浅论前轮定位对汽车行驶性能的影响及参数调整方法

1、浅论前轮定位对汽车行驶性能的影响及参数调整方法 指导教师评语本论文选题有很强的应用价值，文献材料收集详实，综合运用了所学知识解决问题，所得书记合理，结论正确，有创新见解。另外论文格式正确，书写规范，条理清晰，语言流畅。初评成绩 及格指导教师（签名）：2010年 5 月 15 日电大分校初审意见初审成绩分校初审小组组长（签名）：年 月 日电大分校终审意见复审成绩分校复审小组组长（签名）： 年 月 日目 录1、  汽车定位参数作用及影响41.1 汽车定位参数作用1  主销后倾1  主销内倾1  前轮外倾角2 

2、 前轮前束31.2 汽车定位参数的影响32、 汽车安全性的内容和影响因素2.1 汽车安全性的内容3  汽车的主动安全性4  汽车的主动安全性4  事故后安全性4  生态安全性42.2 汽车安全性的影响因素43、 电子技术在汽车行驶安全上的应用3.1 主动安全性电子技术8  汽车制动防抱死系统9  汽车驱动防滑系统10  汽车电子制动力分配系统10  汽车电子稳定程序系统10&#

3、160; 汽车电控悬架11  汽车电控动力转向系统113.2    被动安全性电子技术123.3    事故后安全性电子技术13结束语14摘 要汽车行驶速度越来越高，汽车的操纵稳定性对汽车安全影响越来越重要，汽车不仅具有四轮定位，有些高速客车和高级轿车还具有后轮外倾角和前轮前倾等参数，这些定位参数变化会使汽车操纵稳定性恶化。     汽车作为现代人类的交通工具，改变了人们的生活方式，推动了社会经济的发展和人类文化的进步，成为社会不可缺少的交通工具。但随着汽车保有量的日益增加，

4、汽车也带来诸如环境污染、能源消耗、交通安全等社会问题，其中汽车道路交通安全问题尤为突出，世界上每年道路交通事故死亡约120万人，近几年我国每年道路交通事故死亡约10万人，直接经济损失达数十亿元。汽车事故不断出现，造成重大的社会危害，引起了世界各国的重视，汽车的安全问题已成为全球性的社会问题。各国为了减少交通事故和人员伤亡采取了一系列措施，取得了良好的效果。尤其是近几年，汽车上广泛采用电子技术，装备ABS、ASR、ESP、 SRS及VDC等机电产品，汽车的安全性能有了大幅的提高，虽然我国汽车的保有量在增加，但交通事故死亡人数成下降趋势，这说明先进的汽车电子技术可提高汽车的安全性能，减少交通事故的

5、发生。   关键词 定位参数，性能影响，安全因素，电子应用1、汽车定位参数作用及影响   1.1汽车定位参数作用主销后倾 主销装在前轴上后，在汽车纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间夹角叫主销后倾角。主销后倾角一般为0.5°3°。                      &#

6、160; 图1-1主销后倾作用是保持汽车直线行驶的稳定性，并力图使转弯后的前轮自动回正。 主销内倾角 在前轴上后，在汽车的横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角叫做主销内倾角。主销内倾角一般为6°9°。                图1-2的作用是使前轮自动回正，转向轻便，并减小汽车行驶时路面通过车轮传给转向机构的冲击力。 前轮外倾角 转向轮安装在车

7、桥上，其旋转平面上方略向外倾斜，这种现象称为轮外倾。前轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角叫做前轮外倾角。前轮外倾角一般为0.5°2°。       图1-3前轮外倾的作用在于提高了前轮工作的安全性和转向操纵轻便性。前轮设置外倾角后，地面对前轮的反作用力沿前轮旋转轴线的分力将前轮压向转向节内侧，可防止汽车行驶中前轮向外脱出，同时地面反力的作用线更接近于转向节轴的根部，可以减小转向力，使转向操纵轻便灵活。  前轮前束 汽车两个前轮安装后，左右两前轮的旋转平面不平行，前端略向内收束，这种现象称为前轮前

