宋廣震

（中航黑豹股份有限公司，山東 威海264400）

關(guān)于影響汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的探討

宋廣震

（中航黑豹股份有限公司，山東 威海264400）

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量日益增多，有效提升汽車的主動安全性能，保證其操縱穩(wěn)定性是非常必要的，作為汽車操縱穩(wěn)定性中的重要組成部分，保證其轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性是非常必要的，本文就主要結(jié)合汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀，對影響其轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的相關(guān)因素予以簡單分析研究。

汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性；影響因素；探討

當(dāng)今社會，汽車已經(jīng)成為與人類的出行聯(lián)系最為密切的交通工具，在社會的發(fā)展過程中發(fā)揮著非常重要的作用，在汽車行駛過程中，保持其轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，確保行駛安全是非常關(guān)鍵的，本文就主要針對此予以簡單分析研究。

1 車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性研究的意義

隨著市場經(jīng)濟(jì)及各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車運(yùn)輸業(yè)取得了巨大的發(fā)展，隨著汽車數(shù)量及速度的提升，每年由于交通事故導(dǎo)致的人員死傷率也非常的大，因此，減少交通事故的發(fā)生率、提升車輛運(yùn)行的安全性能非常的必要。隨著各項(xiàng)研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，影響汽車主動安全性的一個重要指標(biāo)就是汽車的操縱穩(wěn)定性，作為汽車操縱穩(wěn)定性中的重要組成部分，汽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性對于提升汽車的主動安全性具有非常重要的作用，所以，加強(qiáng)汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的研究非常的必要。

2 車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀

汽車運(yùn)行過程中，其與地面之間的作用力，主要依賴于輪胎的傳遞，而輪胎則主要是通過縱向與橫向滑轉(zhuǎn)來傳遞地面所施加的縱向與側(cè)向力，并且所有作用于車輛上的外部的力的作用，都會導(dǎo)致車輛繞其質(zhì)心來進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所以汽車的運(yùn)動由輪胎力與其他外力所共同決定，這也使得其轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的研究非常的復(fù)雜，目前對輪胎的側(cè)應(yīng)力的研究主要集中于兩個區(qū)域，一個是輪胎的側(cè)偏角不超過5度，其側(cè)向加速度小于0.4g時(shí)，側(cè)偏角與側(cè)向力之間的關(guān)系近似線性；另一種是其側(cè)偏角大于一定值時(shí)，在其超過線性域并且小于極限側(cè)的向加速度的范圍中，屬于非線性區(qū)域，這種情況下，其側(cè)向力與側(cè)偏角之間表現(xiàn)出很強(qiáng)的非線性，在對其轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí)，也主要有兩種方法，一種是基于車輛模型、輪胎力的線性近似方法的穩(wěn)定性研究，另一種是基于車輛模型與輪胎的非線性的穩(wěn)定性研究方法。

3 影響車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的因素

3.1 轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的影響

在汽車行駛時(shí)，汽車行駛方向的改變是通過駕駛員操縱方向盤來實(shí)現(xiàn)的，轉(zhuǎn)向盤的性能與汽車的可操縱性有關(guān)。轉(zhuǎn)向器常見出現(xiàn)的問題有轉(zhuǎn)向沉重、游隙過大和轉(zhuǎn)向盤行車時(shí)擺震等。如果轉(zhuǎn)向器的游隙過大就容易造成擺頭現(xiàn)象，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向器游隙過大的原因主要有：轉(zhuǎn)向垂臂軸緊固螺栓松動、擺臂軸上的雙銷與蝸桿齒合間隙過大、轉(zhuǎn)向器蝸桿軸上下軸軸承間隙過大等原因。轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)主要是將轉(zhuǎn)向器所傳來的力傳向車輪，并促進(jìn)左右轉(zhuǎn)向輪向同一個方向偏轉(zhuǎn)一個角度，以此來保證汽車實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，其常見的故障有：間隙過大、轉(zhuǎn)向節(jié)止推軸承間隙不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求、汽車在低速行駛時(shí)產(chǎn)生前輪擺震等。

