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汽车理论课件第五章

汽车理论课件第五章
➢ 车轮旋转轴线在地平面上的投影 线为Y轴,以向左为正方向。
X轴和Y轴的交点就是坐标系原点O。 ➢ Z轴过原点O,垂直于地平面,以
向上为正方向。
正方向标示、而非
注意:
“受力实况”P164
• 由于车轮有外倾角γ(或上下跳动),车轮平面不一定垂直于地面;
• 由于轮胎有侧偏角α,X轴未必指向车轮速度方向。
• 钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎的侧偏刚度还要大些。
➢ 相同种类的轮胎,尺寸较大的轮胎具有较高的侧偏刚度。 ➢ 降低高宽比(扁平率),轮胎的侧偏刚度会显著提高。如图5-12
高宽比—轮胎断面高与轮胎断面宽之比,即H/B 。
解读轮胎规格:
• 降低高宽比还可以提高轮胎与地面的附着能力, 车辆的驱动、制动和极限转向能力会得到提高。 “追求高性能的运动型轿车”P174
➢ 在同一FZ作用下, FX和FY之间服从附 着椭圆关系。
➢ 由A到B,对应滑动率s的增大, FX和 FY的变动规律符合第四章的结论。
汽车理论 吉林大学汽车工程学院
17
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
6.行驶速度
➢ 在正常车速范围内时,速度的变 化对轮胎侧偏特性的影响很小。
➢ 车速很高时,侧偏刚度随着车速 的升高而下降,尤其是侧偏角较 大时。 这并不是行驶速度本身造成的,
L
P165
汽车理论 吉林大学汽车工程学院
6
§5-1 概述
上述 “理想刚性”条件,有些是不符合实际的。汽车系统存在
一些实际特性,使得:

① 各车轮的实际指向(即轮胎坐标 系的X轴)并不总是与各自的 “名义指向”完全重合;
② 各车轮的实际行驶方向也并不一 定沿着其轮胎坐标系的X轴方向。

汽车理论第五章

汽车理论第五章

§5-1 概述
定义:在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的 条件下,汽车能够遵循驾驶员通过转向系 及转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外 界干扰时,抵抗干扰保持稳定行驶的能力 ,简称操稳性。 操稳性包括:
操纵性 稳定性
邹旭东 zxd@
第五章 汽车的操纵稳定性
操稳性包括操纵性和稳定性
操纵性:即汽车确切响应驾驶员指令的能力。 看汽车实际运动参量和驾驶员要求的运动参量 之间的接近程度和渐进过程时间的长短。 稳定性:即汽车抵抗改变其运动方向的各种外 界干扰并保持稳定行驶不失去控制甚至翻车和 侧滑的能力。看汽车受干扰后的实际运动参量 与受干扰前运动参量之间的接近程度和渐进过 程时间的长短。
第五章 汽车的操纵稳定性
一、汽车操纵稳定性包含的内 容 基本内容 主要评价参量
6.转向轻便性(原地、低速、 高速) 7.直线行驶性 侧风敏感性 路面不平敏感性 8.典型行驶工况性能——真实 反映操稳性 9.极限行驶能力——极限安全 行驶性能 转向力、转向功 转向盘转角和 侧向位移 转向盘转角、转向力、侧向 加速度、横摆角速度、侧偏 角、车速等 极限侧向加速度、极限车速 、恢复时间
第五章 汽车的操纵稳定性
二、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入 下的时域响应
x:移动:前进速度u,加速度a 转动:侧倾角p,侧倾角速度ωp y:移动:侧向速度v,侧向加速度a 转动:俯仰角q,俯仰角速度ωq z:移动:垂直速度w,垂直加速度i 转动:横摆角r,横摆角速度ωr 在研究操纵稳定性时,假定前进速度u不变,忽略侧 倾角速度ωp、垂直速度w和俯仰角速度ωq。
邹旭东 zxd@
第五章 汽车的操纵稳定性
一、汽车操纵稳定性包含的内 容
简化: 由多自由度动力学系统—非线性系统简化 为线性系统

