第5章汽車的操縱穩(wěn)定性

1、第 5 章 汽車的操縱穩(wěn)定性1. 何謂汽車的操縱穩(wěn)定性？其性能如何在時域和頻域中進(jìn)行評價？具體說明有幾種型式可以判定和表征汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？2. 解釋下列名詞和概念側(cè)偏現(xiàn)象側(cè)偏剛度回正力矩轉(zhuǎn)向靈敏度特征車速臨界車速中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)側(cè)向力變形轉(zhuǎn)向系數(shù)側(cè)向力變形外傾系數(shù)轉(zhuǎn)向盤力特性靜態(tài)儲備系數(shù)s.m. 輪胎拖距3. 舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法，并說明汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？4. 汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)由哪幾種類型？表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參數(shù)由哪些？它們彼此之間的關(guān)系如何（要求有必要的公式和曲線）。5. 汽車轉(zhuǎn)彎時車輪行駛阻力是否與直線行駛時一樣？6. 主銷內(nèi)傾角和后傾角的功

2、能有何不同？7. 橫向穩(wěn)定桿起什么作用？為什么有的車裝在前懸架，有的車裝在后懸架， 有的前后都裝？8. 某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定性模型，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多轉(zhuǎn)向，請找出5種改善其轉(zhuǎn)向特性的方法。9. 汽車空載和滿載是否具有相同的操縱穩(wěn)定性？10. 試用有關(guān)計(jì)算公式說明汽車質(zhì)心位置對主要描述和評價汽車操縱穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。11. 為什么有些小轎車后輪也沒有設(shè)計(jì)有安裝前束角和外傾角？12. 轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關(guān)，試分析之。13. 地面作用于輪胎的切向反力是如何控制轉(zhuǎn)向特性的？14. 汽車的三種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性是什么？我們希望汽車一般具有什么性質(zhì)

3、的轉(zhuǎn)向特性？為什么？有幾種型式可以判定或表征汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？具體說明。15. 畫出彈性輪胎側(cè)偏角和回正力矩特性曲線，分析其變化規(guī)律的原因。16. 輪胎產(chǎn)生側(cè)偏的條件是什么？側(cè)偏的結(jié)果又是什么？試分析側(cè)傾時垂直載荷在左、右車輪上重新分配對汽車操縱穩(wěn)定性的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有什么影響？17. 試述外傾角對車輪側(cè)偏特性的影響。18. 汽車表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)有哪幾個？分別加以說明。19. 汽車重心位置變化對汽車穩(wěn)態(tài)特性有何影響？20. 用何參數(shù)來評價汽車前輪角階躍輸入下的瞬態(tài)特性？試加以說明。21. 車廂側(cè)傾力矩由哪幾種力矩構(gòu)成？寫出各力矩計(jì)算公式。22. 試述等效單橫臂懸架的概念。23. 什么是線剛度？如

4、何計(jì)算單橫臂獨(dú)立懸架的線剛度？24. 試述汽車瞬態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定條件。25. 轉(zhuǎn)向時汽車左右輪的垂直載荷變化對車輪側(cè)偏特性有何影響？26. 汽車在前軸增加一橫向穩(wěn)定桿后不足轉(zhuǎn)向量有何變化？為什么？27. 非獨(dú)立懸架汽車車廂側(cè)傾力矩由哪兩種力矩組成？寫出其計(jì)算公式。28. 何謂轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和縱置鋼板彈簧懸架的運(yùn)動干涉？如何減少這種干涉？29. 畫出汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)的儀器框圖。30. 試述汽車側(cè)翻的評價指標(biāo)。31. 一轎車（每個）前輪胎的側(cè)偏剛度為38142n/rad、外傾剛度為37485n/rad。若轎車向左轉(zhuǎn)彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為2。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、右輪載荷轉(zhuǎn)移的影響

5、，試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。32. 6450n 輕型客車在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，工程師們在前懸架上加裝前橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的側(cè)傾剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試分析其理論根據(jù)（要求由必要的公式和曲線）。33. 二自由度轎車模型的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量m2120kg 繞 oz 軸轉(zhuǎn)動慣量iz=4105kg.m2 軸距l(xiāng)=3.048m 質(zhì)心至前軸距離a=1.463m 質(zhì)心至后軸距離b=1.585m 前輪總側(cè)偏剛度k1=63743n/rad 后輪總側(cè)偏剛度k2=-113205n/rad 轉(zhuǎn)向系總傳動比i=22 試求：1） 穩(wěn)定性因數(shù)k、特征車速uch。2） 穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增

6、益曲線asr)、車速 u22.35m/s 時的轉(zhuǎn)向靈敏度swr。3） 靜態(tài)儲備系數(shù)s.m，側(cè)向加速度為0.4g 時的前、 后輪側(cè)偏角絕對值之差a1-a2與轉(zhuǎn)彎半徑的比值r/r0(r0=15m) 。4） 車速 u30.56m/s 時，瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動的固有（圓） 頻率 0、阻尼比 、反應(yīng)時間 與峰值反應(yīng)時間。34. 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益達(dá)到最大值時的車速稱為特征車速uch。證明：特征車速kuch/1，且在特征車速時的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，為具有相等軸距l(xiāng) 中性轉(zhuǎn)向汽車橫擺角速度增益的一半。35. 計(jì)算題 20 中轎車在車速ua=110km/h 下，頻率由0 3hz 的頻率響應(yīng)特性（畫圖時采用雙對數(shù)坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為輸入頻率的對數(shù)值，縱坐標(biāo)為增益的分貝值）。36. 已知某42 小客車前、后單胎，總質(zhì)量2010kg，軸距l(xiāng) 為 3.2m，其軸荷分配前軸為53.5%， 每個前輪胎側(cè)偏剛度k1為-38142n/rad ， 每個后輪胎側(cè)偏剛度k2 為-37485k/rad 。試確定該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性是哪種？如果該車以36km/h 車速、 方向盤轉(zhuǎn)向角為330 度做定向圓周行駛時，求此時汽車的橫擺角速度r是多少（轉(zhuǎn)向系總傳動比i=22） ？（懸架側(cè)傾的影響不予考慮）。37. 已知一汽車總質(zhì)量為2150kg，軸距為 2.8m，前、后單胎，其軸荷