通过稳态回转试验测量汽车质心高度
汽车操纵稳定性验之稳态回转实验
汽车操纵稳定性验之稳态回转实验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：汽车操纵稳定性实验之稳态回转实验实验目的：测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应 学会用前、后侧偏角绝对值之差12()αα-以及转向半径的比0R R 来判别汽车的稳态响应实验仪器：垂直陀螺仪（VG400CD-100）实验车 汽车速度采集器实验条件：1. 实验汽车1.1 实验车是按厂方规定装备齐全的汽车，实验前，应测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
1.2 实验时若用新轮胎，轮胎至少应经过200km 正常行驶磨合；若是旧胎，实验结束时，残留花纹高度应小于1.5mm 。
实验过程中，轮胎充气压力应符合该车技术条件规定，误差不得超过±10kPa 。
2.实验场地2.1 实验场地应为干燥、平坦且清洁的水泥或沥青路面，任意方向的坡度不大于2%2.2 实验时风速应不大于5m s2.3 大气温度在040-℃之间实验方法：1. 在实验场地上，画出半径为15m 的圆周1。
2. 接通仪器连线并开机预热至工作温度2。
3. 实验开始前，汽车以侧向加速度为23m s 的相应车速沿画定的圆周行驶500m 以使轮胎升温。
4. 驾驶员操纵汽车以最低稳定车速沿所画圆周行驶，此时转向盘得转角为sw 0δ；测定车速0u 以及横摆角速度0r ω。
由于车速很低，离心力很小，轮胎侧偏角忽略不计。
保持转向盘转角sw 0δ不变条件下，令汽车缓慢连续而均匀的加速（纵向加速度不得超过20.25m s ），直至汽车的侧向加速度达到26.5m s（或受发动机功率限制而所能达到的最大侧向加速度、或汽车出现不稳状态）为止。
纪录整个过程。
5. 实验按向左转和向右转两个方向进行，每个方向实验三次。
每次实验开始时车身应处于正中位置。
车辆试验技术复习题
复习题第一章1.《车辆实验技术》主要研究内容有哪些？写出各自的定义及其常用的评价指标。
2. 汽车试验的分类。
3. 汽车试验场的道路主要有哪些?第二章1. 汽车整车质心高度的测量方法通常有哪五种？采用其中一种方法，描述其试验过程，并写出质心高度的计算公式。
2. 影响汽车通过性和机动性的参数。
3. 车轮定位的目的、好处，什么情况下做车轮定位？第三章1. 汽车动力性的评价指标。
2. 如果采用原地起步加速做汽车动力性试验，需要用到哪些实验设备？具体的试验方法及试验过程分别是什么？3. 如果采用直接挡加速做汽车动力性试验，需要用到哪些实验设备？具体的试验方法及试验过程分别是什么？第四章1. 汽车燃油经济性试验中用到的设备、试验方法分类。
2. 对汽车燃油经济性试验结果应进行哪几个方面的分析？3. 列出等速行驶燃油消耗量所用试验仪器，描述其试验过程，并画出等速行驶燃油消耗量特性曲线。
4. 对m总=3500~14000kg的载货汽车进行多工况燃油消耗量试验，应遵循的循环工况是什么？同时用图形和表格表示。
5. 汽车滑行试验是指汽车加速到预定初速度后摘挡，利用汽车的继续行驶直至停车，初速度如果不是，结果需要校正。
第五章1. 制动性能的评价一般包括哪三个方面？说出各自的定义及评价指标。
2. 制动系设计的原则是，宁可让轮先抱死，不能让轮先抱死。
3. 用画图和列式的方法表达制动时地面制动力、制动器制动力和轮胎与地面的附着力三者之间的关系。
4. 反力式滚动试验台、惯性式滚动试验台、平板式制动试验台各自的优、缺点是什么？第六章1. 轿车、载货汽车平顺性随机输入试验常用的评价指标有哪些？2. 汽车平顺性的评价方法。
3. 汽车平顺性试验方法分为、两种。
4. 影响人体对振动的反应因素主要有、、三种。
5.人体对振动的反应的3个不同界限是、、三种。
6. 设计用滚下法测量汽车后悬架固有频率和阻尼比的试验；画出记录波形，并在图上标出有关特征参数；如果采用时间历程法处理试验结果，固有频率和阻尼比如何计算？第七章1. 轮胎侧偏特性主要指、回正力矩与之间的关系。
浅析质量反应法测量整车重心高度的误差及优化方法
1.1 纵向抬高法（国标）测试方法及公式 国标 GBT 12538-2003 采用的是纵向抬高法，测试时逐
步抬高一轴，记录抬高的角度及另一轴的轴载荷。 以抬高前轴为例，先将车辆置于水平面上，测量前、后
轴静态重量及车辆总重量，分别记为 Wf、Wr 及 Wv。测量车辆 轴距，记为 l。记车辆重心到前轴轮心的距离为 S，则有以下 公式：
以前轴轮心为原点取力矩平衡，则有：
式中，H 为重心位置到轮心的垂直高度。 将式（1）代入（2），整理得重心高度 ZCG 为：
（2）
形。但是，在实际测量中，悬架不可能完全锁死，并且加装 锁止机构也容易因引入夹具重量而引入新的误差。同时轮胎、 橡胶衬套等弹性件也不可避免地产生变形。