8、束。左右两前轮间后端距离A与前端距离B之差（A-B）称为前轮前束值。前轮前束值一般为012 mm。 图1-4前轮前束的作用消除或减小汽车行驶过程中因前轮外倾而使两前轮前端向外张开的不利影响。特别是前轮，震动会通过转向系统传到方向盘，不但影响司机朋友的驾驶，严重的还会导致转向系统的松旷前轮定位、四轮定位都要。主要是因为后轮设计各家车厂的不同，因此有的品牌、有的车款的后轮需要定位，有的则不需要。需要做后轮定位的，大概也只有外倾角一个项目而已。 1.2  汽车定位参数的影响为了确保所期望的行驶特性以及避免轮胎的过度磨损, 异常出现不正常的磨损.汽车跑偏的现象发生。汽车必须选取合适的前轮定位

9、参数.汽车的初始前轮定位参数以及其动态变化对汽车的操纵稳定性能有非常大的影响;同时可以通过合理的选择前轮初始定位参数以及合理的改变前悬架结构得到合适的动态变化特性来改善汽车的操稳性能   2、 汽车安全性的内容和影响因素2 .1 汽车安全性的内容汽车安全性一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。 汽车的主动安全性汽车的主动安全性是指事故将要发生时操纵制动或转向系，防止事故发生的能力，以及汽车正常行驶时保证其动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性、信息正常的能力。又可分为行驶安全性、环境安全性、感觉安全性、操作安全性。 汽车被动安全性汽车被动安全性是指事故发生时保护

10、乘员和步行者，使直接损失降到最小的能力。又可分为车外部安全性、车内部安全性。 事故后安全性事故后安全性，是指汽车能减轻事故后果的能力。是指能否迅速消除事故后果，并避免新的事故发生。 生态安全性生态安全性是指发动机排气污染、汽车行驶噪声和电磁波对环境的影响，2.2汽车安全性的影响因素汽车道路交通事故是世界性的灾害，因此汽车交通安全也是世界性的难题。道路交通事故引起人的伤亡，财产的损失，给国民经济也带来了巨大的损失。然而诱发交通事故的因素是多方面的，它受汽车行车速度、道路条件、车辆状况、驾驶员行为、驾驶员的文化素质和自然环境等因素的综合影响。在道路交通系统中，人是系统的核心，道路是系统的基础。人的

11、因素影响主要是指交通直接参与者的性格、经验或状态等。道路因素的影响是指线路走向、路面状况、交通信号的布置和清晰度，以及交通规则、交通管理措施等。汽车本身因素的影响是指车辆结构和技术状况等。环境条件因素的影响是指环境对人的精神影响（疲劳、反应能力），对道路因素的影响（雨、雪、风、雾）以及对汽车的物理影响（道路附着条件、转向特性等）。如果把环境条件纳入道路影响因素范围内，可认为道路交通安全主要与“驾驶员-汽车-道路”系统有关。而汽车是该系统中潜在危机性最大的环节，因此应用先进的电子技术提高汽车的安全性能是减少道路交通事故的有效途径。3、电子技术在汽车行驶安全上的应用近年来，汽车保有量迅速增加，汽车

12、安全性已成为人们最关心的问题。为了保障人民生命财产安全，政府部门制定了相关的道路交通安全法规，为了满足安全法规和消费者对汽车安全性的要求，汽车厂商采取了多方面措施来改善汽车的安全性能，其中电子技术起了很大的作用。3.1 主动安全性电子技术现代汽车主动安全性电子技术有代表性的电控装置有防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配装置（EBD）、驱动防滑系统（ASR）、电子稳定程序系统（ESP）、电控悬架系统、电控动力转向系统。 汽车制动防抱死系统防抱死制动系统（Anti-LockBraking System简称ABS）是一种防止制动过程车轮抱死的汽车主动安全装置。ABS系统在制动过程中通过传感器感知

