侧倾相关与悬架刚度

侧倾中心高度、侧倾角、侧倾角刚度、悬架刚度

侧倾中心是指在前轴及后轴各轮心的横向垂直平面内，汽车在横向力作用下汽车车身侧倾的瞬时回转中心。在侧倾初始瞬间，它在汽车的左右对称面上。严格说来，这种概念只适用于侧倾角微小的场合。

侧倾中心距地面的高度，称为侧倾中心高度。前轴和后轴处侧倾中心的连线便是侧倾轴。简单的说，可以认为车辆在转弯行使时，车身是绕着侧倾轴进行回转的，因此，侧倾中心在侧倾角不大的范围内作为悬架特性参数才具有一定的真实性。

一般说来，簧载质量的质心高度与侧倾中心高度的差值越小，其侧倾角越小，独立悬架的侧倾中心高度一般在0～150mm的范围内为宜。随着车轮的跳动，侧倾中心高度的变化最好控制在30～70mm内，并希望取较小的数值。

侧倾角是指车身绕瞬时转动轴线转过的角度，也就是轮胎接地点到侧倾中心的连线与原来位置偏离的角度。

在侧倾角不大的条件下，车身倾斜单位角度所必需的侧倾力矩称为侧倾角刚度。侧倾角刚度的大小及其在前后轮的分配，对车辆侧倾角的大小、侧倾时前后轴及左右车轮的载荷再分配，以及车辆的稳态响应特性有一定的影响。

一般说来，在独立悬架系统中，设换算到车轮上的弹簧垂直刚度（悬架比率）为,稳定杆的刚度为（左右车轮方向跳动时），轮距为b，悬架的侧倾刚度为m，侧倾力矩为M，侧倾角为1k2kθ，则有下式：

m=M/θ=1/2（k1+k2）b2

若为非独立悬架，弹簧间距对侧倾角刚度影响较大，此时，悬架的侧倾角刚度为：bs

m=1/2（+）1k2sk2k2b

整车的侧倾角刚度是前后悬架侧倾角刚度的总和。

对于侧倾角刚度，随车辆的种类不同而异，但换算成0.5g侧向加速度下的整车侧倾角（侧倾率）在2～5的范围以上几个悬架参数是反映悬架对车身侧倾运动产生影响的重要参数。侧倾角刚度和悬架刚度越大，车厢越不易发生侧倾。另外，悬架刚度和悬架侧倾角刚度是综合了悬架系统的弹性元件弹性作用、阻尼元件的阻尼作用、悬架导向机构的结构形式和悬架与车厢的连结铰接的刚度特性等诸多因素的情况下，考察在外力和力矩作用下，悬架对车身与车轮相对运动发生影响重要衡量指标。

通常来讲，悬架刚度和悬架侧倾角刚度大些，则操纵稳定性会变好些，但是平顺性会变坏。悬架刚度和悬架侧倾角刚度小些，则相反。可以通过对侧倾角的变化量来限制评定上述几个参数。侧倾角过大或过小都不好，乘坐侧倾角刚度过小而侧倾角过大的汽车，乘员缺乏舒适感和安全感。侧倾刚度过大而侧倾角过小的汽车使轮胎侧偏角增大，如果发生在后轮会使汽车增加过多转向的可能。

而前后悬架侧倾角刚度的分配会影响前后轮的侧偏角大小，从而影响转向特性，所以设计时还应考虑悬架侧倾角刚度在前后轴上的分配。为满足汽车稍有不足转向特性的要求，应使汽车前轴的轮胎侧偏角略大于后轴的轮胎侧偏角。为此，应该使前悬架具有的侧倾角刚度要略大于后悬架的侧倾角刚度。对于轿车而言，前后悬架侧倾角刚度比值一般为1.4～2.6。