汽车驱动力附着条件

Road Reactions on front/rear drive tire
对后轮中心取矩，得到前轮地面法向力FZ1
Torque received on rear axle , given
FZ1L
Fw hw
Tf
Tj
m
du dt
hg
hgG sin
L2G
cos
0
G=mg hw hg
FZ1
G(L2
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ua du
dt
hw hg Fw
m du
Tj1 d t m g sin
hg
Tf 1
Tj2
Fx1
FZ1
mg
L1
cos
mg
L2
L
Tf 2
Fx2
FZ 2
L=wheel base B=wheel track
FZ 2L
T
Fw hw
m
du dt
hg
hgmg
sin
L1m
g
cos
0
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前轮驱动和后轮驱动时的地面法向反力
hg L
(m
du dt
Fi
Fw )
面
FZ10 FZ
FZ 2
mgL1 L
hg L
(m
du dt
Fi
Fw )
FZ 20 FZ
F
hg L
(Fj
Fi
Fw
)
第一项是静载荷 第二项是动载荷
结论：轴距增加和重心高度小，动载荷减小。
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Static load on axle
FZ10
mgL2 L
前轮静载荷
i0
或ig
Ft
du dt
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轮胎与地面的附着条件
The adhesive condition of the tire on roadway
Fxmax F FZ
if Fx FZ 轮胎产生滑转或者滑动现象
Tire shows the phenomenon of slide revolution on the road
前驱动地面附着力
adhesive force of front drive
F1
mg
L
L2 fhg
hg
L2 fhg L hg
F1
≈ mgL2 L hg
mgL2
L
是否考虑动负荷 是
否
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全轮驱动：For 4WD(AWD)
F (FZ1 FZ 2 ) FZ mg
其前提条件是当： Prior condition
FZ1
m g L2 L
且FZ 2
m g L1 L
才能充分利用
Then it can fully make use of
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前轮、后轮驱动附着利用率
Utilization of MV adhesives with front or rear axle drive
后轮驱动： F 2 L1 fhg L1
static load front tire
FZ 20
mgL1 L
后轮静载荷
static load rear tire
Dynamic load on axle
前后轮的动载荷(动轴荷、动负荷)
FZ
hg L
(Fj
Fi
Fw )
前轴减 后轴增
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Ft Ff Fw Fi Fj
Ftmax F
18/120
100
90
Adhesive utilization
80
附
70
着
60
利
50 40
用
30
后轮驱动 RWD
率
20
前轮驱动 FWD
10
全轮驱动 4WD (AWD)
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
附着系数 Adhesive factor
不同驱动形式汽车的附着利用率曲线
Adhesive utilization depending on drive type
第一章 汽车动力性
1.1 汽车动力性评价指标 1.2 汽车驱动力和行驶阻力 1.3 汽车驱动力－附着条件以及附着力 1.4 汽车驱动力－行驶阻力平衡图 1.5 汽车功率平衡
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1.3 汽车行驶的驱动-附着条件及附着力
Driving traction, adhesive condition
1.汽车行驶驱动－附着条件
Ff Fw Fi Ft FZ
is the necessary and full conditions that the MV drives.
Ff Fw Fi Ft FZ
汽车行驶的必要充分条件
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2. 汽车附着力 MV adhesive force
F FZ
在硬路面上， 主要取决路面的种类和状况，也与 ua
RWD
F L hg L hg
前轮驱动： F1 L2 fhg L2
FWD
F L hg L hg
通常前驱动汽车(轿车)的前轴静载荷大于后轴。 质心的位置可用称重法确定。
L1 L2 FZ1 FZ 2
Usually for front drive MV , the static load of front axle larger then that of rear axle. The position of the mass center can be determined by means of weighing.
adhesion adhesive force
Driving traction－adhesive condition
m
du dt
Ft
(Ff
汽车行驶必要条件: m
Fw
du dt
Fi )
0
Essential condition for vehicle driving :
Ft (Ff Fw Fi )
rf
)
cos
Ghg sin L
Fw hg
δmhg
du dt
只要汽车运动， FZ1 !
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对前轮取矩求后轮地面法向力FZ2，得到
Torque received on front axle, given
FZ 2L
L1G
cos
Fw hw
Tf
Tj
m
du dt
hg
hgG sin
Fw hw
0
cos 1,sin i
FZ 2
1 L
(L1G
cos
Fw hw
rfG
cos
mhg
du dt
Ghg
sin
)
FZ 2
G(L1
rf
) cos
Ghg
sin L
Fw hg
δmhg
du dt
只要汽车运动， FZ 2 !
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良 L1 rf , L2 rf , f 0, 0,cos 1,sin i
好 路
FZ1
m g L2 L
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前轮驱动和后轮驱动时的地面反力
Fw
Байду номын сангаасua
du
dt
du
hw
m
Tj1 dt mg sin
hg
Tf 1
Tj2
FX 1
Tf 2
hw hg
FZ1
mg
L1
cos mg
L L2
FZ 2
FX 2
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FZ1L
T
Fw hw
m
du dt
hg
hgmg
sin
L2m g
cos
0
T Tf1 Tf 2 Tj1 Tj2
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后驱动汽车 i=2
Rear drive axle MV
Fx2 Ft Ff 2 FZ 2 Ft ( f )FZ 2 f Ft FZ 2
这是汽车行驶的第二个条件！
FZ2 驱动轮地面法向反作用力
Fz2Reaction of ground on traction tire, i.e. It is controlling the second condition that MV drives. generally
L1 fhg L hg
F 2
≈ mgL1 L -hg
mgL1
L
是否考虑动负荷 是
否
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前驱动 For rear drive
F Z mg
F1 FZ1
F1
m
gL2 L
hg L
( F1
Ff
)
F1(1
hg L
)
mg
L
( L2
hg
f
)
F1
mg (L2 hg f L hg
)
f
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F Ff Fw Fi Fj Fj Fw Fi＝F－Ff F
由此得到 Getting from above equations
FZ1
mgL2 L
hg L
(F
Ff
)
FZ 2
mgL1 L
hg L
(F
Ff
)
F
Ft hg
L
这就是货车采用后驱的原因！ 12/120
后驱动 For rear drive
有关。On the hard roadway, it depends mainly on the category and conditions of road surface, also is relevant with the velocity 路面类型 混凝土（干） 混凝土（湿） 附着系数 0.7~0.8 0.5~0.6 路面类型 碎石 土路（干） 土路（湿） 附着系数 0.6~0.7 0.5~0.6 0.2~0.4
F 2 FZ 2
F mg
F2
mgL1 L
hg L
F 2 Ff
F 2
hg
L
F 2
mgL1
mgfhg L
F2
mg
L
L1
1 hg
fhg
mg L1 fhg L hg
L
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后驱动地面附着力
Adhesive force of rear drive
F2
mg L1 - fhg L -hg