基于CFD的超車過(guò)程車輛氣動(dòng)特性研究

唐洪濤，陳廣厚，苗秀奇，董林源

(天津市輕工與食品工程機(jī)械裝備集成設(shè)計(jì)與在線監(jiān)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津 300222)

近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，汽車保有量快速增加，公路等級(jí)不斷發(fā)展，路面狀況越來(lái)越好，因此經(jīng)常出現(xiàn)汽車高速超車的情況．對(duì)于不同等級(jí)的公路，其車道寬度不一，車輛行駛間距不一，行車速度有較大的差異，超車情況更為復(fù)雜．作用在汽車上的空氣，35%～40%從車身上面經(jīng)過(guò)，10%～15%流經(jīng)汽車底部，25%被分離到汽車的側(cè)面[1]，當(dāng)一輛汽車超過(guò)另一輛車的時(shí)候，車身周圍的空氣流場(chǎng)和氣壓不斷發(fā)生變化，它們之間將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)干擾，這種干擾會(huì)對(duì)車輛產(chǎn)生附加力，引起車輛的阻力、側(cè)向力和橫擺力矩發(fā)生變化，對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性有很大影響[2]．

目前，對(duì)超車過(guò)程的研究多是針對(duì)單一車輛的氣動(dòng)特性，或某一變量與兩車氣動(dòng)力的關(guān)系，對(duì)超車時(shí)主超車與被超車所受側(cè)向力變化規(guī)律與兩車相對(duì)位置之間關(guān)系，以及車身尺寸對(duì)兩車氣動(dòng)力影響的研究很少．大多采用的是穩(wěn)態(tài)研究的方法，即用“有限遞增步”[3]處理超車過(guò)程．但是，超車是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程，瞬態(tài)超車試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果更加接近真實(shí)的超車情況[4]．吳允柱等[4]在研究車速對(duì)超車車輛瞬態(tài)氣動(dòng)特性的影響后得出：被超車側(cè)向力系數(shù)和橫擺力矩系數(shù)的變化量隨兩車相對(duì)車速的增加呈線性增加的趨勢(shì)．Minato等[5]利用激光流態(tài)顯示方法對(duì)相同車型超車時(shí)車輛后面的尾流結(jié)構(gòu)及其氣動(dòng)特性進(jìn)行定性研究，表明超車過(guò)程中被超車會(huì)受到嚴(yán)重的影響．胡興軍等[6]在橫向間距對(duì)超車氣動(dòng)特性影響的動(dòng)態(tài)模擬中得出：側(cè)向力系數(shù)在超車過(guò)程中變化最劇烈，變化幅度最大，對(duì)汽車行駛的穩(wěn)定性影響最大．傅立敏等[2]在汽車超車過(guò)程的空氣動(dòng)力特性研究中指出：被超車的阻力、側(cè)向力和橫擺力矩都有最大值，且都在X/L為0～0.5范圍內(nèi)．車身尺寸對(duì)超車氣動(dòng)特性的影響，未見(jiàn)相關(guān)研究．

本文在上述研究的基礎(chǔ)上，采用湍流動(dòng)能二階迎風(fēng)格式、SIMPLE算法并結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)超車過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，得出相應(yīng)的壓力云圖、速度矢量圖、跡線圖以及側(cè)向力等數(shù)據(jù)，分析超車過(guò)程的側(cè)向力變化規(guī)律與兩車相對(duì)速度、超車間距、主超車長(zhǎng)度與寬度之間的關(guān)系，以期為汽車設(shè)計(jì)和汽車駕駛提供參考，研究結(jié)果也可為交通安全系統(tǒng)的研究提供參考[7].

