汽车理论课件第五章
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➢ 车轮旋转轴线在地平面上的投影 线为Y轴，以向左为正方向。
X轴和Y轴的交点就是坐标系原点O。 ➢ Z轴过原点O，垂直于地平面，以
向上为正方向。
正方向标示、而非
注意：
“受力实况”P164
• 由于车轮有外倾角γ（或上下跳动），车轮平面不一定垂直于地面；
• 由于轮胎有侧偏角α，X轴未必指向车轮速度方向。
• 钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎的侧偏刚度还要大些。
➢ 相同种类的轮胎，尺寸较大的轮胎具有较高的侧偏刚度。 ➢ 降低高宽比（扁平率），轮胎的侧偏刚度会显著提高。如图5-12
高宽比—轮胎断面高与轮胎断面宽之比，即H/B 。
解读轮胎规格：
• 降低高宽比还可以提高轮胎与地面的附着能力， 车辆的驱动、制动和极限转向能力会得到提高。 “追求高性能的运动型轿车”P174
➢ 在同一FZ作用下， FX和FY之间服从附 着椭圆关系。
➢ 由A到B，对应滑动率s的增大， FX和 FY的变动规律符合第四章的结论。
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17
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
6.行驶速度
➢ 在正常车速范围内时，速度的变 化对轮胎侧偏特性的影响很小。
➢ 车速很高时，侧偏刚度随着车速 的升高而下降，尤其是侧偏角较 大时。 这并不是行驶速度本身造成的，
L
P165
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6
§5-1 概述
上述 “理想刚性”条件，有些是不符合实际的。汽车系统存在
一些实际特性，使得：
②
① 各车轮的实际指向（即轮胎坐标 系的X轴）并不总是与各自的 “名义指向”完全重合；
② 各车轮的实际行驶方向也并不一 定沿着其轮胎坐标系的X轴方向。
车轴 实际指向
➢ 在侧偏特性曲线的初段、即侧偏 角α较小的区域， 侧偏力FY与侧 偏角α具有良好的线性关系。
➢ 定义：侧偏特性曲线初段的斜率，
为侧偏刚度，符号记为k（k值的
确定方法，自阅P169-170）。于是
侧偏特性表达为FY = kα，k为负值。
➢ 一般希望k的绝对值尽量高些，这 有利于提高汽车的操纵稳定性。
➢ A1以A0为“转轴”落地时，不会 落在A0的正前方，而是朝FY的反方 向偏移一段距离，即A1’。同理… A0 、A1 ’、A2 ’…各点连线就是轮胎
接地印迹中心线aa，其指向就是轮胎 的实际速度方向v。
于是得到：轮胎的侧偏角是轮胎
发生侧偏时的实际速度方向与车轮平 面所指方向的夹角。即图中α。
地面侧向力总是伴随着侧偏角产
∴本章讲述的汽车的操纵稳定性，主要是基于开路系统模型。
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3
§5-1 概述
2.主观评价法与客观评价法 P162-163 导读
本课程侧重于理论分析，通过建立汽车的性能指标与结构参 数之间的数学模型（通常是动力学方程）来研究汽车的使用性能， 主要采取的是客观评价法。
四、理想的汽车转向运动关系
1
§5-1 概述
定义的条件解读P158： “驾驶者不感到过分紧张和疲劳”这一条件，实际上指的是汽 车操纵的轻便性和可知性问题。 另外还应该注意到“不过分降低车速”这一重要条件。
课后阅读：操纵稳定性的其他定义P158
二、评价指标体系
动力性、燃油经济性、制动性的评价指标？ 由“良好操纵稳定性”的感性体验自阅P158-159可见，汽车操纵 稳定性的评价体系是比较繁杂的。 课后阅读并了解表5-1。
面与使用条件有关。使用条件包括充气压力、行驶速度、轮胎与
地面间的纵向力和法向力、车轮外倾角以及路面条件等。
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12
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
1.轮胎结构 轮胎的种类、结构型式和尺寸参数等对侧偏特性都有影响。
➢ 子午线轮胎的接地面较宽，侧偏刚度比斜交轮胎大。如图5-11
实际行驶 方向
① 名义指向
正是由于这些实际特性的存在，才使得汽车的操纵稳定性研究 比“理想刚性”模型复杂得多。
在这些实际特性中，最重要的是弹性轮胎的侧偏特性，它是研 究汽车操纵稳定性的基础。
§5-1 概述
结束
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7