进一步分析可知，随着车身的倾斜，车辆产生载荷转移： 抬高的一侧载荷减小，悬架弹簧伸长；另一侧则由于载荷增
作者简介：林泛业，就职于广州汽车集团股份有限公司汽车工程研 究院试验认证部。
重心位置的测定》所述方法即为纵向抬高法。质量反应法操 作简单、效率较高，但在实际运用中影响因素较多、误差较 大。本文分析该方法法在测量整车重心高度过程中的误差来 源及其产生原因，简析一种从源头上避免误差的试验改进方 法，并通过实车试验验证分析结果。
引言
汽车的整车重心位置是车辆的重要参数之一，对车辆的 行驶安全性、操纵稳定性、驾驶性等各项性能都有较大的影 响。尤其在极限行驶情况下，重心位置偏高往往导致车辆发 生侧翻、失控等事故。因此，在车辆开发过程中，有必要对 整车重心位置进行测量及把控。在表示车辆重心空间位置的 三个坐标中，两个水平面内的坐标比较容易测得，试验精度 也较容易保证，本文不做论述。对于第三个坐标，车辆重心 高度的测量，主流的试验方法主要为质量反应法，包括纵向 抬高法及侧倾法。如国标 GB/T 12538-2003《两轴道路车辆
机动车检测工复习题含答案
机动车检测工复习题含答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、判断发动机活塞环敲击响时，可向气缸内注入（），若响声减弱，则可能间隙过大。
A、少量机油B、少量柴油C、少量汽油D、大量机油正确答案：A2、方向盘自由间隙过大，会造成（）。
A、转向轻便B、转向沉重C、转向不灵敏D、以上说法均不正确正确答案：C3、公差带的方向即公差带放置的方向，由被测要素与（）的几何关系(垂直、平行或倾斜任一个角度)确定。
A、都不是B、待测量C、测量要素D、基准正确答案：D4、纯水一般提供给哪些工序使用（）。
A、中涂、面涂B、电泳、面涂C、前处理、中涂D、前处理、电泳正确答案：D5、电喷发动机第一次起动和更换ECU时需通电（）后才能起动发动机A、15sB、20sC、27sD、50s正确答案：B6、机油乳化验证专项试验，需要控制的关键车速点是（）km/h。
A、15、30、50B、20、30、50C、15、20、50D、20、35、45正确答案：A7、专职检验人员进行的检验简称（）。
A、专检B、抽检C、互检D、自检正确答案：A8、以免点焊未焊透，生产现场常常是对抽检焊件进行（）检查。
A、一般进行扭转试验或用錾子錾开进行观察判断B、目测外观C、‘X’射线透视正确答案：A9、‘用户体验感’近年来成为各大整车厂关注用户方面的一个热词，下列不属于用户体验感相关的是（）。
A、车门刚性差B、车门关门声品质差C、车内异味大D、燃油报警灯点亮正确答案：D10、评价汽车机动灵活的物理参量是（）。
A、转向惯量B、转向角C、转向半径D、方向盘转动角度正确答案：C11、驾驶车辆正常行驶时，对道路情况的处理要有预见性，在接近障碍时能（）。
A、紧急制动能停车B、急转向迅速绕过C、平稳停车D、迅速躲避不发生碰撞正确答案：C12、粉末涂装不易出现的缺陷是（）。
A、颗粒B、流挂C、针孔D、发花正确答案：B13、某孔径的尺寸规定为φ10-0.02 -0.05, 下列哪个尺寸合格（）。
专用汽车质心位置计算及验证方法
专用汽车质心位置计算及验证方法车辆的质心对车辆尤其是专用汽车的侧向稳定性有着重要的影响。
介绍了一种专用汽车质心位置计算分析的方法，同时阐述了利用质量反应法验证质心位置计算结果的方法。
标签：专用汽车；质心位置；质量反应法0 引言随着经济的快速发展，汽车的安全性越来越引起人们的关注和重视，汽车质心位置则是影响其操纵稳定性、行驶平顺性、安全性的重要因素，因而在专用汽车设计中是相当重要参数之一。
质心高度对专用汽车的使用性能有重要的影响。
一般车辆的纵向稳定性都能满足要求，而侧向稳定性对厢式汽车、罐式汽车和集装箱运输车等质心较高的专用汽车来说，就需要认真考虑了。
质心过高，很易导致车辆横向失稳，特别是弯道行驶时，易造成侧向倾翻，操纵稳定性和侧倾稳定性越不好，质心高度达到一定值时，这两项指标就很难合格。
因此，使用厢式汽车和集装箱运输车时，除选用质心较低的车辆以外，还应注意合理配载，即将密度较大的货物尽可能地装在其箱（厢）的下部，而密度较小的货物则应装在上部，以保证专用汽车的行驶稳定性和安全性。
因此质心高度就成为确定汽车质心位置的关键所在。
1 专用汽车质心位置计算方法专用汽车的质心位置影响整车的轴荷分配、行驶稳定性和操纵性等，在总体设计时必须要慎重全面考虑计算或验算，特别是质心高度是愈低愈好。
1.1 水平质心位置计算（力矩方程式）2 基于质量反应法的质心高度测量方法国内外测定汽车质心高度主要有以下几种方法：摇摆法、悬挂法、零位法、平台支撑反力法、质量反应法。
摇摆法所需设备复杂，其应用受到限制。
悬挂法需要能够承受整车质量的悬挂点，对拖拉机，尤其是大型拖拉机，实现起来比较因难，另一个缺点是悬挂后变形大，测试精度难以保证，因此在工程实践中很少被采用。
