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汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。
影响汽车行驶稳定性的因素主要有汽车本身的结构参数、驾驶员的操作技术以及道路与环境等外部因素的作用。
一、汽车行驶的纵向稳定性
图2-10为汽车等速上坡受力图，惯性阻力为零，因车速低可略去空气阻力和滚动阻力。图中G为汽车总重力，α为坡道倾角，hg为重心高度，Z1和Z2为作用在前、后轮上的法向反作用力,X1和X2为作用在前、后轮上的切向反作用力，L为汽车轴距，l1和l2为汽车重心至前、后轴的距离，O点为汽车重心，O1和02为前、后轮与路面接触点。
1．纵向倾覆
产生纵向倾覆的临界状态是汽车前轮法向反作用力Z1为零，此时，汽车可能绕02点发生倾覆现象，对O2点取矩并让Z1=0，得
Gl2cosα0- Ghgsinα0=0
式中：α0——Z1为零时极限坡道倾角；
i0——Z1为零时道路的纵坡度。
当坡道倾角α≥α0（或道路纵坡i≥i0）时，汽车可能发生纵向倾覆。由式（2-30）可知，纵向倾覆的稳定性主要与汽车重心至后轴的距离l2和重心高度hg有关。l2愈大，hg愈低，纵向稳定性愈好。
2．纵向滑移
对后轮驱动的汽车，根据附着条件，驱动轮不产生滑移的临界状态是
Gsinαj＝jGk
因为sinαj » tgαj » ij，则
ij = tgαj =
式中：αj ——产生纵向滑移临界状态时坡道倾角；
ij ——产生纵向滑移临界状态时道路纵坡度，其它符号意义同前。
当坡道倾角α≥αj（或道路纵坡度i≥ij）时，汽车可能产生纵向滑移。ij的大小主要取决于驱动轮荷载Gk与汽车总重力G的比值以及附着系数j值，详见式（2-15）和表2-5。
3．纵向稳定性的保证
分析式（2-30）和（2-31），一般 接近于1，而 远远小于1，所以
i < i0
也就是说，汽车在坡道上行驶时，在发生纵向倾覆之前，首先发生纵向滑移现象。为保证汽车行驶的纵向稳定性，道路设计应满足不产生纵向滑移为条件，这样，也就避免了汽车的纵向倾覆现象出现。所以，汽车行驶时纵向稳定性的条件为
只要设计的道路纵坡度i满足上式条件，当汽车满载时一般都能保证纵向行驶的稳定性。但在运输中装载过高时，由于重心高度hg的增大而破坏纵向稳定性条件，所以，应对汽车装载高度有所限制。
二、汽车行驶的横向稳定性
1．汽车在平曲线上行驶时力的平衡
汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽车的重心，方向水平背离圆心。一定质量的汽车其离心力大小与行驶速度平方成正比，而与平曲线半径成反比，计算公式为
式中：F——离心力（N）；
R——平曲线半径（m）；
v——汽车行驶速度（m/s）。
离心力对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大，它可能使汽车向外侧滑移或倾覆。为了减小离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲线上路面做成外侧高、内侧低呈单向横坡的形式，称为横向超高。如图2-11所示，汽车行驶在具有超高的平曲线上时，其车重的水平分力可以抵消一部分离心力的作用，其余部分由汽车轮胎与路面之间的横向摩阻力与之平衡。
将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横向力X和垂直于路面的竖向力Y，即
由于路面横向倾角α一般很小，则sinα≈tgα=ih，cosα≈1，其中ih称为横向超高坡度（简称超高率），所以
横向力X是汽车行驶的不稳定因素，竖向力是稳定因素。就横向力而言，只从其值的大小是无法反映不同重量汽车的稳定程度。例如5kN的横向力若作用在小汽车上，可能使其产生横向倾覆的危险，而作用在重型载重汽车上则可能是安全的。于是采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车重的横向力，即
将车速v(m/s)化成V（km／h），则
式中：R——平曲线半径（m）；
F——横向力系数；
V——行车速度(km／h)；
ih——横向超高坡度。
式（2-33）表达了横向力系数与车速、平曲线半径及超高之间的关系.μ值愈大，汽车在平曲线上的稳定性愈差。此式对确定平曲线半径、超高率以及评价汽车在平曲线上行驶时的安全性和舒适性有十分重要的意义。
2.横向倾覆条件分析
汽车在具有超高的平曲线上行驶时，由于横向力的作用，可能使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆的危险，为使汽车不产生倾覆，必须使倾覆力矩小于或等于稳定力矩。即
因Fih比G小得多，可略去不计，则
式中：b——汽车轮距（m）；
hg——汽车重心高度（m）。
将式（2-34）代人式(2-33)并整理，得
利用此式可计算汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V。
3.横向滑移条件分析
汽车在平曲线上行驶时，因横向力的存在，可能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。为使汽车不产生横向滑移，必须使横向力小于或等于轮胎和路面之间的横向附着力，即
式中： 一横向附着系数，一般 ＝（0.6～0.7） ， 值详见表2-5。
将式（2-36）代人式（2-33）并整理，得
利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横向滑移的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V。
4．横向稳定性的保证
由式（2-34）和式（2-36）可知，汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ值的大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般 ，即 ，而 ，所以 。也就是汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，在道路设计中应保证不产生横向倾覆的稳定性。只要设计采用的μ值满足式（2-36）条件，一般在满载情况下能够保证横向行车的稳定性。但装载过高时可能发生倾覆现象。
三、汽车行驶的纵横组合向稳定性
汽车行驶在具有一定的小半径平曲线上时，较直线上增加了一项弯道阻力。对上述的汽车耗费的功率增加，使行车速度降低。对下坡的汽车有沿纵横组合的合成坡度方向倾斜、滑移和装载偏重的可能，这对汽车的行驶是危险的。为此，对合成坡度的最大值应加以限制，以利于行车的稳定性。
如图2-12，汽车行驶在纵坡为I(tgα)和超高横坡为ih（tgβ）的下坡路段上，作用在前轴上荷载W1为
离心力F分配在前轴上的荷载W2为
因倾角 和 很小，则前轴总荷载∑W为
在平直路段上，作用于前轴的荷载W'为
在有平曲线的坡道上，前轴荷载增量与W的比值为
对载重汽车，一般hg/l2≈1，则
在直坡道上ih≈0则I=i。即汽车沿直坡道下坡时，前轴荷载增量与在平直路段前轴荷载的比率等于该路段的纵坡度。在曲线上如果也以直线上相同大小的最大纵坡imax作为控制，则有下式成立
将v（m/s）化成V（km/h）并整理，得
此式即为汽车沿纵横组合方向的稳定条件，也是最大纵坡在平曲线上的折减条件。
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