前悬参数对底盘性能的影响1023
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悬架系统对整车性能的影响作者:王玉成孙红丽来源:《时代汽车》2021年第05期摘要:本文系统分析了悬架系统对整车性能的影响,并且给出了整车因悬架问题导致的各种故障以及从设计角度及质量控制角度如何避免。
关键词:悬架板簧定位参数弧高半悬长疲劳寿命悬架是车架与车桥或轮胎之间的所有力传递装置的总称,作为非独悬结构中应用最广的一种弹性元件,钢板弹簧在整车中的布置,其结构形式、尺寸、疲劳寿命等对整车的性能、可靠性都起着至关重要的作用。
整车出现的一些典型的故障模式如跑偏、振动、方向盘抖动,吃胎等都与悬架系统有直接或间接的关系,本文以某轻型卡车为例,系统介绍如何从设计的角度避免以上缺陷的发生。
整車布置悬架系统时,要考虑与悬架系统密切相关的系统,这些系统与悬架系统紧密相连,不能单纯的独立开来。
1 转向系统转向系统进行方向机的布置时,要充分考虑转向器与板簧支架之间的位置关系,同时悬架、转向系统布置时要进行悬架干涉的计算,一般来说轻卡的悬架干涉量要控制在2毫米以内,如某品牌轻卡在更换方向机垂臂后未进行悬架干涉量的计算,导致悬架干涉量较大,因此批量出现空载时方向盘很正,但装载后方向盘不正的情况,这种情况应该在设计阶段就避免。
同时若悬架干涉量较大,车辆在制动时,悬架导向杆系与转向系拉杆(直拉杆)在运动学上的干涉会导致车辆的制动跑偏,跑偏是一种非常危险的故障模式,严重的会导致车毁人亡,这种情况要引起设计人员的注意,这是因设计原因导致的制动跑偏。
2 汽车行驶系统中的其它子系统2.1 车架总成在车架总成中,车架上的板簧支架与板簧吊耳支架与板簧紧密相连,在进行上述支架的布置时,首先要考虑如何获得较好的不足转向特性,比较好的不足转向特性一方面可以通过悬架的布置来获得,一般的,为获得较好的不足转向,要求前板簧的布置前高后低,而后板簧的布置前低后高,而过度转向是一种较为危险的状态,设计时应予以避免。
2.2 车桥车辆要想顺利的行驶,需要有正确的前轮定位参数,与悬架系统有关的定位参数便是主销后倾角,其主要作用是形成回正的稳定力矩。
郑州电子信息职业技术学院毕业论文课题名称:________________________作者:________________________学号:________________________系别:________________________专业:________________________指导教师:________________________2010年第四章汽车悬架设计悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。
悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩,并缓和汽车驶过不平路面时所产生的冲击,衰减由此引起的承载系统的振动,以保证汽车的行驶平顺性。
为此必须在车轮与车架或车身之间提供弹性联接,依靠弹性元件来传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂向载荷,并依靠其变形来吸收能量,达到缓冲的目的。
采用弹性联接后,汽车可以看作是由悬挂质量(即簧载质量)、非悬挂质量(即非簧载质量)和弹簧(弹性元件)组成的振动系统,承受来自不平路面、空气动力及传动系、发动机的激励。
为了迅速衰减不必要的振动,悬架中还必须包括阻尼元件,即减振器。
