读KC报告(八)——外倾及轮距变化

写在前面
从今天开始,计划给每篇文章的标题细化一下。
举国都沉浸在国庆的欢快气氛中,文字写得都发飘了。
1.K特性的外倾变化特性
轮胎的侧倾刚度与轮胎的侧偏刚度。轮胎受地面侧向力是由两个部分组成的,侧偏侧向力FYα与侧倾侧向力FYγ.轮胎的侧偏刚度CYα比轮胎的侧倾刚度CYγ要大一个数量级(10-20倍)
由于外倾变化影响下的侧偏角可以等效表达为:
由此可见侧偏角的大小是受侧倾侧向力FYγ与侧偏侧向力FYα是否同向影响的。如下图所示:
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
外倾角的倾斜方向(γ+)与地面侧向力FY相反时,侧偏角α会增大(因为FYα增大)。
外倾角的倾斜方向(γ-)与地面侧向力FY相同时,侧偏角α会增大(因为FYα减小)。
上面的侧偏角α单指角度大小,不考虑方向,引申到不足转向的要求上来讲,希望前轴侧偏角加大,而后轴侧偏角减小。所以可以推出,希望前轴的外倾角变化上跳趋近于正外倾变化,后轴的外倾角变化上跳趋近于负外倾变化,或者说后轴相对于前轴更趋近于负外倾变化。如图所示:
同时,在前后轴侧倾角相同的前提下,后轴更大的负外倾变化会使车轮与地面的接触面积更大,从而后轴的等效侧偏刚度也就越大,侧偏角越小,对不足转向有利。
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
如上图所示,外倾角在上跳(即转向时的外轮)前后轮多为负外倾变化,后轮外倾的负外倾变化趋势大于前轮。
看一下市面一些车型的对比情况:
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
2.C特性下的外倾变化特性
外倾变化影响比较大的还是侧向力工况,(纵向力与回正力矩工况影响相对较小)。有了上面的分析,这一块就很好理解了。
以向右转向为例,在转弯时随转向强度的不断增大而使侧向力FY增大,左轮为外侧车轮,侧向力向右,如KC报告可见,左轮向右的侧向力加大,外倾角为正向变化趋势。同样的,后轮的变化趋势大于前轮,保证后轮的侧向力受外倾影响而减小的量大于前轮,这样也是为了保证不足转向。(读图请注意加载方向)
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
同样整理了一些车型的侧向力外倾变化(同向侧向力工况):
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
3.K特性下的轮距变化
前面第三篇说到了侧倾中心高度,这里再说明一下侧倾中心高度设定对轮距变化的影响。
如下图所示,车辆在直线行驶的过程中,轮心的上下跳动同时伴随着轮胎接地点的侧偏或者说是侧滑,这种趋势增大了轮胎的磨损,减小了轮胎与地面之间的作用力,也影响到了车辆的直线行驶性能。因此希望轮心在上下跳过程中,轮距(轮胎接地点)的变化尽可能的小。
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
如上图所示,侧倾中心越接近地面,设计位置轮胎接地点处的轮胎接地点侧滑量越少,然而侧倾中心越低,质心距离侧倾中心的距离也就越大,同样侧倾梯度设计目标值下,就行要更大的侧倾角刚度,稳定杆的设计压力就越大。这是一个矛盾的过程。
另外解释一点,侧倾中心前低后高,是为了保证前后轴相同侧倾角的前提下,前轴刚度更大,轮荷转移越多,产生更多不足转向趋势。
如图所示,主要关注轮胎接地点的轮距变化量:
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
同时关注一下轮心处Y向变化量:
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
老规矩,每项讲解后面都会跟着调研数据:
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
4.C特性下的轮距变化
同样的,仍然关注轮距变化量。
读KC报告(八)——外倾及轮距变化-有驾
调研数据快没法看了,不表了。
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