汽车质心通过横向位置、纵向位置和高度位置共同确定。确定方法如下,
一、横向位置
1.质心横向位置测量
一般认为汽车的质心横向位置处于汽车的纵向对称平面内。实际上,由于燃料箱、蓄电池等非对称布置,汽车质心横向位置并不在汽车纵向平面内。
对于前后轴轮距相等的汽车,在地磅上分别测得左右侧车轮载荷,按以下公式计算质心横向位置。
注:
B1和B2分别为质心至左侧和右侧车轮中心的距离,B为汽车轮距,单位:mm;
Z1和Z2分别为左右侧车轮载荷总和(即左侧前后轮载荷总和以及右侧前后轮载荷总和),单位:N;
m为汽车整备质量,单位:kg;
g为重力加速度,取9.8m/s2。
二、纵向位置
1.质心纵向位置测量
先使用地秤或其他等效设备测量汽车整备质量、前后轴轴载质量。然后按以下公式计算质心横向位置。
注:
a和b分别为汽车质心到前、后轴的距离,L为汽车轴距,单位:mm;
Z和Z,分别为前、后轴轴荷,单位:N;
m1和m2分别为前、后轴轴载质量,单位kg。
三、高度位置
质心高度位置测量相比于横向和纵向位置相对复杂,主要有以下三种测量方法:
力矩平衡法、摇摆法和侧倾法。
1.力矩平衡法(也称为重量反应法)
测量时,将汽车的前悬架、后悬架锁死在正常位置上,将汽车的一根车轴放置在地磅上,而将另一根车轴抬高到一个高度n。
汽车的质心高度h,就可以用以下公式计算求出:
注:
r为轮胎的静力半径,L为汽车轴距,单位:mm;
β为汽车相应的抬高角度;
Zf为平放时地磅称量的前轮轴荷,Z'f为后轴抬起后地磅称量的前轮轴荷,单位:N;
m为整备质量单位:kg;g为重力加速度,取9.8m/s2
2.摇摆法
采用GB/T12538-1990《汽车质心高度测量方法》。
将被测车辆固定在摆架使之摆动,测量摆架摆动周期,利用摆动质量、摆动周期与质心位置的关系求汽车质心的位置。计算公式如下,
(1)计算计算摆动周期均值
注:
T1、T2分别为长、短摆摆动周期的均值,单位:s;
T10、T20分别为长、短摆10个摆动周期的摆动时间,单位:s。
(2)计算质心高度
采用该方法测高度方向质心过程中,注意事项如下,
3.侧倾法
实验主要设备:侧倾实验台、车辆负荷计等。
实验步骤:
用液压举升机构举起试验台面及被试汽车,使其向右倾斜,侧倾角每增大5°测量一次试验台面和汽车前、后部位的倾斜角度,同时用车轮负荷计测量车轮负荷。
操作时应当缓慢举升试验台,直到汽车左侧车轮负荷为零或左侧车轮脱离试验台面时为止。
如果汽车质心的横向位置处于汽车纵向对称平面内,可根据举升角度直接计算出质心高度hg。计算公式如下,
如果汽车质心的横向位置不处于车辆纵向对称面内,应使汽车再向左倾斜,重复前述试验步骤。
然后分别取向左、向右侧倾3次所测最大倾角的算术平均值作为测量结果,计算质心高度hg。计算公式如下,
以上就是我为大家分享的关于汽车质心位置的测定方法,如果有不严谨的地方,还请大家多多批评指正,也欢迎大家一起探讨更多关于汽车方面的知识。
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