此外,悬架中确保车轮与车架或车身之间所有力和力矩可靠传递并决定车轮相对于车架或车身的位移特性的连接装置统称为导向机构。
导向机构决定了车轮跳动时的运动轨迹和车轮定位参数的变化,以及汽车前后侧倾中心及纵倾中心的位置,从而在很大程度上影响了整车的操纵稳定性和抗纵倾能力。
在有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。
尽管一百多年来汽车悬架从结构型式到作用原理一直在不断地演进,但从结构功能而言,它都是由弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
在有些情况下,某一零部件兼起两种或三种作用,比如钢板弹簧兼起弹性元件及导向机构的作用,麦克弗逊悬架(McPherson strut suspension,或称滑柱摆臂式独立悬架)中的减振器柱兼起减振器及部分导向机构的作用,有些主动悬架中的作动器则具有弹性元件、减振器和部分导向机构的功能。
汽车底盘车架刚度及其对悬挂系统的影响汽车底盘车架的刚度是指底盘车架在承受外部力的作用下的变形程度。
底盘车架的刚度对汽车的悬挂系统有着重要的影响。
本文将详细探讨汽车底盘车架刚度对悬挂系统的影响,并分析不同刚度对悬挂系统性能和行驶舒适性的影响。
首先,底盘车架的刚度直接影响悬挂系统的工作效果。
刚度较高的车架可以更好地支撑车身,减少悬挂系统的变形,提高悬挂系统的工作效率。
这意味着更少的能量损耗,并提高了悬挂系统的响应速度和稳定性。
相反,刚度较低的底盘车架会导致悬挂系统的变形较大,从而降低了悬挂系统的工作效果,而且可能会造成车身不稳定,影响行驶安全性。
其次,底盘车架的刚度还对悬挂系统的调校和设计提供了重要的基础。
刚度较高的车架可以更好地承受悬挂系统的负荷,并提供更稳定的支撑基础。
这使得悬挂系统能够更好地进行调校,实现更好的悬挂舒适性和卓越的操控性能。
而刚度较低的底盘车架则会限制悬挂系统的调校范围,可能导致悬挂系统过软或过硬,从而影响乘坐的舒适性和悬挂的平顺性。
此外,底盘车架的刚度还对悬挂系统的阻尼效果有着重要的影响。
阻尼是悬挂系统控制车身姿态变化的重要参数之一。
刚度较高的底盘车架可以更好地控制悬挂系统的压缩和回弹过程,提供更好的阻尼效果,从而减少车身的摇晃和颠簸感。
然而,刚度较低的底盘车架可能会导致阻尼效果不理想,增加车身的摇晃感,降低乘坐的舒适性。
此外,底盘车架的刚度还对悬挂系统的抗扭性能有着重要的影响。
抗扭性是指悬挂系统的侧倾和变形能力。
刚度较高的底盘车架能够更好地抵抗侧倾力和变形,提供更好的悬挂稳定性和行驶安全性。
而刚度较低的底盘车架则可能导致侧倾力过大,影响车辆的操控性能和行驶稳定性。
最后,底盘车架的刚度也会对整车的耐久性和寿命产生重要影响。
刚度较高的底盘车架可以更好地抵抗外部冲击和振动,减少底盘车架的变形和损坏,从而延长整车的使用寿命。
相反,刚度较低的底盘车架容易发生变形和疲劳破坏,导致底盘车架寿命缩短。
汽车底盘悬挂系统中主动悬挂技术对驾驶舒适性的影响与改进方案摘要:汽车底盘悬挂系统在提升行车舒适性方面发挥着关键作用。
主动悬挂技术作为底盘悬挂的一项创新,通过实时感知路面状况,调整悬挂硬度,显著改善了驾驶舒适性。
我们围绕主动悬挂技术对驾驶舒适性的影响展开讨论,分析了其原理及优势,并提出了相应的改进方案,以进一步提升汽车底盘悬挂系统的性能。
关键词:汽车底盘悬挂系统,主动悬挂技术,驾驶舒适性,实时感知,改进方案。
引言:随着汽车科技的不断发展,驾驶舒适性逐渐成为消费者选购汽车时的重要考量因素。
汽车底盘悬挂系统作为直接影响驾驶感受的关键组成部分,其性能对驾驶舒适性有着直接而深远的影响。
