影响汽车操纵稳定性的因素
汽车操纵稳定性与悬架的关系
汽车操纵稳定性与悬架的关系汽车操纵稳定性是指车辆在运动中保持稳定的能力，包括转向、加速、刹车等方面的稳定性。
而悬架是支撑汽车车身的重要组成部分，对于车辆的操纵稳定性有着非常重要的影响。
一、悬架的作用1、支撑车身重量悬架是负责支撑车身的重量，使车身稳定的组成部分。
不同品牌的汽车悬架形式、设计形式不尽相同，但是都必须支撑汽车车身。
悬架的主要元素是弹簧和减震器，弹簧主要的作用在于支持汽车的重量，减震器则主要起到缓冲车身震动和振动的作用。
2、缓解路面颠簸弹簧是悬架系统的重要组成部分，弹簧具有弹性，可缓和路面颠簸，使车身与路面的接触面积增大，提高了车辆的稳定性和操控性。
3、保持车身水平通过车轮跳跃或弹跳的振动，车身产生额外的上下伸缩运动，如果没有减震器的适当调节，这种运动将会极大地影响悬挂系统的运动，导致车身颠簸起伏，不稳定。
1、悬挂结构的稳定性悬挂结构的结构稳定性直接决定着整车的稳定性，包括扭曲刚度、强度等参数，不同车辆的悬挂结构不同，但是一定要保证其垂直负载的承载能力，也就是对于车身悬挂的各种荷载来说要保证悬挂稳定，并且不能有明显的变形或者变革。
2、悬挂系统的架构设计悬挂系统的架构设计直接关系到了汽车的操纵性能。
例如，传统的独立悬挂方式（前轮独立悬挂/后轮独立悬挂/全车独立悬挂）对于车辆的操纵性能和操纵稳定性有着非常重要的影响。
相比之下，悬挂结构鲜为人们所知的初级形式，如简单的刀臂式悬挂、五连杆式悬挂等虽然在价格方面更具有竞争优势但是对于车辆操纵稳定性却十分有限。
3、悬挂调校与操控性悬挂调校能够直接影响汽车的操控性和操纵稳定性。
悬挂调校需要考虑许多参数，如悬挂弹簧和减震器的刚度、弹性系数、悬挂的角度、仪表的距离、摩擦力、卡紧力等等。
通过对这些参数的调整，可以提高汽车的操纵稳定性和操控性。
不同的道路和使用环境下悬挂调校也应该进行差异化的设置，如道路状况良好时，可以加大弹簧和减震器的刚度和弹性系数，保证车辆稳定。
汽车操纵稳定性的影响因素分析
汽车操纵稳定性的影响因素分析首先，车身结构是影响汽车操纵稳定性的重要因素之一、车身结构的稳定性直接影响汽车在行驶过程中的稳定性。
在现代汽车中，多采用刚性车身结构，通过增加车身承受力和减小车身变形来提高操纵稳定性。
此外，也可以通过设置加强材料和合理的技术来增强车身结构的稳定性。
其次，悬挂系统也是影响汽车操纵稳定性的重要因素之一、悬挂系统是汽车传递和吸收路面不平衡的重要组成部分。
合理的悬挂系统可以提供更好的动力传递和路面适应能力，从而增强汽车的操纵稳定性。
常见的悬挂系统包括独立悬挂、麦弗逊悬挂和多连杆悬挂等。
每种悬挂系统都有其特点和适用范围，根据车辆的具体需求选择合适的悬挂系统可以提高操纵稳定性。
此外，轮胎也是影响汽车操纵稳定性的重要因素之一、轮胎是汽车与地面直接接触的部分，其对操纵稳定性的影响非常明显。
轮胎的胎压、胎面宽度、花纹设计等都会对汽车的操纵稳定性产生影响。
保持合适的轮胎胎压和选择适合路面状况的轮胎类型可以提高汽车的操纵稳定性。
此外，制动系统和转向系统也会对汽车的操纵稳定性产生影响。
制动系统的性能直接影响汽车在制动过程中的稳定性，制动系统工作正常、制动力分配合理可以提高汽车的操纵稳定性。
转向系统的灵活性和准确性对汽车的操纵稳定性也有很大的影响，一个优秀的转向系统可以提供更好的转向操控性能，从而提高操纵稳定性。
最后，车辆动力系统也是汽车操纵稳定性的影响因素之一、动力系统的平衡性和输出能力直接影响汽车在行驶过程中的稳定性。
一个动力系统输出平稳、动力响应灵敏的汽车会具有更好的操纵稳定性。
综上所述，影响汽车操纵稳定性的因素有车身结构、悬挂系统、轮胎、制动系统、转向系统和车辆动力系统等。
通过合理选择车辆的配置和维护保养车辆的各个部分，可以提高汽车的操纵稳定性，保证驾驶员和乘客的安全。
《汽车操纵稳定性》课件
06
汽车操纵稳定性案例分析
案例一：某品牌汽车操纵稳定性优化案例
要点一
总结词
要点二
详细描述
通过优化悬挂系统和转向系统，提高汽车操纵稳定性
该品牌汽车通过改进悬挂系统和转向系统的设计和参数， 实现了在各种路况下都能够保持较好的操纵稳定性。具体 措施包括采用先进的悬挂系统、优化转向齿条和齿轮的设 计、改善轮胎的抓地力等。这些改进使得汽车在高速行驶 、紧急变道和弯道行驶时更加稳定，提高了驾驶的安全性 和舒适性。
汽车操纵稳定性是评价汽车性能的重要指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ之一，它涉及到汽车的操 控性、安全性、舒适性等多个方面，对驾驶员的驾驶体验和行车安全 具有重要影响。
汽车操纵稳定性的重要性
03
提高行车安全性
提高行驶稳定性
提高乘坐舒适性
良好的汽车操纵稳定性可以提高驾驶员对 汽车的操控信心，减少因失控而引发的交 通事故。
良好的汽车操纵稳定性可以使汽车在行驶 过程中保持稳定，减少侧滑、失稳等现象 的发生，提高行驶安全性。
案例二：某品牌汽车控制系统优化案例
总结词
通过先进的控制系统，提高汽车操纵稳定性
