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文檔簡介

1、學習必備歡迎下載1.系統動力學研究內容及發展趨勢研究內容長期以來, 人們一直在很大程度上習慣按縱向、垂向和橫向分別獨立研究車輛動力學問題;而實際中的車輛同時會受到三個方向的輸入,各方向所表現的運動響應特性必然是相互作用、相互耦合的. 縱向動力學: 縱向動力學研究車輛直線運動及其控制的問題,主要是車輛沿前進方向的受力與其運動的關系。按車輛工況的不同,可分為驅動動力學和制動動力學兩大部分。行駛動力學: 主要是研究由路面的不平激勵,通過懸架和輪胎垂向力引起的車身跳動和俯仰以及車輛的運動。操縱動力學:主要研究車輛的操縱特性,主要與輪胎側向力有關,并由此引起車輛側滑、橫擺和側傾運動。操縱動力學的研究范圍

2、分為三個區域:線性域:側向加速度越小于0.4kg 時,通常意味著車輛在高附著路面做小轉向運動;非線性域:在超過線性域且小于極限側向加速度(約為0.8kg)范圍內;非線性聯合工況:通常指車輛在轉彎制動或轉彎加速時的情況。發展趨勢:(1)車輛主動控制:abs,tcs 等逐步向車身側傾控制,可切換阻尼的半主動懸架和四輪底盤控制系統的集成,轉向等當面擴展。通過控制算法、 傳感器技術和執行機構的開發實現的自動調節。(2)車輛多體運動動力學:車輛的多剛體模型逐步向多柔體模型發型。可以準確分析虛擬樣機的性能, 檢查虛擬樣機的缺陷從而縮短產品的設計周期,節約試制費用, 同時提高物理樣機與最終產品之間的相似性。

3、(3)“人車路”閉環系統:充分考慮駕駛員模型以及車輛本身的一些動力學問題來提高汽車穩定性。2.輪胎滾動阻力概念及其分類:概念: 當充氣的輪胎在理想路面(通常指平坦的干、硬路面)上直線滾動時,其外緣中心對稱面與車輪滾動方向一致,所受到的滾動方向相反的阻力。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁,共 7 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載分類: 彈性遲滯阻力、摩擦阻力和風扇效應阻力。3.什么是滾動阻力系數?影響因素有哪些?其值等于相應載荷作用下滾動阻力fr與車輪垂直載荷fx的比值。影響因素: 車輪載荷(反比)、胎壓(反

4、比)、車速(正比,先緩慢增加,再明顯增加)、輪胎的結構設計、嵌入材料和橡膠混合物的選用。4.滑動率 s :表示車輛相對于純滾動(或純滑動)狀態的偏離程度。驅動工況時稱為滑轉率,被驅動(包括制動,常以下標b 以示區別)時稱為滑移率,二者統稱為車輪的滑動率。若車輪的轉動半徑為rd,輪心前進速度(等于車輛行駛速度)為uw,車輪角速度為 ,則s在 01 之間變化。當車輪做純滾動時, 及 uw=rd,此時 s=0;當被驅動輪處于純滑動狀態是,s=1. 5.輪胎縱向力與滑動率的關系(1)與滑轉率之間的關系一般情況下, 由于輪胎初始的滑轉主要由胎面的彈性變形引起的,因而一開始車輪力矩與驅動力隨著滑轉率呈線性

5、關系增加,即oa 段。當車輪力矩和驅動力進一步增加而導致部分輪胎胎面在地面上滑轉時,驅動力和滑轉率呈非線性關系,汽車行駛時驅動力迅速增加,即 ab段,并在滑轉率為15%20%時達到最大值,當滑轉率進一步增加時,會導致輪胎的不穩定工況,驅動力系數從峰值很快下降到純滑轉時的飽和滑動值。(2)與滑移率關系車輛制動時,縱向制動力隨著滑移率迅速增加,并達到最大值,然后隨著滑移率增加,輪胎制動力開始逐漸下降或者顯示平穩趨勢,直到純滑移達到飽和狀態。6.輪胎側偏角:車輪回轉平面與車輪中心運動方向的夾角,順時針方向為正。7.什么是輪胎側偏剛度?影響因素有哪些?輪胎側偏角是影響輪胎側向力的一個重要因素,定義為車

6、輪平面與車輪中心運動方向的夾角,順時針方向為正,用表示。在小側偏角情況下,輪胎側向力與側偏角近似成比例,其比值稱為輪胎側偏剛度。影響因素: 側向載荷的影響;車輪定位的影響(車輪前束角和車輪外傾角)。)arctan(wwuv精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁,共 7 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載補充: (1)輪胎尺寸(成正比),(2)子午線輪胎筆斜角輪胎側偏剛度高,鋼絲子午線輪胎比尼龍子午線輪胎高,(3)直徑相同,輪胎寬度越寬越高,(4)載重越小,側偏剛度越小,( 5)車速快,載荷越小,側偏剛度越小(6)輪

7、胎氣壓,越低剛度越大。(側偏剛度越小,越容易甩尾)8. 影響輪胎側向力的因素側偏角:輪胎運行條件決定,取決于車輛前進速度、側向速度、橫擺角速度和轉向角。垂向載荷: 由車輛質量分布所決定,但隨著載荷在縱向和側向的重新分配。垂向載荷會發生變化。車輪外傾角: 轉向角和通過懸架桿系作用的車身側傾所決定,但對非獨立懸架車輛來說,外傾角只取決于車軸的側傾角。9.sae標準輪胎運動坐標系:10.sae空氣動力學坐標系11.什么是空氣阻力?包括哪些方面?空氣阻力 :指汽車直線行駛時受到空氣作用力在行駛方向的分力。主要包括 :壓差阻力分量(形狀阻力、內循環阻力、誘導阻力)和摩擦阻力兩大部分組成,可能還受到側向氣

