轮胎的侧偏特性

轮胎侧偏现象名词解释
轮胎侧偏现象是指汽车在弯道行驶过程中，轮胎产生一定程度的偏转，造成车辆不稳定的状态。

这种现象主要是由汽车轮胎的摩擦力、汽车轮胎本身的结构特性以及汽车轮胎的旋转驱动力等因素造成的。

它影响了汽车的安全性，降低了驾驶者的操控能力，也会增加人们的旅行时间。

轮胎侧偏现象的主要原因是轮胎的摩擦力不同。

当轮胎在弯路行驶时，因为外轮胎的摩擦力大于内轮胎的摩擦力，外轮胎会受力而产生偏转，从而造成车辆不稳定。

此外，由于汽车轮胎的结构特性不同，例如比例不平衡、气压不均衡等，也可能导致轮胎侧偏状态。

同样，汽车轮胎的旋转驱动力也会影响轮胎侧偏现象，车轮动力过大也会使轮胎产生偏转。

轮胎侧偏现象除了影响汽车的安全性外，它还会影响汽车的控制性能。

因为轮胎侧偏，汽车的侧滑状态会加强，此时方向盘操控起来就会比较累。

即使有及时的方向盘调整，也许汽车会偏离正常行驶轨迹，从而减少驾驶者操纵能力，降低汽车的控制性能。

为了解决轮胎侧偏现象，可以采取一些措施。

首先，要检查轮胎的摩擦力是否均匀，如果有不平衡的地方可要及时采取措施修正。

其次，要检查轮胎的结构特性，如果觉得不合理可采取适当的调整。

最后，要经常检查轮胎的旋转驱动力，如果过大也应及时采取调节措施。

总之，轮胎侧偏现象是影响汽车安全和控制性能的重要因素，需要及时采取一系列措施来防止和解决这一问题。

最终，只有通过综合
控制才能达到最佳性能，使汽车达到完全稳定的状态。

汽车理论模拟试卷四1、(1)什么是纵向滑动率？作出附着系数与纵向滑动率的关系曲线，并描述该曲线的特 点、分析其产生的缘由。

(2)什么是轮胎的侧偏特性？试分析轮胎侧偏特性产生的缘由及其主要影响因素(包 括：汽车使用因素与轮胎自身结构与特性的因素)。

(3)结合下图(包括轮胎的侧偏特性)说明：转弯时汽车滚动阻力大的缘由，并说明滚动阻力的主要影响因素。

2、(1)动力性的评价指标主要有哪三个？各个评价指标的影响因素有哪些？分别是怎样 影响的？(2)结合公式及绘图，说明后备功率的概念。

(3)确定汽车的动力性，可通过作图法，详细可用哪几种特性的图？大致过程怎样？ 3、(1)画图并说明地面制动力、制动器制动力与附着力三者之间的关系。

(2)已知某汽车的同步附着系数% 二06 ,试结合产线、I 曲线、f 和r 线组分析汽车在附着系数ψ2=0.8的路面上进行制动时的全过程。

(3)在图上标明：在ψl=0.3和ψ2= ().8的路面上车轮抱死后，制动器制动力与地面 制动力的差别。

由蚊中心W 147转穹馥切Ml 力4、（1）较常用的汽车百公里油耗有哪些？（2）汽车的等速百公里油耗与车速间具有怎样的关系？为什么？5、（1）结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素。

（2）定性分析汽车操纵稳定性动态特性的影响因素。

（3）驾驶员的不同转向操作对汽车的转向与操纵稳定性特性有怎样的影响？为什么？（4）曲线行驶时，对于前轮驱动的汽车，在驱动与制动时，纵向力对其稳态特性的影响是否有差异，试分析产生的缘由和主要影响因素。

6、（1）进行汽车平顺性分析时，一般对哪几个振动响应量进行分析？以车身单质量振动系统为例分析频率比、阻尼比及其相关的质量，刚度，阻尼对三个振动响应量的影响。

（2）在车身与车轮的双质量振动系统中，已知车身部分偏频为πrad∕s,车身与车轮的质量比、刚度比分别为8和9,试计算车轮部分偏频，并说明主频与偏频的定义及其大小的关系（用号表示）。

