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车辆行驶跑偏问题分析
王辉 王锐 夏学君 王垒 陈红燕
宁波吉利汽车研究开发有限公司 浙江省湖州市 330522
摘 要: 本文介绍了汽车跑偏的定义和评价方式,并详细介绍了跑偏的各个影响因素。结合理论分析结果和实际验证情况,列举了问题排查步骤和方法。自课题实施以来,目标车辆跑偏现象IQS(Initial Quality Study)调研中PP100指数从原28.4降至7.3,达到项目预定指标。
关键词:轮胎;四轮定位;转向系统;道路倾斜
1 引言
随着车辆在我国的不断普及,用户对驾驶性能的要求也越来越高,车辆直线行驶是车辆性能要求之一。有跑偏问题的车辆会增加驾驶员的疲劳感,并且会增加轮胎的异常磨损,影响用户的满意度,同时也造成极大的安全隐患。
跑偏问题一般分为行驶跑偏和制动跑偏,行驶跑偏是指车辆前进过程中有向左侧或右侧转弯的趋势,制动跑偏是指车辆制动时有向一侧转弯的趋势,本文主要针对行驶跑偏进行专题讨论。
2 跑偏的定义和评价方式
GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》[1]6.7规定机动车在平坦、硬实、干燥的清洁道路上行驶不应跑偏,其方向盘不应有摆振等异常现象。6.10规定汽车转向轮的横向侧滑量,用侧滑台检验时侧滑量值应小于等于5m/km。
但在实际生产中出厂车辆即使满足了上述要求,还是有可能会出现跑偏现象。为此部分整车厂增加如下标准进行判断。
标准1:在干燥、平坦的道路上,驾驶员不对方向盘施加作用力,匀速80km/h,行驶100m后车辆横向偏移距离小于1m。
标准2:在干燥、平坦的道路上,驾驶员
手握方向盘,使车辆匀速80 km/h直线行驶,
驾驶员对方向盘的力应小于0.5N.m[2]。
3 跑偏的影响因素分析
跑偏通常由多因素综合导致,进行跑偏
优化时应全面分析,逐一排查确定问题的主
要影响因子。
3.1 轮胎
轮胎是车辆与地面直接进行接触的零部
件,轮胎的设计和制造会直接影响车辆的跑
偏。轮胎对跑偏产生影响的参数为胎压、锥度、
花纹形状等。
3.1.1 胎压
胎压是指轮胎内部的压强。左右轮胎胎
压不一致会导致轮胎滚动半径不同,旋转相
同圈数时左右侧行驶的距离不一致,最终导
致车辆将向胎压低的一侧跑偏。进行车辆跑
偏分析时首先需要使左右胎压保持一致,排
除胎压的影响,以免对问题分析产生误导。
3.1.2 轮胎锥度
轮胎制造时因尺寸的差异导致轮胎类似
锥体状。轮胎滚动时锥度的存在会对车辆产
生向一边作用的横向力。锥度对跑偏的影响
由左右轮横向力的合力共同决定,一般情况
下可以通过左右轮胎对调判断跑偏是否为轮
胎锥度的影响。
由于制造误差的存在,轮胎的锥度误
差无法避免。需要轮胎厂家使用自动化设
备对锥度大小和方向进行全检测,进而进
行锥度分级,同一辆车左右两侧轮胎选择
锥度大小且方向相反,如此可以抵消锥度
对跑偏的影响。
3.1.3 花纹形状
目前常见的子午线轮胎设计为斜向花纹,
斜向花纹与地面接触时会产生斜向的反左右
力,且左右轮胎产生的作用力方向相同。若
轮胎花纹设计不合理,作用力较大时会使车
辆产生向一侧跑偏的趋势。
轮胎花纹不仅影响车辆跑偏,还影响车
辆的外观、牵引、制动、排水及噪音等性能。
进行跑偏问题优化时需详细验证对各个性能
参数的影响。
3.2 四轮定位
四轮定位是使车辆保持直线行驶的重要
影响因素。通常车辆四轮定位参数包括车轮
外倾角、主销内倾角、主销后倾角、前束角[2]
等。其中前束角也可以用前束表示。
3.2.1 外倾角
子午线轮胎外倾角是指从车辆的正前方看,轮胎中
心平面与垂直线所形成的角度,如图2所示,
上部离开汽车中心线为正,反之为负。
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