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
第五章 汽车的操纵稳定性
生的，故又称地面侧向力FY为侧偏力。
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快进
请辨析此例中侧 偏力FY与侧偏角α 的符号，二者的 异同。P168
9
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
二、轮胎的侧偏特性
轮胎的侧偏特性包括：侧偏力与侧偏角的关系，以及回正力 矩与侧偏角的关系。 1.侧偏力与侧偏角的关系
侧偏特性主要指的就是侧偏力与侧偏角的函数关系 FY =f (α)。
§5-1 概述
第五章 汽车的操纵稳定性
第一节 概述
一、基本概念和主要研究内容 前几章的研究属于汽车的“纵向动力学”；本章重点在于侧向。
汽车的操纵稳定性，实际上包括了操纵性和稳定性两方面问题： ➢ 操纵性—根据道路、地形和交通状况等限制，汽车确切地响应驾
驶人的意图，按照驾驶人通过操纵机构所给定的方向行驶的能力。 “想去哪里就去哪里”的能力。 ➢ 稳定性—汽车在行驶过程中抵抗各种意图改变其行驶方向的外界 干扰，并保持稳定行驶而不致发生失控、侧滑或侧翻的能力。 “不想去哪里就不去哪里”的能力。
1.坐标系 （1）车辆坐标系，如图0-1所示。
操纵稳定性的研究，比较 重视侧向和横摆运动。
车辆坐标系： 原点固结于汽
车质心的右手系。 以向前、向左、
向上为正方向。
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4
§5-1 概述
（2）车轮（轮胎P164）坐标系 称垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面为车轮平面。
➢ 车轮平面与地平面的交线为车轮 坐标系的X轴，以向前为正方向。
①无侧滑
②有侧滑
8
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
对于具有实际机械特性的弹性轮胎来说，即使地面侧向力没有 达到附着极限，其行驶方向也会偏离车轮平面的指向，这就是轮胎 的侧偏现象。
➢ 弹性轮胎在FY和Fy作用下，胎体发 生侧向“扭动”（无论是否滚动）。
➢ 滚动时，胎面中心线上接地点依次 为A0、A1、A2 …
车轮的“名义指向”：前轮方向遵从转向盘转角，后轮朝正前方。P165
运动学分析
前、后轮
理想刚 前、后轮
“名义指向” 性汽车 行驶方向
汽车行 驶方向
“理想刚性”的运动学结论：
给定轴距等整体尺寸参数，汽
车的运动姿态和行驶方向，就唯一
的取决于前轮转角、即驾驶人给定
的转向盘转角。
例如，转弯半径
R L tan
刚性车轮受到轮心侧向力Fy和地面侧向力FY： ①FY不超过车轮与地面间的侧向附着极限， 车轮无侧滑，车轮速度指向车轮平面cc方向；
②对FY的需求超过车轮与地面间的侧向附着 极限P167，车轮侧滑，车轮速度方向与车轮平
面cc方向存在差异。
FY
FY
思考： FY和Fy哪个“先有”？相等吗？P166
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本章教学重点： ➢ 稳态响应特性 ➢ 转向盘角阶跃输入下的瞬态响应特性 ➢ 横摆角速度的频率响应特性等
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2
§5-1 概述
三、控制系统模型和性能评价方法
1.开路与闭路系统 将汽车操纵稳定性的研究，看做一个控制系统问题：
操纵稳定性研究的一 个重要任务，是建立 汽车模型，其中最重 要的元件是轮胎。 P161-162 导读 “闭路系统”与“开路系统”的主要区别在于是否考虑反馈。 闭路系统模型更真实，效果更好；同时也更复杂。
二者综合起来，得到汽车的操纵稳定性：在驾驶人不感到过分 紧张和疲劳、同时不过分降低车速的条件下，汽车遵循驾驶人通过 转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，抵抗 该干扰而稳定行驶的能力（“稳定行驶”包括直线行驶，或者是按 驾驶员预期的路径做稳定的曲线运动）。
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较简略的“附着圆”理论：两者极限值之间遵循着“合力矢
量相等”的原则，即
F2 Xmax
F2 Ymax
F2 Hmax
进一步研究得到“附着椭圆”：各条等α值曲线的包络线。
附着椭圆
Hale Waihona Puke 附着圆重要推论：对应于相同的α值，随着FX的增大， FY有所减小。
