理论力学-汽车漂移方式原地调头的力学分析
漂移原理
漂移1
汽车漂移
漂移产生的条件：
后轮失去大部分（或者全部） 抓地力，同时前轮要能保持抓地 力（最多只能失去小部分，最好 当然是获得额外的抓地力了）， 这时只要前轮有一定的横向力， 车就甩尾，便会产生漂移。 漂移实际上是后轴侧滑的一 种表现。
图2 后轴侧滑情形
后轴侧滑的原理
汽车制动时发生侧滑现象除了与汽车本身的技术状况有关外还和道路的条件及气候有关在雨天下雪等气候下使地面的附着系数降低车辆的地面附着力下降也容易使车辆产生侧滑
2010.12.3
汽车漂移
什么是漂移
漂移(drift,drifting)是赛车术 语，指让车头的指向与车身实 际运动方向之间产生较大的夹 角，使车身侧滑过弯的系列操 作。其目的是为了克制过弯时 的转向不足，一般只是用在拉 力赛中，增加了赛车运动的观 赏性。
a 刚体平面运动微分方程： （1） b （2） （3） 前轴地面侧向力反力对C点的矩增 大了汽车角速度，加剧了后轴侧滑。
后轮抱死拖滑
汽车弯道行驶时的侧滑
发生侧滑的影响因素
发生侧滑的临界状态：
（1）
N O
（2） （3）
G （4）
若汽车后轮比前轮提前一定时间先抱死 拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微 的侧向力下就会发生侧滑，路面越滑、汽 车制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越 剧烈。
从理论上来讲，汽车在紧急制动时，经常会出现某一轴 的侧滑，发生的侧滑与车辆大小及汽车承载有关，载重 汽车满载时由于后轴载荷远大于前轴载荷，后轮制动器 的制动力大于前轮；而空载时因后轴载荷大大减轻，车 轮的附着力大大减少，但后轮制动力未变，以致后轴车 轮抱死，产生侧滑。小轿车的行驶速度快，在紧急制动 时后轴的载荷前移，使后轮的附着力减少，因而后轴车 轮也容易抱死（如果未加装ABS防抱死刹车装置的话） 产生侧滑。汽车行驶时最危险的现象是在高速制动时后 轴发生侧滑 ，这时汽车常发生不规则的急剧回转运动， 使之部分或者完全地失去操纵。
漂移的物理原理
漂移的物理原理漂移是一种极具视觉冲击力的驾驶技术，其背后隐藏着复杂的物理原理。
本文将从力学和动力学的角度，揭示漂移背后的科学道理。
漂移是指在高速行驶中，驾驶员通过控制车辆的转向和加速，使后轮失去抓地力，并引发车辆在弯道中横向滑行的现象。
要想理解漂移的物理原理，首先需要了解力学中的两个重要概念：摩擦力和惯性力。
摩擦力是指两个物体之间由于相互接触而产生的抵抗相对滑动的力。
而在漂移过程中，摩擦力发挥着至关重要的作用。
当驾驶员向右转动方向盘时，车辆的前轮会向右转，此时前轮与地面之间的摩擦力会产生一个向右的力，使车辆产生向右的向心力。
与此同时，车辆的后轮会因为向右转的惯性而继续向前滑动，此时后轮与地面之间的摩擦力同样会产生一个向右的力，但由于车辆的横向滑动，后轮与地面之间的摩擦力会减小，从而使得后轮的向心力小于前轮的向心力。
在漂移过程中，为了保持车辆的平衡，驾驶员需要通过加速来增加车辆的向前的惯性力。
这样一来，车辆前轮和后轮之间的摩擦力差距就会更大，后轮的向心力更小，从而使得车辆的后部产生一个向外的力，促使车辆向外滑行。
除了摩擦力和向心力，还有一个关键的物理概念需要考虑，那就是动量守恒。
动量是物体运动时的物理量，它等于物体的质量乘以速度。
在漂移过程中，车辆的前轮和后轮都会受到驾驶员的操控，产生一个横向的速度差。
根据动量守恒定律，当车辆的前轮向右转动时，车辆的后轮会产生向左的速度差，从而使得车辆整体的横向速度保持不变。
通过对漂移的物理原理的分析，我们可以得出以下结论：漂移的实质是通过控制车辆的转向和加速，使车辆的前轮和后轮之间产生不同的向心力和摩擦力，从而使车辆在弯道中产生横向滑行的现象。
漂移需要驾驶员具备精准的操控技术和对车辆动力学的深入理解，同时也需要具备良好的反应速度和判断力。
尽管漂移在一定程度上可以给驾驶员带来刺激和乐趣，但同时也存在一定的安全隐患。
漂移过程中，车辆失去了对地面的牢固抓地，操控难度大大增加，一旦操作不当就会导致车辆失控和事故发生。
汽车原地掉头原理
汽车原地掉头原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠汽车原地掉头这事儿。
