武汉理工大学：《汽车理论》课程教学课件（中文讲稿）第五章 汽车的操纵稳定性 5.5-2 汽车的横向稳定性

汽车的横向稳定性主讲：余晨光武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 汽车的横向稳定性 1 主讲：余晨光

C汽车横向稳定性的含义>汽车横向稳定性的丧失，表现为汽车的侧翻或横向滑移>由于侧向力作用而发生的横向稳定性破坏的可能性较多，也较危险。2武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 汽车横向稳定性的含义 汽车横向稳定性的丧失，表现为汽车的侧 翻或横向滑移。 由于侧向力作用而发生的横向稳定性破坏 的可能性较多，也较危险。 2

汽车在横坡上转向时的受力及分析RSa在横坡上不发HYI生向外侧翻的hg临界条件：Z?VRFZBBF.cosβh.=F.sinβ+Gcos β+Gsinβh223武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 hg FZl FZr A G FYr β ω Fc A′ FYl 汽车在横坡上转向时的受力及分析 cos sin cos sin 2 2 c g c g B B F h F G G h        在横坡上不发 生向外侧翻的 临界条件： 3

侧翻分析gR(B + 2h。 tan β)2GuUmaxF2hg - Btan βCgR2hg. tan /=8umaxB说明汽车在此坡度弯道行驶时，任意速度也不会使汽车绕外侧车轮侧翻。>因此在公路建设上常将弯道外筑有一定的坡度，以提高汽车的横向稳定性。武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 2 c Gu F gR    2 tan ( 2 tan ) max h B gR B h u g g    max 2 tan g h u B        说明汽车在此坡度弯道行驶时，任意速度也不会使汽 车绕外侧车轮侧翻。  因此在公路建设上常将弯道外筑有一定的坡度，以提 高汽车的横向稳定性。 侧翻分析 4

C侧滑分析>汽车在横向坡道上行驶发生侧滑的临界条件：Fccos β-Gsinβ=(Fsin β+Gcos β)pgR(@ + tan β)则滑前允许的最大速度为u@max1-@tan β: tanβ==u二8max05武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 侧滑分析 汽车在横向坡道上行驶发生侧滑的临界 条件: Fc cos  Gsin   (Fc sin  Gcos ) 侧滑前允许的最大速度为 max ( tan ) 1 tan gR u        max 1 tan  u       5

横向稳定性分析·为了行驶安全，应使侧滑发生在侧翻之前gR(B + 2h。 tan β)gR(@ + tan β)2h。-Btan β1-@tan β91B2h.g6武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 横向稳定性分析 • 为了行驶安全，应使侧滑发生在侧翻之前 ( tan ) ( 2 tan ) 1 tan 2 tan g g gR gR B h h B             2 g B h   6

C结论>B/2h.称为侧向稳定性系数（坡道角为零时的侧翻值），在附着系数大于侧向稳定性系数的道路上，将会发生侧翻。在干燥沥青路面上，0=0.7～0.8，一般满足上式的条件。只有当汽车质心提高后，减小了侧向稳定性系数，才增加了翻车的危险。由于忽略了悬架及轮胎的弹性，且仅考虑准静态情况，所以侧翻值在考虑悬架及轮胎的弹性时较上述值小些。武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 结论 B/2hg称为侧向稳定性系数（坡道角为零时 的侧翻阈值），在附着系数大于侧向稳定性 系数的道路上，将会发生侧翻。在干燥沥青 路面上，φ=0.7～0.8，一般满足上式的条件。 • 只有当汽车质心提高后，减小了侧向稳定性 系数，才增加了翻车的危险。 • 由于忽略了悬架及轮胎的弹性，且仅考虑准 静态情况，所以侧翻阈值在考虑悬架及轮胎 的弹性时较上述值小些。 7

几种汽车侧翻值的范围车辆类型轮距/cm质心高度/cm侧翻阈值/g跑车46~51127～1541.2~1.7微型轿车51~58127～1541. 1~1.5豪华轿车51～61154～1651.2~1. 6轻型客货两用车76~89165～1780. 9~1. 1客货两用车76～102165～1780.8~1. 1中型货车165～190114～1400.6~0.80.4~0. 6重型货车154～216178～1838武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 几种汽车侧翻阈值的范围 车辆类型 质心高度/cm 轮距/cm 侧翻阈值/g 跑车 46～51 127～154 1.2～1.7 微型轿车 51～58 127～154 1.1～1.5 豪华轿车 51～61 154～165 1.2～1.6 轻型客货两用车 76～89 165～178 0.9～1.1 客货两用车 76～102 165～178 0.8～1.1 中型货车 114～140 165～190 0.6～0.8 重型货车 154～216 178～183 0.4～0.6 8

思考题·什么是汽车的横向稳定性？·汽车横向稳定性条件是什么？·什么是侧向稳定性系数？比较各种类型车辆的侧向稳定性系数，哪种车辆侧翻可能性较大？9武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 思考题 • 什么是汽车的横向稳定性？ • 汽车横向稳定性条件是什么？ • 什么是侧向稳定性系数？比较各种类型 车辆的侧向稳定性系数，哪种车辆侧翻 可能性较大？ 9

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