换言之，在确定FY的前提下增大FX ，就需要更大的α。 地面纵向力对回正力矩也有影响。图5-18
对称形成的。
微元弹性体
接地区的侧向力学特性
➢ 将轮胎接地区的弹性
材料视作一系列微元
弹性体；
➢ 在附着极限内，地面
侧向力与变形成正比； 无侧偏 ➢ 达到附着极限后，地
小侧偏
大侧偏
很大侧偏
面侧向力“饱和”。
快进
轮胎侧偏时，接地区的侧向变形“前小后大”，故地面侧向力分布
也成“前小后大”，其合力FY的作用线相对于轮胎接地印迹中心偏后e， 称为轮胎拖距。TZ =FY e即回正力矩。TZ与α同号。 前轮与后轮 P172导读
➢ 地面法向力对于轮胎的回正力矩 也有影响。相同侧偏角下的回正 力矩（亦即“回正刚度”P172） 随着地面法向力的增大而增大。
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15
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
4.地面纵向力
车辆处于转弯-制动或转弯-加速的联合工况时，地面施加于轮胎
接地印迹内的切向合力FH可分解为纵向力FX和侧偏力FY。受附着条件 的限制，FH的数值是有限的，FX和FY之间必然存在此消彼长的关系。
➢ 经验：侧偏特性的线性范围是侧 偏角不超过3°~5°，对于正常行
驶的汽车，对应的侧向加速度大
致在0.3g~0.4g以下。
某轮胎在给定条件P169下 的侧偏特性曲线
“感性算例”P170导读
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10
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
2.回正力矩与侧偏角的关系
回正力矩是由于轮胎接地印迹内地面侧向作用力的纵向分布不
沿轮胎坐标系三根坐标轴的力和绕三根坐标轴的力矩，常被称作
轮胎六分力。（在动力学研究中，六分力指的是轮胎与地面之间的 相互作用。例如，TY指的是滚动阻力偶矩、而不是驱动转矩。）
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5
§5-1 概述
2.理性刚性汽车的转向运动关系
“理想刚性”，是指：
➢ 除车轮可以滚动、前轮可以绕主销偏转外，整辆汽车视作刚体； ➢ 前轮转角与转向盘转角之间存在确定的一一映射关系； ➢ 前、后轴相互平行，都垂直于车辆坐标系的x轴，后轮均垂直于后轴； ➢ 汽车转向时左、右前轮的转角，完全符合理想的阿克曼转向关系； ➢ 所有车轮沿着自身坐标系的X轴方向运动，都具有足够的侧向附着能力。
而是因为高速行驶必然意味着很大 的地面纵向力，影响了轮胎的侧向 附着能力。
第二节 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
轮胎的侧偏特性，主要指的是弹性轮胎发生侧偏现象时，侧 偏力和侧偏角之间的关系，广义而言，也包括侧偏时轮胎受到的 回正力矩等问题。
一、弹性轮胎的侧偏现象
研究车轮与地面之间存在侧向作用力FY时，车轮的运动表现。 轮先心看作较用简力单F的y是刚内性力车，轮应：重点关注地面侧向力FY 。
图5-10趋势下页：α不大时， TZ与α基本成正比；α较大时，接地区后 部侧向力达到附着极限，FY增速降低而e减小，故TZ随α增速放缓； α继续 增大， TZ减小、乃至变为负值。 “路感” P173导读
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11
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
三、轮胎侧偏特性的影响因素
轮胎的侧偏特性，就是FY-α关系 和 TZ-α关系。 这些特性，一方面取决于轮胎自身的结构设计因素，另一方
快进
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16
§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
5.纵向、侧向（侧偏）和法向的联合作用
当汽车处在转弯-加速或转弯-制动工况时，各轮胎的三向受力
FX 、FY和FZ都在动态变化。 综合3.和4.部分的结论，可得：
固定α =4°
➢ 随着地面法向力FZ的增大，侧偏力FY 和纵向力FX的数值都增大。
• 较低的高宽比会导致轮胎的缓冲和包容性能变差， 胎体的强度和抗穿刺能力也有所降低。 “重视在坏路和无路地带通过能力的车辆”P174
➢ 轮胎结构对回正力矩也有影响。在同样的侧偏角下，尺寸大的 轮胎的回正力矩较大，子午线轮胎的回正力矩比斜交轮胎的大。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