详细描述
该品牌汽车采用了先进的控制系统，如电子稳定程序和 牵引力控制系统，来提高汽车的操纵稳定性。这些系统 通过实时监测车辆的动态特性和驾驶员的操作，自动调 整发动机输出和制动系统的制动力，以保持车辆的稳定 性和控制性。通过这些控制系统的优化，该品牌汽车在 各种驾驶条件下都能够提供更好的操纵性能和安全性。
良好的汽车操纵稳定性可以使汽车在行驶 过程中更加平顺，减少颠簸和振动，提高 乘坐舒适性。
汽车操纵稳定性的历史与发展
历史回顾
早期的汽车由于没有转向助力、悬挂系统等装置，操纵稳定 性较差。随着技术的不断发展，汽车操纵稳定性逐渐得到改 善。
影响汽车操纵稳定性的力
Y
0.46rad 1
同样，如果车轮完全暴露在翼子板的空腔内转动，则 M<Y< 1。
气动侧力将使汽车相对原直线行驶方向产生偏移，横摆气动力矩将使汽车的
运动方向产生转向，从而影响汽车的行驶稳定性。
4
1.1.2 气动力和纵倾气动力矩
气动升力将减少汽车轮胎的附着力。质量轻的汽车，特别是重心靠后的汽车，对前轮的 升力特别敏感。由于升力是随车速的平方而增加，升力有时可达几千牛，这样很可能 导致汽车“发飘”，使汽车因车轮附着力骤减二失去稳定性，这种事故在赛车时经常 发生。纵倾气动力矩将引起前后车轮的载荷变化，或使前转向失去转向力，或使后驱
FZ 气动侧力导数值
3
由图可知，在前轮完全暴露的情况下，气动侧力导数值
但如果车轮完全在翼子板的空腔内转动，则 FZ 1。
所以可以将气动侧力表示为： FZ FZ FZ FZ
FZ 1.37r。ad 1
式中：β─横摆角； δ─ 前轮转向角；ψ ─悬挂质量横摆角速度；
FZ
FZ
； FZ
FZ
；
FZ
称平面内，前进方向OB与轮胎对称平面OA存在一定的侧偏角 。这时轮胎路面就会产
生垂直一个面为侧滑C的摩垂擦直力面F内T ，。因通此常车F轮T 上并会不作作用用一在个包回含正车力轴矩的垂FT直C面,该内力•，矩而趋是向作于用使在车距轮此的 侧偏角减小，C称为轮胎拖距。
F' C
FT
轮胎侧滑摩擦力
5
上图为 FT 和 的关系曲线图。由• 图可知，在 ＜ 100 范围内， FT 和 之间是近似直 线关系的，因此有：FT = K T
汽车的操稳性涉及到的问题较为广泛，它主要通过以下几个方面来评价，即： （1）转向盘阶跃输入下的稳态响应和瞬间响； （2）横摆角速度频率响应特性； （3）回正性；（4）转向半径； （5）直线行驶性；（6）典型行驶工况性能； （7）极限行驶能力等。 本次内容主要讨论气动力影响的转向盘阶跃输入下的稳态响应和瞬态响应、 横摆角速度频率响应特性、直线行驶性、极限行驶能力等。
汽车底盘构造与维修试题B 含答案
一、选择题15分
1、对汽车总体构造影响最大的是 ( C)。
（A）底盘形式； （B）电气设备； （C）动力装置； （D）车身结构。
2、汽车变速器的功能是 ( D )。
（A）变速度； （B）变转矩； （C）变方向； （D）变速度变矩变方向。
2、左右车轮若装的是鼓式制动器，则维修时左右可以互换。( × )
3、在动力制动系中，驾驶员踩踏板的力，就是制动能源。( × )
4、汽车前轮的四项定位都是可以调整的。( × )
5、汽车动力转向装置可以完全代替机械转向器。( × )
6、设置了动力缸和动力活塞的转向器，即为动力转向装置。( √ )
a.改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，并使发动机在有利（功率较高而耗油率较低）的工况下工作；
b.在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；
c.利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。
（3）万向传动装置由十字轴、万向节和传动轴组成。作用：变夹角传递动力，即传递轴线相交但相互位置经常变化的两轴之间的动力。
答：液力变矩器中的锁止离合器的工作是否正常也可以采用道路试验的方法进行试验，
试验中，让汽车加速至超速档，以高于 80km/h的车速行使，并让节气门开度保持在低于 1/2
的位置，使边矩器进入锁止状态。此时，快速将加速踏板踩下至 2/3 开度，同时检查发动机转速的变化情况。若发动机转速没有太大变化，说明锁止离合器处于接合状态；反之，若发动机转速升高很多， 则表明锁止离合器没有接合， 其原因通常是锁止离合器控制系统有故障。
15. 液力变矩器之所以能起变矩作用，是由于（ B ） 。
浅析影响农用汽车操纵稳定性的因素及评价方法
因素之一 ， 是评价农 用汽车性能优 劣的重要 因素之一 ， 因此
在 车辆的开发过 程 中操纵稳定 性试验是必 不可少 的。
１影 响农用汽 车操纵稳 定性 的因素
１１ 悬 架 ．
１ ． 前 悬架 导 向机 构和 后悬架 结构参 数 前悬 架导 向机 ．２ １
