力矩大最大值后再下降。在制動力作用下，回正力矩不斷減少，到一定制動力時(shí)下降為零，其后便變?yōu)樨?fù)值。 五、有外傾角時(shí)輪胎的滾動 汽車兩前輪有外傾角 ， 滾動時(shí)前軸以 Fy的力將兩前輪拉住沿同一方向滾動 ， 與此同時(shí)輪胎接地面中產(chǎn)生一與 Fy方向相反的側(cè)向反作用力 ， 這就是 外傾側(cè)向力 FYγ 。 根據(jù)輪胎坐標(biāo)系的規(guī)定 ， kr為負(fù)值稱作外傾剛度 ， 單位為N/rad或 N/（ 176。 ） （ 1） A、 B、 C為三條相互平行的直線 ， 故可認(rèn)為在各種外傾角下 ， 輪胎側(cè)偏剛度均為 k。 （ 2）側(cè)偏角為零時(shí)的地面?zhèn)认蛄Ρ闶峭鈨A側(cè)向力 FYγ,圖 519a是試驗(yàn)得到的外傾側(cè)向力與外傾角的關(guān)系曲線，二者成線性關(guān)系，即 FYγ=kγγ 。當(dāng)外傾角為正值時(shí)（見 A線）， FYγ 為負(fù)值。有外傾角時(shí)實(shí)驗(yàn)所得輪胎側(cè)向力與側(cè)偏角的關(guān)系如下圖 519。 ? （ 3） 地面?zhèn)认蛄榱銜r(shí)的側(cè)偏角就是 由外傾角產(chǎn)生的側(cè)偏角 △ α， 。 當(dāng)外傾角為正值時(shí) （ 見 A線 ） ， △ α為負(fù)值 。 （ 4）地面?zhèn)认蛄?FY時(shí)的側(cè)偏角，等于外傾角為零時(shí) FY產(chǎn)生的側(cè)偏角 α0與由此外傾角產(chǎn)生的側(cè)偏角△ α之和。如外傾角為正值（ A線），側(cè)偏角 α=α0cf=α0+△ α。（ 5）有外傾角時(shí)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧εc外傾角、側(cè)偏角的關(guān)系式為 車輪有外傾角時(shí)還產(chǎn)生回正力矩。 ??kkaFFF Y γYaY ????kk ?? ???? 167。 53 線性二自由度汽車模型對前輪角輸入的響應(yīng) 一 、 線性二自由度汽車模型的運(yùn)動微分方程 二自由度汽車運(yùn)動微分方程式為 ) 1 u ( ) ( ) ( 39。 1 2 1 2 1 r r u m k bk ak k k ? ? b ? ? ? ? ? ? ? v . ? ? ? ? rzr Ikkbkabkak ????
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