2.充气压力
➢ 随着充气压力的提高，轮胎的 侧偏刚度增大，但气压升高到 一定程度后，侧偏刚度趋于稳 定值而不再变化。
➢ 随着充气压力的下降，轮胎 接地印迹变长，相同侧偏角
下的拖距显著增大，使得回 正力矩增大。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
3.地面法向力（垂直载荷） 侧偏刚度（绝对值）与地面法向力之间存在一种凸函数关系。 快进
X轴和Y轴的交点就是坐标系原点O。 ➢ Z轴过原点O，垂直于地平面，以
向上为正方向。
正方向标示、而非
注意：
“受力实况”P164
• 由于车轮有外倾角γ（或上下跳动），车轮平面不一定垂直于地面；
• 由于轮胎有侧偏角α，X轴未必指向车轮速度方向。
• 钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎的侧偏刚度还要大些。
➢ 相同种类的轮胎，尺寸较大的轮胎具有较高的侧偏刚度。 ➢ 降低高宽比（扁平率），轮胎的侧偏刚度会显著提高。如图5-12
高宽比—轮胎断面高与轮胎断面宽之比，即H/B 。
解读轮胎规格：
• 降低高宽比还可以提高轮胎与地面的附着能力， 车辆的驱动、制动和极限转向能力会得到提高。 “追求高性能的运动型轿车”P174
➢ 在同一FZ作用下， FX和FY之间服从附 着椭圆关系。
➢ 由A到B，对应滑动率s的增大， FX和 FY的变动规律符合第四章的结论。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
6.行驶速度
➢ 在正常车速范围内时，速度的变 化对轮胎侧偏特性的影响很小。
➢ 车速很高时，侧偏刚度随着车速 的升高而下降，尤其是侧偏角较 大时。 这并不是行驶速度本身造成的，
L
P165
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§5-1 概述
上述 “理想刚性”条件，有些是不符合实际的。汽车系统存在
一些实际特性，使得：
②
① 各车轮的实际指向（即轮胎坐标 系的X轴）并不总是与各自的 “名义指向”完全重合；
② 各车轮的实际行驶方向也并不一 定沿着其轮胎坐标系的X轴方向。
车轴 实际指向
➢ 在侧偏特性曲线的初段、即侧偏 角α较小的区域， 侧偏力FY与侧 偏角α具有良好的线性关系。
➢ 定义：侧偏特性曲线初段的斜率，
为侧偏刚度，符号记为k（k值的
确定方法，自阅P169-170）。于是
侧偏特性表达为FY = kα，k为负值。
➢ 一般希望k的绝对值尽量高些，这 有利于提高汽车的操纵稳定性。
➢ A1以A0为“转轴”落地时，不会 落在A0的正前方，而是朝FY的反方 向偏移一段距离，即A1’。同理… A0 、A1 ’、A2 ’…各点连线就是轮胎
接地印迹中心线aa，其指向就是轮胎 的实际速度方向v。
于是得到：轮胎的侧偏角是轮胎
发生侧偏时的实际速度方向与车轮平 面所指方向的夹角。即图中α。
地面侧向力总是伴随着侧偏角产
∴本章讲述的汽车的操纵稳定性，主要是基于开路系统模型。
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§5-1 概述
2.主观评价法与客观评价法 P162-163 导读
本课程侧重于理论分析，通过建立汽车的性能指标与结构参 数之间的数学模型（通常是动力学方程）来研究汽车的使用性能， 主要采取的是客观评价法。
四、理想的汽车转向运动关系
1
§5-1 概述
定义的条件解读P158： “驾驶者不感到过分紧张和疲劳”这一条件，实际上指的是汽 车操纵的轻便性和可知性问题。 另外还应该注意到“不过分降低车速”这一重要条件。
课后阅读：操纵稳定性的其他定义P158
二、评价指标体系
动力性、燃油经济性、制动性的评价指标？ 由“良好操纵稳定性”的感性体验自阅P158-159可见，汽车操纵 稳定性的评价体系是比较繁杂的。 课后阅读并了解表5-1。
面与使用条件有关。使用条件包括充气压力、行驶速度、轮胎与
地面间的纵向力和法向力、车轮外倾角以及路面条件等。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
1.轮胎结构 轮胎的种类、结构型式和尺寸参数等对侧偏特性都有影响。
➢ 子午线轮胎的接地面较宽，侧偏刚度比斜交轮胎大。如图5-11
实际行驶 方向
① 名义指向
正是由于这些实际特性的存在，才使得汽车的操纵稳定性研究 比“理想刚性”模型复杂得多。
在这些实际特性中，最重要的是弹性轮胎的侧偏特性，它是研 究汽车操纵稳定性的基础。
§5-1 概述
结束
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