近年来,随着主动悬挂技术的逐渐成熟与普及,汽车制造商在提升驾驶舒适性方面迎来了新的机遇。
一、主动悬挂技术原理与优势主动悬挂技术作为汽车底盘悬挂系统的创新之一,其核心在于通过实时感知路面状况,主动调整悬挂系统的硬度,以提供更为舒适的驾驶体验。
我们将深入探讨主动悬挂技术的原理和在汽车底盘悬挂系统中的优势。
主动悬挂技术的原理基于先进的感知与反馈系统。
车辆通过传感器实时监测路面的变化,包括颠簸、坑洼、弯道等情况。
这些传感器将采集到的数据传输至控制单元,通过算法进行实时分析,并快速作出对悬挂系统硬度的调整。
这一过程实现了车辆对路面状况的主动感知和响应,为驾驶者提供了更加平稳舒适的行车感觉。
主动悬挂技术在驾驶舒适性方面具有显著优势。
传统悬挂系统通常采用固定设置,无法灵活应对不同路况,导致驾驶者在面对颠簸路段时感受到较大震动。
相比之下,主动悬挂技术能够在毫秒级别内实现悬挂硬度的调整,使车辆在行驶过程中更好地适应路面状况,显著降低了车辆震动和颠簸感,提高了整体的驾驶舒适性。
此外,主动悬挂技术还可以通过自适应控制实现驾驶动态的优化。
在高速行驶时,悬挂系统可以调整为较硬的状态,提高车辆稳定性;而在低速行驶或停车时,可以调整为较软的状态,提供更好的减震效果。
乘用车底盘的悬挂系统对车辆操纵稳定性的影响引言:乘用车底盘的悬挂系统是车辆重要的组成部分之一,它对车辆的操纵稳定性具有重要的影响。
悬挂系统旨在提供舒适的乘坐体验、保证车辆在各种地面条件下的稳定性和操纵灵活性。
本文将分析并探讨悬挂系统对车辆操纵稳定性的具体影响因素以及其原理。
一、悬挂系统对车辆操纵稳定性的影响因素1. 车身姿态控制悬挂系统通过对车身姿态的控制,影响车辆的操纵稳定性。
在转弯、加速和制动等操作中,悬挂系统能够保持车身的水平和稳定,提供更好的操控性能和更高的安全性。
2. 减震效果悬挂系统的主要功能之一是减震。
通过减震器的压缩和伸展来减少车身与路面之间的震动传递,提供更平稳的行驶感受。
良好的减震效果能够提高车辆在不平路面上的稳定性,减少驾驶者的疲劳感。
3. 抗侧翻稳定性悬挂系统还对车辆的抗侧翻稳定性有着重要的影响。
通过合理的悬挂结构和调校,悬挂系统能够提供较高的抗侧翻能力,保证车辆在急转弯等情况下保持平衡,减少侧翻风险。
二、常见的悬挂系统类型及其操纵稳定性特点1. 独立悬挂系统独立悬挂系统是目前乘用车常见的悬挂系统类型之一。
它采用独立的悬挂装置来支撑每个车轮,能够独立调节每个轮子的运动,提高车辆的操纵稳定性。
独立悬挂系统通常具有良好的减震效果和操控性能,适用于高速行驶和弯道驾驶。
2. 扭力横梁悬挂系统扭力横梁悬挂系统是一种经济实用的悬挂系统类型。
它通过一根位于车辆前后轮之间的横梁连接两个悬挂装置,实现左右车轮的连接。
这种悬挂系统能够提供较高的稳定性和承载能力,适合用于小型家用车辆。
3. 多连杆悬挂系统多连杆悬挂系统是一种高端的悬挂系统类型。
它采用多个连杆和控制装置来控制车辆的悬挂运动,提供更高的操纵稳定性和乘坐舒适性。
多连杆悬挂系统通常用于高档轿车和运动型车辆。
三、悬挂系统的设计和调校对操纵稳定性的影响1. 弹簧硬度和阻尼调校弹簧硬度和阻尼是悬挂系统设计和调校的关键参数。
适当调整弹簧硬度和阻尼能够提供更好的操纵稳定性。
悬架偏频范围悬挂系统是汽车中非常重要的一个部件,它对驾驶的舒适性、操控性和安全性起到了重要的影响。
而悬挂的偏频范围是一个关键参数,对于车辆的性能和乘坐舒适度有着直接的影响。
悬挂系统的偏频范围可以简单地理解为它对于不同频率的振动反应的能力。