你想想，汽车在路上跑着，突然要掉个头，这得多神奇呀！就好像一个人在走，突然能转过身来朝反方向走一样。
汽车原地掉头，其实就像是一场精彩的表演。
那四个轮子就像是舞者的脚，得配合得恰到好处才行嘞。
一般来说，汽车要原地掉头，得有足够的空间。
这就好比你要在一个小房间里转身，肯定没有在大广场上那么容易呀。
要是空间太小，那可就费劲咯。
那汽车是怎么做到原地掉头的呢？这就得靠它的转向系统啦。
就好像人的胳膊能转动一样，汽车的轮子也能通过转向系统改变方向。
有些车呢，还有特殊的功能来帮助原地掉头。
比如说四驱系统，这就像是给汽车穿上了一双超级厉害的鞋子，能让它在各种路面上都稳稳的。
咱再打个比方，汽车原地掉头就像是一艘船在海上掉头一样。
得小心翼翼地调整方向，不能一下子太猛，不然可就翻船啦！
你说这汽车原地掉头是不是挺有意思的？要是你在路上看到一辆车帅气地原地掉头，是不是会忍不住多看两眼？
而且哦，学会了汽车原地掉头的原理，咱以后开车遇到要掉头的地方就心里有底啦。
知道该怎么操作，怎么控制速度和方向，就像掌握了一门小技巧一样。
哎呀呀，这汽车原地掉头，不就是科技和机械的完美结合嘛！它让我们的出行更加方便、灵活，能去到我们想去的地方。
总之呢，汽车原地掉头这事儿，看似简单，实则蕴含着很多学问和技巧。
咱可得好好琢磨琢磨，这样开车的时候才能更得心应手呀！。
从力学角度分析车辆某些实际问题
首先介绍文章中提到的几种车子:目前常见的汽车,主要有两轮驱动和四轮驱动,其中,前轮驱动指汽车设计中,发动机只驱动一对前轮的动力分配方式,即只有前轮是主动轮,提供动力。现在,大部分轿车都采用前轮驱动的配置。后轮驱动是指汽车的设计中,发动机只驱动后轮的动力分配方式,其前轮在行驶过程中不产生动力,只起到承重和转向的作用。四轮驱动,又称全轮驱动,是指汽车前后轮都有动力,可按行驶路面状况不同而将发动机输出扭矩按不同的比例前后所有的轮子上,以提高汽车的行驶能力。下面,我们就来分析几种车子的实际问题。
和地面均不是刚体，在接触的地方属于面接触而不是点接触。从动轮与地面之间的作用可简化为一个支持力与摩擦力的合力 与一个力偶M,即滚动摩阻力偶。而M的大小在一个范围内：0≦M≦ ，最大滚动摩阻力偶与滚子半径无关。与滚子对支撑面的正压力成正比，即 = 。我们将主动力 平移到从动轮上，设轮子半径为R。 对A点的力矩 = R。当 >M。即 R> 时，车子能够启动，此时 > ,而主动力 又与主动轮与地面的滑动摩擦系数u有关。由于地面与轮之间的滑动摩擦系数较小，使得 < 时，车子无法前进，出现打滑现象。当车子在前进过程中，由于路面情况的变化而使得轮胎与地面间摩擦系数减小的话，也有可能使得 <M,即 < ，此时也会出现打滑。
图6 汽车下坡车轮受力分析图
+ -Psinθ=ma
+ -Pcosθ=0
- - h- h+ =0
解得 = Pcosθ+
= Pcosθ-
汽车匀速时， = Pcosθ+ Psinθ，
= Pcosθ- Psinθ所以匀减速下坡时，前轮所受支持力增大，后轮所受支持力减小，即前轮压斜面的力大于后轮压斜面的力。前轮弹簧片和轮胎形变量更大，前轮下降，汽车“点头”。若a足够大，则使 =0。此时车辆有向前翻车的危险（自行车摩托车特别明显）。
基于水平重心支点的双轴道路车辆原地掉头方法
ｃ ｏｄｎ ｔ，ａｋｕ ｅｖ ｈｃｅａ ｔｅｈ ｒ ｏ ｔｌ ａｙ ｅ ｔ ｎ ｒ ｕ ｄ１ ０ ｔｅｖ ｈｃ ． ｈ ｌｏｉ ｍ ｆｒ ａｃ ｌｔ ｇ ｏ ｒｉａｅ ｊｃ ｐｔ ｅ ｉｌ ｔｈ ｏｉ ｎａ ｒｃ ｎｅ ａ ｄｔ ｎｒ ｎ ８ 。 ｈ ｅ ｉｌ Ｔ ｅａｇ ｒ ｈ ｌ ａｉ ｈ ｚ ｂ ｒ ｕ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ ｕ ｎ
摆 法 用 复摆 原 理测 量 较 轻 物 体 铅 垂 方 向重 心 位 置 ， 当物 体 较 重 时 ，无 法 使 用 复摆 法 。平 台称 重 法 虽 然 也 可 以获 取 物 体 重 心 三 维 坐 标 ，但 实 践 中常 有 许 多 限制 条 件 ，也 不 适 合 在 野 外 临 时 测 量 双 轴 车辆 的 重 心 坐 标 。因 此 ，笔 者 提 出 一 种 四轮 称 重法 ，用 ４个
２ ０Ｏ Ｏ１ ． ９
兵 工 自 动 化
Ｏｒ ｄｎａ ｎｃｅ Ｉ ｎｄｕｓ ｒ ｕｔ ｔｙ Ａ ｏｍ ａ ｉ ｔ ｏｎ
２ （） ９９
