改装汽车多轴荷分配对操纵稳定性的影响分析
轴荷分配对汽车性能的影响解读
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FZ 2
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每一个车轴上的载荷包括静载荷,以及其他作用在车辆
上从前轴到后轴(或者从后轴到前轴)转移的动载荷。
扭矩分配方式与汽车的质量分配相对应,有利于利用车辆加速时后轴载荷 大于前轴的情况下,提升车辆轮胎的抓地力,增加车辆的稳定性。
例:汽车的驱动性能、制动性能、方向稳定性等性能,不但与上述各系统的结 构和参数有关,还取决于汽车底盘的整体设计,例如轴距(前后轮的间距)影 响汽车重量在各轴上的分配,轮距(左右轮的间距)影响汽车的稳定性。现代 汽车的设计已大体定型:轿车是前轮转向,发动机可以前置(前轮或后轮驱动) 或后置(后轮驱动);货车和小型客车则一般均为发动机前置,后轮驱动,前轮 转向;中大型客车大都为发动机后置或底置,后轮驱动;越野汽车的前轮为转 向驱动轮。当汽车总重量增加和轴荷超过公路规定的限度时,就必须增加轴数, 或采取汽车列车型式。
汽车总体设计的主要任务:要对各部件进行较为仔细的布置,应较 为准确地画出各部件的形状和尺寸,确定各总成质心位置,然后计算 轴荷分配和质心位置高度,必要时还要进行调整。此时应较准确地确 定与汽车总体布置有关的各尺寸参数,同时对整车主要性能进行计算, 并据此确定各总成的技术参数,确保各总成之间的参数匹配合理,保 证整车各性能指标达到预定要求。
轴距 :是通过车辆同一侧相邻两车轮的中点,并垂直于车辆纵向对称平面的二
垂线之间的距离。简单的说,就是汽车前轴中心到后轴中心的距离。对于三轴以上 的汽车,其轴具有从前到后的相邻两车轮之间的轴距分别表示,总轴距为各轴距之 和。轴距的长短直接影响汽车的长度,进而影响车的内部使用空间。微型轿车轴距 一般都在2200mm以下,它的后座的腿部空间较小,如果是成人坐在后座上的话, 通常是膝盖要顶在前面的座位后背上,腿根本伸不开,坐在车里给人一种压抑的感 觉,就更甭提将其作为公务车和出租车使用了。相对于微型车的轴距短小,普通型 轿车和中级轿车轴距一般较长,因此后座空间相对大了一些,成人可以比较宽松地 坐下轴距,所以这一级的轿车无论是做家庭用车、还是做出租车和公务车,都深受 人们欢迎。汽车的轴距短,汽车长度就短,质量就小,最小转弯半径和纵向通过半 径也小,汽车的机动性就好。但如果轴距过短,则车厢长度就会不足,后悬 (车辆 最后轮轴线与汽车最后端的距离) 也会过长,就会造成行驶时纵向摆动大及制动、 加速或上坡时质量转移大,其操纵性和稳定性就会变坏。如果轴距过长,就会使得 车身长度增加,从而后部倒车盲区也会偏大,如果不增加倒车雷达,倒车对新手而 言是个严峻的考验。
多轴车辆操纵稳定性研究
目次多轴车辆操纵稳定性研究(摘要链接) (3)重型汽车多挡变速器操纵控制系统改进设计(摘要链接) (4)面向双状态无级变速器的(摘要链接) (5)AMESim-Simulink联合仿真平台研究(摘要链接) (5)多脉冲点火天然气发动机的初步研究(摘要链接) (6)由动力总成引起的车内噪声的统计能量分析与控制(摘要链接) (7)汽车侧倾稳定主动控制系统的仿真研究(摘要链接) (8)基于数据统计的整车发动机功率匹配选型研究(摘要链接) (9)多智能体理论在车辆底盘集成控制中的应用(摘要链接) (10)单十字轴万向节不等速速比详解互证(摘要链接) (11)宽带氧传感器用于发动机失火检测的研究(摘要链接) (12)基于虚拟仪器架构的交流测功机控制器开发(摘要链接) (13)汽油机进气道及缸内流动试验研究与数值模拟(摘要链接) (14)自封式安全轮胎与普通轮胎装车对比道路试验(摘要链接) (15)基于改进爬山法的白车身生产线焊点规划方法(摘要链接) (16)汽车制动钳体车夹具的三维设计与运动学仿真(摘要链接) (17)多轴车辆操纵稳定性研究朱学斌1, 2 高峰1(1.北京航空航天大学;2.北京航天发射技术研究所)【摘要】采用基于综合曲率误差的预瞄PID驾驶员模型对HTF 6轴车辆的稳态回转、车道变换和转弯制动3种典型操纵稳定性试验工况进行了仿真分析,对多轴车辆不同设计参数对整车操纵稳定性的影响进行了对比分析。
结果表明,标准配置的1500×600轮胎可以综合平衡整车操纵稳定性;采用根据车速控制后桥转向模式的电控转向系统可同时满足多轴车辆几何通过性和高速侧倾稳定性的要求;车辆质心高度增加100mm对仿真计算结果无明显影响。
主题词:多轴车辆操纵稳定性仿真评价标准中图分类号:U461.6 文献标识码:A文章编号:1000-3703(2008)08-0001-05Study on the Multi-axle Vehicle Handling StabilityZhu Xuebin1,2, Gao Feng1(1.Beijing University of Aeronautics and Astronautics; 2.Beijing Institute of Launch VehicleTechnology)【Abstract】Based on composite curvature error, stable turning, lane change and turning brake of handling simulation