当车辆行驶在不平坦的路面上时,地面的颠簸和冲击会传递到车辆的悬挂系统中,如果悬挂系统的偏频范围不合适,就会导致车辆的悬挂无法有效地吸收这些振动,从而影响到乘坐舒适度和操控性能。
悬挂系统的偏频范围与悬挂的硬度、弹簧刚度、阻尼和减振器等参数有密切的关系。
一般来说,悬挂系统的硬度越大,偏频范围就会越宽。
因为硬的悬挂系统可以更好地抵抗颠簸和冲击,所以能够适应更高的频率振动。
相反,软的悬挂系统对于低频振动的吸收效果更好,但对于高频振动的反应能力较弱。
具体来说,悬挂系统的偏频范围一般可以分为低频偏频范围和高频偏频范围。
低频偏频范围通常是指悬挂系统对于频率较低的振动的响应能力,一般包括车辆行驶过程中的颠簸、沟坎和减速带等。
而高频偏频范围则是指悬挂系统对于频率较高的振动的响应能力,比如车辆行驶过程中路面的小颗粒、不规则路面带来的颠簸等。
低频偏频范围的重要性在于它直接影响到车辆的乘坐舒适度。
如果低频偏频范围太窄,悬挂系统无法有效地吸收频率较低的颠簸和冲击,就会导致车辆乘坐时的颠簸感明显增加,乘客容易感到不舒适。
相反,如果低频偏频范围过宽,悬挂系统过于柔软,就会导致车身过度下沉,悬挂过于弹性,影响到车辆的操控性能和稳定性。
高频偏频范围则主要影响到车辆的操控性能和安全性。
如果高频偏频范围太窄,悬挂系统无法有效地吸收频率较高的振动,就会导致车辆在高速行驶时出现不稳定的情况,甚至可能引发跳跃现象,影响到驾驶员对车辆的操控。
相反,如果高频偏频范围过宽,悬挂系统过于硬,就会导致车辆在行驶过程中对微小的颗粒和不规则路面的反应过度敏感,使驾驶员感到过于颠簸或颤抖。
总的来说,悬挂系统的偏频范围需要在保证乘坐舒适度的前提下,兼顾到车辆的操控性能和稳定性。
浅谈汽车悬架参数对平顺性的影响摘要:每一辆车在行驶过程中的平顺性都是由汽车悬架决定的,而对于汽车悬架而言,其好坏是由车辆的平顺性的好坏决定的。
汽车悬架是由多个零配件构成,其中任何一个零配件都非常重要,因为每一个零配件的参数都会对汽车的平顺性带来直接的影响,因此,在进行悬架设计时既要保证安全性,又要提高平顺性。
关键词:汽车悬架;平顺性;安全性前言汽车的平顺性是评判汽车的一项非常重要的指标,汽车在行驶的过程中会产生一定的振动和冲击周围环境,同时,这种指标在进行评价的过程中会与人在汽车中所能感受到的舒适感进行一定的关联,对于一些载物的汽车来说,除了让人感到舒适性以外,还必须要保持货物完好无损,现代的高速汽车都必须要具有这种性能。
通常情况下还可以运用车身的振动和速度来评价汽车的平顺性。
汽车行驶的平顺性是由汽车悬架掌控,验证悬架性能的最基础的一项标准,就是必须要保证车辆在不同路面和车速的状况下,都能够行驶的较为平顺。
1.人体对振动的反应以及汽车平顺性的评价指标对汽车平顺性进行研究主要是为了能给汽车的振动找到一个更加精确的界定的范围,作为评价一辆汽车质量的好坏的一种指标,其目的主要是为了更好的控制汽车振动系统的动态。
一般情况下,汽车行驶的平顺性是由汽车行驶过程中的振动幅度所决定的。
如果汽车车身振动比较大,并且还出于一种非常频繁的状态,汽车车身就很容易出现一些不平顺的问题。
为了可以更好地更加方便地评价车体的平顺情况,人们建立了多种不同的考核标准,但是目前运用的比较频繁的一种评价模式是Janeway评价模式,由于Janeway评价模式对车体的各个部位都做出了具体的要求,考核范围及内容非常全面。
1.人体对震动的反应人们对汽车的振动可以从主观和客观两个方面来进行评判。
主观评判是根据人们的生理和心理感受的主观因素决定,不同人的生理以及心理感受是会有差异的。