基于水 平重 心支 点 的双 轴道 路 车辆 原地 掉头 方法
井祥 鹤 ，尹锋 （ 空兵指 挥学 院 防空导 弹系 ，河 南 郑 州 ４ ０ ５ ） 防 ５ ０ ２
Ｓｕ ｐｏ ｔ ｒ
Ｊ ｎ Ｘ ｉ ｇｈｅ ｉ ｇ ａｎ ，Ｙｉ ｎｇ ｎ Ｆｅ
（ ｐ． ｆ ｔ ｉ ｒｆＭｉｓ ｅ Ａｉ Ｄ ｆｎ ｅ ｍｍａ ｄＣ ｌ ｇ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ５ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｄｅｔｏ Ａｎｉ ｒ ａｔ ｓｉ ， ｒ ｅｅ ｓ ａｃ ｌ Ｃｏ ｎ ｏｌ ｅ Ｚ ｅ ｇ ｈ ｕ４ ０ ５ ， ｈｎ ） ｅ
摘要 ：在 分析 车辆 原地 掉 头 问题 的基 础 上 ，提 出基 于车 辆 水平 重心 乏点 的 双轴 车辆 原地掉 头方 法 。首先找 出车 辆 的水 平重 心坐标 ，然后 用千 斤顶 在水 平重 心处 将 车辆 支起 后 ，使 车轮 稍 离地 面，通 过人 工推 动使 车辆 围绕 支点原 地旋 转 １０ ， 以完成 车辆原 地 掉 头。 文 中给 出 了车辆 水 平 重心 的求取 算 法以 及相应 的便携 式称 重仪 、计 算 器 、支 ８。
汽车原地刹车掉头的原理
汽车原地刹车掉头的原理汽车原地刹车掉头是指车辆在原地进行掉头操作，即车辆不移动但方向发生改变。
这种操作通常在狭窄空间或需要频繁改变行进方向的情况下使用，比如停车场、窄小巷道等。
汽车原地刹车掉头的原理主要包括转向系统和制动系统的应用。
首先，转向系统是汽车完成原地掉头操作的关键。
在转向系统中，包括了转向器、转向节杆、转向齿轮、转向销等关键部件。
当车辆需要掉头时，驾驶员通过操纵方向盘使转向器旋转，继而传递给转向节杆和转向齿轮。
转向齿轮通过转向销的帮助，将驾驶员的转向操作转化为前轮的转动方向。
汽车前轮的转向使得车辆的行进方向产生改变，从而实现原地掉头的操作。
其次，制动系统在汽车原地刹车掉头操作中也扮演着重要的角色。
制动系统主要由制动踏板、刹车盘、刹车片、制动油管等组成。
当驾驶员需进行原地掉头操作时，他会将刹车踏板踩到底。
这会使得刹车盘与刹车片之间产生摩擦力，从而减缓车辆的转动。
通过控制刹车踏板的力度和持续时间，驾驶员可以精确控制车辆原地停止或产生微小的移动，以方便完成掉头操作。
此外，车辆传动系统在汽车原地刹车掉头操作中也需要进行适当的调整。
传动系统包括发动机、变速箱和传动轴等关键部件。
在掉头操作时，驾驶员需要将换挡杆放置在空档位置，同时保持离合器踏板踩下。
这样可以使发动机不传递动力给传动轴，避免车辆移动。
若车辆需要产生微小移动，则驾驶员可以轻踩离合器，使发动机传递少量动力给传动轴，实现控制车辆的微小移动。
此外，车辆的重心和转向半径也对汽车原地刹车掉头产生影响。
一般来说，车辆的重心越低，转向时的侧翻风险越小，掉头操作越稳定。
同时，转向半径越小，车辆完成原地掉头的空间需求越小。
因此，车辆的设计和性能也在很大程度上决定了汽车原地刹车掉头操作的可行性和稳定性。
综上所述，汽车原地刹车掉头的原理主要通过转向系统和制动系统的协同作用来实现。
驾驶员通过操纵方向盘和刹车踏板，使得车辆前轮转向并停止或微小移动，从而完成原地掉头操作。
汽车漂移原理
汽车漂移原理引言汽车漂移是一种高难度的驾驶技术，它在赛车界和电影中备受瞩目。
漂移是指在行驶过程中，车辆在转弯时产生侧滑的状态，使车辆以一个大角度快速转弯。
这种技术的实现需要驾驶员的高超驾驶技能和对车辆动力学特性的深刻理解。
本文将介绍汽车漂移的基本原理。
汽车动力学基础在深入了解漂移原理之前，我们需要了解汽车动力学的一些基本知识。
转向原理车辆在转弯时，通过前轮的转向实现方向的改变。
转向原理可以简单地归结为以下两个要点： - 内外轮速度差：车辆转弯时，内侧轮胎行驶的距离要比外侧轮胎行驶的距离短，因此内侧轮胎的速度较慢。
- 摩擦力的分布：转弯时，外侧轮胎的摩擦力较大，内侧轮胎的摩擦力较小。
悬挂系统悬挂系统是连接车身和车轮的重要组成部分，它对车辆的操控性能起着关键的作用。
不同的悬挂系统对车辆的漂移性能有着不同的影响。
驱动方式汽车可以分为前驱、后驱和全驱三种驱动方式。
在漂移时，不同驱动方式的车辆表现出不同的特点。
汽车漂移原理汽车漂移是通过控制车辆的侧向力来实现的。
