第六章汽车的操纵稳定性优秀课件.ppt

《第六章汽车的操纵稳定性优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章汽车的操纵稳定性优秀课件.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章汽车的操纵稳定性第1页，本讲稿共22页6 汽车操纵稳定性6.1 汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性6.2 汽车转向的稳定性汽车转向的稳定性6.3 汽车转向轮的振动汽车转向轮的振动第2页，本讲稿共22页定义：定义：在驾驶员不感觉过分紧张、疲在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力扰而保持稳定行驶的能力。意义意义操纵方便性操纵方便性高速安全性高速安全性行驶方向行驶方向直线直线 转弯转弯干扰干扰路不

2、平路不平 侧风侧风货物或乘客偏载货物或乘客偏载6.1 6.1 汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性第3页，本讲稿共22页汽车的横向稳定性的丧失侧翻和横向滑移第4页，本讲稿共22页6.2 6.2 汽车转向的稳定性汽车转向的稳定性轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性轮胎轮胎的侧偏现象的侧偏现象瞬态响应瞬态响应第5页，本讲稿共22页侧偏特性：侧偏力、回正力与侧偏角的关系1 1 轮胎坐标系轮胎坐标系第6页，本讲稿共22页概念概念第7页，本讲稿共22页第8页，本讲稿共22页最大侧偏力的影响因素最大侧偏力的影响因素n附着条件附着条件 及垂直载荷及垂直载荷F FZ Zn轮胎胎面花纹、材料、结构、轮胎胎面花纹、材料、结构

3、、充气压力充气压力n路面材料、结构、潮湿程度路面材料、结构、潮湿程度n车轮外倾角车轮外倾角第9页，本讲稿共22页3.轮胎结构、工作条件与侧偏特性轮胎结构、工作条件与侧偏特性n尺寸尺寸的轮胎，的轮胎，k ；n子午线轮胎接地面宽子午线轮胎接地面宽，k大大；n钢丝比尼龙轮胎钢丝比尼龙轮胎k大大；n扁平率：轮胎断面高度与断面宽度之比扁平率：轮胎断面高度与断面宽度之比H/B，k ；n在一定范围内在一定范围内，载荷载荷（FZ ），k 。但但载荷载荷太大时太大时，k；n轮胎充气压力轮胎充气压力 ，k ；n行驶车速对行驶车速对k影响较小影响较小；n潮湿特别在积水时，潮湿特别在积水时，k 很大很大。第10页，本

4、讲稿共22页第11页，本讲稿共22页附着椭圆附着椭圆一定侧偏角下，驱一定侧偏角下，驱动力或制动力增加时，动力或制动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧线弹性这是由于轮胎侧线弹性有所改变的关系。当纵有所改变的关系。当纵向力相当大时，侧偏力向力相当大时，侧偏力显著下降，接近附着极显著下降，接近附着极限时，切向力已耗去大限时，切向力已耗去大部分附着力，而侧向力部分附着力，而侧向力能利用的附着力很小。能利用的附着力很小。第12页，本讲稿共22页1 内容内容输入输入：角输入、力输入角输入、力输入响应响应：时域响应、频域响应。时域响应、频域响应。横摆角速度频率响横摆角速度频率响

5、应特性应特性回正性转向半径转向轻便性直线行驶性直线行驶性（侧向风稳（侧向风稳定性、路面不平稳定性、定性、路面不平稳定性、弯道行驶性）弯道行驶性）典型行驶工况极限行驶性能第13页，本讲稿共22页 时域响应：汽车方向盘输入或干扰输入下的侧向运动响应。频率响应：汽车方向盘正弦输入，频率0，汽车横摆角速度与方向盘转角的振幅比及相位差的变化图形。转向半径：机动灵活性 转向轻便性：方向轻便程度 直线行驶性：侧向风和地面不平干扰下的时域响应，有时已有包括微曲率弯道行驶。典型工况性：通过某种典型横拟通道的性能。极限行驶：汽车安全行驶的极限性能。第14页，本讲稿共22页2 车辆坐标系及时域响应车辆坐标系及时域响

6、应第15页，本讲稿共22页 汽车时域响应分为稳态响应和瞬态响应。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工况。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。稳态转向特性：不足转向、中性转向、过度转向。转向盘保持一个固定转角不变，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，不足转向的汽车转向半径逐渐增大，中性转向的汽车转向半径不变，而过度转向的汽车转向半径逐渐减小。第16页，本讲稿共22页第17页，本讲稿共22页第18页，本讲稿共22页n汽车

7、直行等园周行驶之间的速度过程是一种瞬态，相应的瞬态运动响应为方向盘阶跃输入下的瞬态响应。n t=0：急打方向至swon r0：稳定横摆角速度n ：第一次达到r0，反应时间n r1：最大横摆角速度r1/r0100%，稳为趋调量n ：波动频率取决于汽车动力学系统n ：进入稳态时间，即在95105%r0时。n 有些汽车r不能收敛，r越来越大导致侧滑或翻车。第19页，本讲稿共22页汽车时域响应是汽车时域响应是把汽车作为开环控制系统的控制特性。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：驾驶员汽车系统是一个闭环控制系统：在汽车行驶过程中，在汽车行驶过程中，驾驶员根据需要，操纵转向

8、盘使汽车做转向运动。路面的凹驾驶员根据需要，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、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交通等情况，通过眼、手及身体感知的汽车运动状况（输出（输出参数）参数），经过头脑的分析、判断（，经过头脑的分析、判断（反馈）反馈），修正其对转向盘，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。的操纵。如此不断地反复循环，操纵汽车行驶前进。第20页，本讲稿共22页6.3 汽车转向轮的振动1.路面n 由于 悬架+车轮的弹性上下跳动n 转向机构的的弹性左右摆动n 左右摆动与上下跳动的关系回转仪效应n 回转仪效应：在旋转质量的轴心上加上一力矩（如车轮轴心），使车轮在垂直平面上摆动某一角度，与此同时在水平面内会出现另一力矩对轴作用，使车轮绕轴旋转同时还绕主销摆动。第21页，本讲稿共22页 车轮既绕自身轴线旋转又绕主销摆动，在物理学中称进动，其进动力矩Mr：其中：Jk车轮的转动惯量；k车轮旋转角速度；车轮进动角速度（车轮绕销摆动角速度）。措施：正确设计悬架的导向装置。采用等长横杆导向装置，车轮上跳时，车轮旋转平面不倾斜，不产生回转仪效应。采用上横杆短于下横杆，车轮上跳时，倾斜微小、轮距变化微小。2、车轮质量不平衡 第22页，本讲稿共22页