名词解释轮胎的侧偏特性轮胎作为车辆行驶的重要部件之一，承担着传递动力、缓冲震动、保持稳定等关键功能。

然而，在日常驾驶中，我们可能会遇到一种现象，那就是车辆在弯道行驶时会产生侧滑或侧偏。

这种现象主要源于轮胎的侧偏特性。

那么，什么是轮胎的侧偏特性呢？侧偏特性是指轮胎在行驶过程中受到侧向力作用时所表现出的性能和特点。

因为车辆在弯道行驶时，车身会受到向心力的作用，而轮胎则需要提供足够的侧向抓地力来保持车辆的稳定性。

然而，由于轮胎与地面之间的接触面积有限，侧向抓地力并非无限制地增加，而是受到轮胎本身结构和材料的限制。

首先，轮胎的侧偏特性与胎面的花纹设计有关。

一般来说，对于高速公路行驶，我们常见的轮胎花纹是纵向花纹，这种胎面花纹设计有利于排水和降低胎面的热量，从而提高轮胎的抓地力。

然而，在弯道行驶时，纵向花纹的抓地力相对较弱，轮胎易于发生侧滑。

相反，横向花纹的轮胎在弯道行驶时具有更好的抓地力，能够有效降低侧滑的风险。

其次，轮胎的侧偏特性与轮胎的侧壁刚度有关。

侧壁刚度是指轮胎侧壁在受到侧向力作用时的变形程度。

当车辆在弯道行驶时，侧向力会使轮胎侧壁产生应力，如果侧壁刚度较低，轮胎容易变形，从而导致侧滑。

相反，如果侧壁刚度较高，轮胎在受到侧向力时能够更好地保持形状，提供稳定的抓地力，减少侧滑的发生。

此外，轮胎的侧偏特性还与轮胎的气压有关。

适当的轮胎气压能够提高轮胎的稳定性和抓地力，减少侧滑的风险。

一般来说，过高或过低的轮胎气压都可能影响轮胎的侧偏特性。

过高的气压会使轮胎变硬，从而降低轮胎与地面的接触面积，减少抓地力；而过低的气压则会使轮胎变软，增加变形和磨损的风险。

最后，轮胎的侧偏特性还与驾驶员的驾驶习惯和路面状况有关。

驾驶员的驾驶习惯会直接影响轮胎的侧滑风险。

过度急转弯、急刹车或加速都会增加侧滑的可能性。

此外，路面的湿滑、不平坦以及油污等因素也会影响轮胎的抓地力和侧偏特性，增加侧滑的风险。

综上所述，轮胎的侧偏特性是指轮胎在行驶过程中受到侧向力作用时所表现出的性能和特点。

第四章 汽车操纵稳定性第二节 轮胎侧偏特性和车辆转向运动学轮胎侧偏特性是研究汽车操纵稳定性的理论基础。

图5-40为车轮坐标系，其中车轮前进方向为X轴的正方向，向下为Z轴的正方向，在X轴正方向的右侧为Y轴的正方向。

车轮平面，垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面。

车轮中心，车轮旋转轴线与车轮平面的交点。

轮胎接地中心，车轮旋转轴线在地平面(即XOY平面)上的投影(即Y轴)与车轮平面的交点，也就是坐标原点。

M，地面作用于轮胎上的力绕X轴的力矩，图示方向为正。

翻转力矩XM，地面作用于轮胎上的力绕Y轴的力矩，图示方向为正。

滚动阻力矩YM，地面作用于轮胎上的力绕Z轴的力矩，图示方向为正。

回正力矩Z侧偏角a，轮胎接地中心位移方向(即车轮行驶方向)与X轴的夹角，图示方向为正。

外倾角g，XOZ平面与车轮平面的夹角，图示方向为正。

图5-40 车轮坐标系图5-41 刚性车轮受力示意图如果车轮是刚性的，在车轮中心上作用有侧向力Y F (垂直于车轮平面)时，则这时地面反力的合力F (见图5-41)为F =而F max =ϕp F Z ，又F X =ϕx F Z ，所以，可得max Y Z F F =Y y ZF F ϕ=式中：y ϕ—侧向附着率。

这样，得到y ϕ车轮匀速行驶在平整的硬路面上时，x ϕ值与p ϕ相比是很小的，因而max p y ϕϕﾣ。

车辆处于制动过程中，则x ϕ相当大。

紧急制动时，x ϕ很快达到p ϕ，max 0y ϕﾣ。

这时，车轮在侧向力Y F 的作用下将与地面间发生横向滑移。

也就是说，对于刚性车轮，当地面反向的合力达到附着极限时才会产生横向滑移，其行驶方向才会偏离车轮平面方向。

实际车轮上装有弹性轮胎，在作用于车轮中心的侧向力作用下，轮胎将产生侧向变形(图5-42)。

这样，即使地面反力的合力没有达到附着极限，车轮亦将偏离车轮平面方向沿着X v 和Y v 的合成速度方向滚动。

这就是车轮侧偏现象。

图5-42 车轮带侧偏滚动简图下面将简要地解释侧偏现象的物理本质。

汽车轮胎稳态侧偏特性试验方法（本实验方法解读于中国汽车工程学会团体标准，仅供相关人员学习参考。

）1、定义1.1车轮几何和轮胎坐标系wheel Geometry and tire axis syste1.1.1车轮中心平面wheel plane与车轮轮辋的两侧内边缘等距的平面，其法线为车轮的回转中心线。

