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5.16：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 > 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
同学们大家好
下面介绍第五章
汽车的操纵稳定性5.16知识点
也就是侧倾的时候
垂直载荷的重新分配
及其对稳态响应的影响
我们在这之前已经讨论了侧倾轴线
侧倾角刚度以及侧倾角
实际上也就是为了讨论
侧倾现象
但是侧倾以后
究竟对汽车的稳态转向特性
有什么影响呢
实际上其重要的影响之一
也就是它直接影响到了
左右车轮的垂直载荷
汽车在曲线行驶的时候
由于侧倾力矩的作用
垂直载荷
在左右车轮上它是不相等的
直接会影响到轮胎的侧偏特性
从而导致汽车的
稳态转向特性发生变化
我们把汽车简化成为
如下的模型
在讨论的时候
把静止状态下
汽车的重力以及相应的
四个车轮的地面垂直反作用力
构成的平衡力系把它都去掉了
当然是它的一个立体的模型
在这里边
只给出了它的这样一些骨架
以及它的弹簧
上边这个架子
一个工形的架子
实际上也就代表汽车的车身
这个车架假如
它这是往右侧转向的
因此车身它向往左侧有一个倾斜
这个时候首先我们要看一看
作用在前轴和后轴上
每一个轴分别承受的侧倾的力矩
到底有多大
这个侧倾力矩
实际上它主要也包括三个部分
第一个
当悬置以上的结构侧倾了
侧倾以后
由于每一个车轴
都有一定的角刚度
那也就是说
悬架的角刚度
它的侧倾角乘上侧倾角刚度
最后
就会等于侧倾力矩
也就是最上头这一项
比如对于前轴
叫做TΦr1
对于后轴叫做TΦr2
这个则是由于侧倾
所产生的前后轴侧倾力矩
第二个 侧倾力矩
则是由于也就是悬置以上结构
它的离心力
然后要把它得反映到前后轴的
侧倾中心上来
它的简化示意图
就是下边这个图 是吧
这是它的总的侧倾力
下边这两个是作用在侧倾中心上的力
当然就是和as和bs有关
as当然就是
你的悬置以上结构的质心
到前侧倾中心的水平距离
然后bs
当然是悬置以上结构的质心
到你后悬架的侧倾中心的
水平的距离
这个的话
就可以把它求出来
你作用在侧倾中心上的力
乘上你侧倾中心的高度
也会形成力矩
另一个当然就是悬置以下结构
它的一个质心
然后乘上悬置以下结构
质心的高度
最后会形成第三个力矩
当然表达式
主要是表达了
我们分配在前后轴侧倾中心上
力的大小
我们分配在前轴上侧倾中心的
这个力
当然等于总的
悬置以上结构的离心力
乘上L分之bs
分配在后轴上的
这样也是一个总的
离心力 除上（乘上）as
然后比上L
当然有了这样三个力矩以后
我们就可以求出来
左右车轮的垂直载荷的变动量
对于前轮的垂直载荷的变动量
前轮的垂直载荷变动量
乘上一下轮距 等于B1
最后就等于后边三项的
侧倾力矩之和
同样的道理
我们后轮的垂直载荷的变动量
也就是等于
也是三项侧倾力矩
最后再除上它的轮距
我们了解了左右车轮载荷
垂直变动量以后
实际上也就是为了看一看
它对稳态响应
到底有什么影响
当然了垂直载荷的变动量
实际上也就是外侧车轮
它是增加的
内侧车轮它是减少的
比如我们刚才在早期
所学的轮胎侧偏刚度特性
我们可以知道
轮胎的垂直载荷
它实际上是影响到
轮胎的侧偏刚度的
随着载荷的增大
一般来讲
刚度有所增大
但是增大到一定程度以后
继续增加载荷
那么它很可能就不再增加了
它并不是一个线性增长的过程
而对于一个汽车来讲
一般来讲一个车轴
都有左右两个车轮
都有左右两个车轮
这样实际上它总的侧偏刚度
是这样两个车轮的侧偏刚度之和
在我们载荷不变化的时候
它实际上也就是稳态的
就是静态载荷情况下
它的侧偏刚度两个的叠加
参看这样一张图
轮胎的侧偏刚度
随着载荷的变化的曲线
这个横坐标是垂直载荷
这个纵坐标是轮胎的刚度
假如我们这样一条轮胎
它的曲线是这样一条曲线
而在我们
没有发生载荷变化的时候
它的这个点受的载荷是W0
在这种情况下
它的侧偏刚度是用K0
单个轮胎
两个轮胎当然是就是两倍的K0
当我们有了垂直载荷变化
外侧车轮增加了ΔW
内侧车轮减少了ΔW
那么在这种情况下
我们内侧车轮的载荷
这时候就变到了这个b点
然后这个外侧的
就到了c这个点
到了这个点
相应它的内侧车轮的侧偏刚度
就变成了kl
然后外侧车轮就变成了kr
就变成了kr
然后同样你把这两个加起来
这时候它的平均的侧偏刚度
就变成了k'0
显然这个k'0
比起k0是小的
也就是我们垂直载荷变动量越大
那么你的侧偏刚度
削弱得也就越厉害
既然垂直载荷变化越大
它就会使得平均侧偏刚度下降
也就意味着
当我的这个侧偏刚度下降了
在同样大小侧向力的作用下
这时候侧偏角也就会变大了
侧偏角也就会变大了
假如现象发生在前轮上
那么前轮侧偏角变大
它会增加不足转向量
当然假如这个现象发生在后轮上
那么后轮的侧偏角变大了
这时候会增加过多转向量
或者说叫做减小不足转向量
当然汽车前轴或者后轴
它左右车轮载荷变动量
主要决定于前后悬架的侧倾角刚度
还有悬挂质量 非悬挂质量
质心的位置
以及前后侧倾中心的位置等等
当然变动量和刚才我们所说的
那三个侧倾力矩有关
比如像第一项
无非也就是
