车辆侧倾因素及其对整车性能的影响VIP专享VIP免费

车辆侧倾因素及其对整车性能的影响 2010年07月21日 e-works 1 导言 车辆的侧倾运动性能是车辆性能的一个重要部分，关系到操纵稳定性、乘坐舒适性和安全性。车辆侧倾性能因素主要包括侧倾中心高度、侧倾角刚度、侧倾阻尼等。侧倾中心高度在车辆转向时对轮胎抓地能力、左右轮载荷转移、转向性能等很多车辆性能均有重要的影响。由于侧倾中心高度由悬架的几何机构决定，在设计初期确定之后，后起很难更改。所以对它的理论分析和优化就显得尤为重要。国内外很多汽车企业的工程师们都对侧倾中心高度进行过深入的研究。侧倾刚度和侧倾阻尼的作用比较明朗，由于侧倾角和侧倾角速度是重要的车辆操控稳定性和平顺性的评价指标，并且对其它指标如横摆角速度、侧向加速度也有影响，因此，侧倾刚度和侧倾阻尼的研究也不容忽视。下面利用多体动力学软件MSC ADAMS对这些参数及其对车辆性能的影响进行详细的计算和分析。 2 仿真模型 算例为一款前后均配置独立悬架的中高级轿车。前悬架为双叉臂式，后悬架为多连杆式。 图 1 前后悬架及整车仿真模型 3 侧倾中心 在前后轴轮心的横向垂直平面内，车辆在横向力作用下车身侧倾的瞬时回转中心称为侧倾中心。前后侧倾中心的连线称为侧倾轴线，是车身相对于地面转动的瞬时轴线。侧倾中心距地面的高度称为侧倾中心高度。车辆转向时，车身绕侧倾轴线进行回转。严格说来侧倾中心的概念只在侧倾起始状态有意义。 侧倾中心高度对前后轴侧偏角、外倾角都有影响，进而影响车辆的转向性能和轮胎抓地能力。 侧倾中心的位置由悬架的导向机构决定，可以通过几何图解法得到。以算例中的前悬架——双叉臂独立悬架为例。上控制臂和下控制臂两个平面的交线形成一条瞬时旋转轴线，该轴线与轮胎接地点可以形成一个平面。左右两平面的交线与轮心处横向垂直面的交点就是悬架的几何侧倾中心。 图 2 双叉臂悬架瞬时旋转轴线 3.1 侧倾中心高度与外倾补偿 在转向运动中，侧倾中心高度(R C H )对轮胎的外倾补偿会产生影响，如图 3 所示。一般来说，外倾补偿越大越好。如果外倾补偿等于 100%，说明在轮胎发生侧倾时，轮胎始终垂直于地面，这样可以保持很好的抓地力。侧倾中心高度对外倾补偿的影响趋势由具体悬架导向杆系的位置决定。 图3 侧倾中心与外倾补偿 3.2 侧倾时的轮荷转移 车辆转向时，由于离心力的作用，会产生侧倾力矩，此时载荷在左右车轮上发生转移。轮荷的转移会影响车辆稳态响应的变化。 在计算各个...