多轴汽车的纵倾力矩中心是车身绕地面回转的纵倾轴线的投影点。它关系着纵倾力矩臂的大小,关系着车身稳定性的问题。
确定多轴汽车纵向力矩中心的步骤如下:
1)确定各车轴悬架的纵向悬架中心。
2)确定各车轴驱动力或制动力矩的分配系数。
3)寻找各车轴约束反力合力Ni所构成的总合力N的作用线与中性面的交点。
由于各车轴悬架约束反力合力Ni的作用线必然通过车轮着地中心与纵向悬架中心,其大小比例由分配系数决定,特别是Ni的投影必等于驱动力Pi或制动力Pτi,由此,便可找出整车的约束反力合力N的大小和方向,进而求得N与中性面的交点。这个交点,就是纵倾力矩中心O,如图2-14所示。
图2-14 前双横臂、后双纵臂悬架在汽车制动时的纵倾力矩中心(www.daowen.com)
【例3】 求前双横臂、后双纵臂悬架在汽车制动时的纵倾力矩中心
图2-14所示为二轴汽车前双横臂、后双纵臂悬架在汽车制动时的受力情况。当制动时,前、后轮着地中心处作用着制动力Pτ1和Pτ2,车身承受其已知大小和方向的作用力N1和N2。当把N1、N2沿作用线移至其交点处后,便可合并成已知大小和方向的合力N。N与中性面的交点,便是其制动时的纵倾力矩中心。其位置高度与悬挂质体质心高度之差,就是制动时的纵倾力矩臂e。
对于4×2的汽车,当其行驶时,前导向机构对车身没有作用力,合力作用线就是N2的作用线。N2作用线与中性面的交点,就是驱动时的纵倾力矩中心。其位置高度与悬挂质体质心高度之差就是力矩臂e′。
【例4】 求二轴汽车前、后单纵臂悬架制动时的纵倾力矩中心
图2-15所示的单纵臂悬架和图2-14所示的悬架不同之点在于悬架中心的位置不同,即前悬架的悬架中心在前,后悬架的悬架中心在后。它们带来的结果是制动时的纵倾力矩中心由地平面之上跑到地平面之下去了,纵倾力矩臂e值增大了,即在同样制动力矩下,车身倾角加大了,所以一般要避免这种布置方案。但值得注意的是,这也不是绝对的,因为车身稳定性往往是和稳态转向特性相矛盾的,所以应当全面衡量决定。
图2-15 前、后单纵臂悬架制动时的纵倾力矩中心
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