of HTF six-axle vehicle are carried out using a PID driver model, the influence of different design parameters of multi-axle vehicle on the complete vehicle handling are analyzed. It is summarized that tire mechanical character, steering configuration and CG will affect the complete vehicle handling.Key words:Multi-axle Vehicle, Handling Stability, Simulation, Evaluation Standard重型汽车多挡变速器操纵控制系统改进设计刘建(山西大同齿轮集团有限责任公司)【摘要】介绍了DC12J150T型多挡变速器基本结构,并针对用户所反馈的其电控操纵控制系统故障率高问题进行了分析,发现电控操纵控制系统中国产电器元件质量不稳定,出现失效故障频次高。
轴荷对整车操稳性能影响的仿真分析
轴 荷对 整 车 操 稳 性 能 影 响 的仿 真 分 析
赵 丛琳 , 冯悦 , 郑 华
( 重 庆 长安 汽 车股 份 有 限 公 司 北 京 研 究 院 ,北 京 1 0 0 0 8 9 )
摘要 :针对 某 车型 的 电动 车改型 设计 导 致前 、 后 轴 荷 增加 较 大的 问题 , 为 降低 改 型 的难 度 , 修 改 其 前、 后 悬架 的弹 簧 刚度 和 安装 长度 , 并用 A d a ms / C a r 建 立 其 多刚体 模 型 , 分 析 轴荷 变化 对 整 车操 纵
第2 2卷 第 6期
2 0 1 3年 l 2月
计 算 机 辅 助 工 程
Co mp u t e r A i d e d En g i n e e r i n g
Vo 1 . 22 No. 6 De e .2 01 3
文 章编 号 : 1 0 0 6—0 8 7 1 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 0 0 7 . 0 5
的影 响.
行, 改变 已有 车型 的 内外 饰 、 发动机和车身等 , 保 留
底盘 特别 是 悬架 系 统 的 大部 分 特 点 , 只改 动 较 少 参 数, 以 达 到 优 化 整 车 操 纵 稳 定 性 和 平 顺 性 的 作 用. _ 】 在 概 念 车设 计 阶 段 , 改 变 某 车 型 的 轴 荷 参 数 和悬架 柔 性体 参数 , 通 过计 算 机 仿 真 使 悬 架 在 概 念 设 计 阶段 满足 参数 变 化 的需 要 , 达 到整 车 的操 纵 稳 定 性 和平 顺 性 要 求 . 1 2 因此 , 有 必 要 对 各 参 数 与悬 架 运动 特性 的变化 关 系进行 分析 . 本 文 介 绍 某 国产 车型 改 为 电 动车 的改 型设 计 :
轴荷分配对汽车性能的影响-曲强
轴荷分配对汽车性能的影响
汽车轴荷分配
轴荷分配(Distribution of Axle Load)
是指汽车的质量分配到前后轴上的比例,一般以百分比表示,它分为空载和满载两组数据。
轴荷分配在汽车设计的过程中的设计原理
轮胎摩擦均匀原则
满足汽车主要性能的需要
顾及汽车的布置形式。
理想状态:
轴荷分配达到汽车的使用稳定性并使轮胎磨损均匀。
轴荷分配对汽车性能的影响
动力性、制动性、通过性、经济性、操纵稳定性。
动力性方面:
最大爬坡度受影响
a)爬坡时前轴符合减小,后轴负荷增加。
b)前轮驱动:最大爬坡度减小
c)后轮驱动:最大爬坡度增大
制动性方面:
影响:前轴转向能力和后轴防止侧滑能力。
汽车受惯性影响,在制动过程中前后轴载荷重新分配,前轮负荷增大,后轮负荷减小。
通过性方面
前轴负荷过大不利于汽车的通过性
经济性方面
汽车轮胎的磨损不均会导致轮胎滚动阻力增加,增加汽车油耗,对汽车燃油经济性有一定的影响。
理想状态是在汽车满载时前后轴载荷分配大致相同来减少汽车轮胎的磨损以减小对经济性的影响
操控稳定性方面
主要体现:
1)汽车紧急变线
2)过弯能力
两种不稳定现象:
1)推头(转向不足)
2)甩尾(转弯过度)
已知稳态横摆角速度增益公式公式:
前轮附着力较大时:前轮突破地面附着力时前轮发生打滑就会)(2k
b k a m l K -=
出现转向不足,此时a<b K>0 趋于不足转向
后轮附着力较大时:此时后轮突破地面附着力时后轮发生打滑出现转向不足,a>b,K>0,趋于过度转向。
改装车行驶稳定性分析
( 向车 右侧 为正 ) , 以车高 方 向为 z轴 , 建立 坐 标 系 。 本 改装 车装 载 的各 分 设 备重 心 位 置 及 质量 见 表 l 。
表1 各 分 设 备 重 心 位 置 及 质量
收 稿 日期 : 2 0 1 7 - 0 9 — 1 0
作者简 介: 5 建宏 ( 1 9 7 5 一 ) , 男, 同族 , 宁夏中卫人 . 高级 程师 , 主要从事机电装备研究 作。
关键词 : 改装车 ; 轴荷分配 ; 行 驶 稳 定性
d o i : 1 0. 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 3 — 4 2 5 0. 2 0 1 7 . 0 3 . 0 0 5
