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项目五 汽车操纵稳定性检测

项目五 汽车操纵稳定性检测. 根据道路及交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。在出现意外情况时．驾驶者还要作出紧急的转向操作，以避免事故。此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。为此，汽车应具备良好的操纵稳定性能。. 汽车操纵稳定性. 汽车的操纵稳定性 是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 　为了保证安全行驶，汽车的操纵稳定性日益受到重视，成为现代汽车的重要使用性能之一。. 5.1 汽车的操纵稳定性. 5.1.1 概述. 汽车

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项目五 汽车操纵稳定性检测

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Presentation Transcript

  1. 项目五 汽车操纵稳定性检测 • 根据道路及交通情况，汽车有时直线行驶，有时沿曲线行驶。在出现意外情况时．驾驶者还要作出紧急的转向操作，以避免事故。此外，汽车在行驶中还不断受到地面不平和大风等外界因素的干扰。为此，汽车应具备良好的操纵稳定性能。

  2. 汽车操纵稳定性 • 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。 • 　为了保证安全行驶，汽车的操纵稳定性日益受到重视，成为现代汽车的重要使用性能之一。

  3. 5.1 汽车的操纵稳定性 5.1.1概述

  4. 汽车 瞬态 响应 的特点

  5. 特点 • 时间上的滞后 • 执行上的误差 • 横摆角速度的波动 • 进入稳态所经历的时间

  6. 人－车闭路系统

  7. 5.1.2 轮胎的侧偏特性 • 侧偏特性主要是指侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系，它是研究汽车操纵稳定性的基础。

  8. 一、轮胎的坐标系

  9. 二、轮胎的侧偏现象和侧偏力－侧偏角曲线

  10. 三、影响侧偏特性的因素 • （1）轮胎的尺寸、形式与结构：扁平率－采用扁平率小的轮胎是提高侧偏刚度的主要措施 • （2）轮胎的垂直载荷：垂直载荷增大后，侧偏刚度也增大，但垂直载荷过大时，轮胎产生很大的径向变形，侧偏刚度反有所减少。 • （3）轮胎的充气压力：气压增高，侧偏刚度也增大。 • （4）地面切向反作用力。 • （5）路面及其粗糙程度、干湿状态对侧偏特性有影响：粗糙的地面最大侧偏力大。

  11. 5.1.3 汽车的转向特性 • 一、稳态转向特性 • 稳态横摆角速度增益为：

  12. 影响转向特性的因素 1．轮胎气压的影响： 2. 驱动形式的影响 3．轮胎结构的影响 4．汽车的质量分配与车轮 侧偏刚度的匹配 5. 汽车悬架的影响

  13. 5.1.4 汽车的纵翻和侧翻 • 一、汽车不发生纵向倾覆的条件 • 汽车在纵向坡道上等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。 • 当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。在这样的坡度下，汽车将失去操纵，并可能产生纵向翻倒。 • 　汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度时．为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。 • 汽车在纵坡上处于静止状态时，纵向不翻倒的极限坡道角αmax为： • tanαmax = b/hg

  14. 汽车的纵翻 • 后驱动型汽车的纵向稳定性条件 ： • b/hg > φ • 前轮驱动型汽车．其纵向稳定性条件为： • L > 0 • 全轮驱动型汽车，其纵向稳定性条件为： • b/hg > φ

  15. 二、汽车的侧翻 • 汽车行驶时，常受侧向力的作用。侧向力有重力的侧向分力、离心力、侧向风力和不平道路的侧向冲击等多种。汽车在侧向力的作用下，如车轮的侧向反作用力达到附着力时。汽车将沿侧向力的作用方向而滑移。侧向力同时将引起左、右车轮法向作用力的改变，当一侧车轮的法向反作用力变为零时，将发生侧向翻车。 • 车速达到ur,致使离心惯性力Fj = Gur 2/gR与重力G的合力F的作用线，通过外侧车轮与地面的接触线时，内侧车轮对路面的载荷为零,汽车将失去操纵并可能侧翻。 • 不发生侧翻的临界车速： • 若转弯车速为us时发生侧滑，应满足： Gus 2/gR = Gφ • 产生侧滑的条件是us < ur • B/2 hg称为汽车侧向稳定性系数。

  16. 汽车的侧翻 • φ< B/2 hg • 一般干燥的沥青路面的φ值为0.7-0.8。 • 轮距B受车宽小于或等于2.5m的限制，要避免侧翻应力求降低质心高度，一般车辆都能满足要求。 • 只有在装载货物质心太高且偏向车厢的一侧，或者转向时车速过高，转动转向盘过急，风过大时，就产生侧翻。

