当前课程知识点：汽车理论 > 第五章：汽车的操纵稳定性 > 知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响 > 车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
同学们大家好
下面介绍第五章
汽车的操纵稳定性知识点5.5
外倾角对轮胎侧偏特性的影响
一般汽车
前边两轮都有外倾角
现在采用独立悬架的轿车
实际上像五连杆等等
这样一些悬架的车子
实际上后轮也是有外倾角的
只要有了外倾角
实际上这样的车轮子
都具有绕各自旋转轴线
与地面交点滚动的趋势
就像图所示的这样
当一个车轮有了外倾角以后
自己本身的旋转轴线
和地平面就会有一个焦点O'
实际上车轮
你假如不对它做任何的约束
那么它就会绕着这个地面的O点
去做旋转
也就是说
由于一个汽车
比如像两个前轮都有外倾角
按道理就是一个左一个右
假如这两个前轮没有约束
它就会分开来去走了
但是一个汽车两个前轮
前轮都是用车轴来约束的
因此你想往外走
我约束着你
不让你往外走
在这个车轴上
就作用有侧向力
相应的在地面上
也就作用有地面的反作用力
侧向力的反作用力
地面的侧向反作用力
我们就把它称之为
轮胎的外倾侧向力
轮胎外倾侧向力与外倾角
它是有一定的关系曲线
我们把这个称之为
外倾侧向力的关系曲线
一般来讲
外倾侧向力与外倾角
是呈一个线性的关系
这个图
实际上也就是
外倾侧向力的曲线
左边这幅曲线
它横坐标当然是车轮外倾角
纵坐标当然是外倾侧向力
这里边就是在不同的
垂直载荷的情况下
它的曲线
一般来讲我们汽车外倾角
都不会超过3 °
也就是一两度的情况下比较多
因此在这种情况下我们看到
基本上都是线性关系
外倾角增大
外倾力也就会变大
在这里边说的是绝对值
在垂直载荷增大的时候
它的外倾的侧向力也会增大
中间这幅图
横坐标也是
横坐标是侧偏角
纵坐标是地面侧向反作用力
实际上它是一个合力
这里边的曲线
分别对应着外倾角
从0° 2° 4° 6° 8°情况下
它的这样情况大家可以看到
它的这些曲线
当然随着侧偏角
变化的趋势基本上是一样的
随着外倾角的不一样
实际上也就是最开始的这些数值
也就是说
在你侧偏角为零的时候
在侧偏角为零的时候
就会有初始的侧向力
当你的外倾角为零
侧偏角为零的时候
侧向力为零
2° 4° 6° 8°的时候
分别会有不同的侧向力
我们把这个图放大的时候
就会得到这个最右侧的曲线C
这个时候
我们的侧偏角
在这点是0°
是0°的时候
这里边曲线是负的外倾角
这是为0的外倾角
这是正的外倾角
通过这个我们也可以看到
不同的外倾角的时候
它的侧向力的分布的情况
从刚才我们最右边这个曲线
我们也可以看到
侧偏角为零的时候
地面侧向力便是外倾侧向力
就是一个外倾侧向力
根据轮胎坐标系的规定
当外倾角为正的时候
我们的外倾侧向力是负的
因此我们的外倾刚度也是负的
就跟我们的侧偏刚度是负的一样
我们的外倾刚度也是负的
当有外倾角的时候
地面侧向反作用力
与外倾角侧偏角的关系式
基本上是线性叠加的关系
也就是总的侧向力等于侧偏侧向力
加上一个外倾的侧向力
也就是这两个力
它是一个叠加的
随着外倾角的增大
这个轮胎的胎面
与路面的接触情况
也就会变得越来越差
会影响最大地面侧向反作用力
而伤害汽车的极限行驶的性能
因此我们一般来讲
要限定这车轮外倾角
不能够大于一定的程度
不能大于一定的程度
一般来讲
我们会把它限定在5°
或者什么以内
基本上都是在设计悬架的时候
进行这个设计的
当车轮有外倾角的时候
同时它会产生回正力矩
下边这个图它就给出了回正力矩
和外倾角的关系曲线
我们这个图的横坐标是外倾角
纵坐标是它的回正力矩
当然这里边的曲线
都是在不同的垂直载荷的情况下
它的这么一个变化的情况
我们可以看到
回正力矩和外倾角
基本上也是一个线性关系
基本上也是一个线性关系
由于我们的外倾角
一般来讲在设计的时候
不会让它超过5°或者什么
因此在这个范围以内
基本上是线性的
另一个
通过曲线我们可以看到
随着垂直载荷的增加
回正力矩也会增加
比如我们把轮胎的侧偏特性
和外倾特性这样一些关系
画在这个图里边
那么我们就会
得到这样一些的结论
一个也就是正的侧偏角
也就是我们有侧偏特性
我们正的侧偏角
会得到正的回正力矩
得到个负的侧偏力
我们正的外倾角
会得到负的侧偏力
同时还要得到一个
负的回正力矩
当然通过这个图的对比
我们也会发生一些联想
我们一般来讲在学汽车构造
或者学汽车设计的时候
经常会有一个
轮胎的前束角和外倾角
匹配的事情发生
你比如按照我们传统所学习的
经常说
对应一个前束角
就要有一个外倾角跟它相匹配
实际上
在汽车在下线的时候
它会有侧滑的实验
也就是说在这种情况下
实际上是要求
我们侧向力为0
所谓的正确的匹配方法
实际上意思就是侧向力为0
但是由于我们的回正力矩
是和也就是外倾的回正力矩
和那个侧偏的回正力矩
这两个
实际上它是相反的
实际上是相反的
不像我们侧偏角
和外倾的侧向力
它两个是相同向的
当我们的侧向力相互抵消的时候
实际上我们的回正力矩
会变成相互叠加
因为我们做这个侧滑实验
是为了减少轮胎的磨损
但是我们的回正力矩
说实在的
也照样形成轮胎的磨损
因为我们的回正力矩是怎么形成的
实际上也就是轮胎接地面上
这样一些微原力所产生的
因此它也照样造成轮胎的磨损
所以现代的轿车实际上外倾角
都是设计成很小的
前束角也是设计成非常小的
这个就是一个例证
我们在学习原来构造
或者形成的那样一些观点
似乎只要侧向力相互抵消了
轮胎磨损就没了
在我们学了轮胎的外倾回正力矩以后
我们这个观念稍稍改变一下
好 有关这方面的知识介绍
就到这里
-绪论
--默认
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--视频-1.1
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-知识点4.15：汽车防抱死制动系统
--制动防抱死系统
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统--作业
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--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
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-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
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-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型--作业
-知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-第五章--知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
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-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
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-知识点5.18：变形转向与变形外倾
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-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系--作业
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验--作业
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系
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-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介--作业
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统--作业
-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
-知识点5.24：汽车的侧翻--作业
-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
-知识点6.1：汽车的平顺性--作业
-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
-知识点6.2：人体对振动的反应--作业
-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.3：平顺性的评价方法
-知识点6.4：路面不平度的统计特性
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.4：路面不平度的统计特性
-知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
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-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
-知识点6.7：单质量系统的自由振动
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-知识点6.8：单质量系统频率响应特性
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
-知识点6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动--作业
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算--作业
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