橫向穩(wěn)定桿的作用是提高懸架的側(cè)傾角剛度，或者被用來調(diào)節(jié)前、后懸架側(cè)傾角剛度之間的比值。在汽車進(jìn)行轉(zhuǎn)彎動作時(shí)，它的作用就是防止汽車車身產(chǎn)生很大的橫向角震動和橫向側(cè)傾，從而保證汽車具有良好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。通過提高懸架側(cè)傾角剛度，加大轉(zhuǎn)向時(shí)左右輪荷的變化，使得前軸的每個輪平均側(cè)偏剛度得到減少，從而增加其差的不足轉(zhuǎn)向量。在汽車前懸架中使用較硬的橫向穩(wěn)定桿可以有效的提高汽車的不足轉(zhuǎn)向性，改善汽車進(jìn)行蛇形行駛的性能。

3.2 前輪定位參數(shù)和前橋（轉(zhuǎn)向橋）參數(shù)的影響

汽車在進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，由于離心力的作用，車身易向外傾斜，外輪的懸架處于壓縮狀態(tài)且車輪的外傾角逐漸減小，同時(shí)內(nèi)輪懸架處于伸張狀態(tài)，造成了本來對道路的負(fù)外傾變化的外傾角減弱。這樣通過外傾角的合理設(shè)計(jì)能夠有效的提高車輪對側(cè)向力承受的能力，最大限度的提高汽車轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。

對于由前輪定位參數(shù)不準(zhǔn)確而引起的轉(zhuǎn)向問題有車輛向一側(cè)漂移（跑偏）、車輪發(fā)飄、轉(zhuǎn)向阻力大等。比如某款輕型載貨汽車，在裝配柴油發(fā)動機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)向沒有問題，但在裝配汽油發(fā)動機(jī)并且在較高速度下，車輛容易發(fā)生發(fā)飄現(xiàn)象，即方向感不清晰，通過研究得出，主要是由于汽油車在3°主銷后傾角的情況下汽油車的自動回正力矩不夠大，后將主銷后傾角增大至5°，故障現(xiàn)象消失。

3.3 前后懸架參數(shù)的影響

由懸架系統(tǒng)的故障引起的轉(zhuǎn)向問題往往不易被發(fā)覺。懸架裝置的常見故障有：左右懸架剛度不等、左右懸架的弧高差別大、導(dǎo)向裝置失效、減震器失效、懸架零件磨損或松動等。

后懸架參數(shù)對汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響，是指在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，由于車身側(cè)傾導(dǎo)致的獨(dú)立懸架上的左右車輪與汽車之間的相對距離發(fā)生變化，外側(cè)的車輪向上跳，縮短了與車身的距離，內(nèi)側(cè)的車輪向下拉，加大了與車身的距離。懸架結(jié)構(gòu)的參數(shù)不同，車輪在進(jìn)行上下跳動時(shí)，前束角的變化規(guī)律也隨之不同。對于非獨(dú)立懸架的載荷汽車，在后輪距一定的前提下，后鋼板彈簧的布置在于車輪保持最小間隙的前提下應(yīng)盡量增大板簧座距，尤其對于后軸車輪是單胎的車型。這樣可使車輛在滿載變向或急轉(zhuǎn)彎的情況下，減輕一側(cè)的車輪的輪胎承受的由重心轉(zhuǎn)移引起的橫向力，避免車身后部發(fā)生過大的橫向傾斜，保證整車的操縱穩(wěn)定性和安全性。

3.4 輪胎的影響

輪胎是影響汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的一個重要的因素，通過增大輪胎的載荷能力，尤其是后輪胎的載荷能力，例如提高層級或者加大輪胎的尺寸等，或者將后輪的單胎改成雙胎，這些都可以改善汽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。在汽車使用過程中，定期檢查輪胎的胎壓、動平衡、磨損情況等，可以及時(shí)排除由輪胎而引起的轉(zhuǎn)向問題。

4 結(jié)束語

汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性受到環(huán)境條件、人為感覺和研究目的等多種因素的影響，而汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性則是影響汽車的安全性的重要因素之一，為了減少交通事故的發(fā)生，提高汽車的安全性，我們還需要更加細(xì)致、更加深入的對影響汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析和研究。對于汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的許多研究目前還處于探索和完善的階段，我們相信隨著汽車在優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造水平上的不斷提高，人們對于汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的認(rèn)識會更加全面和深入，影響汽車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的因素也一定會得到解決，中國汽車技術(shù)的發(fā)展也將邁向一個新的臺階。

［1]馬濤鋒，薛念文，李仲興等.對汽車操縱穩(wěn)定性的影響因素分析及對操穩(wěn)性的研究評價(jià)［J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2012（4）.

［2]郭寬友.汽車操縱穩(wěn)定性的影響因素及評價(jià)方法研究［J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（7）.