汽车理论第五章

汽车理论第五章
1.制动效能
指汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车所 驶过的距离、制动时汽车的减速度或制动力的大小
2.制动效能的恒定性
抗热衰退性能:汽车在高速行驶或下长坡道时制动
性能的保持程度。
抗水衰退性能:是指汽车涉水后对制动性能的保持
能力
3 .汽车制动时的方向稳定性
指制动时汽车按给定路径行驶的能力。
制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时,则 汽车将偏离给定的行驶路径。这时,汽车的制动方 向稳定性能不佳。
一、制动减速度与地面制动力
• 在不同路面上,地面制动力为

FXb= bG
故汽车能达到的制动减速度amax(m/s2)
amax=bg
若允许前、后轮同时抱死,则 amax=sg
若允许前、后轮同时抱死,则 amax=sg 若装有理想的自动防抱装置的汽车,则 :
amax=pg 在评价汽车制动性能时,我国行业标准采 用平均减速度的概念,即
uw rr0w w 0
不 同 滑 动 率 轮 胎 印 迹 变 化 规 律
S u w rr0w 100%
p
uw
u w rr0为纯滚动S 0
s
w 0,S 100%为纯滑动 0 S 100%为边滚边滑
b
b
l
制动力系数b 峰值附着力系数p 滑动附着系数s 侧向力系数l
踏板力
≤500N
80km/h 80km/h 80km/h
不 偏
抱死

不抱死跑偏
不抱死,偏出 ≤3.7m
≤50.7m, ≥5.8m/s2
≥5.8m/s2

65.8m
(216ft)
≤490N ≤490N
≤66.7~667N

汽车理论:第五章 汽车的平顺性、通过性

汽车理论:第五章 汽车的平顺性、通过性

▪ 式中,ua为汽车行驶速度;Tw为驱动轮输入转矩; ω为驱动轮角速度;r为驱动轮动力半径;sr为滑 转率。
(3)燃油利用指数Ef
▪ 单位燃油消耗所输出的功。 ▪ 表达式为
Ef=Fdua/Qt
▪ 式中,Qt为单位时间内的燃油消耗量。
▪ 汽车在松软路面上行驶时,车轮与地面之间的附着力要 比在硬质路面上的附着力小得多,所以遇到的滚动阻力 要比硬路面上的大得多。因此,汽车的驱动与附着条件 常得不到满足,而降低了汽车的通过能力。
▪ 表征汽车通过性能的主要参数有汽 车通过性的几何参数及支承与牵引 参数。
▪ 汽车的通过性与汽车其他性能的关系也很密切。如良好 的动力性可提供足够大的驱动力,以克服越野行驶时较 大的道路阻力。
▪ 试验证明,采用子午线轮胎之后,轮胎的静挠度 增加40%以上,使得车身固有频率降低。
▪ 但是,轮胎的刚度过低,会增加车轮的侧向偏离, 影响汽车的操纵稳定性。
▪ 因此,目前有的轮胎在减小径向刚度的同时,其 侧向刚度仍较高。
4、座椅的布置
▪ 座椅的布置对平顺性非常重要。接近车身 中部的座位,其振动比较小,两端的座位 振动幅度较大,所以轿车座位的布置均在 前后轴轴距之内。
第五章 汽车的平顺性
▪ 汽车的平顺性是指保持汽车在行驶过程中 乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性 能对于货车指保持货物完好的性能。
▪ 路面不平是汽车振动的基本输入,故平顺 性主要指路面不平引起的汽车振动,频率 范围约为0.5~25Hz。
▪ 汽车行驶时,发动机、传动系和车轮等旋 转部件激发汽车的振动。
▪ 这里主要就道路状况和汽车的技术状况等因素对 汽车子顺性的影响加以论述。
▪ 道路不平是引起汽车振动的主要原因,对汽车行 驶平顺性的影响很大。当汽车在不平路面上行驶 时,车身和前后车桥都经常承受来自道路的冲击 作用。对一定类型的汽车来说,振动的强烈程度 取决于道路状况和行驶速度。