侧向力是指垂直于车辆前进方向的力，它可以通过多种方式产生：转向角度和转弯半径增加转向角度和减小转弯半径可以产生更大的侧向力。
较大的转向角度会使得车辆的侧向力增加，进而使车辆更容易产生侧滑。
速度和加速度高速和加速的状态下，车辆的侧向力会增加。
车辆质量分布改变车辆质量分布可以对侧向力产生影响。
例如，在后驱车中，将较多的重量转移到后部可以增加后轮的抓地力，进而增加侧向力。
刹车和油门控制通过合理控制刹车和油门，可以影响车辆的侧向力。
例如，在进入转弯时轻踩刹车可以使车辆的重心向前倾斜，增加前轮的抓地力。
漂移的技术要点要实现一次完美的汽车漂移，驾驶员需要掌握以下技术要点：初始速度和初始转向角度的选择驾驶员需要根据道路条件、车辆性能等因素合理选择初始速度和初始转向角度，以确保漂移的稳定性和流畅性。
油门和刹车的控制合理控制油门和刹车可以使车辆保持在漂移状态下，掌握平衡和控制的要领。
腾势原地掉头原理
腾势原地掉头原理《腾势原地掉头原理：一场奇妙的“旋转”探秘》嘿，朋友们！你们有没有见过那种超酷的汽车原地掉头，就像在表演魔术一样？我最近就被腾势汽车的原地掉头功能给深深吸引住了，然后就特别好奇这到底是啥原理呢？今天呀，我就来和你们唠唠这事儿。
我第一次见到腾势原地掉头是在一个车展上。
那场面，真的是人山人海的，大家都围在腾势汽车周围。
我当时也挤在人群里，就像一颗小豆子被夹在一堆大豆子中间似的。
突然，表演开始了，只见那辆腾势汽车稳稳地停在那里，就像一个安静的巨人。
然后，神奇的事情发生了，它的轮子就像是突然有了自己的想法一样，开始动了起来。
咱们先来说说汽车转向的基本原理哈。
一般的汽车转向呢，是靠着方向盘控制前轮的方向，然后汽车就按照这个方向拐弯了。
但是腾势原地掉头可没这么简单哦。
这就像是普通的走路和花样滑冰的区别，一个是常规操作，一个是炫酷的特技。
我凑近了看，发现腾势的轮子在原地掉头的时候，动作特别的有规律。
你看啊，汽车的四个轮子好像是在进行一场精心编排的舞蹈。
就拿它的后轮来说吧，我发现后轮并不是单纯地跟着前轮走，而是有着自己独特的“舞步”。
后轮会根据车子的需要，以一种很巧妙的方式来分配力量。
比如说，有时候左边的后轮会稍微用力，把车子的尾部往左推一点，就像有人在后面轻轻地推了一把。
而右边的后轮呢，也会配合着调整自己的力度，这样整个车子就能在原地慢慢地旋转起来了。
再说说前轮，前轮就像是这场“舞蹈”的领舞者。
它不仅仅是控制着车子的大致方向，还在调整车子的角度上起着关键的作用。
我看到在原地掉头的时候，前轮会一会儿向左打一点方向，一会儿又向右微调一下。
就像是一个经验丰富的舞者在舞台上精准地控制着自己的步伐。
而且呀，前轮的转向角度感觉比普通汽车要大一些呢。
这就好比是普通舞者只能迈出小碎步，而腾势的前轮就像是一个能做出大跨步动作的超级舞者。
这让我想起了小时候玩的四驱车。
四驱车的四个轮子也是各自有着不同的作用，但是腾势汽车的原地掉头可比四驱车复杂多了。
汽车漂移方式原地调头的力学分析
根据上面的分析，经过简单的计算，发现汽车所拥有的角加速度可以让汽车在2.6s转 过到180°附近。同时可以得出，汽车初始速度越快，所能提供的牵引力才能越大， 汽车才能更快速的掉头；利用进行操作，使汽车“重心”变化的幅度增大，也是有利 于汽车加速掉头的。但是也发现，在当θ=180°时，汽车此时的角速度ωr并不为零。 这是可以解释的，在汽车转过45°之后，前轮虽然失去了牵引力，但是并不抱死，它 们上作用的力产生的力矩会比计算的要小，所以此处计算的角加速度应该是偏大的。
代入式汽车运动方程，整理后得
mV
l FYf kf f kf f r V l FYr kr r kr r r V
2 2 dr 2 lf kf lr kr 2 lf kf lr kr I z r 2lf kf dt V
4、汽车转向角加速度
M A sin( 1 ) OA FA M C d sin( 1 ) OA FC M B [d sin( 2 ) OB FB M D sin( 2 ) OB FD M A sin( 1 ) OA FA M C sin( 1 ) OA FC M B sin( 2 ) OB FB M D sin( 2 ) OB FD
产生漂移的方法
• • • • • 直路行驶中拉起手刹之后打方向。 转弯中拉手刹。 直路行驶中猛踩刹车后打方向。 转弯中猛踩刹车。 功率足够大的后驱车（或前后轮驱动力分配比例 趋向于后驱车的四驱车）在速度不很高时猛踩油 门并且打方向。 • 漂移转弯和普通转弯一样，都有速度极限，而且 漂移转弯的速度极限最多只可能比普通转弯高一 点，在硬地上的速度极限比普通转弯还低。