1 控制方程

1.1 連續(xù)方程(質(zhì)量守恒方程)

任何流體流動(dòng)問(wèn)題都必須滿足質(zhì)量守恒定律．本文選用的汽車最大行駛速度為 108km/h，馬赫數(shù)約為 0.0819，小于 0.3，因此可以認(rèn)為此時(shí)氣體是不可壓縮的[7]．不可壓縮流體的連續(xù)方程為

其物理意義是：對(duì)于不可壓縮流體，氣流微團(tuán)在運(yùn)動(dòng)中，無(wú)論形狀怎么變化，其體積總保持不變，即質(zhì)量守恒．

1.2 運(yùn)動(dòng)方程(動(dòng)量守恒方程)

在流場(chǎng)中取一個(gè)四邊形微元體，假設(shè)其中心點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)．在t時(shí)刻，流過(guò)此中心點(diǎn)氣流微團(tuán)的速度在 x、y方向的速度分量分別為 u、v，密度為 ρ，動(dòng)力黏度系數(shù)為μ，作用在流體微元體上的壓強(qiáng)為p．

x方向的動(dòng)量守恒方程為

y方向的動(dòng)量守恒方程為

其中u、v、p可以通過(guò)式(1)—式(3)結(jié)合得出．

2 數(shù)值模擬

2.1 模型選取和計(jì)算域的設(shè)定

原始車型選用 Audi汽車某車型，其基本尺寸為：長(zhǎng) 4886mm，寬 1810mm，高 1425mm．按長(zhǎng)寬比例簡(jiǎn)化為平面矩形，長(zhǎng)用L表示，寬用W表示．車頭與車尾對(duì)照實(shí)車按比例做圓角處理．為保證超車時(shí)兩車有足夠的行駛距離，且不受兩側(cè)壁面的影響，所以設(shè)置計(jì)算域長(zhǎng)度為30L，寬度為10W．

2.2 超車方案設(shè)計(jì)

兩車均從右向左行駛，CarA為主超車，CarB為被超車；初始位置時(shí)，CarA 距離計(jì)算域右邊界為 L，CarB超出CarA為2L；記CarA車頭與CarB車頭之間沿 x軸負(fù)向的距離為 X，用 X/L表示兩車的位置．計(jì)算域和超車模型如圖1所示．具體超車方案見(jiàn)表 1．

圖1 計(jì)算域和超車模型Fig. 1 Computational area and overtaking model

表1 超車方案設(shè)計(jì)Tab. 1 Overtaking scheme

2.3 網(wǎng)格劃分

模擬采用三角形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，車身線網(wǎng)格步長(zhǎng)設(shè)置為0.1，計(jì)算域網(wǎng)格步長(zhǎng)設(shè)置為1．這樣設(shè)置生成的面網(wǎng)格在車身附近較密，在保證了車身周圍區(qū)域的計(jì)算精度的同時(shí)，也提高了計(jì)算效率．網(wǎng)格模型如圖2所示．

圖2 網(wǎng)格模型Fig. 2 Mesh model

2.4 邊界條件和初始條件的設(shè)定

設(shè)置計(jì)算域入口和出口為壓力入口和壓力出口；兩車車身為壁面；求解器型為非定常求解器；計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)k-epsilon黏度模型，其余模型參數(shù)保持默認(rèn)；湍流動(dòng)能為二階迎風(fēng)格式，壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，勾選SIMPLE算法；動(dòng)網(wǎng)格選擇 Smoothing(網(wǎng)格光順)和Remeshing(網(wǎng)格重劃分)選項(xiàng)，設(shè)置彈性因子為0.05，最小網(wǎng)格尺寸為 0.04mm[8]，最大網(wǎng)格尺寸為1.2mm，最大網(wǎng)格斜度為 0.5，彈性因子即網(wǎng)格邊界作用像彈簧或海綿一樣，只能發(fā)生小變形的一個(gè)系數(shù)，網(wǎng)格不會(huì)增加或減少，大位移時(shí)需要網(wǎng)格重劃分技術(shù)．網(wǎng)格重劃分間隔設(shè)置為 1，即一個(gè)步長(zhǎng)重新生成一次網(wǎng)格．設(shè)置的目的是更好地使局部網(wǎng)格重新劃分，保障較好的網(wǎng)格質(zhì)量．

3 模擬結(jié)果分析

3.1 超車壓力云圖分析

以工況 2的壓力云圖為例進(jìn)行分析．分析時(shí)選取超車過(guò)程的 5個(gè)位置，分別為 X/L=-2、X/L=-1、X/L=0、X/L=1、X/L=2，結(jié)果見(jiàn)圖 3．

在沒(méi)有側(cè)風(fēng)的情況下，單車行駛車輛所受的氣動(dòng)力主要是阻力和氣動(dòng)升力，而側(cè)向力和橫擺力矩接近于零，復(fù)數(shù)車輛在超車時(shí)的受力則不同．