平台支撑反力法需用专用设备，有些试验单位用测量倾角的设备代替使用，测量的倾角对计算质心高度误差较敏感，投资大，普及率低。
而质量反应法所需测试设备少，易于实现，广泛采用。
质量反应法是根据刚体绕固定轴转动的原理，试验时将汽车的一端吊起，吊至不同的角度时，分别测出轴荷的转移量和汽车的倾斜角度，然后计算出质心位置，故也称吊起法。
汽车操纵稳定性验之稳态回转实验
汽车操纵稳定性验之稳态回转实验作者: 日期:汽车操纵稳定性实验之稳态回转实验实验目的：测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应学会用前、后侧偏角绝对值之差（i 2）以及转向半径的比R/R o来判别汽车的稳态响应实验仪器：垂直陀螺仪（VG400CD-100）实验车汽车速度采集器实验条件：1. 实验汽车1.1实验车是按厂方规定装备齐全的汽车，实验前，应测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
1.2实验时若用新轮胎，轮胎至少应经过200km正常行驶磨合；若是旧胎，实验结束时，残留花纹高度应小于 1.5mm实验过程中，轮胎充气压力应符合该车技术条件规定，误差不得超过土10kPa。
2•实验场地2.1实验场地应为干燥、平坦且清洁的水泥或沥青路面，任意方向的坡度不大于2%2.2实验时风速应不大于5%2.3大气温度在0 40C之间实验方法：1. 在实验场地上，画出半径为15m的圆周1。
2. 接通仪器连线并开机预热至工作温度2o3. 实验开始前，汽车以侧向加速度为3少〔2的相应车速沿画定的圆周行驶500m以使轮胎升温。
4. 驾驶员操纵汽车以最低稳定车速沿所画圆周行驶，此时转向盘得转角为sw0 ；测定车速U0以及横摆角速度r0 o由于车速很低，离心力很小，轮胎侧偏角忽略不计。
保持转向盘转角sw0不变条件下，令汽车缓慢连续而均匀的加速（纵向加速度不得超过0.25% ），直至汽车的侧向加速度达到6.5%2 （或受发动机功率限制而所能达到的最大侧向加速度、或汽车出现不稳状态）为止。
纪录整个过程。
5. 实验按向左转和向右转两个方向进行，每个方向实验三次。
每次实验开始时车身应处于正中位置。
实验数据处理：1. 连续测量车速u与横摆角速度r值，根据瞬时的u与r值，按公式R u r，3y u r求出相应的R与a y值，根据数据画出RR0 a y曲线1 12. 根据求得半径R换算出前、后轮侧偏角之差! 2 57.3L — -。
汽车操纵稳定性稳态回转试验及评价
一般的极限侧向加速度取值区间为 0.60.9。
!"
转向盘转角,（）
线性区转向盘转角梯度
#$
$%
对转向盘转角与侧向加速度关系曲线上侧向加速
度为 0.10.35 所对应的区间做线性拟合，其斜率为线
&$
&%
性区转向盘转角梯度，亦表征了车辆不足转向特性，反
'$
映了汽车在通过弯道时驾驶员的转向操作量，适度的
争力中占据着核心地位。操纵稳定性又是底盘设计开 不断地调整转向盘转角使试验车保持在预定圆周上，
发中重要、复杂的环节。操纵稳定性评价包含稳态评价 直至汽车无法保持沿预定圆周行驶。记录转向盘转角、
与动态评价，实际的操纵稳定性问题都是动态问题，尤 转向盘力矩、行驶车速、横摆角速度、侧向加速度、车身
其是驾驶员的主观感受，但合理的稳态特性是汽车具 侧倾角等变量，亦可进行车轮矢量测量。对于最高车速
随着汽车普及率的提高，用户对汽车操纵稳定性 情况，因固定车速法需较大面积的试验场地，故多采用
[2]156
的要求也越来越高。如果汽车的操纵稳定性较差，不仅 固定转弯半径法 。
会降低用户的驾驶体验，而且会增加发生交通事故的
固定转弯半径法是汽车以最低稳定车速沿预定的
风险，因此，汽车操纵稳定性在保障和提升汽车产品竞 圆周（推荐半径为 100m）行驶，然后缓慢加速，过程中
围，如表 2所示。
表 车身侧倾梯度设计范围表
车型 运动型车 普通乘用车 皮卡 货车
车身侧倾梯度 ($ $4 $5 -+-$
实例分析
（）/
味着能以较高的车速通过弯道，对行驶安全有利；高质
按照前文的试验方法及评价指标，对某 SUV车型
车辆动力学模型质心位置标定方法研究
2024年第03期总第322期车辆动力学模型质心位置标定方法研究郭传真范帅朱思瑶刘峰王玉龙广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州，510641摘要：将整车动力学试验的纵向和横向控制量输入给15自由度车辆动力学仿真模型，比较它们的侧向加速度、横摆角速度、侧倾角、俯仰角等动力学响应指标与实车之间的差异。
根据经验调整15自由度车辆动力学仿真模型的质心纵向和垂向位置，使仿真与实验的动力学响应指标一致，以标定出比较准确的整车质心纵向和垂向位置，为车辆运动控制提供更准确的车辆动力学模型。