汽车原地刹车掉头的原理
汽车原地刹车掉头的原理汽车原地刹车掉头是指汽车在原地停车后，通过刹车和转向操作，实现车身180度的转向，从而改变行驶方向。
这种操作常见于需要改变行驶方向但空间有限的情况，比如在狭窄的街道上或者停车场内。
汽车原地刹车掉头的原理主要涉及到刹车系统、转向系统和动力系统。
首先，刹车系统是汽车原地刹车掉头的关键。
刹车系统由制动器、制动液、制动管路和制动踏板等组成。
当驾驶员踩下制动踏板时，制动液通过制动管路传递到制动器，使制动器夹紧车轮的刹车盘或刹车鼓，从而产生摩擦力，减速车轮的旋转。
在原地刹车掉头时，驾驶员需要将制动踏板踩到最大，使车轮完全停止旋转，以便进行转向操作。
其次，转向系统也是汽车原地刹车掉头的关键。
转向系统由转向机构、转向齿轮、转向拉杆和转向盘等组成。
当驾驶员转动转向盘时，转向机构将转向盘的转动传递到转向齿轮，再通过转向拉杆将转向齿轮的转动传递到车轮，从而改变车轮的转向角度。
在原地刹车掉头时，驾驶员需要将转向盘转动到最大，以便车轮能够实现180度的转向。
最后，动力系统也对汽车原地刹车掉头起到一定的作用。
动力系统由发动机、传动系统和驱动轴等组成。
在原地刹车掉头时，驾驶员需要将离合器踩到底，使发动机与传动系统断开连接，从而防止车辆前进。
同时，驾驶员需要将挂挡杆置于空挡位置，以便车轮能够自由旋转。
此外，驾驶员还需要控制油门踏板，通过适当的给油操作，使车辆能够平稳地进行刹车和转向操作。
综上所述，汽车原地刹车掉头的原理主要涉及到刹车系统、转向系统和动力系统的协同作用。
驾驶员通过踩下制动踏板使车轮停止旋转，通过转动转向盘使车轮实现180度的转向，同时通过控制离合器和油门踏板使车辆保持平稳。
这样，汽车就能够在原地完成刹车掉头操作，从而改变行驶方向。
需要注意的是，在进行原地刹车掉头时，驾驶员需要根据实际情况合理掌握刹车力度、转向角度和油门操作，以确保操作的安全和顺利。
原地漂移的原理
原地漂移的原理原地漂移是一种驾驶技术，在车辆通过刹车等方式使车辆尾部失去牵引力，再通过转向将车辆的前部带向一侧，使整车实现侧滑的状态。
这项技术充分发挥了车辆动力和重力的作用，给驾驶者带来极高的操作乐趣和控制感。
要理解原地漂移的原理，首先需要理解车辆的动力系统和操控系统以及滑移现象。
一、车辆动力系统车辆的动力系统主要由发动机、变速器、传动轴、驱动轴、驱动轮等组成。
发动机产生动力，并通过变速器将动力传递给驱动轴，最终推动驱动轮转动。
二、车辆操控系统车辆操控系统主要包括方向盘、转向机构、转向轴、转向齿轮、转向杆等组件。
驾驶者通过方向盘控制车辆的转向，将前轮向左或者向右转动。
三、滑移现象滑移是车辆驾驶过程中常见的现象，用来描述车辆轮胎和地面之间的摩擦情况。
当车辆在行驶过程中进行制动或者转向时，轮胎与地面之间的摩擦力受到了变化，轮胎容易发生滑动现象。
基于以上的理解，原地漂移的原理可以概括为以下几个步骤：步骤一：失去牵引力车辆在进行原地漂移时，需要通过刹车等方式使车辆尾部失去牵引力。
这通常使用手刹、踩刹车并同时松开油门的方式来实现。
刹车操作可以将车辆重量向前转移，并降低车辆尾部的牵引力，使车辆尾部容易失去抓地力。
步骤二：转向在车辆尾部失去牵引力后，驾驶者需要快速转动方向盘，将车辆的方向改变，使车辆的前部朝向一侧。
这样可以利用车辆的动量和重心来带动整车进入侧滑状态。
步骤三：控制在车辆进入侧滑状态后，驾驶者需要通过控制方向盘和刹车油门来保持车辆的平衡和稳定。
通过控制方向盘来调整车辆的侧滑角度，使车辆保持在可控的状态下。
同时，驾驶者还需要通过调整刹车和油门来控制车辆的速度和动力输出，以保持漂移状态的持续与稳定。
原地漂移的实质是在通过失去牵引力和转向的组合下，车辆实现了侧滑状态。
在侧滑状态下，车辆前部和后部的轮胎摩擦力不平衡，驾驶者需要通过灵活的操作手法来保持整车的平衡与控制。
需要指出的是，原地漂移是一种高难度的驾驶技术，需要驾驶者具备较高的驾驶技能和丰富的驾驶经验。
浅析汽车“漂移”现象背后的动力学原理
图1汽车简化模型示意图
有：
式中：
a x ，a y 分别为汽车质心加速度在u ，v 分别为汽车质心速度在F Y =kα（式中：k 为侧偏刚度，当车轮抱死时，
其值近似为零。
