发布时间 : 星期一 文章《汽车理论》知识点总结 - 图文更新完毕开始阅读e761adde8662caaedd3383c4bb4cf7ec4bfeb613
14.何谓轮胎的侧偏力与侧偏现象？ 答：（1）行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力Fy，相应地在地面上产生地面侧向反作用力FY，FY称为侧偏力。（2）当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面cc，这就是轮胎的侧偏现象。
15.随时间变化的汽车时域响应称为瞬态响应，请问：
（1）作等速行驶时的汽车在方向盘角阶跃输入下的瞬态响应曲线简图，标出汽车瞬态响应品质得几个参数值，并加以说明（常用哪几个参数来表征其瞬态响应品质？并加以说明）。（2）汽车的瞬态响应一般包括哪两方面问题？ 答：（1）常用以下几个参数来表征响应品质：
② 摆角速度ωr波动时的固有频率ωo，其数值应高些为好；
②阻尼比ζ，ζ=0.5~0.8；③反应时间τ，是指角阶跃转向输入后，横摆角速度第一次达到稳定值ωro所需的时间，τ值应小些为好；④达到第一峰值ωr1的时间ε，又称为峰值反应时间，评价汽车横摆角速度反应快慢。
（2）瞬态响应一般包括两方面问题：
①行驶方向稳定性，即给汽车以转向盘角阶跃输入后，汽车能否达到新的稳定工况的问题； ②响应品质问题，即达到新的稳态之前，其瞬态响应的特性如何。 16.前轮角阶跃输入下，汽车的瞬态响应的稳定条件是什么？
答：汽车横摆角速度为减幅正弦运动，当其最后趋于一稳定值时，即达到稳定。从二自由度汽车模型的运动微分方程可以看出，汽车是否稳定取决于对应的齐次微分方程，即取决于汽车本身固有特性。当ζ≤1时，齐次微分方程的解均收敛而趋于零，因此是稳定的；当ζ＞1时，特征根必须为负值，其次微分方程的解才收敛趋于零，即﹛-ζωo±[（ζωo）2-ωo2]?﹜应为负值，才收敛，换言之，即ωo2应为正值，汽车的横摆角速度才收敛。 17.试从车厢侧倾引起车轮外倾角的变化来分析采用单横臂独立悬架在小侧向加速度和大侧向加速度时的操纵稳定性。
答：单横臂独立悬架在小侧向加速度时，车轮倾斜方向与地面侧向力相同，有减小侧偏角的效果。但是在大侧向加速度时，装有单横臂独立悬架的车厢可能被显著抬高，出现“举升”现象，内侧车轮离地，外侧车轮逆着地面侧向力方向倾斜，侧偏角增大，汽车操纵稳定性突然变坏。
18.平顺性分析的振动响应量主要有哪几个？它们与汽车的哪几个性能指标有关？
答：①车身加速度z″是评价汽车平顺性的主要指标；②悬架弹簧的动挠度fd，与其限位行程有关；③车轮与路面间的动载Fd，与行驶安全性有关。
19.何谓汽车的行驶平顺性？人体对水平、垂直方向上振动的敏感频率范围各为多少？画出汽车的车身与车轮双质量
系统两自由度振动模型简图，并画出系统运动方程，试分别导出车身和车轮的固有频率。 答：（1）汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，因此平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价。（2）人体对水平方向上振动的敏感范围：0.5~2Hz；垂直方向上振动的敏感范围：4~12.5Hz。（3）
例题1： 某轿车的总质量m为1520kg，轴距L为2.71m，质心到前轴的距离a为1.42m，前轮总侧偏刚度k1为57.2kN/rad，后轮总侧偏刚度k2为73.1kN/rad， 试计算：①该车的稳定性因数K；
②该车的特征车速uch或临界车速ucr;
③如果该车后轮由于某种气压在逐渐降低，试分析该车的稳态响应的变化。 解：⑴汽车稳定性因数的描述为：
m?ab? K?2???L?k2k1?将相应的参数代入上式： m?ab?9300?4?0.754?0.25?22K?2????2????smL?k2k1?4??58820?2?52630?2?
K??0.0093s2m2
由于 K>0，所以汽车具有不足转向特性。
?汽车稳态响应的特征车速uch或临界车速ucr与汽车的稳态响应有关，当稳定性因数K＞0时，可得到汽车的特征车速ucr;
当稳定性因数K＜0，可得到汽车的临界车速ucr。 故其特征车速为：
1u?1K?km/h?142km/h ch?30.64142?10
因为特征车速uch反映了在该车速下汽车的稳态响应转向灵敏度的大小，因此希望特征车速高些。
?当后轮的充气压力降低时，则后轮的侧偏刚度k2将变小，故汽车的稳定性因数K将降低，极限情况下将使得稳定性因数从现在的K＞0改变为K＜0，即汽车从不足转向改变为过多转向。
例题2： 某型五吨车辆，满载时总质量为9300kg，轴距4m，轴荷分配为前轴25%，后轴75%，空载时的轴荷分配为前轴55%，后轴45%，前轮胎的侧偏刚度52630N/rad，后轮胎的侧偏刚度58820N/rad。 试计算：①该车满载和空载行驶时，其有什么稳定转向特性？ ②该车的临界车速ucr或特征车速uch;
③从操纵稳定性看，该车在装载时，应注意什么？
解：⑴汽车稳定性因数的描述为：
m?ab? K?2???L?k2k1?
将满载时相应的参数代入上式：
m?ab?9300?4?0.754?0.25?22K?2????2??? ?smL?k2k1?4??58820?2?52630?2? K??0.0093s2m2
由于 K＜0，所以汽车具有过多转向特性。 将空载时相应的参数代入此式， m?ab?K?2???L?k2k1?
m?ab?5000?4?0.454?0.55?22K?????????sm22 L?k2k1?4??58820?2?52630?2? K?0.00175s2m2
由于 K>0，所以汽车具有不足转向特性。
?汽车稳态响应的特征车速uch或临界车速ucr与汽车的稳态响应有关，当稳定性因数K＞0时，可得到汽车的特征车速ucr;
当稳定性因数K＜0，可得到汽车的临界车速ucr。 时其车速为：
故满载时其临界车速为：
1ucr?-1K??km/h?10.37km/h
?0.0093故空载时其特征车速为：
1
uch?1K?km/h?23.90km/h 0.00175 m?ab?K???2? L?k2k1?
汽车质心位置的影响
由于过多转向汽车有失去稳定性的危险，故汽车应具有适度的不足转向特性。因此在装载时，应尽量把货物往前装，使前轴分配到的轴荷大于后轴，以使汽车具有适度的不足转向特性。根据上式，质心靠前，a减小，b增大，K减小（k1， k2 为负），故不足转向增加。