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悬架系统与底盘平台的匹配 - 图文(2)

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2)结构及参数:尺寸相同的子午线轮胎要比斜交胎的侧偏刚度大。同一型号、同一尺寸的轮胎,帘布层愈多、

帘线与车轮平面的夹角愈小、气压愈高则侧偏刚度愈大。

3)轮辋型式:宽轮辋的轮胎,侧偏刚度大 4)地面切向反作用力(如制动力、驱动力):试验表明:随着制动力的增加,侧偏力稍稍增加,随后就变小。

驱动力增加时,侧偏力总是下降的。

5)外倾角的影响:地面反作用力的作用方向与轮胎外倾角倾斜方向一致时,侧偏刚度降低,反之,则增大。 4-3 稳态响应和瞬态响应:

稳态响应:即稳态转向特性(定圆转向):不足转向、中性转向、过度转向。 稳定性因素 K

α1-α2=μK*g*L

瞬态响应:角阶跃输入试验的瞬态响应。有4个阶段:

1)反应滞后段:猛打方向后,汽车横摆角速度不能立刻达到定值,需要t=τ时才能达到。称为反应时间。

2)执行误差阶段:横摆角速度达到最大值,超过定值称为超调量。 3)过渡阶段:横摆角速度波动阶段 4)稳定阶段:横摆角速度达到稳定值

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4. 四轮定位角度理论

1、轿车的转向车轮、转向节(羊角)和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置,叫做转向车轮定位,亦称前轮定位。

2、前轮定位包括“主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角、前轮前束”4项内容。对后轮而言,同样存在安装的相对位置,称后轮定位。这样一来,前后轮定位总称四轮定位。

3、四轮定位的作用:是使汽车保持稳定的直线行驶能力和转向轻便,并减少汽车在行驶中轮胎和转向机构零件的磨损。

4、当驾驶员感到转向沉重、发抖、跑偏、不正、无自动回正、轮胎单边磨损、波状磨损、块状磨损、偏磨以及驾驶感到发飘、颠颤、摆头;这时候就需要进行四轮定位了。

5、设计上汽车有两个重要的旋转轴:摆转轴—转向车轮摆转时的假想的转向轴线和车轮滚动时的滚动轴,它们都是三度空间的轴。

主销后倾角和主销内倾角都是转向轴线的两度空间角度,外倾角和前束都是车轮滚动轴线的两度空间角度。

调整定位角中的任何一个角度都会改变其他定位角,譬如改变前束角会变动外倾角;改变后轮的前束角回导

致前轮单轮的前束角改变等等。 5-1外倾角

从汽车正前方看轮胎的几何中心线与地面的铅垂线的夹角,称为外倾角。向内为负,向外为正。如图10所示。

外倾角的作用:

零外倾角:无论正外倾角拟或负外倾角,由于车轮内、外侧转动半径不一样,而车轮转速相同,势必造成车轮内外磨损不均匀。零外倾即可解决内外磨损不均匀。如图11所示。 正外倾角:1)减低作用于转向节上的负载。

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图11

图12

2)防止车轮滑脱:路面反作用力F可以分解为垂直于轴径轴线的力F1,及平行于轴径轴线的力

F2。F2迫使车轮向内,有助于防止车轮从轴径滑脱。如图13所示。

3)减小转向操纵力:汽车转向是以转向轴线为中心,以偏置距为半径,向左右转动。由于轮胎

的滚动阻力,大偏置距会产生较大的转向力矩,也就是说增加所需的操纵力。

所谓零转向是指偏置距等于零。现代轿车的偏置距已成负值,可达-13左右。如图14所示。

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图 13

图14

负外倾角的作用:

在现代汽车中,由于悬架和车桥比过去坚固,加上路面平坦,所以,采用正外倾角的轿车越来越少。而

采用零或负外倾角的车越来越多,借以改善转弯时的稳定性和行驶的平顺性。在负外倾角的轿车转弯时

外倾角减小。当轿车高速转弯时,离心力增大,车身向外倾斜加大,产生更大的正外倾角,从而使外侧悬架超负载,加剧了外侧轮胎变形。外侧轮胎与地面接触处的内外滚动半径不同,外侧小于内侧,这不仅加剧了轮胎磨损,也会使转向性能降低。采用零或负外倾角,可使内外侧滚动半径相近,使轮胎内外侧磨损均匀。独立悬架的缺点在于汽车做曲线行驶时,车轮随车身一起倾斜,即外轮向正外倾角方向变化,而外轮的法向负载也随之增加,根据弹性轮胎的力学理论及试验证明,轮胎的侧偏刚度将会降低,如图15所示。为了尽量降低其影响,以便做到转向特性的可控性,当代乘用车的前悬架常常设计成车轮上跳时,外倾角朝负值方向变化,而在下落时朝正值方向变化。

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图15

5-2 前束:如图16所示

从顶视图来看,A=B 零前束

A<B 正前束 A>B 负前束

前束的作用: 消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。因为车轮外倾角的作用使车轮滚动时产生“滚锥”

效应,产生侧滑,会造成轮胎磨损。所以前束作用是消除由于外倾角所产生的轮胎侧滑。如图17所示。

图16

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