有了一定侧倾角的情况下
造成的侧倾力矩
实际上也就是
侧倾角刚度越大
当然这一块
你的变动量
也就会变的越大
然后第二块
比如像侧倾中心的高度
侧倾中心高度越高
这时候当然它形成的力矩也就越大
所以你要想改变某一个轴的
左右载荷的变动量
你就得调整这样一些参数
比如像我们一般的轿车
它都有横向稳定杆
横向稳定杆装在哪个车轴上
实际上哪个车轴的侧倾
角刚度也就变大了
所以它的侧倾角刚度变大了
实际上也就造成左右车轮的
垂直载荷变动量变大了
因此轴的侧偏角也就变大了
所以你想增加某一个轴的侧偏角
你就要把你的横向稳定杆
装到某一个轴上去
有关这个垂直载荷变动量
对稳态响应的影响
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
-知识点1.4：汽车的行驶阻力（2）空气阻力
-第一章汽车的动力性-知识点1.4：空气阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力--作业
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图--作业
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解--作业
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件--作业
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力--作业
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力--作业
-知识点1.11：汽车的附着率
--汽车的附着率
-知识点1.11：汽车的附着率--作业
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图--作业
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价--作业
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算--作业
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）--作业
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）--作业
-知识点2.5：电动汽车的研究
--电动汽车的研究
-知识点2.5：电动汽车的研究--作业
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择--作业
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择--作业
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择--作业
-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
-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--作业
-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
-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--作业
-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
--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
-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--作业
-知识点4.1：制动性的评价指标
--制动性的评价指标
-知识点4.1：制动性的评价指标--作业
-知识点4.2：制动时车轮的受力
--制动时车轮的受力
-知识点4.2：制动时车轮的受力--作业
-知识点4.3：硬路面的附着系数
--硬路面的附着系数
-知识点4.3：硬路面的附着系数--作业
-知识点4.4：制动效能及其恒定性
--制动效能的恒定性
-知识点4.4：制动效能及其恒定性--作业
-知识点4.5：制动距离的计算分析
-知识点4.5：制动距离的计算分析--作业
-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
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失--作业
-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
-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--作业
-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