  17. 转向轮的摆振与稳定 • 稳定性因数是决定汽车响应的一个重要参数。 • 在实际当中．汽车沿曲线行驶时，前后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化．车轮常有外倾角，且由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角也发生变化。 • 影响行驶系和转向系零件的使用寿命，因此，分析这种现象产生的原因，从而采取相应的措施．具有极其重要的意义。 • 一、转向轮的摆振 • (一)前轴角振动引起转向轮摆振 • (二)车轮不平衡引起转向轮摆振 • (三)运动干涉引起的摆振 　 • 二、转向轮的稳定 • 前面分析的是引起转向轮摆振的原因，但这些原因不一定就造成转向轮的摆振，因为转向轮还有阻止其发生摆振的稳定效应。 • 稳定力矩有 • (一)由于主销内倾，垂直反力Z产生的稳定力矩 • (二)由于主销后倾，侧向反力y产生的稳定力矩 • (三)由于侧偏，侧向反力产生的稳定力矩 • (四)由于侧偏，切向反力产生的稳定力矩 • (五)转向系的摩擦力矩

  18. 5.2 提高操纵稳定性的电子控制系统简介 • 5.2.1 四轮转向系统－4WS • 5.2.2 车辆动力学系统－VDC • 5.2.3 可变力动力转向系统

  19. 5.3 汽车转向系的检测 • 5.3.1 车轮定位的检测 • 前轮定位： • 前轮外倾 • 前轮前束 • 主销后倾 • 主销内倾

  20. 后轮定位： • 后轮外倾 • 后轮前束

  21. 四轮定位仪器的结构、工作原理及使用

  22. 侧滑检测 • 为保证汽车转向车轮无横向滑移的直线滚动，要求车轮外倾角和车轮前束有适当配合，当车轮前束与车轮外倾角匹配不当时，车轮就可能在直线行驶过程中不作纯滚动，产生侧向滑移现象。 • 　一.汽车车轮侧滑检验台的结构与工作原理 • (一)汽车车轮侧滑检验台的结构 • 侧滑台是使汽车在滑动板上驶过时，用测量滑动板左右移动量的方法来测量车轮侧滑量的大小和方向，并判断是否合格的一种检测设备。 • 目前，在国内侧滑台有单板式侧滑台和双板联动式侧滑台。

  23. (二)侧滑台的工作原理 • 双板联动式侧滑台的工作原理如下。 • 1)滑动板仅受到车轮外倾角的作用； • 2)滑动板仅受到车轮前束的作用； • 3)滑动板受到车轮外倾角和前束角的同时作用。 • (1)若前进时的侧滑量A大于一定的正数，后退时的侧滑量B大于另一正数，则侧滑主要是由外倾所引起的。 • (2)前进时的侧滑量A小于一定的负数，后退时的侧滑量B大于某一正数，则侧滑主要由前束所引起。 • (3)外倾角引起的侧滑量Sa =(A-B)／2。 • 　前束所引起的侧滑量：St =(A-B)／2。

  24. 双板联动式侧滑台的结构 • 双板联动式侧滑台的结构如下，由机械部分、测量装置、指示装置等几部分组成。机械部分包括：左右滑动板、双摇臂杠杆机构、回位装置、导向和限位装置等。

  25. 侧滑台的使用 • 不同型号的侧滑台，其使用方法有所区别，应根据使用说明书制订操作规程，一般都应进行如下工作： • 1．检测前的准备 • 2．检测步骤 • (1)松开滑动板的锁止手柄，接通电源。 • (2)汽车以3-5km/h的低速垂直地使被测车轮通过滑动板。速度过高会因为板的惯性力和仪表的动态响应迟滞而影响测量精度；速度过低也会引起失真误差。 • (3)当被测车轮从滑板上完全通过时，察看指示仪表，读取最大值，注意记下滑动板的运动方向，即区别滑动板是向内还是向外滑动。进行记录时，应遵循如下约定：滑动板向外侧滑动，侧滑量记为负值，表示车轮向内侧滑动(即IN)；滑动板向内侧滑动，侧滑量记为正值，表示车轮向外侧滑动(即OUT)。 • (4)检测结束后，锁止滑动板，切断电源。

  26. 侧滑台的使用 • 3．检测时的注意事项 • (1)不允许超过容许吨位的汽车驶入侧滑台，以防压坏或损伤易损机件。 • (2)不允许汽车在侧滑台上转向或制动，因为会影响测量精度和检验台的使用寿命。 • (3)前驱动的汽车在测试时，不应该突然加油、收油或踏离合器，这样会改变前轮受力状态和定位角，造成测量误差。 • (二)侧滑台的维护 • 三、侧滑台的检定和调整

  27. 注意 • 车轮外倾－－引起向内侧滑 • 车轮前束－－引起向外侧滑

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