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5.15：汽车的侧倾角 > 汽车的侧倾角
同学们大家好
下面进行第五章
汽车的操纵稳定性知识点5.15
汽车的侧倾角的讲解
车厢在侧向力的作用下
绕侧倾轴向的转角
一般我们把它称之为车厢侧倾角
车厢侧倾角
是和汽车的操纵稳定性和平顺性
有非常重要关系的重要参数
侧倾角的数值
实际上它影响到横摆角速度的稳态
和瞬态的一些响应
实际上侧倾角本身
也是评价汽车操纵稳定性的
一个重要的指标
过大的侧倾角
会使驾驶员感觉到不稳定不安全
毕竟汽车一个人坐在车身上
你侧倾的时候
实际上他就倾斜了
这时候太大
他会感觉到不安
但是假如这个角度太小
那么他有时候
你在进行剧烈转向的时候
他也会感觉到
没有什么反馈的作用
另外假如你侧倾角太小
实际上也意味你的侧倾角刚度很大
当一侧车轮压到一个
比如突起物的时候
它会使得整个汽车的反应
比较剧烈
导致平顺性比较差
汽车做稳态圆周行驶的时候
车身侧倾角主要决定于侧倾力矩
和悬架总的角刚度
也就是像公式所表达的这样
整个侧倾角
它应该等于侧倾力矩之和
然后除上侧倾角刚度之和
侧倾力矩
一般来讲主要
由下面三个部分组成
第一个当然就是悬挂质量离心力
引起的侧倾力矩
也就是悬挂质量离心力
引起的侧倾力矩
这是第一个力矩
汽车在匀速圆周行驶的情况下
悬挂质量的离心力
它应该等于
也就是悬置以上的
结构的质量乘上车速的平方
除以你的转弯半径
或者侧向加速度乘上以上
悬置以上结构的重量
这个悬置以上离心力
引起的侧倾力矩
它应该等于
侧向力乘上侧向力作用点
到侧向轴线的高度
就像图所画的这样
假如这一点
是悬置以上结构的质心
在这个质心上
当然作用有侧向力
当你做曲线行驶的时候
它的离心力
就作用在这一点上
这一点到你侧倾轴线的高度
那么这两个一乘
也就得出来了第一项的侧倾力矩
当然你这个高度经常是
由前后轴的侧倾中心的位置
和你悬置以上结构的
侧倾中心的位置来决定的
因为通过这个几何图
很容易就可以求出来
质心到侧倾轴线的距离
第二个力矩
实际你发生了侧倾以后
这时候你的质心就偏离出
原来中立的位置 偏离出来以后
重力和侧倾轴线
实际上也会有横向的距离
当然也会产生这个侧倾力矩
这一部分侧倾力矩
就叫做重力引起的侧倾力矩
重力引起的侧倾力矩
也是悬置以上的结构的重量
乘上偏出来的距离e
当然这个e
等于质心到侧倾轴线的距离h
乘上你的侧倾角
实际上也就是第二部分的
侧倾力矩
是跟侧倾角的大小是有关系
这个的图
第二个侧倾力矩的示意图
当汽车的车身发生侧倾以后
这时候你的质心会绕着侧倾轴线
转过一个角度
这个时候等于Φr
因此有了Φr以后
这个质心它就偏出来一段距离
偏出来一段距离
近似的等于高度h
乘上角度
第三块侧倾力矩实际上也就是
在独立悬架当中
独立悬架
非独立悬架它没有这块力矩
在独立悬架当中
非悬架质量的离心力
引起的侧倾力矩
为了简化的分析
在我们分析的时候
把汽车的重力等等
一系列的它所构成的平衡力矩
把它移出去了
同时我们还是以单横臂
独立悬架为例做分析
这个分析
实际上也没有什么复杂的
因为悬置以下的结构
这个时候产生的力矩
一般来讲只考虑外力
内力你不需要去管它
悬置以下结构的质量
它的高度
一般来讲就是车轮半径的高度
假如你的侧倾中心
到车轮半径
它之间有一个差的话
假如你的侧倾中心高度是h0
h0减去r
实际上也就相当于非悬挂质量
产生的离心力
到达这样的侧倾中心的距离
最后 实际上也就是乘积
实际上也就是相当于非悬挂质量
产生的离心力
乘上这h0减去r高度
这就可以得到
它的非悬挂质量的侧倾力矩
当然了我们的教材上
还是对它做了一个非常详尽的
内力的等等这样一些分析
实际上这些分析并没有什么必要
因为一个力矩你只要考虑外力的
实际上内力
它实际上是不产生力矩的
最后我们产生了第三部分的力矩
也就是非悬挂质量产生力矩
用这个式子来表达
它的表达式等于非悬挂质量
产生的离心力
最后乘上一个h0减去r
由于它这个方向
经常和侧倾的方向相反的
所以这部分力矩
有时候经常是负的
当然还是取决于h0与r的相对位置
假如侧倾中心的位置
比起车轮半径低的话
那么这一块也是正的侧倾力矩
我们在分析的时候
尽管求的是单横臂独立悬架
非悬架质量的力矩
实际上我们各种悬架
都可以找到它的等效单横臂的
独立悬架
你只要找到了
它的等效单横臂独立悬架
采用同样的方法
就可以求出非悬挂质量
引起的侧倾力矩
这样汽车在稳态圆周行驶的时候
我们把这三个力矩加起来
它就形成了总的侧倾力矩
总的侧倾力矩的表达式
当然就是这样
总的侧倾力矩等于悬置以上
结构的离心力
产生的一个侧倾力矩
加上悬置以上结构
它侧倾以后偏出来
重力形成的力矩
最后再加上非悬挂质量
产生的侧倾力矩
我们有了总的侧倾力矩
在这之前
实际上我们已经导出了
悬架的总的侧倾角刚度
实际上有了侧倾力矩
和总的侧倾角刚度
这样侧倾角也就不难得到了
最后我们求出来总的侧倾角
等于总的侧倾力矩
除上侧倾角刚度
一般轿车车厢侧倾角
和侧向加速度
它是成正比关系的
也就是侧向加速度越大
侧倾角相对来讲也就越大
根据大量的实验数据
日本汽车研究所
曾经给出1987年
轿车的平均侧倾角增益为
也就是每个g
侧向加速度的时候是7.46度
也就是它跟侧向加速度有关
到了1996年它的平均值
降低成为每个g
7度
也就是这个侧倾角刚度
有稍稍增大的这样一些倾向
有关侧倾角的知识
就介绍到这里
-绪论
--默认
-知识点1.1：汽车动力性的评价
--视频-1.1
-知识点1.1：汽车动力性的评价--作业
-知识点1.2：汽车的驱动力
-知识点1.2：汽车的驱动力--作业
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力--作业
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-第一章汽车的动力性-知识点1.4：空气阻力
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-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力--作业
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-知识点1.11：汽车的附着率
--汽车的附着率
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-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价
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-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算
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-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）
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--电动汽车的研究
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-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择
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-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择