中图分 类号 : T M6 1 1 . 2
文献标 志码 : A
文章编 号 : 1 0 0 3 — 4 2 5 0 ( 2 0 1 7 ) 0 3 . 0 0 1 8 — 0 5 1 8 Leabharlann Mo v a b l e
Po we r S t a t i o n & Ve h i ( : l e
No . 3 2 01 7
改 装 车 行 驶 稳 定 性 分 析
马建宏 , 张 著 , 郑四木。 , 李永香
1 0 0 0 2 4 : ( 1 .航 空 工 业 北 京 航 空 制 造 T 程 研 究 所 , 北京
以表 l为计 算 数 据 , 根 据 力矩 平 衡 原 理进 行 重 心 计算 。
置是 否合 理 。 本论 文 以 某 型 装 备 车 ( 属 于改装车 )
为研 究对 象 , 对 其行 驶稳 定性 进行 了计算 分析 , 并 得
出 了相 应 结论 . 希 望 能 为 同类 型 或 其 它 类 型 改 装 车 的行驶 稳 定性 分析 提供 参考 。
多轴车辆轴荷的分配与影响因素研究
多轴车辆轴荷的分配与影响因素研究王镇;贾志绚;张喜清【摘要】Axle shaft load is an essential parameters of the chassis design and vehicle dynamics analysis of a nine-shaft all terrain crane. The axleload calculation model was adopted to get the axle load of a nine-shaft all terrain crane. The simulation based on the FEM analysis for a nine-shaft all terrain crane was made to verify the rationali-zation of the model and the calculation method. It can be used to get the axle load in consideration the axle dis-tance,Spring stiffness and the convexity of road for nine-shaft all terrain crane. It also offers guidance for a nine shaft all terrain crane designing and assignment.%车轴轴荷是多轴车辆底盘设计和整车动力学分析的必备参数。
文章采用力学方法,基于车架为刚性体,以某九轴全地面起重机为算例,建立了九轴轴荷的计算模型,并采用有限元仿真方法和模型计算结果进行了对比,证明该计算模型的合理性。
通过此模型对轴距、弹簧刚度、以及路面凸起高度等因素对全地面起重机的各轴轴荷分配的影响进行了分析与探讨,结论表明了其对该型全地面起重的底盘设计具有指导意义。
对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价
#& % 前轴或车架变形导致汽车操纵失稳
由于车架是汽车的基础,它的变形会直接影响各部件的连 接及配合, 从而直接影响操纵稳定性。如果汽车前轴变形, 就会 改变主销孔的轴线位置, 使主销内倾角变大, 则外倾角变小, 反 之, 内倾角变小, 外倾角变大, 从而行驶时会产生转向沉重, 磨 胎和无自动回正的能力。
第+期 ("") 年 + 月
对汽车操纵稳定性的影响因素分析 及对操稳性的研究评价
马涛锋 薛念文 李仲兴 周孔亢(江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 (!("!$)
!"# $%$&’()( *+ ,"# )%+&-#%.# +$.,*/( *+ 0#").&# "$%1&)%2 $%1 (,$3)&),’ $%1 (,-1’ $%1 #0$&-$,)*% *% "$%1&)%2 $%1 (,$3)&),’
$& $ 转向传动机构的影响
转向传动机构是将转向器传来的力经该机构传向车轮,并 使左右转向轮同时朝一个方向偏转一个角度,以保证实现汽车 转向。转向传动机构由转向垂臂、 转向纵拉杆、 转向节臂、 梯形 臂、转向横拉杆及球头销等组成。传动机构出现故障会使汽车 失去控制, 造成交通事故。常见的故障有: 转向拉杆球头销装配 不适 ( 过紧或松旷 ) 、转向节主销与衬套配合不符合标准、转向 节止推轴承间隙不符合标准;间隙过大会导致汽车中速摆头, 而配合过紧或缺油会使汽车转向沉重。
主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要通过距使地面侧向力对轮胎产生一个回正力矩该力矩产生一个与轮胎侧偏角相似的附加转向角它与侧向力成正比使汽车趋于增加不足转向有利于改善汽车的稳态转向特性
集成改装车稳定性分析
可得:
LZ
=1-2(
Htanθ+b) L
集成改装车稳定性临界分析
集成改装车转弯行驶时,Fzl=Fzr,则 LH =0;当车辆发生横
向翻转时,Fzl=0或 Fzr=0,则 LH =1,车辆处于横向翻转临 界状态 。 [4]