当后轮抱死时，汽车所受外力沿oy 轴方向的合力和绕质心轴的合力矩M z 分别为：
（式中：
F Y 为地面对汽车前轮的侧向反作用力；L 分别为汽车质心到前轴的距离；δ为前轮转向角。
式中：α分别为前轮的侧偏角。
设汽车前轴中点的速度为
则：
由于ξ很小，故ξ≈tanξ
由侧偏角的定义，有：
由质心运动定律和转动定律：
式中：I为汽车绕
代入，整理得：
这便是汽车后轴侧滑时的运动方程。
3运动方程的求解
由（8）式，消去v̇，可将其进一步整理为：
式中：
为二阶常系数线性非齐次微分方程。
当t=0时，
当汽车前轮受到轻微扰动后，
（9）式可化为：
（11）式为二阶常系数线性齐次微分方程，
式（12）形式上与阻尼运动微分方程的特征方程设s1，s2为式（12）的两根，
式中：
）的通解为
设车身转过的角度为
2）临界阻尼（β=γ），此时Δ=0，s1=s2=-β，
通解为
积分上式，得：
3）过阻尼（β>γ），此时Δ>0，，积分上式，得：
对式（15）、（17）、（19）三式取极限，
这说明车身最终都将停止摆动。
综上所述，
②临界阻尼：由（18式可以看出，车身一直向一个方
其转过的角度为
式可以看出，车身一直向一个方向
其转过的角度为
汽车行驶时在后轮制动抱死的情况下，由于其侧向力。
原地调头车轮原理
原地调头车轮原理答案：原地调头车轮的原理汽车原地调头的原理是通过四个轮子旁边的驱动电机实现的。
当后轮失去大部分或全部抓地力时，前轮需要保持一定的抓地力，最好是获得额外的抓地力。
这时只需要前轮有一定的横向力，就能产生漂移，实现原地调头的效果。
具体来说，电动四驱系统可以根据车辆运动状态，对每个车轮的驱动力进行独立控制，从而实现精确的驱动力分配。
当需要进行原地调头时，系统会将驱动力主要分配给前轮，同时减少后轮的驱动力，使后轮失去大部分或全部的抓地力，从而实现漂移效果。
不同车型实现原地调头的方式不同车型实现原地调头的方式有所不同。
例如，仰望U8的四个车轮由单独的电机驱动，电机可以轻松实现正反转。
通过控制两侧车轮的电机分别往相反的方向旋转，车辆就能实现原地调头。
腾势Z9虽然只有三个电机，但通过改变控制方式，也可以实现原地调头。
具体来说，后桥双电机分别驱动左右轮，前桥的单电机同时驱动左右轮，在原地调头时锁死内侧前轮，而外侧车轮与左后轮朝相反的方向旋转，实现了四电机类似的效果。
智己L6的蟹行模式则是因为采用了后轮转向，通过前后轮反向旋转实现车身的侧向移动。
原地调头技术的实际应用和限制原地调头技术在高附着力路面（如柏油路或水泥路）上展示了其独特的机动性。
例如，仰望U8能够在高附着力路面上丝滑地原地调头或转动至指定角度，大大提升了车辆的机动性。
然而，这种技术在高附着力路面上对轮胎和传动系统的磨损较大，因此在非紧急情况下一般不会在沥青公路上使用。
此外，依赖转向系统的车型（如JEEP的概念车）通过复杂的机械传动链实现四轮反向旋转，但在实际应用中存在传动球笼传力角度的限制。
原地掉头的原理
原地掉头的原理
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠原地掉头的原理！你想过车怎么就能在那一小块地方掉个头吗？这可神奇了呢！
就像咱走路，要转身得先停下脚步再转身吧。
车也差不多这道理呀！当车要原地掉头时，它的轮子可就有大作用啦！比如说一辆小轿车，它的前轮可以灵活地转动角度。
就好比你跳舞的时候，能轻松地转动脚尖改变方向（嘿嘿，我就拿跳舞来做个类比哈）。
通过控制前轮转到合适的角度，然后慢慢移动，车就能开始掉头啦。
再说说那些大型车辆，它们可就更有意思啦！它们有时候还得借助一些特殊装置呢。
就像大力士要举起很重的东西，得有特殊的工具帮忙一样。
大型车辆可能会有专门的液压系统或者其他复杂的机构来帮助它们实现原地掉头。
哎呀呀，可高级啦！
“嘿，老张，你说车这原地掉头可真牛啊！”“可不是嘛，小王，真不可思议！”看，咱平时和朋友聊天也会惊叹这神奇的现象呢。
想象一下，要是车没办法原地掉头，那得费多大劲，绕多大的圈子呀！所以说啊，这原地掉头的原理可太重要了，它让我们的出行变得更加方便快捷。
没有它，那我们在路上可就得费好多时间和精力啦！
总之啊，原地掉头的原理真的很神奇，也很实用。
它让车能灵活地在各种地方转身，为我们的生活带来了便利。
大家下次看到车原地掉头的时候，可别忘了想想这背后的奥秘哦！。
浅析汽车“漂移”现象背后的动力学原理
浅析汽车“漂移”现象背后的动力学原理
