第五章汽车的操纵稳定性第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
1 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系 第五章 汽车的操纵稳定性
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系一、转向系的功能与转向盘力特性1.转向系的功能1）驾驶者通过转向盘控制前轮绕主销的转角，从而操纵汽车的运动方向。2）凭借转向盘的反作用力，将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者，以获得“路感”>转向盘的输入有两种方式：角输入和力输入。2汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
2 一、转向系的功能与转向盘力特性 1.转向系的功能 1）驾驶者通过转向盘控制前轮绕主销的转角，从而 操纵汽车的运动方向。 2）凭借转向盘的反作用力， 将整车及轮胎的运动、 受力状况反馈给驾驶者，以获得“路感” 。 ➢转向盘的输入有两种方式：角输入和力输入。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系2.转向盘力特性正弦行驶频率0.33Hz>转动转向盘时60速度100km/h所需要的力随汽车50过去4年间（25辆汽车）Z速度100km/h的运动状况而变化的40/平均值土o的范围000规律，称为转向盘30力特性。201000.10.20.30.40.50.60.70.80.9侧向加速度/g图5-55正弦曲线行驶大侧向加速度下的转向盘力特性3汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
3 2.转向盘力特性 ➢转动转向盘时 所需要的力随汽车 运动状况而变化的 规律，称为转向盘 力特性。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系2.转向盘力特性正弦行驶频率0.33Hz●侧向加速度0.05g(0.49m/s2）o-。等速圆周行驶侧向加速度0.10g(0.98m/s2）加速回转行驶601550等速圆周行驶，过去Niew/4年间（27辆汽车）的40平均值土o的范围回转30过去4年间（25辆汽车）205侧向加速度0.05g的平均值土的范围10204060801001200.1 0.20.30.40.50.60.70.80.90速度/（km·h-1）侧向加速度/g图5-55正弦曲线行驶转向盘中间位图5-55固定转向盘回转行驶时的转向盘力特性置或小转角下的转向盘力特性α汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
4 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系 2.转向盘力特性
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系3.转向盘力特性的影响因素>转向盘力特性决定于下列因素：转向器角传动比及其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、地面附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等。5汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
5 3.转向盘力特性的影响因素 ➢转向盘力特性决定于下列因素：转向器角传动比及 其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力 特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆 系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力 学特性、地面附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦 阻力以及汽车整体动力学特性等。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系主销位置几何参数，如主销内倾角、主销后倾角、主销拖距、接地面上主销偏置距、车轮中心主销拖距等，对转向盘力特性、回正性能、直线行驶性等都有显著影响。左轮主销内倾角主销主销后倾角a车轮中心主销偏置距车轮中心主销拖距atTo接地面上主销拖距主销偏置距前视图侧视图x1图5-56主销位置几何参数6汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
6 ➢主销位置几何参数，如主销内倾角、主销后倾角、主销拖距、接 地面上主销偏置距、车轮中心主销拖距等，对转向盘力特性、回正性 能、直线行驶性等都有显著影响。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系二、不同工况下对操纵稳定性的要求50>汽车在原地、车速100km/hAO正弦行驶频率0.33Hz小半径弯道低速行驶时，要防止转向20/盘过于沉重；20>在高速行驶时10转向盘力不宜过小而应维持一定数值00.10.20.30.40.50.60.70.8侧向加速度/g以帮助驾驶者稳定012345678驾驶。侧向加速度/(ms-2)图5-57转向盘力特性7汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
7 二、不同工况下对操纵稳定性的要求 ➢汽车在原地、 小半径弯道低速行 驶时，要防止转向 盘过于沉重； ➢在高速行驶时， 转向盘力不宜过小 而应维持一定数值， 以帮助驾驶者稳定 驾驶。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系二、不同工况下对操纵稳定性的要求停车或低速时中速时高速时大转角范围大转角范围普通转角范围普通转角范围左右转向盘（操作）力图5-58电控油压反馈动力转向器的转向盘操作力特性8汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
8 二、不同工况下对操纵稳定性的要求 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系三、评价高速公路行驶操纵稳定性的试验转向盘中间位置操纵稳定性试验i（OnCenterHandling Test)>汽车在高速公路上高速行驶时，具有以力输入为主和转向盘（反作用）力是重要信息源的特点。1.试验方法>汽车以100km/h的速度作正弦曲线的蛇形行驶，正弦运动的周期为5s，最大侧向加速度为0.2g。>车上装有转向盘转角、转向盘转矩、车速和横摆角速度等传感器。9汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
9 三、评价高速公路行驶操纵稳定性的试验—— 转向盘中间位置操纵稳定性试验（On Center Handling Test） ➢汽车在高速公路上高速行驶时，具有以力输入为 主和转向盘（反作用）力是重要信息源的特点。 1.试验方法 ➢汽车以100km/h的速度作正弦曲线的蛇形行驶，正弦 运动的周期为5s，最大侧向加速度为0.2g。 ➢车上装有转向盘转角、转向盘转矩、车速和横摆角 速度等传感器。 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系
第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系0.230（）/8车00左0.21510时间/s右O左IC051015时间/s图5-59典型的转向盘转角、转向盘转矩与侧向加速度的时间历程10汽车理论（第5版）教学课件中国农业大学编制
10 第五节 汽车操纵稳定性与转向系的关系