【汽车技术】轮胎的侧偏特性解析

汽车质心侧偏角定义
汽车质心侧偏角是指汽车质心相对于轴线侧向偏离的角度。

它是衡量汽车行驶稳定性和操控性的重要指标之一。

一般情况下，汽车质心侧偏角越小，车辆的行驶稳定性和操控性越好。

汽车质心侧偏角的计算方法是将车辆沿中心线行驶时的质心位
置与车轮轴线作比较。

当质心偏离轴线越远时，侧偏角就越大。

因此，厂家在设计车辆时会考虑到质心位置的影响，并采取相应的措施来保证车辆的行驶稳定性和操控性。

在实际驾驶过程中，驾驶员需要注意车辆的侧偏角，尤其是在高速行驶或行驶过弯道时。

如果车辆的侧偏角过大，不仅会影响操控性，还可能导致车辆失控，造成安全事故。

因此，正确理解和掌握汽车质心侧偏角的定义和计算方法对于安全驾驶非常重要。

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汽车高等动力学讲解-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风、或者曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力F y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。

侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使F Y没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。

侧偏角：车轮与地面接触印迹的中心线与车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面平行，车轮印迹中心线跟车轮平面的夹角即为侧偏角。

高宽比：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B 之比 H/B×100% 叫高宽比.附着椭圆：它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。

转向灵敏度：汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。

常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应，这个比值称为稳态横摆角速度增益，也就是转向灵敏度。

（即稳态的横摆角速度与前轮转角之比）稳定性因数：稳定性因数单位为s2/m2,是表征汽车稳态响应的一个重要参数。

侧倾轴线：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。

侧倾中心：车厢侧倾轴线通过车厢在前，后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。

悬架的侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩。

转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。

切向反作用力控制的三种类型：总切向反作用力控制，前后轮间切向力分配比例的控制，内外侧车轮间切向力分配的控制。

侧翻阈值：汽车开始侧翻时所受的侧向加速度称为侧翻阈值。

汽车的平顺性：汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价。

1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者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，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

试验#测试轮胎侧向力测试分析吕斌川,杨 浩,赵 军(中橡集团曙光橡胶工业研究设计院,广西桂林 541004)摘 要:分析了影响汽车操纵稳定性中最重要物理量之一)))轮胎侧向力的影响因素。

轮胎的侧偏角、侧倾角、垂直载荷、充气压力、轮胎结构和材料、断面高宽比、轮辋直径等对轮胎侧向力有一定的影响。

通过采用扁平率小的宽轮胎、轮辋宽度的增加以及采用钢丝子午线轮胎增加带束层屈挠刚性均可增加轮胎侧向力,提高汽车的操纵稳定性。

关键词:轮胎;侧偏特性;侧向力;侧偏角;倾角作者简介:吕斌川(1974-),男,广西陆川人,工程师,主要从事轮胎试验研究。

随着人们对汽车行驶安全性意识的增强,汽车操纵稳定性作为直接影响行车安全的重要因素而受到各大汽车厂和轮胎厂的高度重视。

汽车的操纵稳定性是汽车在行驶过程中受外界干扰后保持稳定行驶能力及抵御发生侧滑侧翻的能力。

侧向操纵稳定性对汽车来说尤其重要。

汽车的操纵稳定性主要是由轮胎的侧偏特性决定的,轮胎的侧偏特性主要是指侧向力、回正力矩与侧偏角间的关系,是研究操纵稳定性的基础。

在车辆操纵稳定性分析中,车辆所受的最重要的外力就是侧向力。

一般行驶时,实际的侧偏角在5b 以下,在侧偏角较小情况下,侧向力较大的轮胎,轮胎侧偏性能较优,汽车的操纵稳定性就越好。

本文借鉴有关轮胎侧偏特性理论对轮胎侧偏特性最重要的物理量之一侧向力进行试验研究,通过MTS860转鼓试验机测量轮胎动态下的侧向力特性,分析了轮胎的侧偏角、侧倾角、垂直载荷、充气压力、轮胎结构和材料、轮胎断面高宽比、轮辋直径等影响侧向力特性的因素,并相应的提出了改善轮胎侧向力特性的方法。