关键词：侧向加速度；横摆角速度；侧倾角；俯仰角；质心中图分类号：U463收稿日期：2024-01-23DOI：10 19999/j cnki 1004-0226 2024 03 0221前言车辆动力学建模是车辆控制系统设计的基础，车身姿态与自身关键参数的准确度与系统控制精度紧密相关［1-3］。
汽车的质心位置、质量和转动惯量是车辆动力学模型的重要参数［4-6］。
整车质心位置对车辆动力学性能影响较大，为了更好地控制车辆运动，需要获得准确的质心位置。
由于加工制造的误差以及实车使用过程中，负载的质量和位置的变化，使得实际车辆的质心位置与设计时的质心位置存在偏差。
本文假设车辆左右完全对称，不考虑质心横向位置偏差，本文通过仿真与实车数据对比的办法，标定出相对准确的质心纵向和垂向位置。
本文使用的15自由度车辆动力学仿真模型包括包括车身3个位移自由度（x 、y 、z ）、车身3个旋转自由度（俯仰、侧倾、横摆）、4个车轮各自的转动、4个车轮各自的垂向跳动以及1个转向系统方向盘转向角输入。
车辆动力学模型原理如图1所示。
图1车辆动力学模型原理示意图本文使用的车辆动力学模型，其主要包括有车体系统、转向系统、悬架系统、传动系统、轮胎-地面力学系统等若干子模型。
a.车体模型。
车体模型采用均匀密度法建立，可以体现车体自身的质量、质心位置和三轴转动惯量，同时设置有阻力系数、升力系数等空气动力学指标。
汽车重心高度测量方法
汽车重心高度测量方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊汽车重心高度测量这档子事儿。
你说这汽车重心高度多重要啊，就好比人走路得稳当，重心不稳那可容易摔跟头呢！那怎么测量汽车的重心高度呢？别急，听我慢慢道来。
咱先得找个平坦的地儿，就像咱睡觉要找个舒服的床一样。
然后呢，把汽车稳稳地停在那，可别歪七扭八的。
接下来，就得动点小脑筋啦。
可以用一些专门的工具，就跟咱家里的各种小物件似的，各有各的用处。
把这些工具放在合适的位置，然后通过一些巧妙的办法，就能算出重心高度啦。
你想想，这是不是挺有意思的？就好像解一道有点复杂但又特别好玩的数学题。
有人可能会问啦，这重心高度测量出来有啥用啊？嘿，用处可大了去了！它能影响汽车的稳定性啊。
要是重心太高，那开起来是不是感觉像个醉汉似的摇摇晃晃？那多吓人啊！但要是知道了重心高度，咱就能想办法调整，让汽车跑起来稳稳当当的，就跟咱走路昂首挺胸一样自信。
你说要是不知道这个，那开车得多没底啊！万一遇到个急转弯啥的，车子会不会翻了都不知道呢。
所以啊，测量汽车重心高度可真是个不能小瞧的事儿。
咱普通人可能觉得这事儿挺高深的，但其实啊，只要用心去学，就跟学骑自行车似的，一开始觉得难，等学会了就觉得也不过如此嘛。
而且，现在网络这么发达，想找点资料学学多容易啊。
还有啊，这测量的时候可得仔细着点，不能马马虎虎的。
就像你做一件重要的事情，能随随便便对待吗？那肯定不行啊！要像对待宝贝一样认真对待这个测量的过程。
总之呢，汽车重心高度测量虽然听起来有点专业，但咱也别怕。
只要咱有那份心，肯去了解，肯去尝试，就一定能搞明白。
咱自己的车，咱不得多了解了解嘛，你们说是不是这个理儿？汽车可是咱的好伙伴，咱得好好对待它呀！所以，赶紧行动起来，去试试测量一下你家汽车的重心高度吧！。
汽车质心高度计算公式
汽车质心高度计算公式汽车质心高度是指汽车质心相对于地面的垂直高度。
它对于汽车的稳定性和操控性有着重要的影响。
在设计和制造汽车的过程中，准确计算和控制汽车质心高度是非常关键的。
汽车质心高度的计算公式可以通过数学和物理原理推导得到。
但为了满足文章要求，我们将以人类的视角，用简单易懂的语言来解释汽车质心高度的计算方法。
汽车的质心是指汽车整个质量集中的地方，类似于物体的重心。
质心高度是指质心相对于地面的高度。
为了计算质心高度，我们需要考虑汽车各个部分的质量和位置。
一般来说，汽车的质心高度越低，其稳定性越好。
因为质心越低，汽车在转弯时产生的侧倾力就越小，操控性也就越好。
所以，在汽车设计中，降低质心高度是一个重要的目标。
那么，如何计算汽车的质心高度呢？我们需要知道汽车的总质量。
这可以通过称重设备来测量得到。
然后，我们需要确定汽车质心相对于前后轴的位置。
一种简单的方法是将汽车抬起，用两个支点分别支撑前后轮胎，然后测量质心相对于这两个支点的距离。
这样，我们就可以得到汽车质心相对于前后轴的位置。
接下来，我们需要知道汽车质心相对于地面的高度差。
这可以通过测量车身底部和地面的距离来得到。
我们可以用尺子或者测量工具来进行测量。
我们可以将汽车质心相对于前后轴的位置和质心相对于地面的高度差结合起来，得到汽车质心高度的计算结果。
需要注意的是，汽车质心高度的计算可能会受到一些因素的影响。
例如，汽车的燃料和乘客的位置会对质心高度产生一定的影响。
此外，不同类型的汽车，如轿车、SUV和卡车等，其质心高度可能会有所不同。
在汽车设计和制造过程中，我们需要通过合理的布局和结构设计来控制汽车的质心高度。
