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汽车尾翼如何提升行驶平稳性?

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202002
yanguanhai
574252145
代汽车除了保证其基本性能,即行驶性、转向性和制动性等之外,目前正致力于提高安全性与舒适性,向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此,尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。舒适性是汽车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。悬架是汽车上的重要总成之一,它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。悬架与汽车的多种使用性能有关,为满足这些性能,悬架系统必须能满足这些性能的要求:首先,悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性,对以载人为主要目的的轿车来讲,乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次,悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快。再次,要能保证汽车有良好的操纵稳定性,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量。还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾。最后要保证悬架系统的可靠性,有足够的刚度、强度和寿命
ww006336
(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)。
前轮外倾角,是指通过前轮中心的汽车横向平面与前轮平面的交线线与地面垂直线所成的夹角,前轮外倾角一般在1°左右,如图1所示。它的作用主要是当汽车行驶时,将轮毂压向内轴承,而减轻外端较小的轴承载荷,同时,可以防止因前轴变形和主销孔与主销间隙过大引起前轮内倾,减轻轮胎着地与主销轴线与地面交点间的距离,从而使转向轻便。
主销内倾角,是指主销轴线与地面垂线在汽车横向平面内的夹角,如图2所示。主销内倾角对操纵稳定性的影响,主要也是回正力矩,它是在前轮转动时将车身抬高,由于系统位能的提高而产生的前轮回正矩,它与侧向力无关。因此可以说,主销内倾角主要在低速时起回正作用,“后倾拖距”主要在高速时起回正作用。
主销后倾角,是指主销轴线与地面垂线在汽车纵向平面内的夹角,如图3所示。主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要通过“后倾拖距”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。若主销后倾角减小,使得回正力矩变小,当地面对转向轮的干扰力矩大于转向轮的回正力矩时,就会产生摆振。
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(如图4所示)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。
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。
(2)后悬架结构参数的影响
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
poisson0106
guanzi333
kent523
1
a516746664
(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)。
前轮外倾角,是指通过前轮中心的汽车横向平面与前轮平面的交线线与地面垂直线所成的夹角,前轮外倾角一般在1°左右,如图1所示。它的作用主要是当汽车行驶时,将轮毂压向内轴承,而减轻外端较小的轴承载荷,同时,可以防止因前轴变形和主销孔与主销间隙过大引起前轮内倾,减轻轮胎着地与主销轴线与地面交点间的距离,从而使转向轻便。
主销内倾角,是指主销轴线与地面垂线在汽车横向平面内的夹角,如图2所示。主销内倾角对操纵稳定性的影响,主要也是回正力矩,它是在前轮转动时将车身抬高,由于系统位能的提高而产生的前轮回正矩,它与侧向力无关。因此可以说,主销内倾角主要在低速时起回正作用,“后倾拖距”主要在高速时起回正作用。
主销后倾角,是指主销轴线与地面垂线在汽车纵向平面内的夹角,如图3所示。主销后倾角对汽车操纵稳定性的影响主要通过“后倾拖距”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。若主销后倾角减小,使得回正力矩变小,当地面对转向轮的干扰力矩大于转向轮的回正力矩时,就会产生摆振。
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(如图4所示)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。
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。
(2)后悬架结构参数的影响
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
nini3210A
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