为轮胎性能的改进及轮胎设计提供了依据。

1 基本概念1.1 轮胎六分力示意图如图1所示,地面作用于轮胎接地印痕处有3个方向的力:F X (纵向力)、F Y (侧向力)、F Z (垂直载荷),它们和3个方向的力矩[T X (翻转力矩)、T Y (滚动阻力矩)、T Z (回正力矩)]称为六分力。

汽车跑偏是什么原因汽车跑偏是什么原因汽车跑偏是什么原因一、轮胎变形轮胎变形的跑偏多出现在新车上，由于车辆长时间在车库中放置不动会导致轮胎外形发生改变，导致向左或向右跑偏。

通常把轮胎胎压打到7bar左右放置在70度的高温下烤上一夜就会解决问题。

二、左右胎压不一致当轮胎胎压相差较多时会使左右两侧轮胎半径不一样。

在相同的轮胎转速下胎压高的一侧行驶里程会比胎压低的一侧行驶里程更长。

由于两个车轮基本处于刚性连接状态，车辆会自动向胎压较低的一侧车轮跑偏。

三、轮胎花纹不一致轮胎花纹不一致引起的跑偏分为两种情况。

一种是由于左右两侧轮胎花纹厚度不一样，它引起的跑偏一方面是由于轮胎花纹不同，车轮的`横向附着力不同，花纹厚的一侧抓地力较强，承受的横向力较大，推动车辆跑偏。

一方面也是由于两车轮半径不同引起，在此不再赘述。

另一种情况是两条花纹不一样的新轮胎引起跑偏，车辆跑偏完全是由于花纹不同，左右横向附着力大小不一样导致。

四、车辆左右高低不一样对于空气悬架的车辆车辆左右高度差超过一毫米就会使车辆出现明显的跑偏。

它也是由于车辆重心偏移左右车轮横向附着力不同引起的跑偏。

车辆左右高度可在车辆静止状态下测量两侧车轮顶部距离翼子板的缝隙大小确定。

五、方向盘不正有些修理厂在修理方向盘不正的问题时为了方便处理不采取正确方法调整，直接拆下方向盘旋转一定角度后重新安装。

虽然开车时感觉方向盘是正的但会使车辆转向系整体偏向一个方向从而导致跑偏。

六、前轮前束前轮前束相差角度过大同样会引起跑偏，且肉眼不易察觉。

它所引起的跑偏通常伴随轮胎偏磨的现象也就是我们常说的啃胎。

七、主销后倾角车辆通常向主销后倾角较小的一侧跑偏。

一般情况下不易察觉。

如果车辆出现过碰撞而引起的话，在方向打直的情况下，测量一下两前轮后部到车身的距离，判断是否由它引起。

车辆会向缝隙较小的一侧跑偏。

八、外倾角车辆会向外倾角较大的一侧跑偏。

一般伴随轮胎的偏磨出现。

但偏磨形状与前束引起的偏磨形状不同。

《汽车性能与使用》复习要点第1章汽车使用性能评价（1-20）一、学习内容1.1 汽车使用性能的内涵1.2 汽车检测技术1.3 汽车性能检测站二、学习目的掌握汽车使用性能的评价指标；了解汽车检测技术的相关理论和发展；了解汽车性能检测站的种类、运作流程。

三、自我测试简答题什么是汽车的使用性能？答：汽车性能一般包括安全性、动力性、经济性、操纵稳定性、平顺性、舒适性、废气排放性及可靠性等。

论述题汽车的使用方便性包括那些内容？答汽车使用方便性是汽车的一项综合使用性能，用于表征汽车运行过程中，驾乘人员的舒适和疲劳程度以及对保证运行货物完好无损和装卸货物的适用性，它包括一下内容：1 操纵轻便性 2 乘员上下车方便性 3 装卸货物方便性 4 乘坐舒适性 5 最大续航里程 6 越野性和机动性。

第2章 汽车动力性能与检测（21-55）一、学习内容2.1 汽车动力性评价指标2.2 汽车行驶过程受力2.3 汽车不同行驶状态的条件2.4 汽车的驱动力一行驶阻力平衡图与动力特性图2.5 汽车的功率平衡2.6 配置液力变矩器的动力特性2.7 影响汽车动力性的主要因素2.8 从汽车的动力性看车辆的日常使用2.9 汽车动力性的实用检测技术二、学习目的了解汽车动力性评价指标；理解并掌握汽车形式过程中的受力、驱动条件、驱动力一行驶阻力平衡图与动力特性图； 掌握汽车动力性的相关检测技术三、自我测试1、填空题◆ 汽车加速行驶的条件是Ft>Ff+Fw+Fi 。

