輪胎側偏力

輪胎側偏力是汽車在行駛過程中,由於路面的傾斜、側向風或曲線行駛時的離心力等的作用,車輪中心沿Y軸方向將作用有側向力Fy,相應地在地面上產生的地面側向反作用力FY。

基本介紹

  • 中文名:側偏力
  • 外文名:Cornering force
  • 領 域:汽車
側偏力與側偏角的關係,極限側偏力影響因素,地面切向反作用力對側偏特性的影響,

側偏力與側偏角的關係

圖1給出了一條由試驗測出的側偏力-側偏角曲線。曲線表明,側偏角不超過5°時,FY與α成線性關係。汽車正常行駛時,側向加速度不超過0.4g,側偏角不超過4°-5°,可以認為側偏角與側偏力成線性關係。FY-α曲線在α=0°處的斜率稱為側偏剛度k,由輪胎坐標系有關符號規定可知,負的側偏力產生正的側偏角,因此側偏剛度為負值(圖2)。
圖1圖1
圖2圖2

極限側偏力影響因素

在較大的側偏力時,側偏角以較大的速率增長,既FY-α曲線的斜率逐漸減小,這時輪胎在接地面處已發生部分側傾。最後,側偏力達到附著極限時,整個輪胎側滑。顯然,輪胎的最大側偏力決定於附著條件,即垂直載荷,輪胎胎面花紋、材料、結構、充氣壓力,路面的材料、結構、潮濕程度以及車輪的外傾角等。一般而言,最大的側偏力越大,汽車的極限性能越好,譬如按圓周行駛的極限側向加速度就越高。

地面切向反作用力對側偏特性的影響

實際中,在輪胎上常同時作用有側向力與切向力。由試驗得到的曲線(圖3)表明,一定側偏角下,驅動力增加時,側偏力逐漸有所減小,這是由於輪胎側向彈性有所改變的關係。當驅動力相當大時,側偏力顯著下降,因為此時接近附著極限,切向力已耗去大部分附著力,而側向能利用的附著力很少。作用有制動力時,側偏力也有相似的變化。由圖還可以看出,這組曲線的包絡線接近於一橢圓,一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與側偏力合力的極限值。
圖3圖3

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