客观评价是根据大多数人们对汽车的振动频率以及振动强度等方面的接受强度来进行汽车设计。
考虑车辆悬挂系统对行驶稳定性的影响车辆悬挂系统是指安装在汽车底盘上,用于连接车身和车轮的装置。
它的主要功能是减震并保持车身稳定,对行驶稳定性有着重要的影响。
本文将探讨车辆悬挂系统对行驶稳定性的影响,并从独立悬挂系统、悬挂系统调校、悬挂系统故障等多个方面进行分析。
1. 独立悬挂系统独立悬挂系统是现代汽车常用的悬挂系统类型之一。
它由多个悬挂单元组成,每个单元独立运动,相互之间没有直接的物理联系。
这种悬挂系统能够独立响应路面不平,减少车身的纵向和横向摆动,提高行驶稳定性。
相比其他悬挂系统,独立悬挂系统能够更好地保持车轮与地面的接触,提供更好的牵引力和操控性能。
2. 悬挂系统调校悬挂系统的调校是指通过调整悬挂系统的参数,使其适应不同的行驶条件和驾驶风格,以达到最佳的行驶稳定性。
调校可以包括悬挂刚度、减震力度、行程设置等方面的调整。
例如,在高速公路上,悬挂系统可以采用较硬的设置,以提供更好的稳定性和操控性能;而在复杂的路况下,悬挂系统可以采用较软的设置,以提供更好的减震效果和舒适性。
3. 悬挂系统故障悬挂系统的故障可能会对车辆的行驶稳定性产生严重影响。
例如,悬挂系统的弹簧损坏或松弛,会导致车辆悬挂高度不稳定,影响悬挂系统的工作效能;悬挂系统的减震器泄漏或失去调校能力,会导致车辆在行驶过程中产生较大的抖动和颠簸,降低行驶稳定性。
因此,定期检查和维护悬挂系统的正常工作状态是确保行驶稳定性的重要措施。
总结起来,车辆悬挂系统对行驶稳定性有着重要的影响。
独立悬挂系统能够提供更好的牵引力和操控性能;悬挂系统的调校可以根据不同行驶条件和驾驶风格进行优化;而悬挂系统的故障可能导致车辆稳定性下降。
因此,在选择汽车时应尽量选择配置较好的悬挂系统,并保持悬挂系统的正常工作状态,以确保行驶的安全与稳定。
注:本文仅为常识性介绍,具体情况需参考专业资料或咨询相关专业人士。
131工 艺 与 装 备4 蓄电池维护保养及建议4.1 蓄电池寿命影响因素蓄电池使用寿命与使用工作环境、日常使用频率和习惯、放电深度、充电管理及维护保养密切相关,主要表现在以下3个方面。
首先,蓄电池单体一致性差异。
个别单体因生产制造及安装误差出现一致性差异,在后续使用中差异性加深,并影响整组蓄电池寿命。
其次,环境因素。
环境温度、空气湿度、酸碱度影响蓄电池的导电性能及电化学反应效率与热平衡。
最后,充放电不均衡。
小电流放电将导致极板上较大的硫酸铅晶体不易还原,大电流深度放电易破坏蓄电池结构(易形成不可逆硫化),大电流充电或长时间充电易造成蓄电池失水、内阻增大。
在充放电循环往复中不断增大差异性,最终形成落后蓄电池。
4.2 日常使用维护在日常检修过程中,主要通过BMS 系统监测牵引蓄电池充电时的环境温度、充电前后蓄电池电压及充电后蓄电池表面温度等关键参数,静态检查主要为接线状态、蓄电池表面状态、螺栓紧固、BMS 插头安装及铭牌标识安装情况。
正线施工作业时,在条件允许下优先采用第三轨模式动车,若以蓄电池模式作业时,发现机车蓄电池容量低于60%,需向行调申请切换为第三轨供电模式为蓄电池充电,避免蓄电池深度放电影响蓄电池寿命。
每天对运用机车进行检查,确保蓄电池电量充足。
若当晚有正线作业,白班司机负责给作业车充电,确保机车牵引蓄电池组的容量达90%以上;工程车正线作业完或车厂内作业完,白班司机立即对蓄电池组进行充电,将容量提高至90%以上(实际执行中基本为充满至100%)。
4.3 蓄电池维护建议第一,建立工程车蓄电池全寿命周期维护台账,跟踪单体蓄电池的流转、更换、容量和内阻等信息,全方位对蓄电池的状态进行分析。