构 的几何参 数决 定前 轮定位参 数 的变 化趋 势和变化 率 。 在 车 轮跳动 时 ， 外倾角 的变化 包括 由车身侧倾 产生 车轮外 倾 变化 和车轮 相对 车身 的跳 动而 引起 的外倾变 化两部 分 。 在 双横 臂独立悬 架 中（ 江淮 ｃ ２ 前悬 架 ）前一种变 化使 车轮 ９６ ， 向车身 侧倾 的方 向倾 斜 ， 即外倾 角增 大 ， 果使 轮胎 侧偏 结 刚度 变 小 ， 而使 整车 不足 转 向效果 加大 ； 因 后一 种变 化取 决 于悬 架上 下臂 运动 的几 何关 系 ， 双横 臂结 构 中 ， 在 往往 是外倾 角随 弹簧压缩 行程 的增大 而减小 ， 种变化 与车 身 这 侧倾 引起 的外倾 角变 化相 反 ， 产生 过度 转 向趋 势。 会 后悬
之 间形 成 的夹 角 。 主销 内倾 角 对操 纵 稳定 性 的影 响 ， 要 主 也是 回正力 矩 ， 是在 前 轮转 动 时将 车身 抬 高 ， 它 由于系 统
轮上跳 ， 与车身 的距离缩 短 ， 内倾 车轮下拉 ， 与车身 的距离 加大 。 悬架 的结构 参数不 同 ， 车轮 上下跳 动时 ， 车轮前 束角
的变化规律也 必然不 同。
１１ 横 向稳 定杆 横 向稳 定杆 常用来 提高悬 架 的侧 倾 刚 ．． ３ 度 ， 是调 整前 、 或 后悬 架侧倾 刚度 的 比值 。 在农 用汽 车转弯
时， 它可 以 防止 车身产 生 很大 的横 向侧 倾 和横 向角 振 动 ，
汽车操纵稳定性的研究与评价
汽车操纵稳定性的研究与评价随着汽车工业的不断发展，汽车性能得到了显著提升。
汽车操纵稳定性作为衡量汽车性能的重要指标之一，直接影响着驾驶者的操控感受和行车安全。
因此，对汽车操纵稳定性进行深入研究，提高其评价水平，对于提升汽车产品竞争力具有重要意义。
汽车操纵稳定性研究主要涉及车辆动力学、控制理论、机械系统等多个领域，其目的是在各种行驶条件下，保证汽车具有良好的操控性能和稳定性。
然而，目前汽车操纵稳定性研究仍存在一定的问题，如评价标准不统测试条件不完善等，制约了其发展。
汽车操纵稳定性对于保证驾驶安全具有重要意义。
在行驶过程中，车辆受到外部干扰或自身惯性力的影响，容易导致车身失稳，从而引发交通事故。
良好的汽车操纵稳定性通过有效抑制车身晃动、调整轮胎磨损，为驾驶者提供稳定的操控感，降低交通事故风险。
影响汽车操纵稳定性的因素主要包括以下几个方面：（1）车辆动力学性能：车辆的加速、减速、转弯等动力学性能直接影响驾驶者的操控感受和行车安全。
（2）轮胎性能：轮胎的抓地力、摩擦系数等性能对车辆的操控性和稳定性具有重要影响。
（3）悬挂系统：悬挂系统的设计直接影响车辆的侧倾、振动等特性，从而影响操纵稳定性。
（4）驾驶者的操控技巧：驾驶者的预判、反应速度、操控技巧等直接影响车辆的操纵稳定性。
为提高汽车操纵稳定性，需要采取相应的控制策略。
其中，最重要的是采取主动控制策略，包括：（1）防抱死制动系统（ABS）：通过调节制动压力，防止轮胎抱死，提高制动过程中的稳定性。
（2）电子稳定系统（ESP）：通过传感器实时监测车辆状态，对过度转向或不足转向进行纠正，保证车辆稳定行驶。
（3）四轮驱动（4WD）：通过将驱动力分配到四个轮胎上，提高车辆的加速性能和操控稳定性。
汽车操纵稳定性的评价主要从以下几个方面进行：（1）侧向稳定性：评价车辆在侧向受力情况下的稳定性。
（2）纵向稳定性：评价车辆在纵向受力情况下的稳定性。
（3）横向稳定性：评价车辆在横向受力情况下的稳定性。
汽车操纵稳定性
（4）用转向半径表示汽车稳态转向特性
（5）用静态储备系数S·M来表征汽车稳态转向特性
S M a' a k2 a L k1 k2 L
3.汽车稳态转向特性对操纵稳定性的影响
汽车不能具有过多转向特性。汽车具有中性转向特性 也不好，因为汽车本身或外界使用条件的某些变化，中性 转向特性的汽车常会转变成过多转向特性而使操纵稳定性 变差。不足转向特性的汽车转向灵敏性较差，汽车的不足 转向性不可过大。因此，只有具有适度不足转向特性的汽 车，才具有良好的操纵稳定性，才能保持行车安全。《机 动车运行安全技术条件》（GB7258-2004）规定，汽车（三 轮汽车除外）应具有适度的不足转向特性。
6.4.2 轮胎
1.轮胎气压 2.轮胎结构型式
6.4.3 汽车驱动方式
转向时随施加于轮胎上切向力的增加， 轮胎的侧偏刚度减小，使汽车产生的侧偏角增 大。因此，后轮驱动的汽车转向时施加驱动力， 后轮侧偏刚度减小，使后轮侧偏角增加，有减 小不足转向、向过多转向转化的趋势。前轮驱 动的汽车转向时施加驱动力，前轮侧偏刚度减 小，使前轮侧偏角增加，有增加不足转向的作 用。
第三节
汽车稳态转向特性与瞬态响应
主讲教师：刁立福
由转向盘输入引起的汽车运动状况，可分为 不随时间而变化的稳态与随时间变化的瞬态两种， 相应的汽车响应称为稳态响应与瞬态响应。
6.3.1 汽车稳态转向特性
1.汽车稳态转向的几何关系
L R
(1
2)
2.汽车稳态转向特性的表示方法
（1）用汽车稳定性因数表示汽车稳态转向特性
过多转向特性增加。 对载货汽车来说，由于后轮载荷的变化常比前轮载