第五章 汽车的操纵稳定性
生的，故又称地面侧向力FY为侧偏力。
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快进
请辨析此例中侧 偏力FY与侧偏角α 的符号，二者的 异同。P168
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
二、轮胎的侧偏特性
轮胎的侧偏特性包括：侧偏力与侧偏角的关系，以及回正力 矩与侧偏角的关系。 1.侧偏力与侧偏角的关系
侧偏特性主要指的就是侧偏力与侧偏角的函数关系 FY =f (α)。
§5-1 概述
第五章 汽车的操纵稳定性
第一节 概述
一、基本概念和主要研究内容 前几章的研究属于汽车的“纵向动力学”；本章重点在于侧向。
汽车的操纵稳定性，实际上包括了操纵性和稳定性两方面问题： ➢ 操纵性—根据道路、地形和交通状况等限制，汽车确切地响应驾
驶人的意图，按照驾驶人通过操纵机构所给定的方向行驶的能力。 “想去哪里就去哪里”的能力。 ➢ 稳定性—汽车在行驶过程中抵抗各种意图改变其行驶方向的外界 干扰，并保持稳定行驶而不致发生失控、侧滑或侧翻的能力。 “不想去哪里就不去哪里”的能力。
1.坐标系 （1）车辆坐标系，如图0-1所示。
操纵稳定性的研究，比较 重视侧向和横摆运动。
车辆坐标系： 原点固结于汽
车质心的右手系。 以向前、向左、
向上为正方向。
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§5-1 概述
（2）车轮（轮胎P164）坐标系 称垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面为车轮平面。
➢ 车轮平面与地平面的交线为车轮 坐标系的X轴，以向前为正方向。
①无侧滑
②有侧滑
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
对于具有实际机械特性的弹性轮胎来说，即使地面侧向力没有 达到附着极限，其行驶方向也会偏离车轮平面的指向，这就是轮胎 的侧偏现象。
➢ 弹性轮胎在FY和Fy作用下，胎体发 生侧向“扭动”（无论是否滚动）。
➢ 滚动时，胎面中心线上接地点依次 为A0、A1、A2 …
车轮的“名义指向”：前轮方向遵从转向盘转角，后轮朝正前方。P165
运动学分析
前、后轮
理想刚 前、后轮
“名义指向” 性汽车 行驶方向
汽车行 驶方向
“理想刚性”的运动学结论：
给定轴距等整体尺寸参数，汽
车的运动姿态和行驶方向，就唯一
的取决于前轮转角、即驾驶人给定
的转向盘转角。
例如，转弯半径
R L tan
刚性车轮受到轮心侧向力Fy和地面侧向力FY： ①FY不超过车轮与地面间的侧向附着极限， 车轮无侧滑，车轮速度指向车轮平面cc方向；
②对FY的需求超过车轮与地面间的侧向附着 极限P167，车轮侧滑，车轮速度方向与车轮平
面cc方向存在差异。
FY
FY
思考： FY和Fy哪个“先有”？相等吗？P166
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本章教学重点： ➢ 稳态响应特性 ➢ 转向盘角阶跃输入下的瞬态响应特性 ➢ 横摆角速度的频率响应特性等
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2
§5-1 概述
三、控制系统模型和性能评价方法
1.开路与闭路系统 将汽车操纵稳定性的研究，看做一个控制系统问题：
操纵稳定性研究的一 个重要任务，是建立 汽车模型，其中最重 要的元件是轮胎。 P161-162 导读 “闭路系统”与“开路系统”的主要区别在于是否考虑反馈。 闭路系统模型更真实，效果更好；同时也更复杂。
二者综合起来，得到汽车的操纵稳定性：在驾驶人不感到过分 紧张和疲劳、同时不过分降低车速的条件下，汽车遵循驾驶人通过 转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，抵抗 该干扰而稳定行驶的能力（“稳定行驶”包括直线行驶，或者是按 驾驶员预期的路径做稳定的曲线运动）。
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较简略的“附着圆”理论：两者极限值之间遵循着“合力矢
量相等”的原则，即
F2 Xmax
F2 Ymax
F2 Hmax
进一步研究得到“附着椭圆”：各条等α值曲线的包络线。
附着椭圆
Hale Waihona Puke 附着圆重要推论：对应于相同的α值，随着FX的增大， FY有所减小。
换言之，在确定FY的前提下增大FX ，就需要更大的α。 地面纵向力对回正力矩也有影响。图5-18