◆ 汽车等速行驶的条件是Ft= Ff+Fw+Fi 。

◆ 汽车驱动时不打滑的条件是t F F ϕ≤。

◆ 压紧的土路、碎石路面、良好的沥青路面、压紧的雪道四种路面类型中滚动阻力最小的路面是良好的沥青路面。

◆ 汽车行驶的空气阻力与汽车行驶速度的平方成正比。

汽车行驶的加速阻力与汽车行驶速度没有关系。

◆ 从汽车功率平衡图上可以看出，各挡发动机功率曲线所对应的车速位置不同高挡时车速高，所占速度变化区域宽。

汽车轮胎的侧向刚度与转向操控在汽车工业中，汽车轮胎是车辆操控性能的重要组成部分。

而轮胎的侧向刚度是影响车辆转向操控的一个重要指标。

本文将探讨轮胎的侧向刚度与转向操控之间的关系，并分析其对销售的影响。

一、什么是轮胎的侧向刚度轮胎的侧向刚度是指轮胎在侧向受力时产生的抵抗力与轮胎侧向位移之间的比值。

简单来说，就是轮胎在转弯时的刚度表现。

侧向刚度越高，轮胎在转弯时的变形越小，车辆操控性能越好。

二、侧向刚度与转向操控的关系侧向刚度对车辆转向操控有着直接的影响。

高侧向刚度的轮胎在转弯时能够更好地保持车辆的稳定性，提供更准确的转向反馈。

这意味着驾驶员能够更精确地控制车辆的行驶方向，提高驾驶安全性和操控乐趣。

另一方面，低侧向刚度的轮胎在转弯时容易产生过大的侧向变形，导致车辆操控不稳定。

这会给驾驶员带来困扰，降低驾驶的信心和舒适度。

因此，侧向刚度的优化对于提高车辆的转向操控性能至关重要。

三、如何提高轮胎的侧向刚度提高轮胎的侧向刚度需要从多个方面进行考虑和优化。

首先，轮胎的结构设计是关键。

通过增加轮胎的侧壁刚度和肩部刚度，可以提高轮胎的整体侧向刚度。

同时，合理设计轮胎的胎面花纹和胎面硬度，可以增加轮胎与地面的摩擦力，提高侧向抓地力，进一步增强侧向刚度。

其次，轮胎材料的选择也对侧向刚度有着重要影响。

使用高强度和高刚度的材料，如硬质橡胶和钢帘线，可以提高轮胎的整体刚度，进而提高侧向刚度。

此外，轮胎的气压也会对侧向刚度产生影响。

适当增加轮胎的气压可以提高轮胎的侧向刚度，但需注意不可过度增加气压，以免影响轮胎的抓地性能和驾驶舒适度。

四、侧向刚度对销售的影响侧向刚度直接关系到车辆的转向操控性能，对于一些追求驾驶乐趣和操控感的消费者来说，是一个重要的购车考虑因素。

销售人员可以通过向消费者介绍轮胎的侧向刚度与转向操控之间的关系，帮助他们更好地理解该指标的重要性。

同时，销售人员还可以根据消费者的需求和驾驶习惯，推荐适合的高侧向刚度轮胎。

轮胎测偏刚度计算公式引言。

轮胎是汽车行驶中的重要部件，其性能直接影响着车辆的操控性、安全性和舒适性。

而轮胎的测偏刚度是评价轮胎性能的重要指标之一。

本文将介绍轮胎测偏刚度的计算公式，以及其在汽车工程中的应用。

测偏刚度的定义。

轮胎测偏刚度是指轮胎在侧向受力时产生的侧向位移与侧向力之间的关系。

通俗地说，就是在车辆行驶过程中，轮胎受到侧向力时，产生的侧向变形程度。

测偏刚度越大，表示轮胎在受到侧向力时的变形越小，操控性能越好。

测偏刚度的计算公式。

轮胎测偏刚度的计算公式可以通过轮胎的侧向力-侧向位移曲线来确定。

一般来说，可以采用线性拟合的方法来求得轮胎的测偏刚度。

其计算公式如下：K = F / δ。

其中，K为轮胎的测偏刚度，单位为N/°；F为轮胎受到的侧向力，单位为N；δ为轮胎的侧向位移，单位为°。

测偏刚度的影响因素。

轮胎测偏刚度受到多种因素的影响，主要包括轮胎的结构、材料、气压、载荷等。

其中，轮胎的结构和材料是影响测偏刚度的主要因素。

一般来说，轮胎的测偏刚度与轮胎的侧向刚度、轮胎的侧向刚度分布、轮胎的胎面花纹等有关。

应用。

轮胎测偏刚度的计算公式在汽车工程中有着重要的应用价值。

首先，通过测量轮胎的侧向力-侧向位移曲线，可以得到轮胎的测偏刚度，从而评价轮胎的操控性能。

其次，可以通过改变轮胎的结构和材料，来提高轮胎的测偏刚度，从而改善车辆的操控性能。

此外，轮胎测偏刚度的计算公式还可以用于轮胎的设计和优化，以满足不同车辆的性能要求。

总结。

轮胎测偏刚度是评价轮胎性能的重要指标之一，其计算公式可以通过轮胎的侧向力-侧向位移曲线来确定。

轮胎的结构、材料、气压、载荷等因素都会对测偏刚度产生影响。

