答:轮胎的侧片特性可以说是轮胎力学当中一个极其重要的部分。侧片特性主要是指侧偏力、回正力矩和侧偏角之间的关系,它是研究汽车操纵稳定性的基础。
首先给出如下图的汽车轮胎的坐标系:
汽车在行驶的过程中,由于路面的侧向倾斜、侧向风以及曲线行驶时的离心力等作用,车轮中心会沿着Y轴方向产生侧倾力F,相应的在地面上也会产生反作用力,这个力被称为侧偏力。同时,由于车轮是由弹性的,F没有达到附着极限时,车轮行驶的方向也会偏离车轮所在的平面,这就是所谓的侧偏现象。
如果车轮不滚动,由于车轮有侧向弹性,轮胎会发生侧向变形,轮胎胎面接地印迹的中心线与车轮平面不重合,会错开一个距离。如果车轮滚动,接地印迹的中心线不止与车轮平面会错开距离,而且不再与之平行,产生一个夹角a,被称为侧偏角,这是汽车研究中很重要的一个参数。侧偏角a的数值是与侧向力F的大小有关的。
侧偏角不超过5°时,F与a是成线性关系的。汽车在正常行驶时,侧向加速度不超过0.4g,侧偏角不超过4°~5°,如果侧偏力为负值(由轮胎坐标系),侧偏角也为负值。
F—a曲线在a为0°时的斜率被称为侧偏刚度,它是决定操纵稳定性的一个重要参数。轮胎应该要具有高的侧偏刚度,以保证良好的操纵稳定性。一般而言,轮胎的最大侧偏力越大,汽车的极限性能就越好。
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