侧倾中心为什么前低后高
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认证汽车师傅,拥有多年行业工作经验
为什么侧倾中心前低后高?简单说说:
1、汽车在地面上有6种运动方式:上下跳动、左右晃动、前后移动,还有绕车身前后轴的侧倾(比如转弯时)、绕左右轴的点头摆尾(急加速或刹车时),以及绕垂直轴的旋转;
2、当车身绕前后轴侧倾时,这个瞬间的转动轴线就是侧倾轴线。这条轴线会通过左右两边车轮(前后轮)垂直断面的瞬时转动中心,这两个点就是侧倾中心。在侧倾中心位置给悬挂施加横向力,悬挂不会被压弯或拉伸;
3、侧倾中心不一定在左右对称的中线上,不过对大部分车来说,假设它在中线上既方便计算,结果也和实际情况差不多。


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其实这两个中心说的都是汽车晃动时的旋转轴线,不是某个点。侧倾中心就是车子过弯倾斜时绕着转的那个轴线,它的位置前低后高,跟地面不是完全平行的。纵倾中心也是一样,就是车子加速或刹车时车身前后起伏时绕着转的那个轴线,这个轴线大概可以看作是跟地面平行的。


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悬架的侧倾轴线其实就是当车轮受到力矩作用时,车身和车轮之间瞬间旋转的那条假想线。侧倾中心指的是这条旋转轴线和两个车轮中心垂直平面交点的位置。车辆的侧倾轴线就是把前轮和后轮的侧倾中心连成一条直线,确定了前后两个点,这条轴线也就定下来了。这条轴线就是整车在转弯或变道时相对地面倾斜的瞬间轴线。


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侧倾中心的高度变化其实不改变轮子载荷变化的总量。轮荷转移主要是由悬挂质量的离心力和车身侧倾后质心偏移决定的,但侧倾中心高低会改变侧倾力矩的大小,以及弹簧、稳定杆和连杆这些部件分担的力的比例。举个例子,如果侧倾中心越高(h越大),侧倾力矩M就越小。在侧倾刚度固定的情况下,车身侧倾角度会更小。这时候弹簧和横向稳定杆传递的力就会减少,而连杆这些硬连接部件需要承担更多力量,反过来也成立。
为了减少车身倾斜角度,汽车设计通常会用独立悬架。不过侧倾中心太高的话,车轮上下跳动时轮距变化会变大,容易加快轮胎磨损。所以在设计时需要综合考虑这些因素。现在大部分轿车的前独立悬架侧倾中心高度一般在0到120毫米之间,后独立悬架(除了纵臂式)则在80到150毫米左右。