汽车质心位置的计算
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汽车质心位置的计算
1、 质心到前轴（坐标原点）的水平距离
（1） 常规公式：
gi
Xi gi a ∑⋅∑=)( ------------------------（1） 式中 a 质心到前轴的水平距离
gi 各总成（或载荷）质量
Xi 各总成（或载荷）到前轴的水平距离
轴荷（或簧载质量）：
gi L a G ∑⋅-=)1(1
L Xi gi gi )(⋅∑-
∑= ------------------------（2） gi L
a G ∑⋅=2. L
Xi gi )(⋅∑= ------------------------（3） 式中 1G 前轴负荷（或前簧载质量）
2G 后轴负荷（或后簧载质量）
L 轴距
（2） 先求轴荷再算质心位置:
⎥⎦⎤⎢⎣
⎡⋅-∑=gi L Xi G )1(1 ------------------------（2a ） ⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⋅∑=gi L Xi G 2 ------------------------（3a ）
)1(12G
G L G G L a -⋅=⋅= ------------------------（4） 式中 gi G G G ∑=+=21 总负荷（或簧载总质量）
2、 质心离地高度
常规公式：
gi
hi gi h ∑⋅∑=)( -------------------------（5） 式中 h 质心到地面的高度
hi 各总成（或载荷）离地高度
*注：可以先算出)(hi gi ⋅∑再除以gi ∑，也可以先算出)(
gi
hi gi ∑⋅再合成。
3、 各种质心的分别计算和合成
（1） 分别计算：
① 空载、满载状态的质心位置
空载: gi 不包括乘员或/和载荷，仅包括相关总成。
满载: gi 包括乘员或/和载荷以及相关总成。
② 簧载质量、非簧载质量的质心位置
簧载质量：gi 只包括属于簧载质量的总成，或者还包括乘员或载荷。
非簧载质量：gi 只包括属于非簧载质量的总成。
（2） 状态的合成
1） 整车状态-----包括簧载与非簧载质量
① 质心到前轴的水平距离： G a G a G a u u S S g ⋅+⋅=
G
L G a G u S S ⋅+⋅=2 ------------------------------（6） 式中 S G 簧载总质量
21u u u G G G += 非簧载总质量
1u G 前轴非簧载质量
2u G 后轴非簧载质量
u S G G G += 整车总质量
g a 整车质心到前轴的水平距离
S a 簧载质量质心到前轴的水平距离
u a 非簧载总质量的质心到前轴的水平距离
② 质心离地高度 G h G h G hg u u S S ⋅+⋅=
G
R G G h G u u S S ⋅++⋅=
)(21 ---------------------------（7）
式中 hg 整车质心离地高度
S h 簧载质量的质心离地高度
R h u = 非簧载质量的质心离地高度，一般设定为车轮静
力半径R 。
*注：①前、后轴非簧载质量的质心水平位置可设定就在前、后 轴的轴线上。
②前、后轴非簧载质量的质心垂直位置可设定都在车轮中心上。
③公式（6）、（7）经移项处理，可用来计算分离的簧载或非簧载质量的质心位置。
2） 满载状态------包括空载加乘员或货物
① 质心到前轴的水平距离 a p
p G a G a G a ⋅+⋅=00 ------------------------（8）
式中 0G 空载总质量（整车或簧载质量）
0a 空载总质量的质心到前轴的水平距离
p a G G G +=0 总质量（整车或簧载质量）
p G 乘员或货物总质量
p a 乘员或货物总质量的质心到前轴的水平距离
对于乘员：
pi G p ∑= -------------------------（9）
pi X pi a pi p ∑⋅∑=)
( ------------------------（10）
式中 pi 单个乘员质量
pi X 单个乘员质心到前轴的水平距离
对于货物：其总质量设定为均匀分布，质心位于货箱中心线。 ② 质心离地高度 a p
p G h G h G h ⋅+⋅=00 -----------------------（11）
式中 0h 空载总质量的质心离地高度（整车或簧载质量）
p h 乘员或货物总质量的质心离地高度
对于乘员：
pi h pi h pi p ∑⋅∑=)
( -----------------------（12）
式中 pi h 单个乘员的质心离地高，应按其坐姿或立姿取值
对于货物：一般按均布货物总高度为600mm 考虑，即按货物质心高出货箱底板300mm 计算。
*注：式（8）、（11）按0G 含或不含非簧载质量u G ，其计算结果
则为整车的或簧载质量的满载质心位置。
陈耀明 2008年10月8日