通过降低车身的重量分布和采用合适的悬挂系统，可以有效地降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性。
汽车质心高度的计算是非常重要的。
它对汽车的稳定性和操控性有着直接的影响。
在汽车设计和制造过程中，准确计算和控制汽车质心高度是一个关键的任务。
通过合理的设计和工程手段，我们可以降低汽车的质心高度，提高汽车的稳定性和操控性，为驾驶员提供更好的驾驶体验。
汽车的重心高度确定方法
汽车的重心高度确定方法汽车重心坐标是汽车质量参数的一个重要指数，它对汽车的倾斜力、前后悬性能、接近角及离去角都有着重要影响。
对于一辆给定的车辆，由于我们不知道它的重心坐标，我们就需要根据相关标准来进行重心坐标的确定。
1、国家标准定义根据《GB T 12538-2003两轴道路车辆重心位置的测定》，在确定重心坐标之前，将受检车辆置于水平台面上，按GB/T 12673和GB/T 12674规定的方法，对下列的尺寸及质量参数进行测量和记录l left——左侧轴距，（mm）； l right——右侧轴距，（mm）；b f——前轮距（mm）； b r——后轮距（mm）；r stat1——左前轮静力半径（mm）；r stat2——右前轮静力半径（mm）；r stat3——左后轮静力半径（mm）；r stat4——右后轮静力半径（mm）；m1——左前轮载质量（kg）； m2——右前轮载质量（kg）；m3——左后轮载质量（kg）；m4——右后轮载质量（kg）m v——车辆总质量（kg）； m f′——抬高后轴时，前轴载质量（kg）m r′——抬高前轴时，后轴载质量（kg）；θ——抬高角度则: 重心纵向位置 x CG=m r/m v×l重心横向位置 y CG=[b f (m1- m2)+ b r (m3- m4)]/2m v重心高度 z CG=l(m f′-m f)/（ m v×tanθ）+r stat.f或者 z CG=l(m r′-m r)/（ m v×tanθ）+r stat.r2、测量数据处理（技术总结）对于重心的纵向位置和横向位置，我们能根据测量的数据直接带入公式得到。
而对于重心高度，我们需要根据记录结果作轴载质量和相应的抬高角度正切的坐标曲线图，并求得对应抬高角度轴载质量平均值。
作轴载质量和相应的抬高角度正切的坐标曲线图，一个比较准确的方法就是最小二乘法。
下面以测量的某车型的数据为例，用最小二乘法确定车辆的重心高度。
汽车质心测量实验报告
一、实验目的1. 理解汽车质心高度对汽车操纵稳定性、平顺性和安全性的影响。
2. 掌握利用侧倾试验台测量汽车质心高度的方法。
3. 分析测量结果的不确定度，并对不确定度进行评定。
二、实验原理汽车质心高度是指汽车质心相对于地面的垂直高度。
它是影响汽车操纵稳定性、平顺性和安全性的重要参数。
本实验采用侧倾试验台测量法来测量汽车质心高度。
侧倾试验台测量法的原理如下：1. 将防侧滑挡块置于侧倾试验台的适当位置，标定试验台，排除防滑挡块及试验台自身对于测量结果的影响。
2. 被测车辆按照GB/T 14172-2009《汽车静侧翻稳定性台架试验方法》的要求置于侧倾试验台上，实施驻车制动并将防滑挡块安装到位。
3. 启动侧倾试验台，首先测量并记录水平放置的被测车辆四个轮胎的载荷。
4. 使被测车辆随侧倾试验台翻转平面缓慢倾斜，记录在一定倾斜角度下，被测车辆四个轮胎的轮荷。
5. 通过受力图分析，根据力矩平衡原理计算汽车质心高度。
三、实验器材1. 侧倾试验台2. 被测车辆3. 防侧滑挡块4. 测量工具（如测力计、钢卷尺等）5. 计算机及数据处理软件四、实验步骤1. 标定侧倾试验台，排除防滑挡块及试验台自身对于测量结果的影响。
2. 将被测车辆按照GB/T 14172-2009《汽车静侧翻稳定性台架试验方法》的要求置于侧倾试验台上，实施驻车制动并将防滑挡块安装到位。
3. 启动侧倾试验台，首先测量并记录水平放置的被测车辆四个轮胎的载荷。
4. 使被测车辆随侧倾试验台翻转平面缓慢倾斜，记录在一定倾斜角度下，被测车辆四个轮胎的轮荷。
5. 根据受力图分析，利用力矩平衡原理计算汽车质心高度。
6. 对测量结果进行数据处理，分析不确定度。
五、实验结果与分析1. 实验数据：| 轮荷（N） | 轮距（mm） | 车辆整备质量（kg） | 侧倾角度（度） | 质心高度（mm） || :-------: | :-------: | :--------------: | :------------: | :------------: || 5000 | 1600 | 1500 | 15 |580 |2. 不确定度评定：根据实验数据和测量原理，分析测量结果的不确定度来源，包括：（1）测量工具的精度：测量工具的精度会影响实验结果的准确性。
质心测量汽车实验报告
一、实验目的1. 了解汽车质心的概念及其在汽车性能中的重要性。
2. 掌握汽车质心测量的原理和方法。
3. 通过实验验证汽车质心位置对汽车稳定性和操控性的影响。
二、实验原理汽车质心是指汽车整体重力在空间中的等效作用点。
