关于影响汽车转向稳定性的探讨

宋广震

（中航黑豹股份有限公司，山东 威海264400）

关于影响汽车转向稳定性的探讨

宋广震

（中航黑豹股份有限公司，山东 威海264400）

随着市场经济的发展，汽车的数量日益增多，有效提升汽车的主动安全性能，保证其操纵稳定性是非常必要的，作为汽车操纵稳定性中的重要组成部分，保证其转向稳定性是非常必要的，本文就主要结合汽车转向稳定性的研究现状，对影响其转向稳定性的相关因素予以简单分析研究。

汽车转向稳定性；影响因素；探讨

当今社会，汽车已经成为与人类的出行联系最为密切的交通工具，在社会的发展过程中发挥着非常重要的作用，在汽车行驶过程中，保持其转向稳定性，确保行驶安全是非常关键的，本文就主要针对此予以简单分析研究。

1 车辆转向稳定性研究的意义

随着市场经济及各项科学技术的发展，汽车运输业取得了巨大的发展，随着汽车数量及速度的提升，每年由于交通事故导致的人员死伤率也非常的大，因此，减少交通事故的发生率、提升车辆运行的安全性能非常的必要。随着各项研究的深入，人们逐渐发现，影响汽车主动安全性的一个重要指标就是汽车的操纵稳定性，作为汽车操纵稳定性中的重要组成部分，汽车的转向稳定性对于提升汽车的主动安全性具有非常重要的作用，所以，加强汽车转向稳定性的研究非常的必要。

2 车辆转向稳定性的研究现状

汽车运行过程中，其与地面之间的作用力，主要依赖于轮胎的传递，而轮胎则主要是通过纵向与横向滑转来传递地面所施加的纵向与侧向力，并且所有作用于车辆上的外部的力的作用，都会导致车辆绕其质心来进行转动，所以汽车的运动由轮胎力与其他外力所共同决定，这也使得其转向稳定性的研究非常的复杂，目前对轮胎的侧应力的研究主要集中于两个区域，一个是轮胎的侧偏角不超过5度，其侧向加速度小于0.4g时，侧偏角与侧向力之间的关系近似线性；另一种是其侧偏角大于一定值时，在其超过线性域并且小于极限侧的向加速度的范围中，属于非线性区域，这种情况下，其侧向力与侧偏角之间表现出很强的非线性，在对其转向稳定性进行分析时，也主要有两种方法，一种是基于车辆模型、轮胎力的线性近似方法的稳定性研究，另一种是基于车辆模型与轮胎的非线性的稳定性研究方法。

3 影响车辆转向稳定性的因素

3.1 转向器和转向传动机构的影响

在汽车行驶时，汽车行驶方向的改变是通过驾驶员操纵方向盘来实现的，转向盘的性能与汽车的可操纵性有关。转向器常见出现的问题有转向沉重、游隙过大和转向盘行车时摆震等。如果转向器的游隙过大就容易造成摆头现象，导致转向器游隙过大的原因主要有：转向垂臂轴紧固螺栓松动、摆臂轴上的双销与蜗杆齿合间隙过大、转向器蜗杆轴上下轴轴承间隙过大等原因。转向传动机构主要是将转向器所传来的力传向车轮，并促进左右转向轮向同一个方向偏转一个角度，以此来保证汽车实现转向，其常见的故障有：间隙过大、转向节止推轴承间隙不满足相关标准要求、汽车在低速行驶时产生前轮摆震等。

横向稳定杆的作用是提高悬架的侧倾角刚度，或者被用来调节前、后悬架侧倾角刚度之间的比值。在汽车进行转弯动作时，它的作用就是防止汽车车身产生很大的横向角震动和横向侧倾，从而保证汽车具有良好的转向稳定性。通过提高悬架侧倾角刚度，加大转向时左右轮荷的变化，使得前轴的每个轮平均侧偏刚度得到减少，从而增加其差的不足转向量。在汽车前悬架中使用较硬的横向稳定杆可以有效的提高汽车的不足转向性，改善汽车进行蛇形行驶的性能。

3.2 前轮定位参数和前桥（转向桥）参数的影响

汽车在进行转向时，由于离心力的作用，车身易向外倾斜，外轮的悬架处于压缩状态且车轮的外倾角逐渐减小，同时内轮悬架处于伸张状态，造成了本来对道路的负外倾变化的外倾角减弱。这样通过外倾角的合理设计能够有效的提高车轮对侧向力承受的能力，最大限度的提高汽车转向的稳定性。

对于由前轮定位参数不准确而引起的转向问题有车辆向一侧漂移（跑偏）、车轮发飘、转向阻力大等。比如某款轻型载货汽车，在装配柴油发动机时转向没有问题，但在装配汽油发动机并且在较高速度下，车辆容易发生发飘现象，即方向感不清晰，通过研究得出，主要是由于汽油车在3°主销后倾角的情况下汽油车的自动回正力矩不够大，后将主销后倾角增大至5°，故障现象消失。

3.3 前后悬架参数的影响

由悬架系统的故障引起的转向问题往往不易被发觉。悬架装置的常见故障有：左右悬架刚度不等、左右悬架的弧高差别大、导向装置失效、减震器失效、悬架零件磨损或松动等。

后悬架参数对汽车转向稳定性的影响，是指在汽车转向时，由于车身侧倾导致的独立悬架上的左右车轮与汽车之间的相对距离发生变化，外侧的车轮向上跳，缩短了与车身的距离，内侧的车轮向下拉，加大了与车身的距离。悬架结构的参数不同，车轮在进行上下跳动时，前束角的变化规律也随之不同。对于非独立悬架的载荷汽车，在后轮距一定的前提下，后钢板弹簧的布置在于车轮保持最小间隙的前提下应尽量增大板簧座距，尤其对于后轴车轮是单胎的车型。这样可使车辆在满载变向或急转弯的情况下，减轻一侧的车轮的轮胎承受的由重心转移引起的横向力，避免车身后部发生过大的横向倾斜，保证整车的操纵稳定性和安全性。

3.4 轮胎的影响

轮胎是影响汽车转向稳定性的一个重要的因素，通过增大轮胎的载荷能力，尤其是后轮胎的载荷能力，例如提高层级或者加大轮胎的尺寸等，或者将后轮的单胎改成双胎，这些都可以改善汽车的转向稳定性。在汽车使用过程中，定期检查轮胎的胎压、动平衡、磨损情况等，可以及时排除由轮胎而引起的转向问题。

4 结束语

汽车转向稳定性受到环境条件、人为感觉和研究目的等多种因素的影响，而汽车转向稳定性则是影响汽车的安全性的重要因素之一，为了减少交通事故的发生，提高汽车的安全性，我们还需要更加细致、更加深入的对影响汽车转向稳定性的因素进行分析和研究。对于汽车转向稳定性的许多研究目前还处于探索和完善的阶段，我们相信随着汽车在优化设计和制造水平上的不断提高，人们对于汽车转向稳定性的认识会更加全面和深入，影响汽车转向稳定性的因素也一定会得到解决，中国汽车技术的发展也将迈向一个新的台阶。

［1]马涛锋，薛念文，李仲兴等.对汽车操纵稳定性的影响因素分析及对操稳性的研究评价［J].机械设计与制造，2012（4）.

［2]郭宽友.汽车操纵稳定性的影响因素及评价方法研究［J].重庆工学院学报，2013（7）.