对称形成的。
微元弹性体
接地区的侧向力学特性
➢ 将轮胎接地区的弹性
材料视作一系列微元
弹性体；
➢ 在附着极限内，地面
侧向力与变形成正比； 无侧偏 ➢ 达到附着极限后，地
小侧偏
大侧偏
很大侧偏
面侧向力“饱和”。
快进
轮胎侧偏时，接地区的侧向变形“前小后大”，故地面侧向力分布
也成“前小后大”，其合力FY的作用线相对于轮胎接地印迹中心偏后e， 称为轮胎拖距。TZ =FY e即回正力矩。TZ与α同号。 前轮与后轮 P172导读
➢ 地面法向力对于轮胎的回正力矩 也有影响。相同侧偏角下的回正 力矩（亦即“回正刚度”P172） 随着地面法向力的增大而增大。
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4.地面纵向力
车辆处于转弯-制动或转弯-加速的联合工况时，地面施加于轮胎
接地印迹内的切向合力FH可分解为纵向力FX和侧偏力FY。受附着条件 的限制，FH的数值是有限的，FX和FY之间必然存在此消彼长的关系。
➢ 经验：侧偏特性的线性范围是侧 偏角不超过3°~5°，对于正常行
驶的汽车，对应的侧向加速度大
致在0.3g~0.4g以下。
某轮胎在给定条件P169下 的侧偏特性曲线
“感性算例”P170导读
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
2.回正力矩与侧偏角的关系
回正力矩是由于轮胎接地印迹内地面侧向作用力的纵向分布不
沿轮胎坐标系三根坐标轴的力和绕三根坐标轴的力矩，常被称作
轮胎六分力。（在动力学研究中，六分力指的是轮胎与地面之间的 相互作用。例如，TY指的是滚动阻力偶矩、而不是驱动转矩。）
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§5-1 概述
2.理性刚性汽车的转向运动关系
“理想刚性”，是指：
➢ 除车轮可以滚动、前轮可以绕主销偏转外，整辆汽车视作刚体； ➢ 前轮转角与转向盘转角之间存在确定的一一映射关系； ➢ 前、后轴相互平行，都垂直于车辆坐标系的x轴，后轮均垂直于后轴； ➢ 汽车转向时左、右前轮的转角，完全符合理想的阿克曼转向关系； ➢ 所有车轮沿着自身坐标系的X轴方向运动，都具有足够的侧向附着能力。
而是因为高速行驶必然意味着很大 的地面纵向力，影响了轮胎的侧向 附着能力。
第二节 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
轮胎的侧偏特性，主要指的是弹性轮胎发生侧偏现象时，侧 偏力和侧偏角之间的关系，广义而言，也包括侧偏时轮胎受到的 回正力矩等问题。
一、弹性轮胎的侧偏现象
研究车轮与地面之间存在侧向作用力FY时，车轮的运动表现。 轮先心看作较用简力单F的y是刚内性力车，轮应：重点关注地面侧向力FY 。
图5-10趋势下页：α不大时， TZ与α基本成正比；α较大时，接地区后 部侧向力达到附着极限，FY增速降低而e减小，故TZ随α增速放缓； α继续 增大， TZ减小、乃至变为负值。 “路感” P173导读
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
三、轮胎侧偏特性的影响因素
轮胎的侧偏特性，就是FY-α关系 和 TZ-α关系。 这些特性，一方面取决于轮胎自身的结构设计因素，另一方
快进
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
5.纵向、侧向（侧偏）和法向的联合作用
当汽车处在转弯-加速或转弯-制动工况时，各轮胎的三向受力
FX 、FY和FZ都在动态变化。 综合3.和4.部分的结论，可得：
固定α =4°
➢ 随着地面法向力FZ的增大，侧偏力FY 和纵向力FX的数值都增大。
• 较低的高宽比会导致轮胎的缓冲和包容性能变差， 胎体的强度和抗穿刺能力也有所降低。 “重视在坏路和无路地带通过能力的车辆”P174
➢ 轮胎结构对回正力矩也有影响。在同样的侧偏角下，尺寸大的 轮胎的回正力矩较大，子午线轮胎的回正力矩比斜交轮胎的大。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
2.充气压力
➢ 随着充气压力的提高，轮胎的 侧偏刚度增大，但气压升高到 一定程度后，侧偏刚度趋于稳 定值而不再变化。
➢ 随着充气压力的下降，轮胎 接地印迹变长，相同侧偏角
下的拖距显著增大，使得回 正力矩增大。
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§5-2 轮胎的侧偏现象与侧偏特性
3.地面法向力（垂直载荷） 侧偏刚度（绝对值）与地面法向力之间存在一种凸函数关系。 快进