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第三章充 气 轮 胎 动 力 学 制动力系数与车轮滑移率的关系 制动时，车轮平移的趋势大于转动的趋势。 制动力系数（制动力与法向载荷之比）与滑移率的关系 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 路面附着系数的差异 不同轮胎路面附着系数的峰值和滑动值差别显著； 应尽量避免车轮制动时抱死（sb=1）或加速时空转（s=1）。 在良好路面上，附着系数受轮胎 结构、充气压力的影响并不显著。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 ?-s关系的影响因素 车辆行驶速度 轮胎载荷 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 1、Julien的理论模型 描述驱动力与充气轮胎纵向滑转率的关系 假设 胎面为一个弹性带； 接地印迹为矩形且法向压力均匀分布； 接地区域分为附着区和滑转区： 在附着区，作用力只由轮胎弹性特性决定； 在滑转区，作用力由轮胎和路面的附着条件决定。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 轮胎在驱动力矩作用下，胎面接地前端产生纵向变形e0。 假设其压缩应变?在附着区保持不变，则距前端x处的纵向变形为 假设在附着区内，单位长度的纵向力与胎面变形成正比，则 式中，ktan是胎面的切向刚度。 x点之前的附着区域产生的驱动力为 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 附着区域的驱动力 根据附着条件确定附着区的临界长度 附着条件 式中，p为法向压力，b为印迹宽度。 附着区长度须小于临界长度lc 式中，lt为轮胎接地长度。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 全附着状态 若lt≤lc，则轮胎接地区均为附着区。 全附着时的驱动力为 可以证明，纵向应变?等于轮胎纵向滑转率s。 全附着状态下驱动力Fx与滑转率s之间呈线性关系，即图3-31的OA段。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 将要出现滑转时的临界状态 若轮胎接地长度等于临界长度时，印迹后端将开始发生滑转，此时有 此时，滑转率和驱动力的极限值分别为 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 部分滑转状态 随着滑转率或驱动力的进一步增加，滑转区将从印迹后端向前扩展。 滑转区产生的驱动力 此时，附着区产生的驱动力（全附着公式中lt换成lc） 总的驱动力 此时，驱动力与滑转率呈非线性关系（AB段）。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 全滑转状态 当滑转现象扩展到整个轮胎接地区域时，驱动力达到最大值，对应着图3-31中的B点。 此时的驱动力和对应的滑转率为 B点之后进入不稳定状态 从B点开始，轮胎滑转率进一步增加，将进入不稳定工况，路面附着系数从?p下降到?s。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 Julien理论模型 2、改进的Julien理论模型 Julien理论中，除了参数?p、Fz,w和lt外，纵向变形系数?t必须已知，需做大量试验。 若忽略?t项，单位接地长度的驱动力为 如果在接地区间内胎面与地面之间无滑动，则 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 轮胎纵向刚度cs 定义为单位滑移率所受的纵向力，即驱动力-滑转率曲线在原点处的斜率。 如果接地区间无滑动发生，二者呈线性关系 对应于曲线OA段。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 改进的Julien理论模型 出现滑转时的临界状态 A点以后，印迹后部单位长度的驱动力达到附着极限，胎面与地面之间发生滑动。 滑转率和驱动力的界限值分别是 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 改进的Julien理论模型 出现滑转时的临界状态（续） 若滑转率和驱动力超过以上界限时，接触区（印迹）后端就开始发生滑动。 可见，驱动力-滑转率关系的线性上界为最大驱动力的一半，即A点纵坐标值是B点的一半。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 改进的Julien理论模型 部分滑转状态 在部分滑转时，滑转区产生的驱动力为 附着区的驱动力为 总的驱动力为 ?p、Fz,w cs容易获得。 汽 车 系 统 动 力 学 马天飞 改进的Julien理论模型 制动力与滑移率的关系 制动工况下，轮胎在进入接触印迹之前的胎面发生拉伸变形。图3-36b上。 采用与驱