圖3 超車壓力云圖Fig. 3 Pressure contours of overtaking process

如圖3(a)所示，當(dāng)CarA與CarB的距離為L(zhǎng)，即X/L=-2時(shí)，CarA的高壓區(qū)開(kāi)始受到CarB周圍壓力的影響，CarA車頭處正壓區(qū)和CarB尾部正壓區(qū)開(kāi)始變得不對(duì)稱，此時(shí) CarA車頭部位受到的偏離 CarB的側(cè)向力逐漸增大．

如圖 3(b)所示，當(dāng) CarA車頭與 CarB車尾平齊，即 X/L=-1時(shí)，兩車的正壓區(qū)開(kāi)始互相干涉，CarA的正壓區(qū)對(duì) CarB車身側(cè)面產(chǎn)生壓力，CarB車尾部的正壓區(qū)逐漸消失，CarA車身整體受到一個(gè)向開(kāi)闊區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，當(dāng)車頭受到的側(cè)向力最大的時(shí)候，主超車的車頭有向開(kāi)闊一側(cè)被推開(kāi)的趨勢(shì)，影響車輛的行駛穩(wěn)定性．

如圖3(c)所示，當(dāng)CarA與CarB平齊，即X/L=0時(shí)，由于速度差異，CarB開(kāi)闊側(cè)與 CarA開(kāi)闊側(cè)的負(fù)壓帶不對(duì)稱，兩車車距較小，空氣在兩車之間急速流動(dòng)，形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，此時(shí)兩車相互吸引，CarA側(cè)向力也由之前的車頭受到指向開(kāi)闊一側(cè)的力變?yōu)檐嚿碚w受到指向CarB的力．

如圖 3(d)所示，當(dāng) CarA車尾與 CarB車頭平齊，即 X/L=1時(shí)，CarB前方的正壓區(qū)受到 CarA一側(cè)氣壓的干擾，CarB的正壓區(qū)逐漸縮小，此時(shí) CarB的車頭會(huì)受到一個(gè)指向 CarA方向的側(cè)向力，CarA車尾受到一個(gè)指向 CarB的側(cè)向力，這些力隨著兩車沿行駛方向的相對(duì)距離的增大而不斷減?。?/p>

如圖3(e)所示，當(dāng)CarA超出CarB一個(gè)車身長(zhǎng)度，即 X/L=2時(shí)，此時(shí)兩車的壓力場(chǎng)相互之間的干擾已經(jīng)很小，隨著 CarA繼續(xù)往前移動(dòng)，兩車之間的干擾將越來(lái)越小，兩車所受側(cè)向力逐漸趨于零，恢復(fù)到單車行駛狀態(tài)．

3.2 超車速度矢量圖分析

從超車過(guò)程的速度矢量圖可以看出，在運(yùn)動(dòng)的汽車周圍存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)的汽車帶動(dòng)周圍的空氣運(yùn)動(dòng)，流場(chǎng)的不斷變化影響了氣動(dòng)力的變化．選取工況 1的速度矢量圖進(jìn)行進(jìn)一步分析，結(jié)果見(jiàn)圖4．

圖4 超車速度矢量圖Fig. 4 Velocity vectors of overtaking process

如圖4(a)所示，當(dāng)X/L=-2時(shí)，CarA與CarB的流場(chǎng)互相影響很小，兩車各自的兩側(cè)近壁面處存在旋渦，且旋渦對(duì)稱分布；隨著 CarA 逐漸接近 CarB，兩車的流場(chǎng)開(kāi)始互相干涉，CarA前方的氣流補(bǔ)充到CarB的車尾處，CarA車頭受到一個(gè)指向開(kāi)闊側(cè)的側(cè)向力，由于 CarA車頭兩側(cè)的流場(chǎng)開(kāi)始變得不對(duì)稱，所以側(cè)向力此時(shí)也不為零，隨著距離的縮短，側(cè)向力呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)．