（见图1）1.1.2 车轮中心wheel center车轮中心平面与车轮回转中心线的交点。

（见图1）1.1.3 轮胎接地中心center of tire contact车轮中心平面与地面的交线和车轮回转中心线在地面上的投影的交点。

（见图1）1.1.4 轮胎坐标系（X,Y,Z）tire axis system （X,Y,Z）以轮胎接地中心为原点的右手直角坐标系。

X轴为车轮中心平面和道路平面的交线，以车轮中心平面的行进方向为正；Z轴为道路平面的法线，向上为正；Y轴在道路平面内，方向按照右手法则确定。

（见图1）图1轮胎坐标系1.1.5 负荷半径（加载半径）loaded radiusR l车轮中心到轮胎接地中心之间的距离。

静态轮胎在垂直负荷作用下的加载半径，为静负荷半径（static loaded radius）。

1.1.6侧偏角slip angleα轮胎接地中心的行进方向与轮胎坐标系X轴之间的夹角。

在轮胎坐标系中，从X轴转到轮胎接地中心的行进方向，按右手法则来判断其正负符号。

（见图1）1.1.7 侧倾角（外倾角）inclination angle（camber angle）γ轮胎坐标系的X-Z平面与车轮中心平面之间的夹角。

在轮胎坐标系下，从X-Z平面转向车轮中心平面，按照右手法则确定其正负符号。

（见图1）1.2 轮胎的滚动和滑移特性Tire rolling characteristics and tire slip1.2.1 自由滚动车轮free rolling wheel有垂直载荷，但没有驱动力矩或制动力矩作用的滚动车轮。

轮胎的侧偏现象车辆1093 马骁汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或者在作曲线行驶时的离心力的作用下，车轮中心沿y轴方向将作用有侧向力F y，相应的在地面上产生地面侧向反作用力Fy，Fy也称为侧偏力。

当车轮上有地面侧向反作用力时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情况：1）当地面侧向反作用力Fy未超过车轮与地面间的附着极限时，车轮与地面间则没有滑动，车轮仍沿其本身平面的方向行驶。

2）当地面侧向反作用力Fy达到车轮与地面间的附着极限时，车轮发生侧向滑动，若滑动速度为△u，车轮便沿合成速度u'的方向行驶，偏离了车轮平面的方向。

图1图1为有侧向力作用下的刚性车轮的滚动状态。

图1a为在侧向力Fy小于车轮与地面的附着极限时，即没有侧向滑动时的滚动。

图1b为侧向力Fy大于车轮与地面的附着极限时车轮出现侧滑状态。

实际上车轮都不是刚性的，车轮存在侧向弹性，因此即使侧向力Fy没有达到车轮与地面之间的附着极限，车轮的行驶方向也将偏离车轮的平面方向，即发生侧偏现象。

具有侧向弹性的车轮在垂直载荷为W的作用下，车轮中心收到侧向力Fy，地面有相应的侧偏力Fy时具有下面的两种情况，如图2所示：图21）车轮静止不滚动。

由于有侧向弹性，轮胎在侧向力Fy的作用下发生侧向变形，轮胎面接地印记的中心线aa不再与轮胎平面cc重合，即cc与aa愤慨一个距离△h，但是aa 仍平行于cc，如图2a所示。

2）车轮滚动。

接地印迹的中心线aa不只是和车轮平面cc错开一定的距离，而且不再与车轮平面cc平行，aa与cc的夹角α，即为车轮的侧偏角，而此时车轮沿aa方向滚动。

为了更清楚的说明在侧向力作用下轮胎侧偏角α产生的原因，可以具体的分析车轮的滚动过程。

在轮胎胎面中心线上标出A0、A1、A2、A3…各点，随着车轮向前滚动，上述各点将依次落于地面上相对应的A'0、A'1、A'2、A'3…各点上。

从图2b上可以看出，靠近地面的轮胎上，A0、A1、A2、A3…各点连线是一条斜线，因此它们落在地面相应各点A'0、A'1、A'2、A'3…的连线并不垂直于车轮旋转轴线，即与车轮平面cc的延长线有夹角α。