荷变化大3～4倍，因而如果在一定的侧向加速度下，空 载时前轮侧偏角往往比后轮侧偏角大；那么满载时后轮 侧偏角则往往比前轮侧偏角大得多。因此，加大后轴载 荷会增大汽车的过多转向的倾向，这可以说是所有汽车 的共同的特性。而载货汽车由于其后轴载荷变化幅度大， 所以重载时往往出现过多转向的倾向。
教学课件：第六章-汽车的操纵稳定性
对比仿真结果与实验结果，验证仿真模型的准确性和 有效性，为优化设计提供依据。
06
总结与展望
本章总结
操纵稳定性定义
汽车的操纵稳定性是指驾驶员按照自己的意愿操纵汽车行驶方向和行驶状态的能力，同时 要求汽车能按驾驶员的意图保持稳定的行驶状态，且在行驶过程中具有良好的抗干扰能力 及自动回正能力。
教学课件：第六章-汽车 的操纵稳定性
• 引言 • 汽车操纵稳定性基础知识 • 汽车操纵稳定性分析方法 • 汽车操纵稳定性试验与评价 • 汽车操纵稳定性优化设计 • 总结与展望
01
引言
课程介绍
汽车操纵稳定性是汽车动力学的一个 重要研究方向，涉及到汽车行驶时的 操控性能和稳定性。
本章将介绍汽车操纵稳定性的基本概 念、研究方法以及相关实验，为后续 章节的学习打下基础。
线性二自由度汽车模型通过建立线性微分方程来描述汽车的动态行为，使得数学分 析变得相对简单。
线性二自由度汽车模型广泛应用于汽车操纵稳定性分析和控制系统的设计。
线性二自由度汽车的操纵稳定性分析
横摆运动分析
横摆运动是指汽车绕垂直于地面 的轴线的旋转运动，主要受到前 轮转角、侧向加速度和侧向风的 影响。
侧倾运动分析
影响操纵稳定性的因素
汽车的结构设计、悬挂系统、转向系统、轮胎等都会影响汽车的操纵稳定性。
操纵稳定性评价
通过一系列试验和评价指标来评价汽车的操纵稳定性，如蛇形试验、转向盘角阶跃试验、 稳态回转试验等。
下章预告
第七章内容概述
介绍汽车制动系统的基本组成和 工作原理，以及制动性能的评价 指标和试验方法。
重点与难点
汽车操纵稳定性评价标准
横摆角速度标准
根据不同车速和转向盘转 角下的横摆角速度值，制 定相应的评价 角下的侧向加速度值，制 定相应的评价标准。
乘用车底盘的悬挂系统对车辆操纵稳定性的影响
乘用车底盘的悬挂系统对车辆操纵稳定性的影响引言：乘用车底盘的悬挂系统是车辆重要的组成部分之一，它对车辆的操纵稳定性具有重要的影响。
悬挂系统旨在提供舒适的乘坐体验、保证车辆在各种地面条件下的稳定性和操纵灵活性。
本文将分析并探讨悬挂系统对车辆操纵稳定性的具体影响因素以及其原理。
一、悬挂系统对车辆操纵稳定性的影响因素1. 车身姿态控制悬挂系统通过对车身姿态的控制，影响车辆的操纵稳定性。
在转弯、加速和制动等操作中，悬挂系统能够保持车身的水平和稳定，提供更好的操控性能和更高的安全性。
2. 减震效果悬挂系统的主要功能之一是减震。
通过减震器的压缩和伸展来减少车身与路面之间的震动传递，提供更平稳的行驶感受。
良好的减震效果能够提高车辆在不平路面上的稳定性，减少驾驶者的疲劳感。
3. 抗侧翻稳定性悬挂系统还对车辆的抗侧翻稳定性有着重要的影响。
通过合理的悬挂结构和调校，悬挂系统能够提供较高的抗侧翻能力，保证车辆在急转弯等情况下保持平衡，减少侧翻风险。
二、常见的悬挂系统类型及其操纵稳定性特点1. 独立悬挂系统独立悬挂系统是目前乘用车常见的悬挂系统类型之一。
它采用独立的悬挂装置来支撑每个车轮，能够独立调节每个轮子的运动，提高车辆的操纵稳定性。
独立悬挂系统通常具有良好的减震效果和操控性能，适用于高速行驶和弯道驾驶。
2. 扭力横梁悬挂系统扭力横梁悬挂系统是一种经济实用的悬挂系统类型。
它通过一根位于车辆前后轮之间的横梁连接两个悬挂装置，实现左右车轮的连接。
这种悬挂系统能够提供较高的稳定性和承载能力，适合用于小型家用车辆。
3. 多连杆悬挂系统多连杆悬挂系统是一种高端的悬挂系统类型。
它采用多个连杆和控制装置来控制车辆的悬挂运动，提供更高的操纵稳定性和乘坐舒适性。
多连杆悬挂系统通常用于高档轿车和运动型车辆。
三、悬挂系统的设计和调校对操纵稳定性的影响1. 弹簧硬度和阻尼调校弹簧硬度和阻尼是悬挂系统设计和调校的关键参数。
适当调整弹簧硬度和阻尼能够提供更好的操纵稳定性。
任务3.1 汽车操纵稳定性能评价指标
任务总结评价
1、汽车操纵稳定性的定义及评价指标 2、汽车的转向特性 3、影响汽车操纵稳定性的因素
任务3.1汽车制动性能评价指标
内容
一、汽车操纵稳定性的定义及评价指 标 二、汽车的转向特性 三、影响汽车操纵稳定性的因素
（一）、汽车操纵稳定性的定义及评价指标
汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过 分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通 过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯） 行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货 物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳 定行驶的性能。