8、流的影響。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁,共 7 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載12.減少油耗的途徑燃油經濟性指標包括:百公里燃油消耗量,瞬時燃油消耗量(1)交通管理因素:包括交通管理系統、信號燈控制系統、駕駛員等因素,實際上均影響了車輛的行駛速度。(2)車輛行駛阻力因素:在保證汽車安全性、人機工程、經濟學和舒適性的同時,盡可能降低車輛行駛阻力,如減小整車質量、輪胎滾動阻力系數、空氣阻力系數和迎風面積等。(3)盡可能降低附屬設備(如空調,動力轉向、動力制動等)的能耗;(4)提高傳動系效率,使發動機功率盡

9、可能多地傳遞到驅動輪上。13.車輛加速上坡受力分析14.制動性評價(1)制動效能即制動距離與制動減速度(2)制動效能的穩定性即抗熱衰退性, 指車輛高速行駛或長下坡連續制動時保持一定制動效能的程度。(3)制動時的方向穩定性即制動時車輛不發生跑偏、側滑以及失去轉向能力的性能。通常用制動時車輛按給定路徑行駛的能力來評價。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁,共 7 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載15.制動跑偏原因(1)汽車左右輪制動力不相等(2)制動時懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上不協調。16.為什么后輪抱死比

10、前輪抱死更危險?(需答出制動跑偏的原因)前輪抱死喪失轉向能力,后輪抱死側滑甩尾。如圖a 所示,后輪抱死拖滑,而前輪仍然處在滾動狀態, 可能由于路面傾斜坡度、側風或者左右輪制動力不平衡等因素引起的側向干擾力 fy作用于車輛質心,由于后輪抱死拖滑,后輪已無法提供側向力來平衡fy,而此時前輪產生的側向力fyf產生一個繞車輛質心的不穩定力矩fyrfa,該力矩是車輛側偏角繼續增加,導致車輛橫擺加劇。圖b 中,前輪先于后輪抱死,后輪能夠產生側向力來形成一個使車輛會整的穩定力矩fyrb,從而減小車輛的初始側偏角 ,因而是穩定工況。但前輪抱死之后,由前輪不能產生側向力,會使車輛失去轉向能力。因此時即使發生碰撞

11、事故,從乘員保護系統的設計角度來看,正面碰撞導致的傷害一般比側面碰撞要小得多。17.為什么空載比滿載更容易甩尾?線和 i 線的交點為同步附著系數,從圖中克制空載時同步附著系數小于滿載時同步附著系數,因此空載時曲線總是位于i 曲線上方, 0, 制動時總是后輪先抱死,容易出現甩尾。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁,共 7 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載載重越小,側偏剛度越小,更易發飄。18.為什么操縱穩定性良好的汽車應具有適度的不足轉向特性?答:過多轉向, 轉彎半徑減小, 易發生急轉而側滑或翻車,使汽車有失去

12、穩定性的危險。而中性轉向汽車在使用條件變動時,有可能轉變為過多轉向特性。19.過多轉向特性如何改善?橫向穩定桿20.為什么加入橫向穩定桿后,由過多轉向變為不足轉向?汽車轉彎時,有一橫向傾斜,會導致汽車出現過多轉向,而加入橫向穩定桿之后,當汽車轉向時, 會產生一個平衡力,阻止汽車的傾斜,使汽車在轉彎時保持平衡,從而能消除汽車的過多轉向。汽車在穩態行駛時,車廂側傾角取決于側傾力矩和懸架總的角剛度,懸架總的角剛度為前后懸架及橫向穩定桿的側傾角剛度之和。當增加橫向穩定桿之后,前懸架的側傾角剛度增大,后懸架側傾角剛度不變,所以前懸架作用于車廂的恢復力矩增加(總側傾力矩不變),由此汽車前軸左右輪載荷變化就

13、較大。在這種情況下, 如果左右車輪輪胎的側偏剛度在非線性區,則汽車區域增加不足轉向量。21.vsc基本組成和工作原理組成:車輛穩定性控制系統( vsc ) 主要由 abs (防抱死控制系統),tcs (驅動力控制系統),ysc(橫擺力矩控制)三個子系統組成。前二在制動和加速時工作,直接來控制車輪的縱向滑動率,提高車輛的制動或驅動性能,同時間接控制車輛的側向穩定性,ysc在車輛行駛的任何時刻都起作用,直接控制車輛的側向穩定性(由車輪側偏角和車輛橫擺角速度表示)作用: 用來控制車輛的橫擺力矩,限制車輪側偏角在一定范圍內,并在緊急情況下對車輛的行駛狀態進行主動干預,防止車輛在高速行駛轉彎或者制動過程中失控。工作原理:由于車輛的行駛狀態主要由行駛車速、側向速度和橫擺角速度反映,因而,vsc系統的ecu 能根據轉向盤轉交和制動主缸壓力等信號判斷駕駛員的駕駛意圖。計算出理想的車輛運行狀態參數值,通過與各傳感器測得的實際車輛狀態信號值的比較,根據邏輯控制算法計算出期望的橫擺力矩,然后通過控制液壓調節系統,對各車輪施加制動力,以實現所需要的車輛橫擺力矩。同時, 還可以根據需要與發動機管理系統進行通信,改變驅動輪的驅動力以實現車輛運行狀態調節。精品學習資料 可選擇p d f - - - - -

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