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-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择
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-知识点3.4：利用燃油经济性—加速时间曲线确定主减速器传动比
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-知识点3.5：利用燃油经济性—加速时间曲线确定变速器和主减速器传动比
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-知识点3.6：利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比
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-知识点4.1：制动性的评价指标
--制动性的评价指标
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-知识点4.2：制动时车轮的受力
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-知识点4.3：硬路面的附着系数
--硬路面的附着系数
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-知识点4.4：制动效能及其恒定性
--制动效能的恒定性
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-知识点4.5：制动距离的计算分析
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-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性--作业
-知识点4.7：制动时汽车的跑偏
--制动时汽车的跑偏
-第四章：汽车的制动性--知识点4.7：制动时汽车的跑偏
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失
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-知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系
--知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系--作业
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线--作业
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数--作业
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析--作业
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率--作业
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求--作业
-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
-知识点4.0：前四章知识总结
--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
-知识点5.1：汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-第五章--知识点5.1汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-知识点5.2：汽车操纵稳定性概述(2)评价方法
-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
-第五章：汽车的操纵稳定性--知识点5.3：轮胎的侧偏现象
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响--作业
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响--作业
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型
-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
-知识点5.8：稳态响应的评价方法
-知识点5.8：稳态响应的评价方法--作业
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应--作业
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法--作业
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性--作业
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系--作业
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
--汽车的侧倾轴线
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线--作业
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度
--汽车的侧倾角刚度
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度--作业
-知识点5.15：汽车的侧倾角
--汽车的侧倾角
-知识点5.15：汽车的侧倾角--作业
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响
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-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向--作业
-知识点5.18：变形转向与变形外倾
-知识点5.18：变形转向与变形外倾--作业
-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
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系--作业
-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
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化
-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
-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
-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
