影響農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的因素及評價方法

吳賀舉

摘 要：眾所周知，操縱穩(wěn)定性是農(nóng)用汽車駕駛安全的重要影響要素之一。主要分析了影響農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的三大要素，并對農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的兩種評價方法展開了詳細、深入的探究。

關鍵詞：農(nóng)用汽車;操縱穩(wěn)定性;影響因素;評價方法

中圖分類號：U461.6文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.014

操縱性及穩(wěn)定性是構(gòu)成農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的兩個組成部分。操縱性是指農(nóng)用汽車能夠準確應對駕駛?cè)藛T的各種轉(zhuǎn)向指令;穩(wěn)定性是指農(nóng)用汽車狀態(tài)性能漸趨穩(wěn)定的變化，這一因素會直接影響到操縱的質(zhì)量水平。

1 主要影響因素分析

（1）橫向穩(wěn)定桿。橫向穩(wěn)定桿通常用作高懸架側(cè)傾程度的調(diào)整。當農(nóng)用汽車需要進行轉(zhuǎn)彎操作的時候，它可以有效防止車身發(fā)生劇烈的橫向側(cè)傾或橫向角振動，進而保證汽車平穩(wěn)安全地行駛。在橫向穩(wěn)定桿的剛度有所提升的情況下，前懸架剛度也會隨之增大，整個轉(zhuǎn)彎環(huán)節(jié)中兩側(cè)車輪的荷載會出現(xiàn)顯著的變動，前軸車輪平均側(cè)傾剛度下降，其不足轉(zhuǎn)向量上升。前懸架選取較硬的橫向穩(wěn)定桿有利于提升車輛的轉(zhuǎn)向度，同時提升車輛的蛇形行駛性能。

（2）前輪定位參數(shù)。它主要涵蓋了前輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪前束等。首先，主銷軸線與地面垂線二者形成的角度被稱為“主銷內(nèi)傾角”，回正力矩是它對操縱穩(wěn)定性的最主要影響，其具體原理是前輪轉(zhuǎn)動抬高了車身，再加上系統(tǒng)位能的提高促使回正力矩產(chǎn)生，和測向力并沒有關聯(lián)。其次，前輪外傾角指的是前輪中心線和地面垂直形成的夾角，通常介于1°～2.5°之間。它最明顯的作用為農(nóng)用汽車行駛的情況下，將輪轂壓向內(nèi)軸承，從而降低外端的軸承荷載，同時可以防止因前軸變形、間隙較大導致的前輪內(nèi)傾現(xiàn)象。此外，所謂“前輪前束”即為農(nóng)用汽車轉(zhuǎn)向輪前端向內(nèi)側(cè)收斂，從而使得車輪的前間距比后間距更小。兩個前輪之間的間距差值即為前束值，一般不足10 mm。其基本效用為消除由于前輪外傾使得車輪向外側(cè)滾動，進一步造成拖滑等問題的出現(xiàn)，最終良好地引導前輪直線運動。我們在調(diào)整的時候，主要是對前輪前束以及前輪外傾角進行調(diào)整，主銷內(nèi)傾角由結(jié)構(gòu)上保證，調(diào)整時不容易改變。

（3）前懸架導向機構(gòu)以及后懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)。當車輪出現(xiàn)跳躍的情況時，外傾角的變動通常有：車輛整體側(cè)傾引發(fā)車輪外傾、相對車身跳躍的車輪外傾。前者會引發(fā)車輪朝著車身側(cè)傾的方位傾斜，即外傾角變大，進一步引發(fā)車輪側(cè)傾剛度降低，最終使得車輛的轉(zhuǎn)向量不足增大;而后者則是受到懸架上下臂運動幾何關系的控制，通常來講是外傾角伴隨彈簧壓縮行程的增大而減小，這一變化與車身側(cè)傾所造成外傾角的變化有所差異，其會引發(fā)過度轉(zhuǎn)向的情況。由于懸架的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)存在一定差異，因此車輪跳動時前束角的變化趨勢也必然存在差異。

2 農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的評價方法研究

2.1 主觀評價法

農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性的基本評價方法為主觀評價法。擁有較多經(jīng)驗的人員甚至借助此評價方法探尋到儀器無法檢測出的結(jié)果。個人主觀意向?qū)Υ朔N評價方法的影響十分嚴重，不同的評價者很可能出現(xiàn)大相徑庭的評價結(jié)論。一般而言，它難以給定農(nóng)用汽車性能及架構(gòu)二者間的有效關聯(lián)信息。相反，客觀評價法的評價指標可以根據(jù)理論知識對農(nóng)用汽車架構(gòu)、性能參數(shù)之間的聯(lián)系進行分析、判定，因而主觀評價法是不能提供有效增強農(nóng)用汽車性能的相關策略的。

2.2 客觀評價法

客觀評價法具體可以分為CAE分析驗證法與道路試驗評價法兩類。第一，CAE分析驗證法作為一類先進的以電子系統(tǒng)為支撐平臺的仿真科技，伴隨計算機圖形學、多媒體技術、人工智能、并行技術等多類技術的發(fā)展而發(fā)展起來的虛擬試驗技術。因其自身具有成本低、可重復、易掌握、無危險等優(yōu)點而受到廣泛關注，這一方法要求在試驗過程中構(gòu)建起農(nóng)用汽車—駕駛員—環(huán)境的數(shù)學模型以及虛擬試驗場景。第二，道路試驗評價法即為借助測試用具測量出一些關鍵的物理量，從而對車輛操縱穩(wěn)定性作出評價的方法。在相同速度下過標樁的時候，方向盤轉(zhuǎn)角與車身擺角速度越低則說明車輛的操控性更強，穩(wěn)定性更好。這一項試驗主要檢測車輛拐彎后自動恢復直線行駛的性能。

3 結(jié)語

我們對農(nóng)用汽車操縱穩(wěn)定性展開剖析的根本目的是有效提高車輛的行駛性能，并且盡量避免一系列安全事故的發(fā)生。現(xiàn)階段，我們關于操縱穩(wěn)定性的研究仍然停滯于初期階段，但我們相信伴隨著農(nóng)用汽車設計與研發(fā)能力的迅速提升，我們對其操縱穩(wěn)定性的認知必然會更為全面。

參考文獻：

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