集成改装车下坡行驶时,Fzf=Fzb,则 LZ =0;当车辆发生纵 向翻转时,Fzf=0或 Fzb =0,则 LZ =1,车辆处于纵向翻转临 界状态。
车质心与后轴的距离,L为轴距,θ为坡度。
2.2 纵向载荷转移率
集成改装车辆在下坡行驶过程中,轮胎的垂直载荷会发生
纵向转移,即后轮对承受的载荷会减小,而前轮对承受的载荷
会增加。集成改装车下坡行驶时前后轮对垂直载荷变化情况
可通过定义纵向载荷转移率 LZ 来表示,定义为:
LZ
=Fzf-Fzb Fzf+Fzb
创新与实践
TECHNOLOGY AND MARKET Vol.26,No.1,2019
集成改装车稳定性分析
吴 贤,陈维通,曾柯杰
(中国电子科技集团公司 第三十研究所,四川 成都 610041)
摘 要:建立了集成改装车横向翻转和纵向翻转数学模型,提出了纵向载荷转移率的定义,推导了稳定性和质心位置边 界条件。利用 Matlab编程仿真分析了某集成改装车行驶速度、转向半径、装载质量、路面坡度和质心位置等参数对稳定 性的影响,为集成改装车稳定性设计提供理论依据。 关键词:横向翻转;纵向翻转;载荷转移率;稳定性 doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2019.01.011
有如下关系: a2 =a1 -h2α¨ w=h2sinα+C 因 α很小,故可做如下简化
{sinα=α cosα=1 a1h2α¨
多轴车辆轴荷的分配与影响因素研究
架为刚性体 , 以某九轴全地 面起重机 为算例 , 建立 了九轴 轴荷 的计算模 型 , 并采用有 限元仿真 方法和模 型计算结果进行 了对 比, 证 明该计算模型 的合理 性。通过此模 型 对轴距、 弹簧 刚度 、 以及路 面凸起 高度 等 因素对全地 面起 重机 的各轴 轴荷 分配的 响进 行 了分析 与探讨 , 结论表 明 了其对该 型全地 面起 重 的 底盘设计具有指导意 义。
・ ・
论, 当外心距相对轴距 过大时 , 容易带来 较大 的计 算误差… ; 张凤 鸣基 于能量原理 , 讨论 了长轴距 多 轴轴荷 的计算方法 , 在实际应用 中需要对基本体系 作弯矩 图, 利用图乘法计算积分_ 2 ] 。
在 以往 的研 究基 础 之 上 , 以某九 轴 全 地 面起 重 机 为研究 对 象 , 将 悬 架 和轮 胎 视 统 一看 作 为 弹性 支
比分析 。使用 M A T L A B分析了轴距 、 悬架 刚度 、 路 面凸起高度对轴荷分配的影响。
∑ t— G L=0
由垂 直地 面方 向的受力 平衡 , 可得 :
n
( 1 )
1 某九轴全地面起重机轴荷计算模型的建立
假设该全地 面起重机的车架为刚性体 , 由于悬
架和轮胎的弹性刚度较小 , 所 以可以将车架与各轴
悬架 和 轮胎 组 成 的弹 簧 单 元 看 作 一 个 多 弹簧 并 联 的多 弹簧 质 量 系 统 。各 轴 车下 的质 量 为 m 表 示 ,
辆制动性能分析评估时 的必要参数 …。许多作者 对多轴轴荷的计算 问题进行过深入研究 : 徐继等引
入外 心距 的概 念 , 对 多轴 轴 荷 的计 算 方 法进 行 了讨
,
,
基于二自由度的多轴车操纵稳定性计算
基于二自由度的多轴车操纵稳定性计算摘要:本文基于二自由度多轴车模型,探讨了其操纵稳定性的计算方法。
首先从车辆的动力学模型出发,对多轴车的运动方程进行建模,然后计算车辆的响应特性,包括极点位置与阻尼比等参数。
在此基础上,分别讨论了操纵输入与路面扰动对车辆操纵稳定性的影响,最终得出了稳定操纵的设计准则。
研究结果表明,合理的操纵输入与减小路面扰动是提高二自由度多轴车操纵稳定性的有效途径。
关键词:多轴车;二自由度模型;操纵稳定性;运动方程;响应特性正文:一、引言多轴车作为一种具有良好操纵灵活性和高性能的交通工具,在航空、海洋、地面等领域得到了广泛应用。
然而,多轴车的操纵稳定性直接影响其运行安全与稳定性,因此对其操纵稳定性的研究具有重要意义。
在此背景下,本文以二自由度多轴车为研究对象,探讨其操纵稳定性的计算方法。
二、二自由度多轴车动力学模型二自由度多轴车包括前后两个轴,分别为x1和x2,车体质心为质量为m的均匀刚性梁。
根据牛顿第二定律,车辆的动力学方程可以表示为:m*x1'' = F1 + F2 + F3*cos(α) - R1*sin(θ1) - D1*x1' + D2*(x1' -x2')m*x2'' = F3*sin(α) - R2*sin(θ2) - D3*x2' + D2*(x2' - x1')其中,F1、F2、F3分别为轮子的牵引力,α为两轴间的夹角,θ1、θ2分别为轮子与地面的接触角,R1、R2分别为轮子的侧向力,D1、D2、D3为阻尼系数,′表示时间的一阶导数。
该方程组描述了车辆运动的主要力学特性。
三、操纵稳定性的计算方法为计算多轴车的操纵稳定性,需要首先求解上述方程组的解析解,然后计算车辆的响应特性参数。
参数包括但不限于:车辆的自然频率、阻尼比、极点位置等。
需要特别注意的是,由于多轴车在转弯时存在较大的干扰因素,因此应特别考虑路面扰动对车辆稳定性的影响。
轴荷分配对汽车性能的影响
车辆1201 申振
12110201003
轴荷分配(Distribution of Axle Load) 是指汽车
的质量分配到前后轴上的 比例,一般以百分比表示, 它分为空载和满载两组数 据。轴荷分配在汽车定型 后就已经确定,一般可在 说明书上找到其数值。