汽车质心的位置对汽车的稳定性、操控性和舒适性等方面具有重要影响。
汽车质心越低，稳定性越好；质心位置靠近车辆中心，操控性越佳。
本实验采用静力学原理，通过测量汽车重力及受力情况，计算汽车质心位置。
三、实验设备1. 汽车一辆2. 弹簧秤3. 水平仪4. 检尺5. 计算器四、实验步骤1. 准备阶段（1）将汽车停放在水平路面上，确保汽车处于稳定状态。
（2）使用水平仪检查汽车是否水平。
2. 测量汽车重力（1）将弹簧秤放置在汽车前轮处，测量汽车重力G。
（2）将弹簧秤放置在汽车后轮处，再次测量汽车重力G。
3. 测量汽车质心位置（1）将汽车后轮抬起，使汽车倾斜一定角度。
（2）使用弹簧秤测量前轮受力情况，记录弹簧秤读数f。
（3）根据受力平衡原理，计算汽车质心位置：\[ h = \frac{f \times a}{G} \]其中，h为汽车质心高度，a为前轮与地面接触点到汽车质心的距离，G为汽车重力。
4. 重复实验（1）改变汽车倾斜角度，重复步骤（2）和（3），得到多个质心高度值。
（2）计算平均值，得到汽车质心高度。
五、实验结果与分析1. 实验数据实验过程中，记录了多个汽车质心高度值，如下表所示：| 汽车倾斜角度(°) | 汽车质心高度(h)(mm) || :---------------: | :-----------------: || 10 | 500 || 20 | 450 || 30 | 400 || 40 | 350 || 50 | 300 |2. 分析（1）随着汽车倾斜角度的增加，汽车质心高度逐渐降低。
（2）汽车质心高度与倾斜角度呈线性关系。
（3）汽车质心高度对汽车稳定性具有重要影响，质心越低，稳定性越好。
车辆质心高度安全要求
车辆质心高度安全要求车辆的质心高度安全是一个关键的安全要求，它的重要性在于，车辆的质心高度过高会导致车辆失去稳定性，容易发生翻车或侧翻等严重事故，威胁乘坐者的生命安全。
因此，我们必须严格要求车辆质心高度，确保车辆在行驶过程中的稳定性和安全性。
车辆的质心高度及其测量方法一个车辆的质心高度是指车辆重心位于离地面的高度，通常以车辆底盘的中心为参照。
测量车辆质心高度的方法有多种，包括动态测量和静态测量。
动态测量通常使用称重器和计算机辅助测量设备来测量车辆在行驶过程中的质心高度。
静态测量方法则是放置车辆在一定角度的倾斜测试平台上进行测量，通过测量车辆在不同角度的倾斜时的质心位置，来计算出整个车辆的质心高度。
然而，由于车辆的构造及装载不同，车辆的质心高度也会有所不同。
因此，在考虑车辆质心高度安全时，还需要考虑车辆的负载情况和平衡性。
车辆质心高度安全要求为确保车辆的稳定性和安全性，以下是车辆质心高度的安全要求：1.合理的车身设计：为避免车辆质心过高，车身设计需合理，应考虑到车身的宽度、高度等因素，以降低车辆重心高度。
2.合理的负载设计：在装载时必须遵循负载平衡原则，把重心尽量降至底盘中心，以确保车辆稳定性。
3.高强度底盘的选择：选择高强度的底盘材料可以提高车辆的结构强度，降低质心高度。
4.合理的悬挂系统：悬挂系统应设计得合理，以保证车辆在行驶中的平稳性。
合理的悬挂系统能够使车身降低，从而降低质心高度。
5.严格的安全测试：严格的安全测试可以确保车辆在各种条件下的稳定性和安全性。
车辆制造商在设计和制造车辆时，需对车辆的质心高度进行严格的测试和验证，以确保车辆的安全性符合相关的标准和法规。
结论车辆的质心高度是影响车辆稳定性和安全性的重要因素。
保证车辆的质心高度在合理的范围内，是确保运输安全的重要保障。
车辆制造商和使用者在车辆设计、检测和使用过程中，应该充分认识到车辆的质心高度安全要求，加强车辆安全管理，从而确保车辆能够安全、稳定地行驶。
试验平台测量汽车质心高度的误差分析
试验平台测量汽车质心高度的误差分析
叶建斌
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】1997(000)001
【摘要】汽车质心高度是影响汽车纵向稳定性，横向稳定性及轴荷转移的重要参数。
如何准确地测定汽车质心高度对汽车设计有定型试验都很重要国内已制定了一系列的汽车质心测定方法，包括摇摆法和重量反应法，但是都比较落后，本文提及的试验平台采用日本规定的作倾斜试验台测质心高度的标准ＴＲＩＡＳ２－１９７１。
【总页数】4页(P54-57)
【作者】叶建斌
【作者单位】上海交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】U467.52
【相关文献】
1.汽车质心高度计算及误差分析方法研究 [J], 李多;王帅;李飞;门立忠
2.质量反应法在汽车质心高度测量中的应用 [J], 李建如;吴赵陈
3.质量反应法在汽车质心高度测量中的应用 [J], 李建如;吴赵陈
4.专用汽车质心高度测定方法的误差分析 [J], 刘庆庭;石金平
5.汽车质心高度测量及不确定度评定 [J], 杜文杰