第二,进一步优化完善电力蓄电池工程车牵引蓄电池充电要求。
正线作业前,须确保机车牵引蓄电池组的容量达98%以上,且VDU 显示充电电流小于8A 。
第三,加强工程车机器间风机的维护保养,确保机器间的通风良好,进而确保蓄电池工作环境。
轴距轴距L定义:从前桥轴心至后桥轴心测得的距离 对底盘性能的影响: 对行使性有决定性的影响。
与汽车长度相比,大的轴距可以使乘客合理的安置在车桥之间,从而减小负荷对载荷分配的影响。
并且车身的前悬部分和车身的后悬部分都较短,使纵倾振动的趋势下降,这样可以采用较软的弹簧,提高行使平顺性。
相反,轴距较短则使转弯轻便,即同样的转向轮转角下,转弯圆较小。
在前轮驱动型式的车辆中优先采用较长的轴距。
对于标准驱动形式的轿车来说,轴距较长就要求万向节轴分段,尽管如此,大部分最近投入市场的这种形式汽车的轴距还是比以前的要长。
比值K 1可以作衡量依据。
在现在轿车中这个值为:60.01≈=车辆长度轴距k汽车越小,K 1值应越大。
轴距一般在L=2150-3070之间。
(例如:B 级车,轴距2840,车辆长度4886;比值0.58)轮距定义:车轮接地点的间距。
对底盘性能的影响:前轮距b V 和后轮距b h ,对汽车的曲线行使性能和侧倾具有决定性的影响。
轮距应尽可能大,但其与汽车宽度的比值不能超过一个给定值。
目前轿车的的轮距为b v ,h =1205-1550。
比值k B 可作为衡量宽度利用率的参数,它尽可能大:86.0~81.0==车辆宽度轮距B k(例如:B 级车,轮距1565/1560,车辆宽度1810;比值0.865/0.862) 在悬架跳动中,轮距变化对底盘性能的影响:在几乎所有的独立悬架中,车轮的上下跳动都会导致轮距发生变化。
轮距变化的后果由其产生的作用而定;轮距变化的缺点是会引起滚动轮胎的侧偏。
从而(特别是轮胎断面扁平时)产生侧向力、较大的滚动阻力和使直线行使能力下降。
此外,轮距变化还对转向系有影响。
在独立悬架中,汽车驶过不平路面时车轮的上下跳动会引起轮距的变化,从而使轮胎产生侧偏角α。
由此不仅产生了侧向力,还使直线行使的能力下降,滚动阻力增大。
车轮外倾角定义:外倾角是指车轮中心平面和道路平面垂直线之间的夹角。
如果车轮上部Array向外倾斜,外倾角取正值。
车轮外倾角对底盘性能的影响:轿车的前轮通常设计得具有微小的正外倾角,以使车轮尽可能垂直于稍许有点拱形的路面滚动,并使磨损均匀和滚动阻力小。
较为理想的外倾角值为:γ = 5' ~ 10' 即约0.1º(例如:B级车,外倾角为11′)为了获得良好的轮胎转弯侧偏性能,目前所取得外倾角大都偏离了理想制值。
轿车空载时外倾角基本上在理想值附近,而加载状况下车轮则取有轻微的负值外倾角。
研究表明,当外倾角γ=+5’~+10’时,轮胎的磨损最均匀。
更大的正值外倾角会使轮胎外侧胎肩磨损加剧。
而更大的负值外倾角则加剧内侧胎肩的磨损。
在采用独立悬架和复合悬架的后悬架中,为了提高轮胎的侧偏性能,车轮外倾角常设计成负值。
但这种情况下存在着在满载工况车轮外倾角负的太大的危险。
而这种危险会使轮胎发热过量并由此导致轮胎胎面剥离、爆胎。
一般可以把这种形式的悬架的车轮外倾角又再设计成空载下取正值。
外倾角的运动变化独立悬架的缺点在于汽车作曲线行使时车轮随车身一起倾斜,即车身外侧车轮相对于地面向正的外倾角方向变化,从而降低了承载较高一侧的轮胎(与车身内侧轮胎相比)的侧偏性能。
为了消除这一影响,轿车的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。
