前轴驱动车辆转向，汽车工程应用力学揭示改进效果

下面以前驱动汽车为例。前驱动则意味前轮输出动力，前轮受到地面驱动力的作用。下面从几个主要方面来分析驱动力对转向特性的影响。

当汽车以较大驱动力加速过弯道时，必然引起前、后轴垂直载荷的改变和驱动轮因传递驱动力所引起侧偏角的改变。这两方面的改变对稳态转向特性的影响，分述如下：

1）当汽车以较大驱动力加速过弯道时，因载荷转移作用，前轴垂直载荷明显减小，后轴垂直载荷相应增加。在一般载荷范围内（额定载荷的1.5倍以内），轮胎侧偏刚度值与载荷成正比，侧偏刚度小的轮胎侧向变形大——侧偏角大。因此，加速时前轮胎侧偏角α₁增大，后轮胎侧偏角α₂减小，则有（α₁-α₂）＞0，这有助于增加汽车不足转向的趋势。

2）当车轮驱动时，由图1-36可知，在同一侧偏角下，随着驱动力的增加，侧偏力则相应减小。因此，当汽车开大节气门加速过弯道时，为了提供所要求的侧偏力（地面侧向反作用力），驱动轮的侧偏角α₁必然增大。这对于前驱动的汽车也起到了增加不足转向的趋势。

(www.xing528.com)

图4-108 前驱动汽车前轮主销正偏移距所形成的驱动转矩

3）前驱动轮受半轴驱动力矩的影响会产生不足变形转向，增加了前驱动汽车的不足转向的成分。下面根据图4-108作具体分析：由于前轮转向主销存在内倾角，如果主销的轴线与地的交点落在轮胎接地中心点的内侧，则这两点间的距离称为主销的“正偏移距”C。这样，前驱动力F_X对主销轴线的与地交点便存在一个使车轮驶向内侧的力矩T_k。若半轴与水平线的夹角相等，则左、右前轮的T_k相等。但由于汽车转向引起车厢侧倾（内侧高、外侧低），致使前轴左、右半轴水平角度发生了变化（内侧增，外侧减），导致了内侧前轮的向内力矩大于外侧前轮的向内力矩，这两个力矩之差借助了转向杆系等处的弹性，起到了削弱前轮原转向的作用，使前轮产生了相应的“不足变形”转向角，增加了汽车的不足转向趋势。

4）随着驱动力的增加，前轮的回正力矩通常也有所增大，这也增加了前驱动汽车的不足转向成分。

综上所述，对于前轴驱动的汽车，在弯道大节气门开度加速行驶时其前轮输出动力的作用有助于增强不足转向的趋势，这对汽车的操纵稳定性有利。而在相同的条件下，对于后轴驱动的汽车，驱动力起着削弱不足转向的作用，使转向特性向过度转向转化，这对汽车的操纵稳定性不利。