1、汽车运动坐标
2、汽车低速行驶时的转向特性
3、 汽车高速行驶时的转向特性
（三）影响汽车操纵稳定性的因素
1、前轮定位参数的影响 前轮定位参数包括：前轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角 和前轮前束（前束角） 2、后悬架结构参数的影响 3、 横向稳定杆的影响 4、轮胎的影响 5、前轴或车架变形的影响 6、悬架的影响 7、传动系的影响
Hale Waihona Puke （一）、汽车操纵稳定性的定义及评价指标
1、方向盘角阶跃输入法下的稳态响应，方向盘角阶跃输入法 下瞬态响应 2、横摆角速度频率响应特性 3、转向盘中间位置操纵稳定性 4、回正性 5、转向半径 6、转向轻便性 7、直线行驶性、侧向风稳定性、路面不平度稳定性 8、典型行驶工况性能 9、极限行驶性能
（二）转向特性
道路几何参数对车辆操纵稳定性影响
道路几何参数对车辆操纵稳定性影响道路几何参数对车辆操纵稳定性影响道路几何参数是指路面的几何形状和尺寸，如横向坡度、纵向坡度、横向曲率、纵向曲率、边坡等等。
这些参数在路面设计时被充分考虑，因为它们会直接影响到车辆行驶的安全感和舒适度。
车辆操纵稳定性是指车辆在运动过程中，保持所需的运动状态和特定操纵输入时所表现出来的性能。
很明显，道路几何参数对车辆操纵稳定性有很大的影响，下面我们分别来探讨一下。
横向坡度横向坡度是指路面横向的倾斜程度。
当车辆行驶在横向倾斜的路面上时，车辆的左右两边所承受的重力不同，会导致车身的倾斜，从而影响到车辆的操纵稳定性。
当然，横向坡度对车辆操纵稳定性的影响程度还与许多其他因素有关，如车辆行驶速度、悬挂系统等。
纵向坡度纵向坡度是指路面纵向的倾斜程度。
纵向坡度对车辆操纵稳定性的影响并不太大，但会稍微影响到车辆的加速和制动效果。
横向曲率横向曲率是指路面的曲率方向与车辆行驶方向的垂直平面之间的夹角，是中心线弯曲的衡量标准。
当车辆行驶在横向曲率较大的道路上时，车辆会受到向离心力的作用，从而对车辆的操纵稳定性产生影响。
纵向曲率纵向曲率是指路面中心线的高低变化程度。
纵向曲率较大的路段，车辆会经历强烈的颠簸，对车辆的操纵稳定性影响较大。
边坡边坡是指道路边沿的倾斜程度。
当车辆行驶到边坡陡峭的区域时，常常会出现偏离车道的情况，从而影响到车辆的操纵稳定性。
总结道路几何参数对车辆操纵稳定性有着非常明显的影响。
虽然每个参数对车辆操纵稳定性的影响程度不同，但只要考虑好每一项几何参数，就能提高车辆的行驶安全感和舒适度。
因此，在道路规划和设计中，我们必须充分考虑道路几何参数的影响，以提高车辆的操纵稳定性，确保行车安全。
汽车操纵稳定性 标准
汽车操纵稳定性标准汽车操纵稳定性是指汽车在行驶过程中保持稳定的能力，包括直线行驶稳定性、转向稳定性和制动稳定性。
操纵稳定性是汽车安全性的重要指标，直接关系到驾驶员和乘客的行车安全。
因此，制定汽车操纵稳定性标准对于保障交通安全具有重要意义。
首先，汽车操纵稳定性标准应当包括对车辆结构设计的要求。
车辆的结构设计直接影响到操纵稳定性，包括车辆的悬挂系统、转向系统、制动系统等。
悬挂系统应当具有良好的支撑性和减震性能，以保证车辆在行驶过程中不会出现晃动和颠簸。
转向系统应当灵活可靠，能够满足驾驶员的操控需求。
制动系统应当具有良好的制动效果，能够在紧急情况下迅速制动车辆，保证行车安全。
其次，汽车操纵稳定性标准还应当包括对车辆动力系统的要求。
动力系统的稳定性直接关系到车辆的加速和行驶稳定性。
发动机应当具有充足的动力输出，以保证车辆在各种路况下都能够稳定行驶。
传动系统应当平顺可靠，能够有效传递动力，保证车辆的行驶稳定性。
此外，车辆的驱动方式也会对操纵稳定性产生影响，前驱、后驱和四驱车辆在操纵稳定性上会有所不同。
最后，汽车操纵稳定性标准还应当包括对车辆轮胎和制动系统的要求。
轮胎是车辆与地面接触的唯一部件，其性能直接关系到车辆的操纵稳定性。
轮胎的胎面设计应当具有良好的抓地力和排水性能，以保证车辆在各种路况下都能够稳定行驶。
制动系统是车辆行车安全的最后一道防线，其性能直接关系到车辆的制动稳定性。
制动系统应当具有良好的制动效果和抗热性能，以保证车辆在紧急制动时不会出现失控现象。
综上所述，汽车操纵稳定性标准应当全面考量车辆的结构设计、动力系统、轮胎和制动系统等方面的要求，以确保车辆在行驶过程中具有良好的操纵稳定性，保障行车安全。
制定严格的操纵稳定性标准，对于提高汽车行车安全性具有重要意义，也是汽车行业持续发展的重要保障。
思考题
汽车理论思考题第五章1、 何为汽车的操纵稳定性？什么是弹性轮胎的侧偏特性？影响侧偏特性的因数有哪些？1）汽车的操纵稳定性是指驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过传动系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定的能力。
