影响农用汽车操纵稳定性的因素及评价方法

吴贺举

摘 要：众所周知，操纵稳定性是农用汽车驾驶安全的重要影响要素之一。主要分析了影响农用汽车操纵稳定性的三大要素，并对农用汽车操纵稳定性的两种评价方法展开了详细、深入的探究。

关键词：农用汽车;操纵稳定性;影响因素;评价方法

中图分类号：U461.6文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.014

操纵性及稳定性是构成农用汽车操纵稳定性的两个组成部分。操纵性是指农用汽车能够准确应对驾驶人员的各种转向指令;稳定性是指农用汽车状态性能渐趋稳定的变化，这一因素会直接影响到操纵的质量水平。

1 主要影响因素分析

（1）横向稳定杆。横向稳定杆通常用作高悬架侧倾程度的调整。当农用汽车需要进行转弯操作的时候，它可以有效防止车身发生剧烈的横向侧倾或横向角振动，进而保证汽车平稳安全地行驶。在横向稳定杆的刚度有所提升的情况下，前悬架刚度也会随之增大，整个转弯环节中两侧车轮的荷载会出现显著的变动，前轴车轮平均侧倾刚度下降，其不足转向量上升。前悬架选取较硬的横向稳定杆有利于提升车辆的转向度，同时提升车辆的蛇形行驶性能。

（2）前輪定位参数。它主要涵盖了前轮外倾角、主销内倾角、前轮前束等。首先，主销轴线与地面垂线二者形成的角度被称为“主销内倾角”，回正力矩是它对操纵稳定性的最主要影响，其具体原理是前轮转动抬高了车身，再加上系统位能的提高促使回正力矩产生，和测向力并没有关联。其次，前轮外倾角指的是前轮中心线和地面垂直形成的夹角，通常介于1°～2.5°之间。它最明显的作用为农用汽车行驶的情况下，将轮毂压向内轴承，从而降低外端的轴承荷载，同时可以防止因前轴变形、间隙较大导致的前轮内倾现象。此外，所谓“前轮前束”即为农用汽车转向轮前端向内侧收敛，从而使得车轮的前间距比后间距更小。两个前轮之间的间距差值即为前束值，一般不足10 mm。其基本效用为消除由于前轮外倾使得车轮向外侧滚动，进一步造成拖滑等问题的出现，最终良好地引导前轮直线运动。我们在调整的时候，主要是对前轮前束以及前轮外倾角进行调整，主销内倾角由结构上保证，调整时不容易改变。

（3）前悬架导向机构以及后悬架结构参数。当车轮出现跳跃的情况时，外倾角的变动通常有：车辆整体侧倾引发车轮外倾、相对车身跳跃的车轮外倾。前者会引发车轮朝着车身侧倾的方位倾斜，即外倾角变大，进一步引发车轮侧倾刚度降低，最终使得车辆的转向量不足增大;而后者则是受到悬架上下臂运动几何关系的控制，通常来讲是外倾角伴随弹簧压缩行程的增大而减小，这一变化与车身侧倾所造成外倾角的变化有所差异，其会引发过度转向的情况。由于悬架的具体结构参数存在一定差异，因此车轮跳动时前束角的变化趋势也必然存在差异。

2 农用汽车操纵稳定性的评价方法研究

2.1 主观评价法

农用汽车操纵稳定性的基本评价方法为主观评价法。拥有较多经验的人员甚至借助此评价方法探寻到仪器无法检测出的结果。个人主观意向对此种评价方法的影响十分严重，不同的评价者很可能出现大相径庭的评价结论。一般而言，它难以给定农用汽车性能及架构二者间的有效关联信息。相反，客观评价法的评价指标可以根据理论知识对农用汽车架构、性能参数之间的联系进行分析、判定，因而主观评价法是不能提供有效增强农用汽车性能的相关策略的。

2.2 客观评价法

客观评价法具体可以分为CAE分析验证法与道路试验评价法两类。第一，CAE分析验证法作为一类先进的以电子系统为支撑平台的仿真科技，伴随计算机图形学、多媒体技术、人工智能、并行技术等多类技术的发展而发展起来的虚拟试验技术。因其自身具有成本低、可重复、易掌握、无危险等优点而受到广泛关注，这一方法要求在试验过程中构建起农用汽车—驾驶员—环境的数学模型以及虚拟试验场景。第二，道路试验评价法即为借助测试用具测量出一些关键的物理量，从而对车辆操纵稳定性作出评价的方法。在相同速度下过标桩的时候，方向盘转角与车身摆角速度越低则说明车辆的操控性更强，稳定性更好。这一项试验主要检测车辆拐弯后自动恢复直线行驶的性能。

3 结语

我们对农用汽车操纵稳定性展开剖析的根本目的是有效提高车辆的行驶性能，并且尽量避免一系列安全事故的发生。现阶段，我们关于操纵稳定性的研究仍然停滞于初期阶段，但我们相信伴随着农用汽车设计与研发能力的迅速提升，我们对其操纵稳定性的认知必然会更为全面。

参考文献：

[1]陈加国.前轮定位参数及其动态变化对汽车操稳性能的影响[J].机械设计与制造，2004（4）.

[2]蒋家荣.浅析影响农用汽车操纵稳定性的因素及评价方法[J].安徽农学通报（下半月刊），2011（8）.

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