汽车理论(第五版) 第五章(6-9节)

汽车理论(第五版) 第五章(6-9节)

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第六节 汽车操纵稳定性与传动系的关系
二、地面切向反作用力控制转向特性 的基本概念简介
1.切向力对 r的影响 切向力对ω 切向力对
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第六节 汽车操纵稳定性与传动系的关系
2.切向力控制方法 切向力控制方法
1)总切向反作用力控制
ABS就是总制动力控制,保证较佳的滑动率,提 就是总制动力控制,保证较佳的滑动率, 就是总制动力控制 高制动时汽车的方向稳定性。 高制动时汽车的方向稳定性。 TCS 是总驱动力控制,防止出现过大的滑转率, 是总驱动力控制,防止出现过大的滑转率, 提高驱动时汽车的方向稳定性。 提高驱动时汽车的方向稳定性。
பைடு நூலகம்
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第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
六、装有VSC系统汽车的试验结果
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第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
六、装有VSC系统汽车的试验结果
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第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
本节内容结束
下一节
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第五章 汽车的操纵稳定性
第八节
汽车的侧翻
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第八节 汽车的侧翻
汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90° 汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动 ° 或更大的角度, 或更大的角度,以至车身与地面相接触的一种极其危险的 侧向运动。 侧向运动。
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第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
起始车速为110km/h时正弦 时正弦 起始车速为
起始车速为140km/h时正弦 时正弦 起始车速为
& 转向角输入下的 β − β 曲线
& 转向角输入下的 β − β曲线
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第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统

汽车理论最新版课件5.4-5.6

汽车理论最新版课件5.4-5.6
车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车轮外倾角的γ变化
➢非独立悬架车身侧倾时,前轮外倾角不变。
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第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系
车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车轮外倾角的γ变化
➢双横臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相 反,有增大侧偏角(绝对值)的作用。
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第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系
车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车轮外倾角的γ变化
1.试验方法
➢汽车以100km/h的速度作正弦曲线的蛇形行驶,正弦 运动的周期为5s,最大侧向加速度为0.2g。
➢车上装有转向盘转角、转向盘转矩、车速和横摆角 速度等传感器。
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第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
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第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
2.转向盘力输入方面的评价指标
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第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
➢工字形车架代表车厢,悬 挂质量为Ms。
➢工字形车架分别通过前、 后悬架的侧倾中心m01和m02 与前后轴相铰接,同时又通过 前后悬架的弹性元件分别与前、 后轴相连接。
19
第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系
TΦr2
TΦr1
TΦr
20
第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系
Fsy Fs1y Fs2y
3
第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系
确定侧倾中心时 ①假定车厢不动,地面和车轮相对车厢转动; ②假定车轮与地面间无相对滑动; ③对四连杆机构会用到三心定理。
O13
2Leabharlann 31➢四连杆机构中相
4
对两杆的相对运动瞬
心是相邻两杆延长线
O24
的交点。
4
第四节 汽车操纵稳定性与悬架的关系

汽车理论 全套课件

汽车理论   全套课件
dt
和力矩总效应的一个数值而已。
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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第二节结束!
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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第三节 汽车行驶的驱动-附着条件、汽 车的附着力
一、汽车行驶的驱动-附着条件
1.由行驶方程式知: md du tFt Ff FwFi
驱动条件: Ft Ff FwFi
(必要条件),否则——(1)无法开动,(2) 减速直至停车。 2.轮胎与地面的附着条件
二、汽车的安全性(广义) (1)主动安全性 (2)被动安全性
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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绪论结束!
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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第二章 汽车的动力性
1-1 汽车动力性指标 1-2 汽车的驱动力和行驶阻力 1-3 汽车行驶的驱动-附着条件、汽车的附着力 1-4 汽车驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 1-5 汽车的功率平衡
(3)用车速—时间曲线全面反应加速能力。
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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第一节 汽车的动力性指标
汽车理论讲义(第1版)
赵又群编著
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第一节 汽车的动力性指标
上坡能力——最大坡度,良好路面,满载行驶。
(1)显然,是指一档最大爬坡度。 (2)轿车的最大坡度基本满足使用要求,货车、 越野车的爬坡能力是个很重要的指标。 (3)军用车辆的战术技术要求中,常规定在一 定坡道上车辆应达到一定的速度。
加速阻力
(1)克服其质量加速运行时的惯性力,F j 。
(2)平移质量惯性力与旋转质量惯性力偶矩,以
计入。
Fj
m du
dt
——汽车质量换算系数 ,主要与飞轮转动