刘杰
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2018(000)015
【摘要】对汽车漂移现象进行建模分析,从动力学的角度揭示其背后的物理学原理.【总页数】2页(P260,封3)
【作者】刘杰
【作者单位】陆军军事交通学院学员三大队,天津300161
【正文语种】中文
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/ 45)F10
779(1
/ 45)
FA FC 0
0 45 45 1800
因为汽车沿初速度方向直线行驶，不发生横向
移动，则后轮则需要与前轮等大反向的力FB和 FD。FA'、FB'、FC'、FD'是四个车轮的侧滑力， 与汽车前进的方向（即初速度方向）相反，是
滑动摩擦阻力，其大小为：
4、汽车转向角加速度
• 汽车运动简图如左图所示，箭头表示车头方向。右图是汽车进行原地掉 头动作的模型。此时汽车转过θ角。汽车车轮分别简化为A、B、C、D四
点,汽车质心为点O。
受力分析可以知道汽车四个轮各受到两个 力的作用，共计八个力。其中FA和FC是汽 车的牵引力，沿前轮方向，其大小:
FA
FC
1 (1 2
r
j
dj dt
r
i
由于汽车行驶时，一般u>>v, 故β值通常很小，此时用侧偏角描述C点的运
动更方便 。 u V cos V v V sin V
当V一定时，有 du V sin d V d dv V cos d V d
dt
dt
dt dt
dt dt
因此： V V i V j
汽车行驶动力学
• 汽车是外力作用下的一种运动系统。汽车相对于地面运动 时，地面对轮胎的作用力是左右其形式性能的最主要的外 在激励。其中，轮胎侧偏力是影响汽车转向性能的主要因 素。汽车在轮胎测偏力的作用下的运动方程式可以较好地 描述汽车转向性能。汽车运动可由下图所示。另取固定于 地面的坐标系Oxy，原点与汽车质心C重合，x轴沿汽车纵 向，y沿汽车横向的汽车坐标系Cx’y’。
汽车角加速度沿直线降至0
-0.8
-1
0
20
40 60 80 100 120 140 160 180
在θ=90°时，汽\θ 车角加速度为
零且曲线关于θ=90°对称，当
θ=180°时，汽车角速度正好归
零。
根据上面的分析，经过简单的计算，发现汽车所拥有的角加速度可以让汽车在2.6s转 过到180°附近。同时可以得出，汽车初始速度越快，所能提供的牵引力才能越大， 汽车才能更快速的掉头；利用进行操作，使汽车“重心”变化的幅度增大，也是有利 于汽车加速掉头的。但是也发现，在当θ=180°时，汽车此时的角速度ωr并不为零。 这是可以解释的，在汽车转过45°之后，前轮虽然失去了牵引力，但是并不抱死，它 们上作用的力产生的力矩会比计算的要小，所以此处计算的角加速度应该是偏大的。
Q F1 F2 0; F1N F2N mg 0;
按这个计算方法，前轮的支反力大于汽车静止时的支反力 ，后轮的支反力小于静止时的支反力，汽车的“重心”前
F1N 5932 1180 7112 N
F2 N
5338 1180
4158 N
移的。在实际的过程中，与汽车前进的方向相比，由于汽
这两项要同时满足才行。
产生漂移的方法
• 直路行驶中拉起手刹之后打方向。 • 转弯中拉手刹。 • 直路行驶中猛踩刹车后打方向。 • 转弯中猛踩刹车。 • 功率足够大的后驱车（或前后轮驱动力分配比例
趋向于后驱车的四驱车）在速度不很高时猛踩油 门并且打方向。
• 漂移转弯和普通转弯一样，都有速度极限，而且 漂移转弯的速度极限最多只可能比普通转弯高一 点，在硬地上的速度极限比普通转弯还低。
汽车过弯漂移和原地掉头都是甩尾，它们的差别主要 有：过弯漂移过后，汽车不停止前行，甩尾角度小；原地 掉头过后，汽车静止，甩尾角度大，高达180度。过弯漂 移是原地掉头的一个过程。可以这样说，当原地掉头做到 中途时，打正前车轮方向，松刹车，踩油门，就变成了一 次漂移。
为解释汽车原地掉头的现象，对其进行力学分析，我 们分析开头视频中的实验，实验用车采用后驱车。
当汽车在地面上运动时，质心速度可表示为
V ui vj
V与汽车纵向所成夹角β称为汽车质心 的侧偏角:
arctan
v u
汽车行驶动力学
C点加速度 dV du i u di dv j v dj
dt dt dt dt dt
代入上式得
dV dt
du dt
ur
