日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

    • 在線(xiàn)課堂

    • 電車(chē)測(cè)試

車(chē)輛側(cè)傾因素及其對(duì)整車(chē)性能的影響

2020-01-20 23:33:14·  來(lái)源：旺材電動(dòng)車(chē)  
　
導(dǎo) 言車(chē)輛的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)性能是車(chē)輛性能的一個(gè)重要部分，關(guān)系到操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性和安全性。車(chē)輛側(cè)傾性能因素主要包括側(cè)傾中心高度、側(cè)傾角剛度、側(cè)傾阻尼等。
導(dǎo) 言
車(chē)輛的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)性能是車(chē)輛性能的一個(gè)重要部分，關(guān)系到操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性和安全性。車(chē)輛側(cè)傾性能因素主要包括側(cè)傾中心高度、側(cè)傾角剛度、側(cè)傾阻尼等。側(cè)傾中心高度在車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)輪胎抓地能力、左右輪載荷轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)向性能等很多車(chē)輛性能均有重要的影響。由于側(cè)傾中心高度由懸架的幾何機(jī)構(gòu)決定，在設(shè)計(jì)初期確定之后，后起很難更改。所以對(duì)它的理論分析和優(yōu)化就顯得尤為重要。國(guó)內(nèi)外很多汽車(chē)企業(yè)的工程師們都對(duì)側(cè)傾中心高度進(jìn)行過(guò)深入的研究。側(cè)傾剛度和側(cè)傾阻尼的作用比較明朗，由于側(cè)傾角和側(cè)傾角速度是重要的車(chē)輛操控穩(wěn)定性和平順性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且對(duì)其它指標(biāo)如橫擺角速度、側(cè)向加速度也有影響，因此，側(cè)傾剛度和側(cè)傾阻尼的研究也不容忽視。下面利用多體動(dòng)力學(xué)軟件MSC ADAMS對(duì)這些參數(shù)及其對(duì)車(chē)輛性能的影響進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和分析。
 
仿真模型
算例為一款前后均配置獨(dú)立懸架的中高級(jí)轎車(chē)。前懸架為雙叉臂式，后懸架為多連桿式。 
圖1 前后懸架及整車(chē)仿真模型
側(cè)傾中心
在前后軸輪心的橫向垂直平面內(nèi)，車(chē)輛在橫向力作用下車(chē)身側(cè)傾的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心稱(chēng)為側(cè)傾中心。前后側(cè)傾中心的連線(xiàn)稱(chēng)為側(cè)傾軸線(xiàn)，是車(chē)身相對(duì)于地面轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí)軸線(xiàn)。側(cè)傾中心距地面的高度稱(chēng)為側(cè)傾中心高度。車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，車(chē)身繞側(cè)傾軸線(xiàn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)側(cè)傾中心的概念只在側(cè)傾起始狀態(tài)有意義。
 