轮胎测偏刚度的计算公式在汽车工程中有着重要的应用价值，可以用于评价轮胎的操控性能，以及指导轮胎的设计和优化。

希望本文对读者对轮胎测偏刚度的理解有所帮助。

《汽车理论》试题一、解释名词术语 1、汽车动力性：汽车以最大可能高的平均技术速度运送货物或乘客的能力。

2、汽车燃油经济性：汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作的能力。

3、汽车制动性：汽车在行驶中能强制降低行驶速度直至稳定停车或在下长坡时维持一定车速以及在一定坡道上能长时间停车不动的能力。

4、汽车制动跑偏：制动跑偏，是指汽车在制动过程中自动向左或向右偏驶的现象。

5、汽车制动侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。

6、汽车操纵稳定性：汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。

7、汽车通过性：是指汽车以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带的能力。

8、汽车行驶平顺性：指汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性能，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。

9 汽车离去角汽车离去角2 ，是指自车身后突出点向后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。

它表征了汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。

离去角越大，则汽车的通过性越好。

10、汽车接近角：汽车接近角是自车身前突出点向前车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。

它表征了汽车接近障碍物时，不发生碰撞的能力。

接近角越大，汽车通过性越好。

11、轮胎侧偏特性： 12 迟滞损失轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。

二、填空：1、汽车动力性的评价指标有---------------、----------------、--------------------。

2、汽车制动性的评价指标有-----------------、-------------------、--------------------。

在车辆操纵动力学模型中轮胎模型的研究一、轮胎力学特性和建模的研究历史与现状轮胎动态特性的研究可以追溯到上个世纪三十年代，Bradly和Allen（1931）为了研究汽车的动态特性，开始涉及到轮胎的动态特性。

接着又有很多科学家致力于轮胎动态特性的研究，德国的Fromm（1941）对轮胎结构进行了简化，推导出了描述轮胎侧偏特性的简单理论模型，第一次对轮胎的侧偏特性进行了理论研究。

Fiala（1954）在弹性“梁”模型的基础上，建立了侧向力，回正力矩与侧偏角和外倾角的关系。

在以后的几十年中，Fiala的理论模型得到了进一步的研究和改进。

Frank（1965）在Fiala理论模型的基础上，把胎体看作一个受弯曲的梁，研究了胎体弯曲对轮胎特性的影响。

从六十年代开始，Pacejka将胎体的变形简化为受拉的“弦”，对轮胎的静态和动态特性进行了大量的理论和试验研究。

并在后来（1989，1991）对模型进行了进一步的改进和发展，形成了著名的“Magic Formula”模型。

Sharp（1986）提出了轮辐式轮胎模型，将轮胎看作完全由相同的径向轮辐组成，这些轮辐与轮毂连接在一起，而且具有弹性。

轮辐的周期性变化会导致迟滞损失。

建立了与实际相当吻合的轮胎模型。

九十年代初，随着汽车先进底盘控制技术，虚拟原型设计以及计算机辅助工程等先进技术的飞速发展，轮胎的动态力学特性研究受到了广泛的重视。

有很多科学家致力于动态特性的研究，也得到了飞速的发展。

我国郭孔辉教授领导的科研小组二十几年来一直致力于轮胎力学特性的理论和试验研究，自行开发了具有多种功能的轮胎力学特性试验台，并利用该试验台在试验研究和理论研究上取得了重大突破。

