汽车运用工程学：轮胎侧偏回正力矩效果

轮胎侧偏不仅导致侧偏角的产生，还因此产生了回正力矩T_z，即在轮胎发生侧偏时，还会产生作用于轮胎绕过轮胎接地点的垂直轴的力矩。转弯行驶时，该力矩是使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一。

回正力矩是由接地面内分布的微元侧向反力产生的。由图6-4可知，车轮在静止时受到侧向力后，印迹长轴线a-a与车轮平面平行，错开Δh，即印迹长轴线a-a上各点的横向变形（相对于c-c平面）均为Δh，故可以认为地面侧向反作用力沿a-a线均匀分布，见图6-4a。而车轮滚动时，印迹长轴线a-a不仅与车轮平面错开一定距离，而且转动了α角。因而，印迹前端离车轮平面近，侧向变形小；印迹后端离车轮平面远，侧向变形大。地面微元侧向反作用力的分布与变形成正比，故地面微元侧向反作用力的分布如图6-4b所示，其合力的大小与侧向力F_Y相等，但其作用点必然在接地印迹几何中心的后方，偏移某一距离e，称为轮胎拖距，回正力矩T_z因此而产生，其数值等于：

T_z=F_Ye （6-2）

图6-3 轮胎的侧偏特性

图6-4 地面侧向反作用力的分布

轮胎拖距e是随所受侧偏力F_Y的大小而变化的。F_Y为零时，轮胎拖距e也为零；随F_Y增大，轮胎拖距e增大，接地印迹内地面微元侧向反作用力的分布情况如图6-4c所示；但当F_Y增大至一定程度时，接地印迹后部的某些部分便达到附着极限，轮胎拖距e开始减小，此时反作用力的分布见图6-4d；随着F_Y的进一步增大，将有更多部分达到附着极限，直到整个接地印迹发生侧滑后，轮胎拖距e又回到零。图6-5是试验得到的回正力矩—侧偏角曲线。试验结果还表明，回正力矩随垂直载荷的增大而增加。

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图6-5 回正力矩—侧偏角曲线

轮胎的形式及结构参数对回正力矩—侧偏角特性有重要影响。在侧偏角相同时，尺寸大的轮胎一般回正力矩较大。子午线轮胎的回正力矩比斜交轮胎大。

轮胎的气压低，接地印迹长，轮胎拖距大，回正力矩也就大。

地面切向反作用力对回正力矩的影响如图6-6所示。随着驱动力的增大，回

图6-6 地面切向反作用力对回正力矩的影响

正力矩达到最大值后再下降。在制动力作用下，回正力矩不断减小，到一定制动力时降为零，若制动力再增大则回正力矩转变为负值。