汽车理论课件-汽车理论第五版-清华大学余志生

汽车理论课件-汽车理论第五版-清华大学余志生

2021/5/19
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第一章 汽车动力性
第一节 汽车的动力性指标
思考
➢按照对汽车动力性的基本定义,如 何评价汽车的动力性?从哪几方面评价 会比较全面?不同车型对动力性的要求 是否相同?
2021/5/19
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第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax
➢重型货车(总质量>14t) 90km/h ➢中型货车(总质量6~14t) 100km/h ➢微型和轻型货车(总质量<6t) 80 ~ 130km/h ➢城市铰接客车 60 ~ 90km/h ➢客车 125km/h
h
s
i tan h
S
货车满载 imax=30% 越野车 imax=60%
车型 切诺基 通用开拓者 长丰猎豹 帕杰罗 陆虎 陆地巡洋舰
最大爬坡度imax 30% 50% 70% 70% 100% 100%
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
➢美国对轿车的爬坡能力有如下规定: ➢能以104km/h(65mile/h)通过6%的坡道; ➢满载时不低于80km/h; ➢在6%的坡道上,0~96km/h(60mile/h)的 加速时间不应大于20s。
查阅资料:F1方程式赛车的最高车速可以达到多少?
2021/5/19
第一节 汽车的动力性指标
➢现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h,由塞默 兄弟在1965年11月创造。
➢世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪·格林 (Andy Green)在美国内华达州西北的盐湖上,于1997年 10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的“冲刺”号汽车创造的, 车速第一次超过了声速,达到1227.73km/h。
思考
➢宝来轿车发动机的转矩输出特性是否理想?为什么? ➢汽车起步加速时,过早换入高挡(即发动机转速较低时即换入 高挡) 是否有利于其加速性? ➢发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好?

汽车理论最新版课件第5章

汽车理论最新版课件第5章
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第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
考虑到 θ很小并忽略二阶微量
ucos ucos u vsin vsin u v
上式除以Δt并取极限得
ax
du dt
v d
dt
u vr
同理可得
ay v ur
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第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
4.二自由度汽车动力学分析
+
Z
X
Fy
Y
O
向外滚开的趋势
- FYγ
52
第二节 轮胎的侧偏特性
1.外倾侧向力FYγ
FY-γ kγ-+
kγ-外倾刚度。
53
第二节 轮胎的侧偏特性
α一定时,γ 越大,FY越大。 增加的FY是由 γ作用的结果。
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第二节 轮胎的侧偏特性
2.有外倾时FY与γ、α的关系
1)α=0
FY FYγ kγ
➢本节还将介绍操纵稳定性的研究方法及试验评价 方法。
2
第一节 操纵稳定性概述
一、操纵稳定性包含的内容
➢汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应 随时间而变化的特性称为时域响应特性。
➢转向盘输入有角位移输入和力矩输入。 ➢外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向 力。
3
第一节 操纵稳定性概述
评价参量
➢回正后剩余横摆角 速度与剩余横摆角。
➢达到剩余横摆角速 度的时间。
操纵稳定性包含的内容
6
第一节 操纵稳定性概述
5.转向半径
评价参量:最小转向半径。
一些常见车型的最小转向半径
车型 Audi A4 宝马520i 雷克萨斯LS430
最小转向半径/m(左/右) 5.6/5.6(轴距2650 mm ) 5.65/5.65(轴距2830 mm ) 5.4/5.3(轴距2925 mm )
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