2）侧偏特性指侧偏力，回正力矩与侧偏角之间的关系3）影响因素有：轮胎的高宽比、轮胎的垂直载荷、充气压力、胎面及其粗糙程度，干湿状况2、 汽车的稳态转向特性分为几种类型？汽车应具有那种性质的转向特性？为什么？1）汽车的稳态转向特性分为三种：不足转向、中性转向、过多转向。
2）操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性，不应具有过多转向特性，也不应具有中性转向特性。
因为在使用条件变动时有可能转变为过多转向。
3、 什么是汽车的稳定性因数？有几种方式可以判定或表征汽车的稳态转向特性？稳定性因数;221()m a b K L k k =-。
四种判定方式：稳定性因数，特征车速和临界车速、前后轮侧偏角绝对值之差、转向半径的比、静态储备系数。
4、 什么是汽车的特征车速和临界车速？什么是中性转向点？1）特征车速，此时汽车稳态横摆角速度增益达到最大值。
临界车速，此时稳态横摆角速度增益趋于无穷大。
2）使汽车前后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点称为中性转向点。
5、 汽车的瞬态响应有几个特点？评价瞬态响应品质的参数有哪些？瞬态响应的稳定条件是什么？1）t=0，Wr=0；t=8时，Wr(8)=Wr0，即横摆角速度最后趋于稳态横摆角速度Wr0；在t=0-8之间，Wr(t)是衰减函数，阻尼比越大，衰减越快。
2）几个参数：横摆角速度Wr 波动时的固有频率Wo 、阻尼比、反应时间、达到第一峰值Wr1的时间。
3）稳定条件：01,0W ξξ=>收敛；阻尼比大于1-不足转向、过多转向（车速不高稳定，否则不稳定）。
6、 什么是车厢侧倾轴线？侧倾中心？1)车厢相对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。
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。
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前悬架导向机构的几何参数决定前轮定位参数的变化趋 势和变化率。在车轮跳动时，外倾角的变化包括由车身侧倾产 生的车轮外倾变化和车轮相对车身的跳动而引起的外倾变化 两部分。在双横臂独立悬架中，前一种变化使车轮向车身侧倾 的方向倾斜， 即外倾角增大， 结果使轮胎侧偏刚度变小， 因而使 整车不足转向效果加大；后一种变化取决于悬架上、下臂运动 的几何关系，在双横臂结构中，往往是外倾角随弹簧压缩行程 的增大而减小，这种变化与车身侧倾引起的外倾角变化相反， 会产生过度转向趋势。 后悬架结构参数对汽车操纵稳定性的影响， 近似于前悬架的 “干涉转向” 。它是在汽车转向时，由于车身侧倾导致独立悬架的 左右车轮相对车身的距离发生变化，外侧车轮上跳，与车身的距 离缩短，内侧车轮下拉，与车身的距离加大。悬架的结构参数不 同， 车轮上下跳动时， 车轮前束角的变化规律也必然会不同。 前轮前束指汽车转向的前端向内收使两前轮的前端距离 小于后端距离。两车轮前后的距离之差， 称为前束值， 一般不大 于 Y X !(OO。其作用是消除由于前轮外倾使车轮滚动时向外分 开， 引起车轮滚动时边滚边拖的现象， 引导前轮沿直线行驶。 主销内倾角与后倾角由结构上保证， 在调整时难以改变。调 整时主要调整前轮外倾及前轮前束。前轮外倾随负荷的变化而变 化。当车辆转向时， 在离心力作用下， 车身向外倾斜， 外轮悬架处 于压缩状态， 车轮外倾角逐渐减小 ’ 向负外倾变化 * ； 内轮悬架处 于伸张状态，使得本来对道路向负外倾变化的外倾角减弱。从而 提高车轮承受侧向力的能力， 使汽车转向时稳定性大为提高。前 轮前束不可过大，若前束过大，会使车轮外倾角、主销后倾角变 小， 会使前轮出现摆头现象， 行驶中有蛇行， 转向操作不稳。 横向稳定杆常用来提高悬架的侧倾角刚度，或是调整前、后 悬架侧倾角刚度的比值。在汽车转弯时，它可以防止车身产生很 大的横向侧倾和横向角振动，以保证汽车具有良好的行驶稳定 性。提高横向稳定杆的刚度后， 前悬架的侧倾角刚度增加， 转向时 左右轮荷变化加大，前轴的每个车轮的平均侧偏刚度减小，汽车
汽车的操纵稳定性
汽车的操纵稳定性汽车在其行驶过程中，会碰到各种复杂的情况，有时沿直线行驶，有时沿曲线行驶。
在出现意外情况时，驾驶员还要作出紧急的转向操作，以求避免事故。
此外，汽车还要经受来自地面不平、坡道、大风等各种外部因素的干扰。
一辆操纵性能良好的汽车必须具备以下的能力：（1）根据道路、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方向行驶的能力——汽车的操纵性。
（2）汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力——汽车的稳定性。
操纵性和稳定性有紧密的关系：操纵性差，导致汽车侧滑、倾覆，汽车的稳定性就破坏了。
如稳定性差，则会失去操纵性，因此，通常将两者统称为汽车的操纵稳定性。