如圖4(b)所示，當(dāng)X/L=-1時(shí)，兩車的流場(chǎng)相互干擾非常強(qiáng)烈，CarA車頭受到的側(cè)向力很大；CarB車身干擾側(cè)開(kāi)始出現(xiàn)流動(dòng)方向不同的旋渦，靠近CarA車頭的一側(cè)旋渦方向?yàn)轫槙r(shí)針，靠近CarB車頭一側(cè)的旋渦為逆時(shí)針?lè)较?，此時(shí) CarB受到的側(cè)向力也基本達(dá)到最大，方向指向開(kāi)闊一側(cè)．

如圖 4(c)所示，當(dāng)兩車位置位于 X/L=-1至X/L=0之間時(shí)，CarB處于 CarA的負(fù)壓帶內(nèi)，CarB的側(cè)向力迅速減小，并在某一位置時(shí)變換方向，指向干擾側(cè)，CarA所受側(cè)向力也指向干擾測(cè)，此時(shí)兩車之間的氣流流速很大，根據(jù)伯努利方程得出，此處屬于低壓區(qū)[9]，兩車為相互吸引的狀態(tài)，CarB尾流對(duì)CarA所受側(cè)向力的影響逐漸減?。?/p>

如圖 4(d)所示，當(dāng)兩車位置位于從 X/L=0至X/L=1之間時(shí)，CarB車身干擾側(cè)的負(fù)壓區(qū)逐漸減小，CarB所受側(cè)向力也逐漸減小，CarA車身干擾側(cè)開(kāi)始出現(xiàn)兩個(gè)不同方向的旋渦，氣流湍流非常激烈，CarA受到的側(cè)向力在某一位置變換方向，指向開(kāi)闊側(cè)，側(cè)向力也逐漸達(dá)到最大，方向指向開(kāi)闊一側(cè)．

如圖4(e)所示，在兩車的位置從X/L=1至X/L=2的變化過(guò)程中，兩車間相對(duì)位置逐漸拉大，兩車之間的氣流干擾逐漸減小，相互作用逐漸消失，側(cè)向力也隨之減小，直至為0．

觀察圖 4(e)可以發(fā)現(xiàn)，CarA 的尾流軌跡很長(zhǎng)，超過(guò)CarB之后還有一段時(shí)間會(huì)對(duì)CarB的車身外流場(chǎng)產(chǎn)生影響，并且軌跡有橫向振蕩的跡象，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后兩車的外流場(chǎng)才恢復(fù)到各自單車行駛時(shí)的流場(chǎng)狀態(tài)．

3.3 側(cè)向力數(shù)據(jù)分析

側(cè)向力指車輛受到的垂直于汽車運(yùn)動(dòng)方向的力．汽車在超車過(guò)程中的相對(duì)位置不同，所受的側(cè)向力也不同．當(dāng)側(cè)向力很大且急劇變化的時(shí)候，就會(huì)影響行駛穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下還有可能發(fā)生事故．

3.3.1 不同超車速度時(shí)的數(shù)據(jù)分析

CarA 所受側(cè)向力如圖 5(a)所示，可以看出：側(cè)向力變化曲線類似于正弦函數(shù)；相對(duì)超車速度越大，側(cè)向力振蕩越劇烈；在從X/L=0到X/L=1的變化過(guò)程中，側(cè)向力轉(zhuǎn)變方向．CarB所受側(cè)向力如圖5(b)所示，規(guī)律與CarA相似，不同之處為側(cè)向力在X/L=-1至 X/L=0之間轉(zhuǎn)變方向，且 CarB所受側(cè)向力大于CarA所受側(cè)向力．為了進(jìn)行進(jìn)一步分析，將超車過(guò)程中車輛受到的側(cè)向力極大值與極小值的差定義為側(cè)向力極值差．

圖5 不同超車速度側(cè)向力變化曲線Fig. 5 Varied overtaking velocity curve of side force

分析 CarB的 3側(cè)向力極值差可得：在此位置時(shí)，工況2比在工況1的側(cè)向力極值差增大17.1%；工況 3比工況 2的側(cè)向力極值差增大 23%，工況 3比工況 1的側(cè)向力極值差增大 44.1%．?dāng)?shù)據(jù)表明相對(duì)速度變化對(duì)被超車的影響大于主超車．