13、车轮与路面的滑移，由ABS电控单元做出判断，并通过电磁阀调整制动力的大小，使轮胎滑移率保持在一个理想的范围（10%20%），来保证车辆制动时有较大的纵向制动和抗侧向外力的能力，防止可能发生的后轮侧滑，甩尾，提高汽车在制动过程中的方向稳定和转向操纵的能力，并能提高附着系数利用率，缩短制动距离，减少轮胎磨损。电子控制汽车防抱死系统是目前提高车辆行驶安全性的有效措施之一。 汽车驱动防滑系统汽车驱动防滑系统（ASR）是在汽车起步和加速时将滑移率控制在一定范围（5%15%）内，防止驱动轮快速滑动，提高汽车的驱动力。ASR在控制中，通过轮速传感器反馈来的信号经控制单元处理后发出指令，调节发动机的输出转矩，

14、从而调节驱动轮的驱动转矩。目前ASR的装备大多是在ABS系统增设一部分部件的方法来实现，可看成是对ABS系统的完善和补充。  汽车电子制动力分配系统汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的磨擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。电子制动力分配系统（EBD）能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同，自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS系统提高制动稳定性。 汽车电子稳定程序系统ESP是英文Electronic Stabi

15、lity Program的缩写，中文译成“电子稳定程序”。该系统通常是支援防抱死制动系统及驱动防滑系统的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。它可以监控汽车行驶状态，并自动向一个或多个车轮施加制动力，以保持车子在正常的车道上运行。 汽车电控悬架汽车不同的行驶状态对悬架有不同的要求。一般行驶时需要柔软一点的悬架以求舒适感，当急转弯及制动时又需要硬一点的悬架以求稳定性，两者之间有矛盾。另外，汽车行驶的不同环境对车身高度的要求也是不一样的，刚度不变的悬

16、架无法满足这种矛盾的需求。理想的悬架应在不同的条件下有不同的弹簧刚度和阻力减震，既能满足行驶平顺性要求和操纵稳定性要求，又能达到安全行驶的目的。电子技术的发展，使得设计出一种可以在一定范围内调整的悬架成为可能，这种悬架称为电控悬架，目前比较常见的是电控空气悬架形式。典型的电控悬架系统由电子控制元件（ECU）、空气压缩机、车高传感器、转向角度传感器、速度传感器、制动传感器、空气弹簧元件等组成。该系统能够根据汽车的瞬时驾驶条件自动调节悬架组件的性能，即通过各种传感器对汽车的运行状况进行检测，当悬架电子控制元件收到传感器检测到的转向和制动状况信号后，能自适应地处理车辆的侧倾、前后仰，并自动调整减振器

17、阻尼力，能防止车体倾斜并提高车轮的地面附着力。该系统使汽车更易于控制，具有更好的操纵稳定性。     汽车电控动力转向系统电控动力转向系统（简称EPS Electronic Control Power Steering）是为了实现在各种行驶条件下转向盘上所需要的力都是最佳值，而在转向系统上采用了电子控制的系统。该系统在各种不同的速度状况下通过电控转向微处理器自动调整转向盘的操纵力。在低速时和车辆摆放时，驾驶员只需较小的力就能灵活地进行转向，在高速时，能自动使操纵转向盘的力加大。EPS既提高了驾驶的舒适性及转向灵敏度，又能克服高速转向“发飘”的弊病，保证了

18、高速行驶的稳定性和安全性。3.2 被动安全性电子技术随着汽车技术的发展，汽车主动安全技术已经在交通安全中起到越来越大的作用，有效地减少了交通事故的发生。但现实中仍不可避免地发生很多交通意外，因此现代汽车还需要装备被动安全系统。汽车被动安全性电子技术有代表性的电子装置是安全气囊。安全气囊一般由传感器、电控单元、气体发生器、气囊及续流器等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块。当传感器感受汽车碰撞强度，将感受到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火井产生大量气体给气囊充气。此时一方面乘员的头部和胸部压在气袋上与前面的车内物体隔开，另一方面当人体与气袋接触时，利用气袋的阻尼或气袋背面的排气孔节流作用来吸收乘员惯性力产生的动能，达到保护乘员的作用。安全气囊系统的组成如图3所示。 安全气囊是新近发展起来的最有效的被动安全装置，在碰撞事故中显示出对乘员的巨大保护功效，随着电子技术的发展