汽车的操纵稳定性，是汽车的主要使用性能之一，随着汽车平均速度的提高，操纵稳定性显得越来越重要。
它不仅影响着汽车的行驶安全，而且与运输生产率与驾驶员的疲劳强度有关。
5.1节汽车行驶的纵向和横向稳定性5.1.1汽车行驶的纵向稳定性汽车在纵向坡道上行驶，例如等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。
当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。
在这样的坡度下，汽车将失去操纵性，并可能产生纵向翻倒。
汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度时，为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。
这两种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。
图5.1 汽车上坡时的受力图图5.1为汽车上坡时的受力图，如汽车在硬路面上以较低的速度上坡，空气阻力w F 可以忽略不计，由于剩余驱动力用于等速爬坡，即汽车的加速阻力0=j F ，加速阻力矩0=j M ，而车轮的滚动阻力矩f M 的数值相对来说比较小，可不计入。
分别对前轮着地点及后轮着地点取力矩，经整理后可得⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=+-=--0sin cos 0sin cos 21L G h aG Z L G h bG Z g g αααα（5.1）当前轮的径向反作用力01=Z 时，即汽车上陡坡时发生绕后轴翻车的情况，由式(5.1) 可得0sin cos =-ααG h bG g将上式整理，可得不发生翻车的最大坡度角由下式确定：gh b tg =max α（5.2） 当道路的坡度角max αα≥时，汽车即失去操纵并可能后轴翻倒。
基于ADAMS／Car的整车操纵稳定性影响因素探讨
建立轮胎模型基本步骤一般为 ：
（ ） 义轮胎 的质量 和转 动惯量 １定 （ 定 义轮胎 的属性 文件 。属性 文件 中定 义 了 ２） 轮 胎模 型的类 型 ，轮胎 的充气气 压 、轮胎 的 自由半 径 、 动半 径 、 滚 扁平率 、 种刚度 （ 径 向刚度 、 偏 各 如 侧
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技 术纵横
轻型汽 车技 术
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绕 自身轴线 的转 动 。 轮胎 对 汽 车操 纵 稳定 性有 至 关 重要 的 影 响 ， 因
为前后轮胎的侧偏刚度是影响汽车操纵稳定性 的重 要因素 ， 前后轮胎侧偏刚度的匹配 ， 直接影响汽车的 稳态转向特性。 因此 ， 建立合适的轮胎模型是十分必
ＩＯ坐标制。 Ｓ 以整车前悬架总成的参考系为坐标 ， 即
前轮轮心连线的中点为坐标原点 ， 汽车行驶的正前 方 为 ｘ轴 ， 车 的左 侧 为 Ｙ轴 ， 直 向上 的方 向 为 汽 垂
Ｚ轴 。
（） １ 悬架零部件 中除 了弹性元件 ， 其余元件 全 部看 作 刚体 ；
（ 建 立 参数 化模 型 ， ２） 以便 动态 修改 参数 ；
现代汽车为 了具有 良好的行驶平顺性 ， 一般都
采 用较 软 的悬架 。横 向稳定 杆可 以提 高悬架 的侧 倾
角刚度 ， 调整前后悬架侧倾 角刚度的比值 ， 防止汽 车 高 速 转 向时 车 身 产 生 很 大 的横 向倾 斜 或 横 向振
动。
统相一致。 考虑到汽车基本上是一个纵向对称系统 ， 理 ，产 品设 计
角 刚度 、 外倾 角 刚 度 、 向滑移 刚度 等 ） 滚 动 阻力 纵 、 系数 、 向阻尼 比等 。 径 （ ） 义轮胎 的安 装位 置和方 向 。 ３定 Ａ Ａ ＳＣ ｒ 的数 据库 提供 了发动 机模 板 ， Ｄ Ｍ ／ａ 中 可
汽车的操纵稳定性概述
汽车在其行驶过程中， 碰到各种复杂的隋况 ， 有时沿直线行驶， 有时 线 。当车速不变时， 汽车横摆角速度本应立即变到相应的 ∞ 。 ， 但实际上 沿曲线行驶。此外， 汽车还要经受来 自地面不平 、 坡道 、 大风等各种外部 汽车横摆角速度的变化为 ∞ （ ｔ ） 。此过程及为瞬态响应 ， 其将 如图 １ 。 因素的干扰。 操纵 陛差 ， 导致汽车侧滑、 倾覆， 汽车的稳定性就破坏了。 如 ２ ． １相应时间滞后。 汽车的横摆角速度不能立即达到稳态横摆角速 稳定 ｌ 生 差， 则会失去操纵 陛。 汽车的操纵稳定 陛， 是汽车的主要使甩陛能 度 ｔ ｏ ｏ ， 而要经过时问 ｔ ｏ ， 这段时间短、 驾驶员将感到汽车转向反应速度 ， 之一 ， 随着汽车速度的提高 ， 操纵稳定胜越来越显得重要。 它不仅影响着 否则驾驶员将感到汽车转 向反应迟钝。 汽车的行驶安全 ， 而且与运输生产率和驾驶员的疲劳强度有关。 ２ ． ２横摆角速度超调量 。