研究表明,当外倾角γ=+5’~+10’时,轮胎的磨损最均匀。
更大的正值外倾角会使轮胎外侧胎肩磨损加剧。
而更大的负值外倾角则加剧内侧胎肩的磨损。
图示给出了几款独立悬架的外倾角变化曲线。
前束和自转向特性定义:静态前束角V是指在静止的汽车上(参考状态下)汽车纵向中心平面和地面的交线之间的角度。
如果车轮的前部靠近汽车纵向中心平面,则前束为正值;反之则为负值(后束角)。
静态总前束角是左右车轮前束角之和。
前束可用角度或长度表示如果前束用长度(mm)表示。
那么这里前束是指差值V=B-C既左右车轮轮辋边缘后部间距大于前部的余量。
前束应在空载时车轮停在直线行使位置的状态下,在车轮中心高度上测量。
V和车桥上的两个车轮有关。
在用角度表达的形式下,车轮前束角δv与车轮侧偏角相当。
也就是说,在具有前束的状态下,汽车的两个前轮是斜向对置的。
缺点是使滚动阻力增大。
前束V是指B-C的差值,单位为mm,在车轮中心高度处的轮辋边缘上测得。
直线行驶的车轮具有最小的轮胎磨损和最小的滚动阻力。
滚动中在接地面上出现一个由前向后的滚动阻力F R ,通过杠杆臂r a 产生一个力矩,该力矩经过转向拉杆作用在转向系上。
为了达到直线行驶目的,就规定了车轮相互斜相对立,即前束的方式。
在前轮驱动行驶的车辆中驱动力是由后向前作用的,这是车轮前侧受到挤压,从而使的在此采用后束(即负前束)可能是有利的。
为了不是反拖工况(即放松油门)下的行驶稳定性变坏,前轮驱动行驶的车辆也有部分采用前束。
一些轿车的出厂说明中表明:前 后Mercedes 190E +20′±10′ ''10525+-+ Mercedes 500SE +3±1mm 15.15.3+-+Ford E Escort -2.5±1mm Audi 80 +10′±15′Audi !)) quattro510/0+- -10′±10′ (A=全轮驱动,S=标准驱动型式,V=前轮驱动) 这些说明适用于空载状况。
(例如:B 级车,前束为0′)前束的运动变化比在静止的汽车上调整出一个正确的前束更为重要的是,前束值在行使中能否保持,或者说是否会因汽车的上下跳动而变化。
后者可能是由于不足转向性能的结果或者是为了达到确定的行使性能所需要的。
为了不因轮胎的侧偏而使磨损加剧,滚动阻力加大以及直线行使能力受到损害,无论在车轮下落还是上跳都不应出现前束值的变化。
侧倾转向引起的前束变化图示为几辆轿车在运动过程中引起的前束变化曲线。
在曲线行使时,上跳的车身外侧车轮产生后束,而下落的内侧车轮产生前束。
在车身侧倾的影响下转向轮转角轻微的回转,从而实现侧倾不足转向性。
后桥在侧倾时产生侧向力过度转向-并非没有危险性。
它可能在换道行使时引起二次转向。
为了防止这种情况发生并改善汽车的综合性能,可将后轴也设计的具有侧倾不足转向性。
这时独立悬架中上跳的车身外侧产生前束,而下落的内侧车轮产生后束。
如果在车身侧倾或者是由于侧向力的作用而上跳的车身外侧前轮产生后束,而下落的内侧前轮产生前束,则转向轮的转向角轻微地回转一个角度δV,车桥具有不足转向性。
非独立悬架和复合式悬架的车轮(由于相互直接连接)在同向跳动时前束一点也不变化。
由于结构公差或调整错误,车桥也可能在汽车中倾斜安装,即相对于汽车的纵向轴线,一个车轮具有前束,而另一个车轮有后束(图3.58b )。
在这种情况下,汽车不再巡轨而行,造成不稳定行驶。
主销内倾角和主销偏移距 主销内倾角和主销偏移距的关系定义:主销内倾角是指主销轴线与一个垂直于路面的平面之间的夹角(如图)。
主销偏移距是指主销轴线与路面的交点至车轮中心平面之交线N ′N 距离r s 。
