《汽车理论》课程教学课件（英文讲稿）第5章 汽车操纵稳定性 Handling Performance 5.4 Suspension and Cornering（汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系）

5.4 Suspension and Cornering二自由度模型忽略了前、后轴及左、右轮载荷变化、车轮外倾角、悬架导向杆系及变形对轮胎侧偏角的影响。因此，轮胎弹性侧偏角绝对值的大小取决于整车质心位置和轮胎无外倾角、载荷无变化且无切向力条件下的侧偏刚度。（1）实际上汽车沿曲线行驶时，前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化（2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，，外倾角将随之变化（3）车轮上有切向反作用力（4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运动及变形

二自由度模型忽略了前、后轴及左、右轮载荷变化 、车轮外倾角、悬架导向杆系及变形对轮胎侧偏角的 影响。 因此，轮胎弹性侧偏角绝对值的大小取决于整车质 心位置和轮胎无外倾角、载荷无变化且无切向力条件 下的侧偏刚度。 （1）实际上汽车沿曲线行驶时，前、后轴左、右两侧车轮的 垂直载荷要发生变化； （2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾 角将随之变化； （3）车轮上有切向反作用力； （4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生 相应运动及变形。 5.4 Suspension and Cornering

（1）实际上汽车沿曲线行驶时，前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化：（2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角将随之变化（3）车轮上有切向反作用力（4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运动及变形。因素（1）～（3）改变了轮胎的侧偏刚度和外倾侧向力，从而影响到轮胎弹性侧偏角的大小。因素（4）的存在使得即使转向盘转角固定不动，也可能发生前轮轮辋平面绕主销的小角度转动以及后轮轮辋发生绕垂直于地面轴线的小角度转动，称为侧倾转向（RollSteer）与变形转向（DeformationSteer），它们与轮胎的弹性侧偏角叠加在一起，决定了汽车的转向运动

因素（1）～（3）改变了轮胎的侧偏刚度和外倾侧向力，从 而影响到轮胎弹性侧偏角的大小。 因素（4）的存在使得即使转向盘转角固定不动，也可能发生 前轮轮辋平面绕主销的小角度转动以及后轮轮辋发生绕垂直于 地面轴线的小角度转动，称为侧倾转向(Roll Steer)与变形转 向(Deformation Steer)，它们与轮胎的弹性侧偏角叠加在一 起，决定了汽车的转向运动。 （1）实际上汽车沿曲线行驶时，前、后轴左、右两侧车轮的 垂直载荷要发生变化； （2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾 角将随之变化； （3）车轮上有切向反作用力； （4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生 相应运动及变形

>汽车侧偏角还应该包括以下三个部分：（1）弹性侧偏角（F,变化和的变化引起的侧偏角的变化）;（2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变化）;（3）变形转向角自（悬架导向杆系变形引起的车轮转角的变化）。悬架、转向和传动系的结构形式及其结构参数也影响上述角度。思路：悬架的侧倾特性一有侧向加速度时的车厢侧倾角一弹性侧偏角一侧倾转向角一变形转向角

汽车侧偏角还应该包括以下三个部分： （1）弹性侧偏角（FZ变化和γ的变化引起的侧偏角的 变化）； （2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变 化）； （3）变形转向角（悬架导向杆系变形引起的车轮转 角的变化）。 悬架、转向和传动系的结构形式及其结构参数也影 响上述角度。 思路：悬架的侧倾特性→有侧向加速度时的车厢侧 倾角→弹性侧偏角→侧倾转向角→变形转向角

1.RollAxis侧倾轴线Definition: The roll axis of body with respect to the ground,which is the line connecting the roll centers of front andrearsuspensions.（车厢相对地面转动瞬时轴线）Oml-roll center of front suspension (0-140mm, 30-100mm)Om2-roll center of rear suspension （ 0-400mm, 60-130mm)OmlNmE1bsas

1. Roll Axis 侧倾轴线  Definition: The roll axis of body with respect to the ground, which is the line connecting the roll centers of front and rear suspensions.(车厢相对地面转动瞬时轴线)  Om1 ——roll center of front suspension（0-140mm，30- 100mm）  Om2 ——roll center of rear suspension（ 0-400mm，60- 130mm）

2.Roll center（侧倾中心）1)“Triple-Heart Theorem”（三心定理）O12, O23, O13 share the same line34T

2. Roll center （侧倾中心） 1）“Triple-Heart Theorem” （三心定理） O12 , O23 , O13 share the same line 1 2 3 4 O24 O13 O23 O12 O34 O14

2) Roll Center of Typical SuspensionA.One Stabilizer Bar Independent Suspension（单横臂独立悬架）roll center is above the axle of wheelD1br

2）Roll Center of Typical Suspension A . One Stabilizer Bar Independent Suspension (单横臂独 立悬架） roll center is above the axle of wheel

Use “Triple-Heart Theorem"A. One Stabilizer Bar Independent Suspension (单横臂独立悬架）roll center is above the axle of whee2口34口231

Use “Triple-Heart Theorem” A . One Stabilizer Bar Independent Suspension (单 横臂独立悬架） roll center is above the axle of wheel

2) Roll Center of Typical SuspensionB.Two Stabilizer Bar Independent Suspension (双横臂独立悬架)roll centerisunderthe axleof wheel5235051l012

B . Two Stabilizer Bar Independent Suspension (双横臂 独立悬架） roll center is under the axle of wheel 2） Roll Center of Typical Suspension

Two Stabilizer BarIndependent Suspension57323OO8425024012DC1mO

D G Or Ol Om vd vg Two Stabilizer Bar Independent Suspension 1 2 3 4 5 O12 O23 O24 O35 O45 O25

Equivalent One Stabilizer Bar Independent Suspensionof Two StabilizerBarIndependent Suspension双横臂独立悬架的等效单横臂悬架m

Equivalent One Stabilizer Bar Independent Suspension of Two Stabilizer Bar Independent Suspension 双横臂独立悬架的等效单横臂悬架