最大的横摆角速度 （ ０ ， １ ０ ｏ（ Ｉ ） 加 １ ０ Ｏ ９ 猕 为 １汽车 操纵 稳定 性 超调量。 它表示执行指令误差的大小。 超调量越小越好。 减小超调量可 汽车在纵 向坡道上行驶时 ， 例如等速上坡 ， 随着道路坡度增大 ， 作 使横摆角速度波动较 决衰减。 用在前 、 后车轮上的法向反作用力也发生相应的改变 ， 前轮的地面法向 ２ ． ３横摆角速度的波动。 在瞬态响应中， 横摆角速度 Ｃ Ｏ 以频率 Ｃ Ｏ 在 反作用力不断减小。 当道路坡度大到一定程度时， 前轮地面法向反作用 （ １ ） 值 上下波动。波动的频率 ∞， 决定与汽车动力学系统的结构参数 ， 也 力为零。 在这样的坡度上 ， 汽车将失去操纵 ， 并可能产生纵向翻倒。 汽车 上坡时 ， 坡度阻力随坡度的增大而增加 ， 在坡度大到一定程度时， 为克 ２ ． ４稳定时间。横摆角速度达到稳定值的 ９ ５ ％ １ ０ ５ ％之间的时间， 服坡度阻力所需要的驱动力超过附着力 ， 此时驱动轮将滑转。 这两种情 称为稳定时间。 这段时间应尽量短些 ， 凡是能使横摆角速度加快衰减的 性遭到破坏。假定汽车在硬路面上以较低的 因素， 也是使稳定时间缩短的因素。 速度等速上坡 ， 空气阻力及滚动阻力可忽略不计 ， 当前轮的法向反作用 个别汽车可能出现横摆角速度不收敛隋况， 即 ∞越来越大 ， 若车速 力等于零 时， 即汽车上坡发生绕后轴翻车的情况 ， 经过整理 ， 可推出不 不变 即转 向半径越来越小 ， 就会急剧增加离心力 ， 汽车将发生侧滑或侧 发生翻车的最大坡度角由下式确定 ： 翻等危险 隋况。 ｔ ａ ｎ ａ ｍ ￣ ＝ ｈ ／ ｈ ｇ （ １ ） 汽车的操纵稳定性同汽车行驶时的瞬态响应应有密切关系。常用 上式中， ｂ 为汽车重心到后轴之间的距离 ， ｈ 为汽车重心的高度。 当 转向盘角阶跃输人下 的瞬态响应来表征。给等速直线行驶的汽车以前 道路的坡度角 ≥ 一时 ， 汽车即失去操纵 陛并可能绕后轴翻到。由上 轮角阶输 ＾， 经过短暂时间后 ， 将进人等速圆周行驶 。等速直线行驶与 式可知， 汽车重心至后轴的距离 ｂ 越大 ， 重心高度 ｈ 越低 ， 则汽车不致 等速圆周行驶的过度过程便是瞬态，相应的响应称为前轮角阶跃输 入 上升坡度便越大 ，汽车的纵 向稳定 也就 下的汽车瞬态响应。 在一般汽车行驶时 ， 实际上驾驶员不断接触到的是
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3.1前轮定位参数、后悬架结构参数及横向稳定杆 前轮定位参数、 前轮定位参数 前轮定位参数包括：前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角 和前轮前束。前轮定位参数不标准就会产生转向沉重，摆振等现象。 后悬架结构参数对汽车操纵稳定性的影响，近似于前悬架的 “干涉转向”。 横向稳定杆常用来提高悬架的侧倾角刚度，或是调整前、后 悬架侧倾角刚度的比值。 3.2 轮胎的影响 轮胎是影响汽车操纵稳定性的一个重要因素，增大轮胎的 载荷能力，特别是后轮胎的载荷能力，例如加大轮胎尺寸或提 高层级，或者后轮由单胎改为双胎，都会改善汽车的稳态转向 特性。
影响汽车操纵稳定性的因素
3.3 悬架和减振器的影响 悬架的作用是把车架与汽车前后桥连接在一起，并使车轮 在行驶中所承受的冲击力不直接到车架，以免引起车身的剧烈 震动而加速机件的损坏。减振器的作用是当钢板弹簧变形时， 能迅速消减其震动，使汽车平稳行驶。 。 目前用于改善其策划操纵稳定性的电子设备主要有： 目前用于改善其策划操纵稳定性的电子设备主要有： ABS、EBD、TCS、电子悬架 、 、 、 主动悬架、ESP、线控转向等 主动悬架、 、线控转向
影响汽车操纵稳定性的因素
1.4 制动间隙不合适 制动间隙不合适，会使汽车制动时发生跑偏，汽车向制动
间隙小的一侧跑偏，从而影响操纵稳定性。 1.5 前后轮制动抱死 紧急制动时，如果汽车后轮制动抱死，汽车后轴将产生严 重侧滑，失去操纵稳定性，而前轮抱死，汽车又失去转向能力。 因此，汽车应安装制动防抱死装置，若无ABS，尽量采用点 刹制动，效果更好。
影响汽车操纵稳定性的因素
1 制动系的影响
1.1 制动鼓失圆，产生的离心力随车轮转速的提高而急剧增 制动鼓失圆 大，从而使汽车高速摆振。 1.2 制动盘端面圆跳动过大 制动盘端面圆跳动过大时，随着汽车的行驶，制动块周 期性碰制动盘，使制动盘振动，且其振动频率随车速的增加 而提高。 1.3 制动盘的振动频率与悬架转向系的固有频率相符 时，转向盘发生严重抖动。
影响汽车操纵稳定性的因素
2 转向系的影响
2.1 转向器的影响 汽车行驶时，驾驶员对汽车行驶方向的改变是通过操纵方 向盘来实现的，转向盘的性能直接影响汽车的操纵性。转向器 常见的故障有游隙过大和转向沉重。转向沉重会使操纵系统不 易控制。 2.2 转向传动机构的影响 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。