在现代轿车中,它们的取值如下:后轮驱动型式车 σ=11 o ~14o 30′ 前轮驱动型式车 σ=11 o ~14o 30′通常情况下 r s =-18~+30mm为了将主销偏移距设计得比较小或为负值,必须有较大的主销内倾角。
当车轮上下跳动时,在外倾角和主销内倾角之间也有直接关系。
上跳的车轮将产生负的外倾角变化趋势,这就意味着外倾角减小,而为了保证相同的总角度主销内倾角就要增大。
为了获得对转向回正非常重要的转向回正力矩M S υ要对始终作用在车轮接地点的垂直力F n 进行静力分析。
将它移向车轮中心,并按转向节轴线方向和其垂直方向分解成:σcos ∙n F 和σsin ∙n F力分解点的垂直力臂r s 为:σσcos )tan (∙∙+=dyn s n r r r (3.21a )该公式适用于常用的外倾角cos γ=1时的情况。
如果汽车有主销后倾角,力分量σsin ∙n F 还要按角度τ继续分解。
r dyn 由式r dyn =U/2π(U 为滚动周长,在速度为60km/h 时给出)车轮转向时力σsin ∙n F 与车轮轴线相夹角度δ在折算到整根车桥上的转向角较小时, δσsin sin ∙∙n F 产生的近似转向回正力矩为:n m v Sz r G M ∙∙∙=δσsin sin (3.22)精确值需要考虑转向时由于侧向力和车身侧倾引起的主销内倾角变化以及所具有的主销后倾角或前倾角。
转向回正力矩的大小取决于主销偏移距的大小。
主销偏移距愈大,M Sz 也愈大,但前桥的纵向力敏感性也愈大;因此可以得出明确的趋势是采用具有较小正值或负值的主销偏离距。
主销后倾定义:主销后倾角τ是指主销轴线EG 在x z 平面上的投影与过车轮中心的垂直线之间的夹角。
或者用地面上点K 和N 之间的静力表示,称之为主销后倾拖距n k 。
主销后倾和直线行驶主销后倾可以用茶水车效应来比较。
在这种车上被牵引车轮沿牵引拉力方向运动,车轮中心位于转轴1后方。
牵引力和大小滚动阻力位于同一作用线上,即处于相互稳定状态,因为导向轴和车轮轴线前后排列。
在汽车的车轮上(尽管有主销偏移距和主销)也存在同样的效应,这些车轮均可绕车轴旋转,两侧车轮都存在主销后倾拖距并通过转向横拉杆连接。
如果滚动阻力作用在转向轴1后方,则车轮沿牵引力方向被稳定地拖动。
如果路面不平度或转向运动使车轮自直线行驶方向转过一个角度δ,则滚动阻力分为F R•sinδ通过力臂n s(或n sg)使车轮回转,直至返回直线行驶位置。
左右出现的分力F R•cosδ相互抵消,它们仅使转向横拉杆受压。
车轮采用主销前倾,则会产生相反的效果:汽车变得不稳定。
主销后倾在直线行驶时并不单有优点,也有缺点。
路面不平度在车轮接地点上引起交变的侧向力,通过力臂n s(或n sg)产生绕转向节轴的力矩(图3.95),力矩作用在转向横拉杆上并会引起转向冲击及转向不稳定。
此外,作用在车身上的风力引起车轮接地点上出现反向作用的侧向力F s,前轮上的力F sv通过后倾力臂n s(或n sg)产生力矩,这些力矩使汽车按风作用方向转向,即附加在车身被风压转的方向上的。
由于这些原因而使汽车的侧风敏感性升高。
转弯时的回正力矩作为车轮转向的结果,由于车身侧倾影响产生的主销后倾角和内倾角(或车轮外倾角)的变化也引起所有垂直力、侧向力的力臂发生。
在分析各个车轮时必须考虑这些非常复杂的运动关系。
由于附加的弹性运动引起的误差在此几乎不可避免。
分析各个车轮的相互关系是非常复杂的,但对折算到整根车桥及汽车与地面平行的位置处的转向阻力矩,尤其是在转向角较小和转弯车速不高时,却是可以足够精确地确定的。