轴荷分配在汽车设计的过程中一般要考虑到以下三个方面:力使轮胎 均匀磨损、满足汽车主要性能的需要,还要顾及汽车的布置形式。
汽车的驱动形式与发动机位置、汽车结构特点、车头形式和使用条 件等对轴荷分配有显著影响。如发动机前制前驱乘用车和平头式商用 车前轴负荷较大,而长头式货车前轴负荷较小。常在坏路上行驶的越 野汽车,前轴负荷应该小些。乘用车和汽车设计者考虑汽车负载状态, 是依据有关国家标准执行的。当总体布置进行轴荷分配计算不能满足 预定要求时,可通过重新布置某些总成、部件(如油箱,备胎、蓄电 池等)的位置来调整。必要时,改变轴距也是可行的方法之一。
Gb
FZ1 L
FZ 2
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风阻等于0,
低速时候加速
特殊情况,在水平地面低速 情况下加速时,风阻等于0
FZ 2
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G cos
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汽车的装载方式和制动过程中作用在质心位置的惯性力都会改 变汽车的轴间载荷,从而改变了各轴与地面间的附着力,影响汽 车的制动效能。因此轴间载荷影响汽车的制动力的分配。
汽车静止时前后轴荷是平衡的,法向反作用力是均衡分布的但 在制动过程中,由于汽车惯性力的作用.轴间的载荷会重新分配。 在制动过程中.汽车受惯性影响向前冲,前轮负荷变大。
改装车行驶稳定性分析
改装车行驶稳定性分析改装车通常被用于在特殊地形行驶和作为根据一些任务所进行设计改装的特定载具,相对于普通载具,改装车能够更有针对性的应对特殊地形和执行特殊工作,因此改装车具有很高的价值。
由于改装车使用情况的特殊性,其面对的路况和执行的任务相较于普通载具的行驶任务存在更大的安全隐患,因此,加强改装车的安全性对于改装车的使用是非常重要和必要的。
稳定性作为影响载具安全因素和正常驾驶的一个重要因素,改装车因其本身和使用情况的特殊性,相较于普通的行驶载具,改装车更加应该注意这个因素。
本文基于目前我国改装车设计和配置的状况,就影响改装车稳定性的相关因素进行了分析和探讨,并对探讨和分析的结果进行了阐述,以供相关工作人员进行参考。
标签:改装车;行驶稳定性;影响因素引言车辆的稳定性是影响车辆安全正常行驶的重要因素,而稳定性在改装车上的具体体现主要表现为改装车的整体设计方案是否合理和进行生产、组装时对各部位的工作是否按照设计图纸以及组装规范正确规范进行。
在改装车设计阶段,需要对改装车整体以及各个细节进行具体分析来判定设计的合理性,同时在完成设计和组装完成后还需要对改装车进行评估来确定其是否有投入使用的资格。
本文从多个方面对改装车进行了的稳定性具体分析。
1 对改装车重心位置的计算以及轴荷分配随着我国汽车工程业的不断发展和我国科技水平的不断提高,我国改装车各个部件和整体的相关生产规定和制度也越来越完善。
我国改装车的通常要求一般包括以下几点:(1)车辆原底盘所允许的最大轴载质量既是改装车的最大质量界限,车辆改装必须严格参照车辆原底盘的最大总质量标准来进行,改装后的车辆总质量必须小于等于这个车辆原底盘的最大总质量,以保证改装后的车辆能够正常行驶以及安全驾驶。
(2)改装车改装后的车辆整体质量必须科学合理的分配在改装车的前后部分,轴载质量必须小于允许的最大轴载质量,按规定进行相关改装,以保障改装后车辆能够正常、安全地驾驶。
(3)必须均匀配置改装车辆左右两边的载重,使其最大的偏差不能多于3%,以保障改装后的车辆在停靠和行驶时,车身两边的重量基本相同,得以使得改装车的整体能够保持平衡,降低在行驶过程由于车身两边重量的问题而导致的侧翻出现的可能性。
车辆改装稳定性的设计与分析
车辆改装稳定性的设计与分析作者:王鹏来源:《经营者》 2018年第11期摘要本文通过对交通多发事故中车辆信息进行采集和调研,总结出有关车辆的三个主要事故原因:车辆设计不合理,改装汽车功能较差以及改装过程中导致的车辆操作稳定性减弱。
如何探索和研究改装车辆稳定性,如何进一步提升驾驶改装车辆出行的交通安全系数,如何尽最大力量减少可能出现的人员伤亡和财产损失,这就是本文探讨的核心内容。
关键词汽车改装稳定性交通安全随着经济与城市建设的发展,汽车越来越多地参与到人类日常生活中,成为都市人群主要的出行方式。
日趋复杂的交通环境与交通网,汽车行驶速度的不自觉提升,这些都是造成人们经济损失和人员伤亡的重要诱导因素。
随着社会现代化的发展,各种机械越来越趋向自行式,致使车辆改装设计方兴未艾。
改装车一般是在成熟的汽车底盘上配置必需的工作装置或工具等,必要时还要从汽车中取出动力来,相当于汽车的二次开发。
[1]一、改装车辆稳定性控制的现状在对国内外车辆改装进展情况进行调研时,我们发现,研究者对于车辆稳定性的控制力正在稳步提升。
就国外情况而言,他们对于车辆稳定性的控制是以ABS为着力点开发的。
[2]研究者在此基础上进一步提出了通过对车轮制动力再分配来对横摆运动产生影响,从而保障车辆稳定性的理论。
这一理论成了控制车辆稳定性概念诞生的标志。
但由于在早期的研究与实施过程中不得不考虑到实践所需要的系统成本,所以稳定性控制一般通过内外转速差估算改装汽车的横摆角速度来完成。