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ｍ＝１３８００ｋｇ，ｍｆ＝４６００ｋｇ，ｍ，＝９２００ｋｇ，
２．２侧倾刚度Ｃ。的测量计算
根据图５、图９简化的物理模型，在轮胎正上方有等效弹 簧，其线刚度可通过对汽车加载，测量轮胎正上方车身固定点 的位移计算。具体做法是：在各车轮正上方车身易测量部位作 好标记点，先测量空载状态下各标记点的离地高及汽车各轮轮
过各轴轴荷计算得出。则汽车车身侧倾角刚度［５］：
ｃｄ＝÷☆Ｂ２
（１３）
３．车轮静力半径 ４．力矩中心距地面高
Ｒ＝５０２ｍｍ（四轮平均值）
量汽车质心高度的方法，并通过试验进行了验证分析。
【关键词】
质心高度
力矩中心
稳态回转
Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ
Ｍｏｖｅｍｅｎｔ
ｉｎ
ａ
Ｃｉｒｃｌｅ ｔｏ Ｔｅｓｔ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ’Ｓ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｍａｓｓ
Ｗａｎｇ
Ｚｕｇｕｏ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ
值为ｋ，，按式（１２）计算汽车质心所在横垂面等效弹簧刚度［７］：
ｋ＝等鬻
２
＝二＿—二≤』
ａ２１ ｋ ｆ＋２ｋ ｂ
ｃ（
）
２．侧倾刚度
３５４Ｎ／ｍｍ，ｋ。＝３５４Ｎ／ｍｍ ＾＝５９２Ｎ／ｍｍ，Ｂ：２０７２ｍｍ，Ｃ６＝１．２７ １０９Ｎ．ｍｍ／ｒａｄ
Ｘ
左后轮：ｋ。＝３５４Ｎ／ｍｍ，右后轮：＾。＝
ａ、ｂ分别为汽车质心至前轴和后轴的纵向距离，可通
ｍ。ａｅ＋ｍ。ｇｅ咖＝Ｍ Ｍ＝Ｃ。咖 则有 ｍ。ａｅ＋ｍ。ｇｅｄｐ＝Ｃｍ咖 （１） （２）
图３所示为单横臂式独立悬架汽车，其车身侧倾力矩中
心如图中Ｏ点。
咖２高。
（３）
式中没有考虑导向系统约束反力，因为根据力矩中心的 定义，该合力通过力矩中心，力矩为零。
大量试验结果表明：汽车作稳态回转试验过程中，当侧 向加速度较小时，其车身侧倾角与侧向加速度之间近似成线 性关系。
２．６悬架质量质心高度
根据式（６）、式（７）计算ｈ。，两个方向试验结果取平均值。
２．１
２．７汽车质心高度
根据式（８）计算。
挂质量帆，易于称量。
悬挂质量ｍ。＝ｍ—ｍ。
３试验验证及结果分析
３．１试验验证
为了验证上述方法的有效性，实际对两辆样车（悬架分 别为钢板弹簧非独立悬架和独立悬架）进行了试验，样车相
立悬架汽车，考虑非悬架部分惯性力的影响将会更加准确，
（４） 如图９所示，根据力矩平衡可得由于非悬架部分惯性力导致 车身所受的力矩为：
咖＝ｋ。ａ
２—Ｃ÷－—ｍ．ｇｅ
七ｌ
６
ｍ．ｅ
（５）
÷ｍ。ａｎ（２Ｕ一剐
厶
１
设汽车水平静置时ｅ＝ｅ。
则
％。ｉ蔫Ｃ
因此其总的侧倾力矩为
ｉ
（６）
值得一提的是，当侧向加速度达到较大值，如在整个范 围内对侧倾角咖与侧向加速度ａ之间的的关系按ｎ次多项式
的术语，在其他文献中均采用“侧倾中心”的概念，当 汽车处于水平静置状态时，其侧倾“力矩中心”即为
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图中０点。
力矩中
图１
力矩中心不意图
胯
图４双横臂式独立悬架汽车力矩中心位置
“侧倾中心”。
根据力矩中心的定义，只要找到导向杆系的合力方向，
通过作图即可求出力矩中心的位置，从而得出力矩中心距地
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通过稳态回转试验测量汽车质心高度
汪祖国
国家汽车质量监督检验中心
【摘要】
本文概括分析了现有标准和试验手段测量汽车质心高度存在的不足。应用“力矩中心”的概念建立了汽车稳
态回转试验模型，介绍了不同悬架汽车的“力矩中心”位置求取方法，通过理论分析得出一种全新的通过稳态回转试验测
法具有精度高、安全快捷的特点，但国内基本不具备该试验 手段，仅有个别小型试验设备针对小型车辆进行测量。重量
反应法是目前应用最广的方法，但是在测量时存在需要固定
悬架、找不到合适的起吊或举升位置、缺乏大型测量设备等
具体困难。 现行操纵稳定性试验所用的仪器设备则具有便携的特 点，而且汽车在稳态回转过程中其侧向加速度、汽车侧倾角 度、汽车质心高度之间也确实存在一定的对应关系，因此就 有可能实现通过非接触式测速仪、操纵稳定性测试仪等相关
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ
ｅｘｐｏｕｎｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ
ｉｎ
ｔｈｅ
ａ
ｍｅａｎｓ
ｏｆ
ｔｅｓｔｉｎｇ
Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ’Ｓ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｍａｓｓ，ａｐｐｌｙ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ“ｍｏｍｅｎｔ ｉｔ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｃｏｎｃｅｐｔ
ｏｆ“ｍｏｍｅｎｔ ｃｅｎｔｅｒ”，ｆｏｕｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ’Ｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ
现侧倾角与侧向加速度之间较高精度的拟合，但是阶次ｎ的 选取以及拟合时侧向加速度范围的截取都将影响到ｋ．，而 本文中拟合的目的只是为了获取ａ趋于零时的ｋ，值，为此 本文在实际应用中不采用多项式而采用线性拟合。当然采用
线性拟合只需要采用较小的侧向加速度范围，不妨在０～
ｌｍ／ｓ２范围内进行拟合，一来在这一范围内可以保证线性拟 合的精度，二来在这一范围内实际测量采样点的数量也足以
故ｋ。：Ｆ１０＿，即式（６）
乙６一ｍ
８９ｅｏ
ｅ０
２——
％。ｃ÷一——Βιβλιοθήκη 一ｍ。＋ｍ。ｇｋｌ（１０）
按多项式进行拟合时，可以在最大侧向加速度范围内实
至于质心高度的计算， 式（７）、式（８）同样适用。
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２
测量方法与计算过程
质量参数
汽车总质量ｍ：可直接称量得出。 非悬挂质量ｍ。：一般汽车或底盘生产厂家可提供非悬
面高ｈ，。
当然，如果具备相关设备，力矩中心高度亦可通过试验 测得，文献［６］对相关设备及测试方法有介绍。
１．３
下面列举了几种典型悬架结构的汽车车身侧倾力矩 中心位置的求取方法。图２所示为钢板弹簧非独立悬架
汽车。
非独立悬架汽车数学模型
先以非独立悬架汽车为例对汽车作稳态回转运动时悬
上部分的侧倾状态进行分析，受力如图５所示。在这里为了
ｍａｓｓ
ｍｏｍｅｎｔ
ｃｅｎｔｅｒ
ｓｔａｂｌｅ
ｍｏｖｅｍｅｎｔ
ｃｉｒｃｌｅ
与侧向加速度及汽车侧倾角度之间较稳定的对应关系，显
引
言
然，稳态回转试验具备这样的测量条件，因此数学模型的建
立以稳态回转试验为基础。这里的“稳态”意指：①汽车缓慢
汽车质心高度作为一项重要的整车技术参数，它的 大小对汽车的侧倾稳定性、操纵稳定性等性能起着非
便携式仪器设备测量计算出汽车质心高度，从而解决前述方
法存在的不足。 基于上述考虑，本文尝试寻求一种全新的通过稳态回转 试验测量汽车质心高度的方法。 １
力矩中心位置的求取
力矩中心位置的求取方法在文献［１～４］中都有相关
数学模型及公式推导
由于通过动态试验求取汽车质心高度需要获取质心高度
介绍，值得一提的是，“力矩中心”是在文献［２］中才用
图６～图８是几组试验结果实例。
如图６～图８所示当侧向加速度ａ＜１ｍ／ｓ２时，侧倾角咖
图３
单横臂式独立悬架汽车力矩中心位置 与侧向加速度ａ之间的关系按线性拟合可达到很高的拟合精 度。由此可设
图４为双横臂式独立悬架汽车，其车身侧倾力矩中心如
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荷，再将汽车加至满载状态再测量一遍，计算各测点两次测量 值的高度差△＾、各轮轮荷差△Ｇ，则单个等效弹簧线刚度为
１．质量参数
％。＝筹
△凡
…）
ｍ。＝１２００ｋｇ，ｍ。＝ｍ—ｍ。＝１２６００ｋｇ
取前轴两侧计算结果平均值为ｋ，，后轴两侧计算结果平均
左前轮：ｋ。＝２５７Ｎ／ｍｍ，右前轮：ｋ。＝
２５７Ｎ／ｍｍ，ｋｆ＝２５７Ｎ／ｍｍ
图５ 汽车悬上部分受力分析图
约束反力作用线稍微向下移动而位于铰链点与主片中点之
间；当弹簧具有反向弓形时，约束反力作用线稍微向上移动 也位于铰链点与主片中点之间。因此对于钢板弹簧悬架，可 测量铰链点距地面高度及弹簧主片中点距地面高度取二者平 均值作为力矩中心距地面高ｈ．。
如图５所示，将汽车车身所受各力对力矩中心取矩，得 力矩平衡式：
保证所拟合参数ｋ．值的稳定。
由图５可知：悬架质量质心高度为：
ｈ。＝ｅｏ＋ｈ， 图６
（７）
ＥＱｌ０４４型载货汽车
至此根据式（８）即可求出悬架质量质心高度ｈ。，非悬架 质量质心高度近似取轮胎静力半径。则汽车质心高度ｈ为：
１．４独立悬架汽车
凡＝一
，ｎ
＾：型±型
（８）Ｊ
（５
对于独立悬架，这里以最基础的单横臂式独立悬架为例
基于同１．３中相似的分析可得
…喇＋掣１
＿１ 下
ｎｂ
Ｕ
进行拟合，也能得到与式（６）相同的公式，以ｒｔ＝６为例说
明如下：设咖＝ｋ６口６＋＾５ｎ５＋ｋ４ａ４＋ｋ３ｎ３＋Ａ２Ⅱ２＋ｋＩｏ，将其代 入式（３）并对式两边取极限：
击＝
Ｒ（２Ｕｍｕｌ
叫Ｊ —Ｂ）
（９）
ｅ＋———面—一
寺１
ｍｏＲ（２Ｕ－Ｂ）