側(cè)傾中心高度對(duì)前后軸側(cè)偏角、外傾角都有影響，進(jìn)而影響車(chē)輛的轉(zhuǎn)向性能和輪胎抓地能力。
 
側(cè)傾中心的位置由懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)決定，可以通過(guò)幾何圖解法得到。以算例中的前懸架——雙叉臂獨(dú)立懸架為例。上控制臂和下控制臂兩個(gè)平面的交線(xiàn)形成一條瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，該軸線(xiàn)與輪胎接地點(diǎn)可以形成一個(gè)平面。左右兩平面的交線(xiàn)與輪心處橫向垂直面的交點(diǎn)就是懸架的幾何側(cè)傾中心。
圖2 雙叉臂懸架瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)
3.1 側(cè)傾中心高度與外傾補(bǔ)償
在轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)中，側(cè)傾中心高度(RCH)對(duì)輪胎的外傾補(bǔ)償會(huì)產(chǎn)生影響，如圖3所示。一般來(lái)說(shuō)，外傾補(bǔ)償越大越好。如果外傾補(bǔ)償?shù)扔?00%，說(shuō)明在輪胎發(fā)生側(cè)傾時(shí)，輪胎始終垂直于地面，這樣可以保持很好的抓地力。側(cè)傾中心高度對(duì)外傾補(bǔ)償?shù)挠绊戁厔?shì)由具體懸架導(dǎo)向桿系的位置決定。
圖3 側(cè)傾中心與外傾補(bǔ)償
3.2 側(cè)傾時(shí)的輪荷轉(zhuǎn)移
車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)，由于離心力的作用，會(huì)產(chǎn)生側(cè)傾力矩，此時(shí)載荷在左右車(chē)輪上發(fā)生轉(zhuǎn)移。輪荷的轉(zhuǎn)移會(huì)影響車(chē)輛穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的變化。
在計(jì)算各個(gè)車(chē)輪的垂直載荷時(shí)，首先把作用在車(chē)身質(zhì)心位置處的離心力分配到前后懸架的側(cè)傾中心Ofront和Orear上，
式中，L為軸距，a、b為前后側(cè)傾中心據(jù)質(zhì)心的距離。
前后懸架作用于車(chē)身的恢復(fù)力矩為，
  
式中，Krf，Krr為前后懸架側(cè)傾角剛度；φr為車(chē)身側(cè)傾角。
可以得到前懸架左右車(chē)輪地面垂直反力的變化量，
式中，F(xiàn)zf1、Fzfr為左右車(chē)輪地面垂直反力變化量，hf為前懸架側(cè)傾中心高度，Bf為前輪距，F(xiàn)ufy為前懸架非簧載質(zhì)量產(chǎn)生的離心力，huf為前懸架非簧載質(zhì)量質(zhì)心離地面的高度。
由此可以看出，側(cè)向力一定時(shí)，側(cè)傾中心高度越大，左右車(chē)輪載荷轉(zhuǎn)移越大。
圖4 側(cè)傾中心高度不同時(shí)的垂直力變化 
3.3 側(cè)傾中心高度與車(chē)輛穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
在車(chē)輛做轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，大的輪荷轉(zhuǎn)移將使輪胎側(cè)偏角增大。因此，若增大前懸架側(cè)傾中心高度，將增大車(chē)輛的不足轉(zhuǎn)向趨勢(shì)；若增大后懸架的側(cè)傾中心高度，將增大車(chē)輛的過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。
圖5所示為穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)得到的前后輪胎側(cè)偏角之差與側(cè)向加速度的關(guān)系曲線(xiàn)。曲線(xiàn)的斜率可以表示車(chē)輛的不足轉(zhuǎn)向度。由圖上可以看出，后軸側(cè)傾中心高度越高，不足轉(zhuǎn)向度越小。
 
在做計(jì)算時(shí)，采用調(diào)整后懸架上控制臂內(nèi)點(diǎn)的高度來(lái)調(diào)整側(cè)傾中心高度。這種懸架幾何結(jié)構(gòu)的調(diào)整會(huì)影響懸架垂直線(xiàn)剛度和側(cè)傾角剛度。由于在這一節(jié)中只考察側(cè)傾中心高度的影響，通過(guò)調(diào)整彈簧剛度和橫向穩(wěn)定桿直徑對(duì)懸架剛度進(jìn)行了補(bǔ)償，保證仿真計(jì)算結(jié)果不受其他因素影響。
另外，研究表明側(cè)傾中心高度只是懸架的幾何特性，由幾何結(jié)構(gòu)決定，是懸架的固有特性，所以在懸架設(shè)計(jì)初期就可以對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化并凍結(jié)。
側(cè)傾剛度和側(cè)傾阻尼
懸架的側(cè)傾角剛度是指?jìng)?cè)傾時(shí)，單位車(chē)身轉(zhuǎn)角下懸架系統(tǒng)給車(chē)身總的彈性恢復(fù)力矩?？梢杂霉?/div>
 
