車(chē)輪定位參數(shù)對(duì)汽車(chē)行駛性能的影響
(作者未知) 2010/6/19
摘要:由于汽車(chē)行駛速度越來(lái)越高,汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性對(duì)汽車(chē)安全影響越來(lái)越重要,汽車(chē)不僅具有四輪定位,有些高速客車(chē)和高級(jí)轎車(chē)還具有后輪外傾角和前輪前傾等參數(shù),這些定位參數(shù)變化會(huì)使汽車(chē)操縱穩(wěn)定性惡化。
關(guān)鍵詞:定位參數(shù);行駛性能;影響
1車(chē)輪主要定位參數(shù)及作用
車(chē)輪定位要素主要包括車(chē)輪外傾角,主銷(xiāo)后傾角,轉(zhuǎn)向軸線內(nèi)傾角(轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)內(nèi)傾角),車(chē)輪擺動(dòng)角(前束)等。
(1)外傾角:前輪安裝在車(chē)橋上時(shí),其旋轉(zhuǎn)平面向外傾,這種現(xiàn)象稱(chēng)為車(chē)輪外傾。車(chē)輪旋轉(zhuǎn)平面與縱向垂直平面之間的夾角叫做車(chē)輪外傾角。其作用是提高車(chē)輪工作的安全性與轉(zhuǎn)向操縱的輕便性,由于主銷(xiāo)與襯套之間,輪轂與軸承等處都存在著裝配間隙,空載時(shí)車(chē)輪的安裝正好垂直于路面,而滿載時(shí)上述間隙將發(fā)生變化,車(chē)橋內(nèi)傾將使路面對(duì)車(chē)輪垂直反作用的軸向分力壓向輪轂外端的小軸承,使該軸承及其鎖緊螺母而使車(chē)輪脫出,為此,安裝車(chē)輪時(shí)要預(yù)先留有一定的外傾角,以防止上述不良影響。
(2)主銷(xiāo)后傾角:主銷(xiāo)裝在前軸上,其上端向后傾斜,這種現(xiàn)象叫做主銷(xiāo)后傾,在縱向垂直平面內(nèi),垂線與主銷(xiāo)軸線之間的夾角,叫主銷(xiāo)后傾角。
主銷(xiāo)后傾的作用主要是為了保持汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性,并使汽車(chē)轉(zhuǎn)向后,轉(zhuǎn)向輪有自動(dòng)回正功能。當(dāng)車(chē)輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于主銷(xiāo)后傾角的作用使左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)向下壓,由于轉(zhuǎn)向節(jié)與車(chē)輪接地距離不變,實(shí)際上左側(cè)車(chē)身略向上提升。在車(chē)身自重的作用下,迫使轉(zhuǎn)向節(jié)向上提升,回到原來(lái)的向前方行駛的位置。這樣可使車(chē)輪復(fù)位及提高直線行駛的穩(wěn)定性。如果后傾角是正的,當(dāng)前輪轉(zhuǎn)向時(shí),車(chē)輛內(nèi)側(cè)會(huì)向下降,結(jié)果底盤(pán)將會(huì)升高。因此會(huì)增加負(fù)荷至轉(zhuǎn)向節(jié),如果兩輪的后傾角相同,車(chē)輛轉(zhuǎn)向后會(huì)回到正前方。增加正的后傾角角度則可增加轉(zhuǎn)向盤(pán)的穩(wěn)定性,但是轉(zhuǎn)向時(shí)力量會(huì)變大;減少正的后傾角則轉(zhuǎn)向盤(pán)的穩(wěn)定性降低,但是轉(zhuǎn)向時(shí)力量會(huì)變輕。
(3)主銷(xiāo)內(nèi)傾角:從車(chē)子的前方看轉(zhuǎn)向軸線與地面鉛垂線所形成的角度稱(chēng)為主銷(xiāo)內(nèi)傾角。主銷(xiāo)內(nèi)傾角的作用是減少轉(zhuǎn)向操縱力。也就是將輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)所需力矩減到最少,同時(shí)減少回跳和跑偏現(xiàn)象。轉(zhuǎn)向軸線的內(nèi)傾角同轉(zhuǎn)向軸線的后傾角一樣,使車(chē)輛完成轉(zhuǎn)向時(shí)具有“自動(dòng)回正”的功能,用以改善車(chē)輛直線行駛的穩(wěn)定性。