郭孔辉教授(1986)建立了具有任意印迹压力分布的轮船侧偏特性简化理论模型。

并在该模型基础上先后推导出了纵滑侧偏特性简化理论模刑(1986)，用于汽车转向，制动与驱动动态仿真的统一模型（1986），并在大量试验和理论研究的基础上提出了一种适用于较大载荷和侧偏角变化范围的轮胎侧偏特性半经验模型（1986)。

轮胎侧向力系数与滑移率曲线的关系概述及解释说明1. 引言1.1 概述轮胎是汽车的重要组成部分之一，它对行车安全性、牵引力和操控性能都有着直接的影响。

在研究轮胎性能时，轮胎侧向力系数和滑移率是两个关键参数。

轮胎侧向力系数可以衡量轮胎在负荷作用下产生的抗侧向力大小，而滑移率则描述了车轮与地面之间的相对滑动情况。

本文将着重探讨轮胎侧向力系数与滑移率曲线之间的关系，通过深入研究这一关系，我们可以更好地理解轮胎在不同工况下的性能表现，并为改进轮胎设计提供有益的参考。

1.2 文章结构本文共分为五个章节。

除引言外，还包括第2节“轮胎侧向力系数和滑移率的定义与关系”，第3节“轮胎侧向力系数与滑移率曲线的特征分析”，第4节“实验验证与数据分析”以及第5节“结论与展望”。

第2节将详细介绍轮胎侧向力系数和滑移率的定义以及它们之间的关系。

我们将解释如何准确测量轮胎侧向力系数，同时阐述滑移率的概念和计算方法。

第3节将重点讨论轮胎侧向力系数与滑移率曲线的特征分析。

我们将探讨曲线形状对轮胎性能的影响，并分析影响曲线特征的因素。

此外，我们还会介绍实际应用中常用的曲线分析方法。

第4节将通过实验验证和数据分析来支持我们的研究。

我们会详细描述实验设计和参数设置，并介绍数据采集与处理方法。

最后，我们将呈现实验结果并进行深入讨论。

最后一节，即第5节，是结论与展望部分。

我们会对本文的主要研究成果进行总结，并提出可能的改进和未来发展方向。

1.3 目的本文旨在研究和解释轮胎侧向力系数与滑移率曲线之间的关系。

通过深入了解这一关系，我们可以更好地理解轮胎在不同工况下的行为特性，并为改善车辆操控性能提供科学依据。

同时，本文也希望能够为轮胎制造商、汽车制造商以及相关研究人员提供有价值的参考和指导，推动轮胎技术的发展和创新。

2. 轮胎侧向力系数和滑移率的定义与关系2.1 轮胎侧向力系数的定义与测量方法轮胎侧向力系数是指轮胎在侧向运动时产生的抵抗力和载荷之比。

极限工况下汽车轮胎侧偏角测试方法研究张小龙;陈彬;宋健;王啟永【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2014(45)9【摘要】轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础,而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响,基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差.提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法,为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段.首先分析了侧偏角测试原理,基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统.在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上,原地转向和小侧向加速度行驶试验表明:基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好.圆周加减速行驶试验表明,在侧向加速度约0.8g时,汽车达到极限工况,基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响,试验车具有不足转向特性.实车试验表明所提出方法是有效、可行的.【总页数】6页(P31-36)【作者】张小龙;陈彬;宋健;王啟永【作者单位】安徽农业大学工学院,合肥230036;安徽农业大学工学院,合肥230036;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;安徽农业大学工学院,合肥230036【正文语种】中文【中图分类】S219.1;TP242【相关文献】1.低温工况下煤层气爆炸极限测试装置的设计 [J], 刘杨;李自力;唐建峰;王传磊2.极限工况条件下膨胀衬管长度设计方法研究与应用 [J], 姜伟3.基于最小二乘法的汽车轮胎侧偏刚度及质心侧偏角设计与仿真 [J], 吴房胜;李如平;陈业慧;谢晓敏4.多工况适应的车辆质心侧偏角观测算法研究 [J], 江青云;罗禹贡;褚文博;刘力5.极限行驶条件下车辆质心侧偏角观测器设计 [J], 朱绍中;高晓杰;余卓平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。