二、车辆稳定性设计的决定因素改装车辆的总体布置要充分考虑到各个零部件在改装过程中的变量,特别是其重心位置的计算,才能够利用惯性矩平衡的方法来计算出整个车辆的实际重量与重心位置,再继续利用矩平衡方程式对轴荷的具体分配进行设计,只有对整机反复进行平衡布置和确认才能够找出最为合适的配置方式——以前后轴荷不要超过轮胎及底盘允许的负荷为最佳位置。
车辆系统的稳定性与履带式作业设备有直接关系,对设备本身所固有的自振频率和振型也有至关重要的决定性作用。
新版轴荷分配对汽车性能的影响-曲强-新版-精选.pdf
轴荷分配对汽车性能的影响汽车轴荷分配轴荷分配(Distribution of Axle Load)是指汽车的质量分配到前后轴上的比例,一般以百分比表示,它分为空载和满载两组数据。
轴荷分配在汽车设计的过程中的设计原理轮胎摩擦均匀原则满足汽车主要性能的需要顾及汽车的布置形式。
理想状态:轴荷分配达到汽车的使用稳定性并使轮胎磨损均匀。
轴荷分配对汽车性能的影响动力性、制动性、通过性、经济性、操纵稳定性。
动力性方面:最大爬坡度受影响a)爬坡时前轴符合减小,后轴负荷增加。
b)前轮驱动:最大爬坡度减小c)后轮驱动:最大爬坡度增大制动性方面:影响:前轴转向能力和后轴防止侧滑能力。
汽车受惯性影响,在制动过程中前后轴载荷重新分配,前轮负荷增大,后轮负荷减小。
通过性方面前轴负荷过大不利于汽车的通过性经济性方面汽车轮胎的磨损不均会导致轮胎滚动阻力增加,增加汽车油耗,对汽车燃油经济性有一定的影响。
理想状态是在汽车满载时前后轴载荷分配大致相同来减少汽车轮胎的磨损以减小对经济性的影响操控稳定性方面主要体现:1)汽车紧急变线2)过弯能力两种不稳定现象:1)推头(转向不足)2)甩尾(转弯过度)已知稳态横摆角速度增益公式公式:前轮附着力较大时:前轮突破地面附着力时前轮发生打滑就会)(2kb k a m l K出现转向不足,此时a<b K>0 趋于不足转向后轮附着力较大时:此时后轮突破地面附着力时后轮发生打滑出现转向不足,a>b,K>0,趋于过度转向。
轴荷分配对汽车性能的影响
轴荷分配对汽车性能的影响轴荷分配是指车辆在行驶时,前后车轴所承受的荷载分配情况。
汽车的轴荷分配对车辆的性能有着重要的影响,涉及到操控性、稳定性、燃油经济性和轮胎使用寿命等方面。
下面将从这几个方面详细分析轴荷分配对汽车性能的影响。
首先,轴荷分配对汽车的操控性有着重要的影响。
悬挂系统是连接车身和车轮的重要组成部分,它对车辆的操控性有着重要的影响。
当汽车前后轴所承受的荷载分配不均衡时,会导致前轴或后轴的负荷过重或过轻,从而影响了悬挂系统的工作状态。
特别是当前轴过重时,车轮的抓地力增大,使得车辆前进具有更好的稳定性和操控性能力;而后轴过重时,车轮的抓地力降低,容易使得车辆在高速行驶过程中失去稳定性,从而导致车辆尾部甩尾的情况发生。
其次,轴荷分配对汽车的稳定性有着重要的影响。
汽车的稳定性是指汽车在行驶过程中保持平稳、不失控的能力。
当汽车前后轴所承受的荷载分配不均衡时,会导致重心位置偏移,进而影响汽车的稳定性。
前轴过重会导致汽车前部的重心偏高,容易导致前部失去稳定性;后轴过重会导致汽车后部的重心偏高,容易导致后部失去稳定性。
因此,合理的轴荷分配有利于提升汽车的稳定性,降低车辆失去控制的风险。
再次,轴荷分配对汽车的燃油经济性有着重要的影响。
合理的轴荷分配可以减少车辆的滚动阻力,从而降低燃油消耗量。
当前轴过重时,会增加车辆的滚动阻力,使得燃油消耗量增加;而后轴过重时,会降低车辆的滚动阻力,使得燃油消耗量减少。
因此,在设计车辆的轴荷分配时,应该合理分配荷载,以减少车辆的滚动阻力,提高燃油经济性。
最后,轴荷分配对轮胎使用寿命有着重要的影响。
当车辆前后轴所承受的荷载分配不均衡时,会导致轮胎的磨损不均匀,进而影响轮胎的使用寿命。
特别是当前轴过重时,会增加车轮与地面的接触压力,导致前轮胎的磨损加剧,从而缩短了前轮胎的使用寿命;而后轴过重时,会降低车轮与地面的接触压力,导致后轮胎的磨损减少,从而延长了后轮胎的使用寿命。
因此,在日常驾驶过程中,合理的轴荷分配有利于增加轮胎的使用寿命。
改装汽车应注意轴荷分配对操纵稳定性的影响
改装汽车应注意轴荷分配对操纵稳定性的影响
张柏杰
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】2页(P44-45)
【作者】张柏杰
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U461.6
【相关文献】
1.浅谈应用雷达避碰时船舶操纵应注意的问题 [J], 张天壮; 石虎峰
2.改装汽车多轴荷分配对操纵稳定性的影响分析 [J], 贾文学; 李长青
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汽车操纵稳定性的影响因素分析
mul lk r
f
) 2 ω02
+
2mul f ξω0 lk r
⎤ + 1⎥
⎦
1
e −ξω0t
(1 − ξ 2 )
sin(ωt
⎤ + Φ)⎥
⎥⎦
其中,
⎡
⎤
Φ = arctan A1 A2
=
⎢ arctan⎢⎢
⎢− ⎣
− 1−ξ mul f ω0
lk r
2
−
ξ
⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
这就是给汽车前轮一个角阶跃输入时,汽车的横摆角速度瞬态响应。横摆角速度最后趋
构参数对 ωr 的影响。显然 ξ < 1 时横摆角速度为
ωr (t)
