高扬 李春雨 重庆市公安局交巡警总队车辆管理所
改装车的行驶安全性能受到了人们的广泛关注。改装车辆时要遵守的基本原则是不能改变原车型的性能参数,而且原车辆的本身的加速、制动、转向和使用稳定性等都不能被改动。改装之后的整个车的质量的分配对改装车的行驶安全性起着非常重要的作用,因此,应该在改装之前计算好,做到胸有成竹,心中有数。
(1)改装车的最大总质量不应该大于原车型允许的最大总质量,轴部载荷质量不大于原车型最大轴部载荷质量0.03。汽车副车架如果按照200kg/m计算,中间可以减少的质量是原车型的0.4.
(2)改装车在空载和满荷的情况下,转向轴的轴荷与该车正备质量和最大允许质量的比值比应该小于0.2,超载要小于满载质量的0.03。
(1)轮胎负荷指数。轮胎的负荷指数指的是轮胎所受的静负荷与轮胎额定负荷的商值,一般会取到0.9-1的范围。如果这个系数太小,除去所增加的汽车总质量外,非悬挂的质量也会显得很大;反之,如果系数太大,那就是轮胎的磨损会非常的严重,可能会发生胎面脱落与爆胎的现象。所以,一般货车改装车的专用车辆的轮胎负荷系数不超过110%。
(2)轮胎磨损均匀。比如对于4×2型的单胎车辆来说,前、后轴应该分别占据0.5的整车的整备质量,对于4×2的后双型车辆来说,前轴应该占总质量的1/3/整车装备质量,而后轴应该占2/3的整车整备质量。
质心位置应该在横向上应该使左右车轮承载的质量是分配均等的,它最大的偏差不应该大于0.03 ;纵向来看,要满足前面条件的轴载质量的分为基础。高度上的质心位置要尽最大可能压低。
纵倾稳定角是指车辆在上坡时不发生后翻事故的极限角度,它的公式如下:
其中,σ是纵倾稳定角,单位是(°);L是改装车质心到前轴中心线的水平距离,单位是mm;X是改装车质心到前轴中心线的水平距离,单位是mm;Z是改装车质心到地表的距离,单位是mm。纵倾角的角度越大,说明可以爬坡的坡度就越陡。
侧倾稳定角是指在车辆侧坡上不发生倾翻事故的极限角度,公式如下:
其中,β是侧倾稳定角,单位是(°);B是改装车轮胎之间的距离,单位是mm。侧倾稳定角越大,车辆咋行驶过程中在侧坡中通过的可能性就越大。
重心高度会影响到改装车的横向稳定性和纵向稳定性。尤其是对于箱式汽车、罐式汽车和集装箱运输车等等专用改装车。但是由于很多条件的限制,因该对改装车的中心位置进行调整以满足车辆的行驶安全性。
根据国标的相关规定,箱式改装车的中心高度要保证在形式的过程不发生侧翻事故,所以应该满足以下要求:
其中,B为等效轮距,单位是mm;H 是系统重心距离地面的高度,根据前面的计算可以得出H=1600mm;φ是路面附着系数,运输车辆行驶路面是四级以上的公路,所以它取0.6;
其中,VA是系统前轴负荷,VA=5440kg;
HA是系统后轴负荷,HA=15636kg;
A是理论轴距,A=5300mm;
G 是系统总质量,G=21076kg;B1是前轮距,B1=1997mm;B2是后桥最外测得两轮的轮胎距离,B2=2160mm;将以上公式综合,可以得出B=2118mm。
那么B/2H=2118/(2×1600)=0.66>φ,初步可以判断这样设计可以满足横向稳定性的要求。
实际上,前面的公式的前提条件是整车重心位于汽车左右的对称轴上,然而由于一定条件的限制,如果这个偏差量过大就会影响改装车的横向稳定性。
根据相关国标的规定,箱式改装车的重心高度要必须保证咋行驶的过程中不发生纵向事故,那么就应该满足以下要求:
其中φ是地面附着系数;L是系统重心到后轮中心线的水平距离,L=1368mm;H 是系统重心距离地面的距离,H=1600mm;那么L/N=1368/1600=0.86>φ,这样就可以判断出该改装车的重心满足纵向稳定性的要求。
如果满足F前轴<原车型前轴额定载质量
F后轴<原车型后轴额定载质量
就可以说明改装车的前后对称,符合行驶安全的要求。
如果满|F左-F右|/F总< 3%,说明改装车的左右对称。
综上所述,保证改装车能够安全行驶,不仅要不能超载还要正确地维护轮胎。改装车的质心位置与改装车的整体装备相关,因此要合理地调整改装车的布局以达到有较好的质心位置,尽可能地提高改装车的行驶安全性。所以:
(1)通过横向稳定性计算,可知在加满油,加满冷却液的情况下,改装车的质心位置可以满足侧倾斜的极限坡度是32°。
(2)通过纵向稳定性分析,可以知道在加满油加满冷却液的情况下,改装车的质心位置在满足爬坡时的不发生倾覆事故。