浅述对汽车操纵稳定性的探讨

浅述对汽车操纵稳定性的探讨班级：车辆1093姓名：陈骏杰学号：1091540303摘要：本文主要写了影响汽车操纵稳定性的影响因素，从中选取汽车的侧翻进行简要分析，简要指出轮胎气压，载货质量对汽车操纵稳定性的影响，最后对提高汽车操纵稳定性的一些方法进行简单的分析。关键词：汽车操纵性稳定性影响因素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能力。如今道路上的车辆在不断的增加，车祸也随之增多，提高行车安全性也越来越引起人们的重视，而其中，提高汽车的操纵稳定性是不容忽视的。影响汽车操纵稳定性的因素很多,可分成两大类。一是结构因素,如汽车的轴距、轮距、重心高度、质量分配、悬挂结构以及汽车转向、制动性能等。二是是使用因素,如轮胎的充气压力、装载质量、道路路面平整度与附着系数,纵、横向坡度,弯道、离心力、横向风力等。为提高汽车的操纵稳定性，在结构方面，我们因该优化改善汽车的结构设计，如加大轮距、降低重心高度,发明了前后轴的独立悬挂、制动防车轮抱死系统（ABS）,车辆稳定性控制系统（SCS）,驱动轮防滑系统(ASR)，但是如果操作不当一旦出现某些极限运动状态,这些稳定性控制系统只能起到减缓加大偏差量的效果,给驾驶员留下时间采取措施,恢复车辆的平稳行驶。如果原始偏差量大,这些控制系统也是无能为力,车辆仍会发生失控现象而导致事故的。要了解影响车辆稳定性的因素,在使用车辆时加以防范,才能保证行车安全。现以车辆抗侧翻为例，分析车辆抗侧翻的稳定性因素。汽车的侧翻是指车辆向左或向右侧向翻车，影响车辆侧翻的因素主要是车辆的轮距与重心高度,轮距越宽重心高度越低该车的抗侧翻稳定性越好。车辆的轮距不象轴距一样,受车宽和我国车辆轮廓标准的限制,不能无限加宽,所以车辆的重心高度就直接影响到车辆的侧向稳定性。造成车辆侧翻主要是车辆受侧向外力的作用,如弯道离心力、横向坡度作用力、横向风力等,这此侧向力作用于车辆的重心,当侧向力与重心合力线超出一侧车轮的落地点时,车辆就会侧翻。如下图：车辆所受的侧向力相等,由于重心高度不同,其侧向力与重力的合力线的落地点也不同,重心低的合力线落在轮距中,车辆不会翻车。而重心高的合力线落地点在车轮外,车辆就翻车了。所以要想车辆不会发生翻车的险情,必须要注意在载人载物时不要超载,维持车辆具有较低的重心高度,同时要注意车辆行驶中,不要产生过大的侧向力,这样就能减少翻车的危险。与此同时，轮胎气压会影响汽车行驶的操纵稳定性。轮胎气压大小一方面与汽车的行驶阻力有关，能否正确的使用轮胎的气压也影响到汽车的操纵稳定性。汽车的稳定性因数表明了汽车的稳态响应特性，同时也说明了汽车操纵稳定性：K=2ml(12akbk)随着充气压力的增加，在某一侧偏角下轮胎的侧偏力将增大，即在轮胎的充气压力增大的情况下，轮胎的侧偏刚度的绝对值将增大，若汽车前轮充气压力增大后，前轮的侧偏刚度的绝对值将增大为k1’。比较前后的稳定性因素有：K‘-K=11'2_kmkbbl有分析得，汽车的稳定性因数K的数值降低，在极限情况下K＜0，汽车稳态响应特性变为过多转向特性，是汽车的操纵稳定性变坏。在使用因素方面除了轮胎气压，还有装载质量等等。在汽车的使用过程中，不可避免的将是汽车装载质量发生变化，如汽车载货量的变化，而装载质量的变化也将影响汽车的操纵稳定性。装载质量影响轮胎上的侧偏力大小且改变了汽车质心的位置。假设轮胎的侧偏力大小与装载质量无关，并且假设在汽车装载质量增大的情况下，汽车质心的位置将后移，在改变汽车的装载质量后，汽车的稳定性因数变为K＇,比较前后的稳定性因数有：11'2'mkbkblKK由于bb＇,所以K＇-K＜0,汽车稳态响应特性变为过多转向特性，使汽车的操纵稳定性变坏。了解了汽车操纵稳定性的影响因素，该如何提高操纵稳定性又是一大难题。除了控制好轮胎气压，载货质量，等等，我们还需要提高汽车操纵稳定性的控制系统。电子科技的发展以及控制技术的不断深入使电子控制系统在提高汽车操纵稳定性领域的应用越来越广泛。汽车操纵稳定性的控制系统有：四轮转向系统TCS，防抱死制动系统ABS，稳定性控制系统VSC，等等。不断开发性能更优良、价格更低廉的汽车电子控制系统，已经成为现代汽车电子控制技术发展的一大方向。结束语：汽车操纵性能是关系到汽车行驶安全的主要因素之一,研究汽车操纵稳定性的目的是改善汽车的运动性能,减少由此引发的交通事故。在不断发展的道路上，不断研究开发性能优越的汽车操纵稳定性的控制系统是很重要的，与此同时在驾驶汽车时，我们还应多注意影响汽车稳定响应的一些使用因素，保证汽车的安全行驶。参考文献：1、张文春主编，《汽车理论》第二版，机械工业出版社.20092、宗长富著，《汽车操纵稳定性的理论预测与综合评价》，汽车工程,200013、赵文群.《汽车操纵性评价指标的研究》，汽车工程,20014、吉林工业大学，《汽车理论》，机械工业出版社