长安大学：《道路勘测设计》课程教学资源（PPT课件）第二章 汽车行驶特性（2/2）

第三节汽车的行驶稳定性 汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中,在外 部因素作用下,汽车尚能保持正常行驶状态和方向, 不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。 稳定性:纵向 横向 表现:滑移 倾覆

第三节 汽车的行驶稳定性 汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外 部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向， 不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。 稳定性：纵向 横向 表现：滑移 倾覆

纵向稳定性: 表现:倾覆 滑移(倒溜)

纵向稳定性： 表现：倾覆 滑移（倒溜）

横向稳定性:表现:倾覆 滑移(侧滑) F R Gsin d Fsin a N a N CoSa

横向稳定性： 表现：倾覆 滑移（侧滑）

汽车行驶的纵向稳定性 1.纵向倾覆 临界状态:汽车前轮法向反作用力Z为零 Z1L-GL2 cosa+ Gh sina=0 ZIL=Gl2cosao-Ghgsina0=0 0÷ Gsi na X X G'Gcosa Z

一、汽车行驶的纵向稳定性 临界状态：汽车前轮法向反作用力Z1为零 。 Z1L - Gl2 cosα0 + Ghg sinα0=0 Z1L = Gl2 cosα0 - Ghg sinα0=0 g 2 0 h l tgα = 1．纵向倾覆 ： g 2 0 h l i =

●2.纵向滑移(驱动轮滑转) 临界状态:下滑力等于驱动轮与路面的附着力 Gsin a G1 因为sina≈tga ,则纵向滑移临界状态 条件 G =ga G 纵向滑移的极限状态一倒溜发生条件: Gsin(PG 结论:当坡道倾角α≥α或道路纵坡度i≥i时, 汽车可能产生纵向滑移

2．纵向滑移（驱动轮滑转） 临界状态：下滑力等于驱动轮与路面的附着力 Gsinα ＝Gk 因为sinα  tgα = i，则纵向滑移临界状态 条件：  =  =  G G i tgα k 纵向滑移的极限状态——倒溜发生条件： Gsinα ＝G i = tgα  =  结论：当坡道倾角α≥α或道路纵坡度i≥i时， 汽车可能产生纵向滑移

3.纵向稳定性的保证 G 般i 接近于1,而 G“远远小于1, 所以, 即汽车在坡道上行驶时,在发生纵向倾覆之前, 首先发生纵向滑移现象。 道路设计只要满足不产生纵向滑移,就可避免 汽车的纵向倾覆现象出现。 汽车行驶时纵向稳定性的条件为 < GG

3．纵向稳定性的保证 一般 接近于1，而 远远小于1， g 2 0 h l i =  =  G G i k 所以， i < i0 即汽车在坡道上行驶时，在发生纵向倾覆之前， 首先发生纵向滑移现象。 道路设计只要满足不产生纵向滑移，就可避免 汽车的纵向倾覆现象出现。 汽车行驶时纵向稳定性的条件为   =  G G i i k

二、汽车行驶的横向稳定性 1.汽车在平曲线土行驶时力的平衡 汽车在平曲线上行驶时会产生离心力,其作用 点在汽车的重心,方向水平背离圆心。 Gv 离心力F F R R G n Fsin a 受力分析: 横向力X——失稳 竖向力Y——稳定 Cosa

二、汽车行驶的横向稳定性 汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用 点在汽车的重心，方向水平背离圆心。 gR Gv F 2 = 受力分析： 横向力X——失稳 竖向力Y——稳定 1．汽车在平曲线上行驶时力的平衡 离心力

将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横 向力X和垂直于路面的竖向力Y, X=FcoSa-gsin a Y=SIna cosa F R G n Fsin a Cosa

将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横 向力X和垂直于路面的竖向力Y， Y Fsinα Gcosα X Fcosα Gsinα = + = −

将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横 向力X和垂直于路面的竖向力Y, X=FcoSa-gsin a Y=SIna cosa 由于路面横向倾角a一般很小,则 sina≈tga=ih,cosa≈1,其中i称为横向超高 坡度, X=F-GL-Gv2 Gih=g( R gr h 采用横向力系数来衡量稳定性程度,其意义为单位车 重的横向力,即 127R h gg R

由于路面横向倾角 α 一般很小 ， 则 sinα≈tgα=ih，cosα≈1，其中ih称为横向超高 坡度， 将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横 向力X和垂直于路面的竖向力Y， 采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车 重的横向力，即 Y Fsinα Gcosα X Fcosα Gsinα = + = − i ) gR v Gi G( gR Gv X F Gi h 2 h 2 = − h = − = − h 2 i gR v G X  = = − h 2 i 127R V  = −

2.横向倾覆条件分析 ●横向倾覆:汽车在平曲线上行驶时,由于横向力的 作用,使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆 汽车内侧车轮支反力N为0。 倾覆力矩等于或大于稳定力矩 F R Gsin d F Fsi n N N G cosa G

横向倾覆：汽车在平曲线上行驶时，由于横向力的 作用，使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。 汽车内侧车轮支反力N1为0。 倾覆力矩等于或大于稳定力矩。 2.横向倾覆条件分析