匹配单宽胎的牵引车操纵稳定性分析

【摘要】近年来，随着汽车工业的迅猛发展，人们对车辆性能提出了更高的要求。由于牵引车整车质心高、纵向长度较长等特点，对牵引车整车性能的研究成为一个重要的课题，而操纵稳定性是汽车行驶性能中与整车乘坐舒适性和安全性关系密切的性能。因此，研究牵引车操纵稳定性对于提高整车性能具有非常重要的意义。轮胎研发往往与整车性能匹配脱节，从而造成车辆使用性能的下降。因此，轮胎与整车匹配的研究不仅可以为轮胎厂提高轮胎的力学特性提供参考，而且为整车设计企业选择使汽车达到最优行驶性能的轮胎型号提供技术支持。本文结合某汽车有限公司关于“J6牵引车匹配单宽胎性能及其对整车性能影响的研究”项目展开研究，主要研究单宽胎和双式轮胎的力学性能以及对整车操纵稳定性的影响。论文研究重点如下：1.轮胎力学特性理论模型研究根据对项目背景的分析，研究了轮胎非稳态侧偏模型，得到考虑轮胎宽度的条件下，影响轮胎力学性能的因素。通过定性分析不同影响因素下轮胎力学特性的区别，确定了不同胎宽下整车操纵稳定性的主要影响因素，为轮胎的合理选择提供参考。2.轮胎力学特性试验研究通过对轮胎模型原理及轮胎模型的适用工况的分析，论文采用PAC2002轮胎模型，以某汽车有限公司所选用的商用车用单宽胎和双式轮胎为研究对象，在纯纵滑、纯侧偏和复合条件下对两种轮胎进行了三种不同工况的台架测试试验，并基于试验数据分析了这两种类型的轮胎力学特性的区别。3.轮胎仿真模型的建立通过对国内外参数辨识算法的研究分析，提出了混合参数辨识优化算法。利用轮胎试验得到的单宽胎和双式轮胎的力学特性试验数据对轮胎模型参数进行辨识，得到单宽胎和双式轮胎在纯纵滑、纯侧偏和复合条件下模型未知参数。最后，根据轮胎辨识参数建立了轮胎仿真模型。4.轮胎特性与整车的匹配研究论文对汽车操纵稳定性的评价方法进行了深入分析，提出了基于总方差评价方法的牵引车轮胎操纵稳定性客观评价体系，并利用牵引车整车参数以及辨识得到的轮胎模型参数，基于TruckSim建立牵引车整车仿真模型，进而对牵引车分别匹配单宽胎和双式轮胎时的操纵稳定性进行了对比研究。研究结果表明，当牵引车匹配单宽胎时，驾驶员总体负担减小；轨道误差和侧滑稳定性与匹配双式轮胎时相当。但是，方向误差、侧倾稳定性和瞬态特性有所下降。因此，对于单宽胎的研发，应该从匹配整车后整车的侧倾稳定性和瞬态特性两个方面重点考虑，从而优化整车的性能。综上所述，研究轮胎特性与整车操纵稳定性之间的关系，解析轮胎与整车相关的关键特性，对于指导轮胎厂的轮胎开发及整车厂匹配轮胎具有重要的意义。
【作者】卢海隔；
【导师】刘玉梅；
【作者基本信息】吉林大学，载运工具运用工程，2014，硕士
【关键词】单宽胎；牵引车；操纵稳定性；轮胎模型；参数辨识；

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