3.3.2 不同超車間距時(shí)的數(shù)據(jù)分析

超車間距不同時(shí)兩車側(cè)向力的變化曲線如圖 6所示．

圖6 不同超車間距時(shí)的側(cè)向力變化曲線Fig. 6 Varied overtaking distance curve of side force

由此看出：超車間距變化時(shí)時(shí)，主超車與被超車所受側(cè)向力的變化規(guī)律與相對(duì)超車速度變化時(shí)的側(cè)向力變化規(guī)律相似．隨著超車間距的增加，主超車側(cè)向力震蕩幅度減小，側(cè)向力極值差減?。r 5比工況4的側(cè)向力極值差減小了36.3%，工況6比工況5的側(cè)向力極值差減小了36.8%，工況4的超車間距是工況 6的 1/2，工況 4的側(cè)向力極值差是工況 6的1.86倍．分析被超車的側(cè)向力極值差得出：工況5比工況4的側(cè)向力極值差減小28.8%，工況6比工況5的側(cè)向力極值差減小了 8.1%，工況 4超車間距是工況 6的 1/2，工況 4側(cè)向力極值差是工況 6的 1.39倍．改變超車間距，主超車受到的影響大于被超車.

側(cè)向力變化規(guī)律類似正弦函數(shù)，在兩車接近時(shí)先略有減少，然后增大至一個(gè)極大值，再減少至一個(gè)極小值，然后增加，基本上回到初始值[10]．

3.4 車身尺寸對(duì)超車影響

前文模擬結(jié)果表明在車距不變的條件下，被超車受到的影響大于主超車，所以改變主超車尺寸，被超車尺寸不變，研究車身尺寸對(duì)超車氣動(dòng)特性的影響．

表2 車身尺寸設(shè)計(jì)Tab. 2 Dimensional design of car body

3.4.1 超車跡線圖分析

選取工況7—工況12的X/L=-1位置的跡線圖進(jìn)行分析．跡線圖設(shè)置為：著色方式下拉框中選擇粒子變量，對(duì)不同編號(hào)粒子進(jìn)行著色處理；釋放粒子的平面選擇車身邊界與計(jì)算域入口和出口．從圖 7中工況 7—工況 9在 X/L=-1位置的超車跡線圖可以看出：隨著主超車長(zhǎng)度的增加，主超車兩側(cè)的漩渦尺寸不斷增大，而且主超車干擾側(cè)(指向被超車的一側(cè))漩渦與開(kāi)放側(cè)(指向計(jì)算域邊緣的一側(cè))漩渦的尺寸差別也越來(lái)越大，這就造成主超車兩側(cè)受力不均，使主超車側(cè)向力逐漸增大，橫擺力矩也可能由此增大；被超車開(kāi)放側(cè)漩渦尺寸隨著主超車長(zhǎng)度的增加而加大，而干擾側(cè)漩渦尺寸的差別幾乎不變，這使被超車側(cè)向力逐漸減小，橫擺力矩也可能呈現(xiàn)減小趨勢(shì)．

圖7 工況7—工況9的超車跡線圖(X/L=-1)Fig. 7 Case7-9 path of overtaking process(X/L=-1)

從圖8中工況10—工況12在X/L=-1位置的超車跡線圖可以看出：隨著主超車寬度的增加，主超車兩側(cè)的漩渦尺寸越來(lái)越大，但是主超車干擾側(cè)漩渦受到被超車干擾側(cè)漩渦的擠壓程度越來(lái)越小，相反隨著主超車寬度的增加，被超車干擾側(cè)漩渦越來(lái)越小，這就打破了被超車兩側(cè)渦的平衡，使得被超車側(cè)向力逐漸增大．觀察被超車尾流場(chǎng)也可看出，隨著主超車寬度增加，被超車尾部流場(chǎng)受到主超車渦阻的強(qiáng)烈干擾，幾乎將被超車尾流打斷，造成尾流中渦的耗散．

圖8 工況10—工況12超車跡線圖(X/L=-1)Fig. 8 Case 10-12 path of overtaking process(X/L=-1)