(4)車(chē)輪前束:車(chē)輪前束是從車(chē)輛的前方看,在兩輪軸高度相同的情況下,左右輪胎中心線的前端和后端距離之差值。前束的作用,主要是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。采用正外傾角的前輪,使車(chē)輪頂部朝外傾斜,當(dāng)車(chē)輛向前行駛時(shí),車(chē)輪要朝外側(cè)滾動(dòng),從而產(chǎn)生側(cè)滑會(huì)造成輪胎磨損。所以,前束作用是消除由于外傾角所產(chǎn)生的輪胎側(cè)滑。
2車(chē)輪定位不準(zhǔn)確對(duì)汽車(chē)行駛性能的影響
(1)車(chē)輪外傾的影響。
不管采用正外傾角或負(fù)外傾角,由于車(chē)輪內(nèi)側(cè)和外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不一致而車(chē)輪轉(zhuǎn)速相同必然造成車(chē)輪內(nèi)、外磨損不均。主銷(xiāo)后傾角過(guò)大時(shí),轉(zhuǎn)向沉重駕駛員容易疲勞;主銷(xiāo)后傾角過(guò)小時(shí),在汽車(chē)直線行駛時(shí),容易發(fā)生前輪擺振,轉(zhuǎn)向盤(pán)搖擺不定,轉(zhuǎn)向盤(pán)自動(dòng)回正能力變?nèi)酰{駛員不敢放松轉(zhuǎn)向盤(pán),難于操縱或極易引起駕駛員疲勞等等。
在現(xiàn)代汽車(chē)中,由于懸架和車(chē)橋比過(guò)去的堅(jiān)固,加上路面平坦。所以,采用正外傾角的車(chē)輛越來(lái)越少。而采用零傾角的車(chē)或負(fù)外傾角的車(chē)越來(lái)越多。以改善轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定性和行駛時(shí)的平順性。在負(fù)外傾角的車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)外側(cè)角減小,車(chē)輛傾斜度也相應(yīng)減小。小轎車(chē)高速轉(zhuǎn)向時(shí),離心力增大,車(chē)身向外傾斜加大,產(chǎn)生了更大的正外傾,使外側(cè)懸架超負(fù)載加劇了外側(cè)輪胎的變形。外側(cè)輪胎與地面接觸處的內(nèi)外滾動(dòng)半徑不同,外側(cè)小于內(nèi)側(cè),這不僅加劇了輪胎磨損,也會(huì)使轉(zhuǎn)向性能降低。所以現(xiàn)代轎車(chē)車(chē)輪外傾角減小甚至為負(fù)值可使內(nèi)外側(cè)滾動(dòng)半徑近似相等使輪胎的內(nèi)外側(cè)磨損均勻還提高了車(chē)身的橫向穩(wěn)定性。
(2)主銷(xiāo)后傾的影響。
后傾角愈大,車(chē)速愈高,前輪的穩(wěn)定性愈好,但后傾角過(guò)大會(huì)造成轉(zhuǎn)向盤(pán)沉重,現(xiàn)代高速轎車(chē)由于輪胎氣壓低,彈性較大,行駛時(shí)由于輪胎與地面的接觸面中心向后移動(dòng)引起穩(wěn)定力矩增加,故后傾角可以成小到接近于零,甚至為負(fù)值(即主銷(xiāo)前傾)。后傾角的角度不會(huì)影響輪胎磨損,它是用來(lái)穩(wěn)定行車(chē)方向和轉(zhuǎn)向時(shí)能自動(dòng)回正。如果車(chē)輛配備是傳統(tǒng)的手動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán),則后傾角角度很小甚至于趨向負(fù)的后傾角,可使轉(zhuǎn)向容易。假如車(chē)輛配備動(dòng)力轉(zhuǎn)向盤(pán),則后傾角通常設(shè)定較大的正后傾角,使駕駛員轉(zhuǎn)向較有感覺(jué),增加正后傾角的角度會(huì)增加轉(zhuǎn)向力量,但可增加車(chē)輛直行的穩(wěn)定性。
(3)主銷(xiāo)內(nèi)傾的影響。
主銷(xiāo)內(nèi)傾角愈大或前輪轉(zhuǎn)角愈大,則汽車(chē)前部抬起就越高,前輪的自動(dòng)回正作用就更明顯,但轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)費(fèi)力,轉(zhuǎn)向輪的輪胎磨損增加。主銷(xiāo)后傾和主銷(xiāo)內(nèi)傾都有使汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)回正、保持直線行駛位置的作用。但主銷(xiāo)后傾的回正作用與車(chē)速(未完,下一頁(yè))
|