汽车操纵稳定性与轮胎侧偏特性分析

"第六章-汽车的操纵稳定性.ppt" 汽车的操纵稳定性是衡量汽车行驶时能否按照驾驶员意图稳定行驶的一项重要指标。它涉及到驾驶员的驾驶体验、行车安全以及汽车对各种外界干扰的抵抗力。本章主要分为三个部分，分别探讨了概述、轮胎侧偏特性和汽车转向轮的振动。 首先，操纵稳定性概述中指出，操纵稳定性要求汽车在驾驶员不感到过度紧张和疲劳的情况下，能够按照预设方向行驶，并在受到如路不平、侧风、货物或乘客偏载等干扰时保持稳定。操纵稳定性的两个关键方面是操纵方便性和高速安全性。操纵方便性关系到汽车是否易于操控，而高速安全性则直接影响汽车在高速行驶时抵抗侧翻和侧滑的能力。 第二部分，轮胎侧偏特性是研究操纵稳定性的核心。轮胎在承受横向力时会产生侧偏，即轮胎不沿垂直方向滚动而是出现一定程度的倾斜。轮胎的侧偏力、回正力矩与侧偏角之间的关系构成了轮胎的侧偏特性曲线。侧偏力是车辆转弯时轮胎产生的横向反作用力，而回正力矩则是促使轮胎恢复到直行状态的力矩。这些特性对汽车的转向性能和稳定性有着直接的影响。 第三部分讨论了汽车转向轮的振动问题。转向轮的振动可能导致汽车失去稳定，影响驾驶舒适性和操纵性。振动分析可以帮助我们理解汽车在不同路况下的行驶表现，以及如何通过优化设计减少不必要的振动。 侧翻和侧滑是汽车操纵稳定性中必须考虑的危险情况。侧翻有两种主要类型：一是由于曲线行驶时的离心力导致的侧翻，二是因侧向滑移撞击障碍物造成的绊倒侧翻。防止侧翻的关键在于保持横向稳定性，即确保汽车在高速行驶时有足够的侧向支撑力。计算侧翻临界条件的公式表明，当右侧车轮的垂直反力等于0时，汽车开始侧翻。此外，公路设计中弯道的倾斜可以增加汽车在弯道上的行驶安全性，因为斜坡可以提供额外的侧向支撑力。 侧滑临界条件涉及轮胎在横向坡道上的附着力和摩擦力，当轮胎的侧向力与路面提供的摩擦力达到平衡时，汽车可能发生侧滑。了解这些临界条件对于设计和改进汽车的稳定性控制系统至关重要。 总结来说，汽车的操纵稳定性涉及到多个因素，包括轮胎的侧偏特性、转向轮的振动控制以及对侧翻和侧滑临界条件的理解。这些知识对于汽车工程师在设计和优化车辆性能时具有重要的指导意义，同时也对交通安全和驾驶者的驾驶体验有直接影响。