3.4.2 側(cè)向力數(shù)據(jù)分析

由圖 9可以看出，當(dāng)主超車與被超車長(zhǎng)度相等時(shí)，主超車側(cè)向力變化曲線與正弦函數(shù)曲線相似；主超車長(zhǎng)度增加，被超車長(zhǎng)度不變時(shí)，主超車側(cè)向力振幅加大，周期縮短，超車過(guò)程中側(cè)向力變化方向的次數(shù)增多．當(dāng)主超車長(zhǎng)度分別為 3/2L、2L時(shí)，主超車側(cè)向力極值差分別增大1%、17.4%，被超車側(cè)向力極值差分別減小21.7%，37.1%．

圖9 不同主超車長(zhǎng)度時(shí)的側(cè)向力變化曲線Fig. 9 Side force of varied length of main overtaking car

主超車長(zhǎng)度變化時(shí)，對(duì)主超車和被超車側(cè)向力極值差進(jìn)行線性回歸，得到圖 10所示線性擬合直線．通過(guò)圖10得出：隨著主超車長(zhǎng)度的增加，在超車過(guò)程中，主超車側(cè)向力極值差呈增大趨勢(shì)，被超車側(cè)向力極值差呈減小趨勢(shì)．主超車側(cè)向力與主超車長(zhǎng)度呈正相關(guān)，被超車側(cè)向力與主超車長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)．

主超車寬度度變化時(shí)的側(cè)向力極值差變化見(jiàn)圖11．由圖 11得出：主超車寬度增加，被超車寬度不變，主超車側(cè)向力振幅減小，被超車側(cè)向力振幅增大．當(dāng)主超車寬度分別為1/2W、W、3/2W時(shí)，主超車側(cè)向力極值差分別為 1440、1386、966N，呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)；被超車極值差分別為 1020、1723、2127N，呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)．

圖10 主超車長(zhǎng)度對(duì)側(cè)向力極值差的影響Fig. 10 Influence of length of main overtaking car on maximum difference of side force

圖11 不同主超車寬度時(shí)的側(cè)向力變化曲線Fig. 11 Side force of varied width of main overtaking car

對(duì)主超車和被超車側(cè)向力極值差進(jìn)行線性回歸，得到圖12線性擬合直線，通過(guò)圖12得出：在超車過(guò)程中，隨著主超車寬度的增大，主超車側(cè)向力極值差呈減小趨勢(shì)，被超車側(cè)向力極值差呈增大趨勢(shì)．主超車側(cè)向力與主超車寬度呈負(fù)相關(guān)，被超車與主超車寬度呈正相關(guān)．

圖12 主超車寬度對(duì)側(cè)向力極值差的影響Fig. 12 Influence of width of main overtaking car on maximum difference of side force

3.5 超速超車對(duì)被超車的影響

道路交通安全法規(guī)定高速公路最高限速為120km/h．現(xiàn)設(shè)定一組超速超車的模擬工況 13，主超車速度162km/h，即45m/s，被超車速度15m/s，車距2m，模擬結(jié)果如圖 13所示．超速超車情況下主超車與被超車所受側(cè)向力變化趨勢(shì)與工況 1—工況 3的側(cè)向力變化趨勢(shì)相似，但是側(cè)向力振幅明顯增大，這使車輛的操縱穩(wěn)定性有被破壞的趨勢(shì)，對(duì)公共交通安全有潛在危害．

圖13 超速超車時(shí)兩車的側(cè)向力變化曲線Fig. 13 Side force curve of both cars in overspeed overtaking

4 結(jié) 論

(1)相對(duì)超車速度增大，兩車受到的側(cè)向力變大；超車間距增加，兩車受到的側(cè)向力減小．

(2)主超車長(zhǎng)度增加，主超車側(cè)向力增大，被超車側(cè)向力減小；主超車寬度增加，主超車側(cè)向力減小，被超車側(cè)向力增大．廠家在汽車設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)合理的車長(zhǎng)與車寬，能夠降低車輛在復(fù)雜工況下的側(cè)向力，提高氣動(dòng)穩(wěn)定性．

(3)超速超車使兩車所受側(cè)向力變化更為劇烈，使車輛的操縱穩(wěn)定性有被破壞的傾向，對(duì)公共交通安全有潛在危害．

(4)實(shí)際發(fā)生超車時(shí)，主超車超出被超車時(shí)主超車駕駛員要適當(dāng)降速增距，以確保安全超車，這對(duì)于交通安全系統(tǒng)的發(fā)展有一定指導(dǎo)意義．