=
B0δ 0 ω02
+ Ce−ξω0t
sin(ω0
1− ξ 2 t + Φ)
令 ω = ω0 1 − ξ 2 ,上式可写为
ωr (t)
=
B0δ 0 ω02
+ Ce−ξω0t
sin(ωt
+ Φ)
或ωr (t)
=
B0δ 0 ω02
+
A1e −ξω0t
这是一个二阶常系数非齐次微分方程,其通解等于它的一个特解与对应的齐次微分方程 的通解之和。显然其特解为
ωr
=
B0δ 0 ω02
=
u 1
= ωr δ
⎟⎞ ⎠
s
δ
0
即为稳态横摆角速度 ωr0
=
ωr δ
⎟⎞ δ ⎠s
。
0
对应的齐次方程式为
ωr
+ 2ω0ξω r
+
ω
超载对汽车操纵稳定性的影响
超载对汽车操纵稳定性的影响摘要:本文主要研究了超载对汽车稳定性的影响,主要分析了以下几个方面:轮胎、制动性、操纵轻便性、车架、侧翻力矩和转向性能。
关键词:超载;侧翻力矩:转向性能近年来,由于道路环境的改善,货运车辆增多。
运输业主追求多拉快跑,拼命超限装载。
在有关汽车文献中明确规定:汽车的总质量超过5%时,必须做稳定性实验。
尽管如此,超载现象仍屡禁不止。
超载对汽车的稳定性有显著的影响,它以随时可至的生命的终结为代价。
超载对汽车稳定性的影响主要反映在以下几个方面:一、轮胎超载使得前轴载荷增加,轮胎负荷增大,从而轮胎内部的摩擦加剧。
胎侧所承受的应力增大,常在胎侧出现帘层折断和爆破,还能引起胎体脱层和胎面脱空。
另外,一般设计的车轮外倾在额定载荷下车轮垂直于路面,超载特别是严重超载会使车轮内倾,加剧车轮的边滚边滑,加剧了与路面的摩擦,胎温升高,容易爆破。
当前轮爆破一个的时候,两转向轮的滚动半径不一样,会使汽车立刻转向爆胎的一侧行驶,造成翻车事故。
超载时若装载不均匀,车轮磨损不一致会破坏车轮的平衡,使汽车达到一定的车速后,前轮左右摆动,方向盘抖动,引起车身摇晃。
对行驶里程的影响:若承载负荷超过额定值10%,轮胎行驶里程则降低8%;承载负荷超过20%,行驶里程降低35%;承载负荷超过50%时,行驶里程则降低59%;承载负荷超过100%时,行驶里程将降低80%。
二、制动性对多数载货汽车来说,制动初速度在30km/h时,制动距离不应大于8米。
车辆超载,引起总质量增加,而额定的原动力没有变,行驶中遇有危险情况。
就会因制动力不足酿成车祸。
实践证明,初速为30km/h,质量大于3t的汽车,正常装载质量下每增加一吨,制动距离就增加0.5至1米。
三、操纵轻便性超载使前轴负荷增加,转向系的摩擦和力矩增大,引起转向沉重,操纵困难,使得操纵轻便性程度降低。
对于客车来说,超载会使驾驶员受挤,手脚的活动性受到影响,易造成操作失误。
四、车架超载使车架负荷加大,特别是在路况较羞的道路上行驶时,最容易形成铆钉松动,车架变形甚至断裂,改变一些总成或部件的相对位置,或者引起钢板断裂,影响汽车的正常工作。
试论汽车构造与操纵稳定性的关系
试论汽车构造与操纵稳定性的关系摘要:随着汽车的普及,人们对汽车的要求越来越高,在获得良好的动力性和经济性的同时,还要求具有良好的操纵稳定性。
车操纵稳定性的研究中,前轮外倾、主销后倾、主销内倾、前轮前束的变化趋势,对汽车的稳定性有重要影响。
关键词:汽车;操纵稳定性On the relationship between automobile structureand handling stabilitvAbstract: With the popuiarity of automobiles, people have higher requirements not only on automotive dynamics and economicsbut on vehicle handing stability. On the research of vehiclehanding stability, the tendency of front wheel camber, kingpin caster, kingpin inclination and front wheel toe has a significantinfluence on vehicle handing stability.Keywords: Vehicle; handling stability1、操纵稳定性概述通常认为汽车的操纵稳定包含两个互相联系的部分,在不能过分地降低汽车的行驶车速或造成驾驶员过分紧张和疲劳的条件下满足:(1)根据路面、地形和交通情况的限制,汽车能够正确地遵循驾驶员通过操纵机构所给定的行驶方向,这主要指操纵性。
(2)汽车在行驶过程中具有抵抗可能改变其行驶方向的各种干扰,并保持稳定行驶的能力,这主要指稳定性两者很难断然分开,稳定性的好坏直接影响操纵性的好坏,通常两者统称为操纵稳定性,并定义为: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统及转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
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改装汽车多轴荷分配对操纵稳定性的影响分析
作者:贾文学李长青
来源:《汽车世界·车辆工程技术(上)》2019年第04期
摘要:汽车的操纵稳定性是决定汽车在行驶过程中安全系数的关键因素。