i+
dv dt
ur
j
di dt
5、转角与加速度的关系
\α \α
• 当α=U+V时
1.5
• 当α=U时
• 当α=V时
1
0.8
1
0.6
0.4
0.5
0.2
0
0
-0.2
-0.4
-0.5 -0.6
-1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
\θ
汽车角加速度。先平稳在1.4rad/s2，
然后迅速减小最后将近-1 rad/s2,在
135°之后逐渐增加到0。
dV dt
V
d dt
r
i+V
d dt
r
j
汽车行驶动力学
dV V 0可知二向量正交 。表明当β很小时，质心加速度垂直于质心速 dt
度，其沿y向的侧向分量为
V
d dt
r
mV
d
dt
r
FYf 1
FYf2
FYr1
FYr2
IZ
dr
dt
lf
FYf
1
FYf2
lr
FYr1
FYr2
汽车漂移方式原地调头的 力学分析
该视频演示了汽车 在高速行驶过程中， 通过一定的驾驶技 巧，使得汽车原地 漂移，从而在原地 转向180度（调头） 的过程。
这个过程是如何实现的，里面用到了那些 力学原理呢？我们尝试分析一下。
漂移简介
漂移是赛车术语，是指让车头的指向与车身实际运动方向之间产生较 大的夹角，使车身侧滑过弯的系列操作。调整车身姿势用到的方法;最大 漂移角度及其限制;漂移的出弯的操作都是漂移的技巧，漂移是一种极具 观赏性的驾驶方式，另外在拉力赛中也是一项常用的技术.
V
汽车行驶动力学
相应的，汽车运动方程式可表示为
mV
d
dt
r
2FYf
2FYr
IZ
dr
dt
2lf FYf
lr FYr
代入式汽车运动方程，整理后得
FYf
kf f
kf
lfr
V
FYr
kr r
kr
lrr
V
mV
d dt
2kf
kr
mV
2 V
lf kf
lr kr
r
2kf
2lf kf
1、实验数据
整个调头过程大致可以这 样描述：汽车起步，加速行 驶。拉手刹制动，后轮抱死， 同时打方向盘，前轮左偏。 汽车减速，车身发生偏转。 汽车转过 时，前轮停止转 动。汽车转过，静止，完成 掉头动作。
首先由实验数据计算汽车 平均加速度为：
a 3.9 m s2
2、汽车前轮牵引力
• 由实验可以知道：当汽车拉手刹这一瞬时，后轮抱死，受到向后的滑 动摩擦力。而前轮继续向前滚动。此刻前轮受到向前的驱动力，应用
FA
FC
1 2
F1N
2076 413cos
FB
FD
1 2
F2N
1868 413cos
0 180 0 180
4、汽车转向角加速度
M
M
M A
MB
MC
MD
M
A
M
B
M
C
M
D
经过整理，得到
{[d 2sin(1 )]OA FA [d 2sin(2 )]OB FB}/ IZ
（2sin cos 1 OA FA 2sin cos 2 OB FB）/ IZ
lrkr Iz
dr
dt
2
lf2kf lr2kr V
r 2lf kf
上两式给定转向轮转角输入时求 解、响应的一阶微分方程组，是 研究汽车转向性能的基础方程式 。
汽车漂移掉头的建模与计算
漂移是一系列复杂的多变的运动过程，同样汽车的受力 也是复杂多变的。通过分析，可知汽车执行过弯漂移动作 时，虽然减少了运动的路程，但同时耗费了巨大的动能。 这样，在竞速比赛时，漂移造成的损失是大于获得的，反 而不如汽车采取合适的过弯路线所达到的效果好。所以漂 移一般适用于表演的场合。
3、车轮的轮压
• 轮压，即地面对汽车的支反力。实际情况中地面对四个轮胎的支反力
各不相同，但是非常难计算。只得把汽车等效为二轮车，认为前面两
轮的轮压一致，后面两轮的轮压一致。同样的应用动静法，建立平衡
方程，如图,可得：
M Fx
2
F 0
0
Fz 0
F1N l f lr mglr Q 0;
M
A
sin(1
) OA
FA
MC d sin(1 )OA FC
M B [d sin(2 ) OB FB
M
D
sin(2
) OB
FD
M
A
sin(1
)
OA
FA
M
C
sin(1
) OA FC
M
B
sin(2
)
OBFBMD Nhomakorabeasin(2
)
OB
FD
其中，U是牵引力矩对角加速度的贡献（只在 0 45 有意义); V是侧滑力矩对角加速度的贡献。
汽车行驶动力学
f1
tan
f1
V lfr V dfr / 2
lf r V
f2
tan
f2
V lfr V dfr / 2