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 5.5-1 汽车的纵向稳定性

汽车的纵向稳定性主讲：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 汽车的纵向稳定性 1 主讲：余晨光

纵向稳定性的含义汽车在纵向坡道上行驶，例如等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。在这样的坡度下，汽车将失去操纵性，并可能产生纵向翻倒>汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加在坡度大到一定程度时，为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。这两种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。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 纵向稳定性的含义  汽车在纵向坡道上行驶，例如等速上坡，随着 道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断 减小。当道路坡度大到一定程度时，前轮的地 面法向反作用力为零。在这样的坡度下，汽车 将失去操纵性，并可能产生纵向翻倒。  汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加， 在坡度大到一定程度时，为克服坡度阻力所需 的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。这两 种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。 2

C汽车上坡时的受力及分析PsrH4忽略F、FwWabGcosα-h.GsinαT=0GsinaGduELgdtaGcosaα +h.GsinαFT0一LFTx1GcosaHFX2Z1令：Fzi=0Eb:.bGcosα-h.Gsinα = 0tana,maxh.g3武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 汽车上坡时的受力及分析 1 2 cos sin 0 cos sin 0 f W g Z g Z F F bG h G F L aG h G F L                 忽略 、 1 0 令：FZ  cos sin 0 g tan max    bG h G   g b h   3

纵向翻倒分析α≥αmax汽车即失去操纵并可能后轴翻倒汽车质心至后轴的距离b越大，质心高度hg越小则汽车越不容易发生绕后轴翻倒，汽车的纵向稳定性越好。=arctanamaxhQ武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院   max 汽车即失去操纵并可能后轴翻倒。 纵向翻倒分析 • 汽车质心至后轴的距离b越大，质心高度hg越小， 则汽车越不容易发生绕后轴翻倒，汽车的纵向 稳定性越好。 max arctan g b h           4

C滑转分析>后轮驱动的汽车，以较低速度等速上坡时，驱动轮不发生滑转的临界状态为F= G sin αpmax == Fz2Φtmaxα汽车后轮不发生滑转所能克服的最omax大道路坡度角。aptan αomaxL-ph5武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 滑转分析  后轮驱动的汽车，以较低速度等速上坡时，驱 动轮不发生滑转的临界状态为  ——汽车后轮不发生滑转所能克服的最 大道路坡度角。 max max 2 sin F G F t Z       max max tan g a L h       5

纵向稳定性分析希望：αomaxL>0前轮驱动<tanαmaxnax<αmax = tanαpmaxbbap后轮驱动、四轮驱动18hL-oh现代汽车的质心位置较低，，上述条件均能满足而有余越野汽车的轴距L相对较小，h较大，轮胎又具有纵向防滑花纹因而附着系数较大，故其丧失纵向稳定性的危险增加。》因此，对于经常行驶于坎珂不平路面的越野汽车，应尽可能降低其质心位置，而前轮驱动汽车的纵向稳定性最好。6武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 max max max max tan tan g g a b L h h            希望： ＜ ＜ ＜ g L b h       ＞0 前轮驱动 ＞ 后轮驱动、四轮驱动 纵向稳定性分析  现代汽车的质心位置较低，上述条件均能满足而有余。  越野汽车的轴距L相对较小，hg较大，轮胎又具有纵向 防滑花纹因而附着系数较大，故其丧失纵向稳定性的 危险增加。  因此，对于经常行驶于坎坷不平路面的越野汽车，应 尽可能降低其质心位置，而前轮驱动汽车的纵向稳定 性最好。 6

思考题·什么是汽车的纵向稳定性？·汽车纵向稳定性条件是什么？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 • 什么是汽车的纵向稳定性？ • 汽车纵向稳定性条件是什么？ 7

本知识点内容结束下一知识点：汽车的横向稳定性8武汉理工大学汽车工程学院

武汉理工大学汽车工程学院 本知识点内容结束 8 下一知识点：汽车的横向稳定性