表示。
懸架側(cè)傾角剛度可以用線(xiàn)剛度近似計(jì)算得到，
 
K為懸架線(xiàn)剛度，B為輪距。
懸架線(xiàn)剛度主要由彈簧剛度和橫向穩(wěn)定桿和桿端橡膠襯套對(duì)垂向剛度的貢獻(xiàn)組成。
側(cè)傾阻尼指?jìng)?cè)傾時(shí)單位側(cè)傾角速度下懸架給車(chē)身系統(tǒng)的彈性恢復(fù)力矩，可以由類(lèi)似定義得到。側(cè)傾阻尼主要由減振器、襯套和系統(tǒng)摩擦組成。
車(chē)身側(cè)傾角及側(cè)傾角速度是評(píng)價(jià)車(chē)輛操縱穩(wěn)定性和平順性的重要參數(shù)。過(guò)大的側(cè)傾角會(huì)使駕駛員感到不穩(wěn)定、不安全，也會(huì)使乘客感到不舒適。而如果側(cè)傾角過(guò)小，即側(cè)傾角剛度過(guò)大，在單側(cè)車(chē)輪遇到凸起或者凹坑時(shí)，會(huì)影響輪胎的隨地性能，車(chē)身感受到的沖擊也會(huì)比較劇烈。而且側(cè)傾角數(shù)值本身也會(huì)影響車(chē)輛的橫擺角速度響應(yīng)性能。
根據(jù)定義可知，一定側(cè)向加速度，即側(cè)傾力矩一定時(shí)，側(cè)傾剛度變大，側(cè)傾角會(huì)變小，側(cè)傾剛度變小，側(cè)傾角會(huì)變大；側(cè)傾阻尼變大，側(cè)傾角速度變小，側(cè)傾阻尼變小，側(cè)傾角速度會(huì)增大。以此規(guī)律，可以調(diào)整橫向穩(wěn)定桿、減振器等相關(guān)部件來(lái)得到合適的側(cè)傾角和側(cè)傾角速度。
圖6 前懸架不同側(cè)傾剛度時(shí)車(chē)身側(cè)傾角
圖6所示為調(diào)整前懸架橫向穩(wěn)定桿直徑，使側(cè)傾剛度為1.42e+006Nmm/deg、1.06e+006Nmm/deg、7.19e+005Nmm/deg，以同一車(chē)速做ISO雙移線(xiàn)仿真試驗(yàn)，得到的車(chē)身側(cè)傾角曲線(xiàn)。曲線(xiàn)顯示，側(cè)傾剛度越大，側(cè)傾角峰值越小。
圖7 前懸架不同減振器阻尼時(shí)車(chē)身側(cè)傾角速度
圖7所示為調(diào)整前懸架減振器阻尼，使阻尼分別增大為原來(lái)的2倍、4倍，以相同的車(chē)速、轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角、起躍速度做轉(zhuǎn)向盤(pán)角階躍仿真試驗(yàn)，得到的車(chē)身側(cè)傾角速度曲線(xiàn)。曲線(xiàn)顯示，阻尼越大，側(cè)傾角速度峰值越小。
 
結(jié) 論
討論了車(chē)輛幾個(gè)主要側(cè)傾因素：側(cè)傾中心、側(cè)傾剛度、側(cè)傾阻尼，及其對(duì)懸架和整車(chē)性能的影響。對(duì)它們的影響做了理論上的分析，并在多體動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件MSC ADAMS中做了仿真試驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)分析得到：側(cè)傾中心高度影響懸架的外傾補(bǔ)償；側(cè)傾中心高度提高，在側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)左右輪荷轉(zhuǎn)移增大，會(huì)影響整車(chē)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；側(cè)傾剛度和側(cè)傾阻尼決定側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)的車(chē)身側(cè)傾角和側(cè)傾角速度。 
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25