随着国家的发展,在道路建设的投入上越来越大,对汽车的行驶速度也提出了更高的要求,相应的对行驶的安全性的要求也越来越高,汽车的操纵稳定性自然也成为人们关心的问题。
改装汽车是在汽车底盘定性的前提下对汽车进行改装和再设计。
所以汽车的性能和车型不会发生多大的改变,但是,因為不同的功能和性能追求对改装汽车的重点不同,所以改装后的汽车在轴荷分配的问题上可能出现较大的差异,而轴荷分配又是影响汽车的重要因素之一,它影响着汽车的操纵稳定性,在改装过程中应该予以重视。
关键词:改装汽车;多轴荷分配;操纵稳定性
0 引言
汽车的改装大部分是在对汽车原有底盘上操作,加装专用设备、改变底盘配置,但是只能改动底盘和悬架系统的一部分,要保留汽车原有底盘和悬架系统的原有特征,以确保改装汽车能达到优化汽车操纵稳定性的目的。
汽车操纵稳定性能够保证汽车在任何路况中行驶、在高速行驶中不会出现发飘、晃动不稳等问题的关键性能,对于安全行驶的重要性不言而喻。
而轴荷分配是影响汽车操纵稳定性的重要因素,在改装汽车的过程中,要重视轴荷分配对汽车操纵稳定性的影响。
本文将从静态方向稳定性和动态方向稳定性两个方面入手,分析轴荷分配对操纵稳定性的影响。
1 汽车操纵稳定性的简单概述
汽车操纵稳定性可以拆分为2个板块来看,其一是“操纵”,所谓操纵,就是保证汽车能够受驾驶员的控制,按照驾驶员的需要进行工作;其二是“稳定性”,所谓稳定性,就是汽车能够不受路况、气候等外在因素的影响而正常行驶,也就是具有一定的抗干扰能力。
它不仅关系到人们在行驶过程中的便利与否,更直接影响着汽车在行驶过程中的安全性,可见,汽车的操作稳定性的对于行驶质量的重要性。
在汽车改装过程中,不能单一地考虑结构安装不考虑轴荷分配,一切改装行为都要以保证汽车操纵稳定性为前提。
2 研究改装汽车多轴荷分配对操纵稳定性的影响的重要意义
众所周知,汽车的操纵稳定性对行驶质量尤其是行驶安全有着尤为重要的影响作用。
汽车所涵盖的技术非常多,操纵稳定性是最重要的一项,轴荷分配是影响汽车操纵稳定性的因素
之一,而改装汽车会对轴荷分配造成一定的影响,从静态方向稳定性和动态方向稳定性两个方面分析轴荷分配对汽车操纵稳定性的影响,有利于降低在改装汽车的过程中轴荷分配对汽车操纵稳定性的影响,满足人们对汽车性能和功能要求更高的同时,保证行驶质量和行驶安全。
3 多轴荷分配对改装汽车操纵稳定性的影响概述
(1)汽车静态方向稳定性方面。
多轴荷分配对改装汽车操纵稳定性的影响可以概括为两个方面,即静态方向稳定性以及动态方向稳定性。
在改装汽车的过程中,要保证汽车在改装完成后,依然具备良好的操纵稳定性是改装汽车的第一要义,让改装汽车的平衡评判标准不是转向过度,而是转向不足。
作为汽车操纵稳定性的评判标准之一,汽车静态方向稳定性在改装汽车的过程中应该要予以重视。
某辆汽车的中心位置与该汽车中心转向点之间的距离是评判汽车静态方向稳定性的一项重要依据,汽车的中性转向点指的是汽车的前车轮和后车轮形成一致的侧偏角而产生的侧向力的作用位置,当汽车产生中性转向点的时候,其位置与汽车中心一致。
而当汽车中心和中性转向点一致时,即为汽车中心位置与中性转向点的距离小于0的时候,汽车是转向不足特性。
汽车轮胎的侧偏刚度以及中心位置是影响汽车中心位置与中性转向点的距离数值变化的重要因素。
垂直载荷与汽车轮胎的侧偏刚度有着一定的联系,但垂直载荷的影响力相对较小,所以,影响汽车中心位置与中性转向点的距离的主要因素还是在于汽车中心位置,也就是轴荷分配。
通过调整加装部件和改装部件的位置和重量,轴荷分配会得到相应优化,当优化后的轴荷分配结果理论上满足静态操纵稳定性判定条件时,车辆在操纵稳定性方面的实际风险才能受控。
(2)汽车动态方向稳定性方面。
特定道路上交通量达到实用通行能力时所有汽车的平均车速就是临界车速,而汽车的临界车速就是评判汽车动态方向稳定性的重要依据。
在汽车中心与汽车的中性转向点之间的距离大于0的时候,此时汽车的特性是转向过度,同时具备一个临界车速。
如果汽车的行驶速度小于临界车速,那么汽车的形式状态是稳定、安全的,而如果汽车的行驶速度大于临界车速,汽车的形式状态就区域非稳定、处于较危险的状态中。
当汽车的行驶速度大于临界车速时,此时汽车处于转向过度特性,如果此时路况不好或者受恶劣天气的影响,就很有可能导致汽车无法正确实行驾驶员的操控,进而导致交通事故的发生。
4 案例分析
当汽车的载重量增大时,汽车的重心会出现后移现象。
假设临界车速的时速为30km/h,而汽车的最小稳定车速的时速为35km/h,那么在驾驶过程中,此车处于非稳定状态,如果此时路况不好或者受恶劣天气的影响,很容易导致交通事故的发生,驾驶员的精神和注意力需要高度集中。
5 结束语
总而言之,在改装汽车的过程中,可以结合原车的轴荷数据对轴荷分配的规定来进行改装。
改装过程中的所有流程中,一旦会对轴荷分配造成影响,不论影响大或小,都应该再对汽
车的操纵稳定性进行检测和计算,降低改装流程对轴荷分配的影响,以提高汽车的操纵稳定性,确保行驶安全性。
参考文献:
[1]王国军,陈欣,徐安桃,etal.多轴汽车轴荷的合理分配与确定[J].军事交通学院学报,2009,11(02).
[2]王力.浅谈汽车操纵稳定性[J].汽车维护与修理,2012(01):73-74.
[3]张柏杰.改装汽车应注意轴荷分配对操纵稳定性的影响[J].专用汽车,1991(01):44-45.
[4]王超.多轴汽车转向特性及其操纵稳定性研究[D].长安大学,2006.。