導(dǎo)語：汽車輪胎隨機(jī)側(cè)滑機(jī)理研析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

關(guān)鍵詞：汽車車輪側(cè)滑隨機(jī)側(cè)滑輪胎磨損

摘要:據(jù)統(tǒng)計，由于車輪側(cè)滑而造成的交通事故約占事故總數(shù)的30％左右。車輪側(cè)滑可分為四類：定向側(cè)滑，隨機(jī)側(cè)滑，制動側(cè)滑，轉(zhuǎn)向側(cè)滑。由于直線行駛工況在汽車行駛過程中占的比例很大，而且影響直線行駛工況下輪胎磨損的各因素也將影響轉(zhuǎn)向行駛和制動時的輪胎磨損，因而研究直線行駛時懸架參數(shù)對輪胎磨損的影響情況是很重要的。文章重點(diǎn)介紹隨機(jī)側(cè)滑。

汽車車輪側(cè)滑，是指汽車在行駛過程中，由于車輪定位參數(shù)發(fā)生某種偏差或者由于路面條件較差而呈現(xiàn)出邊滾邊滑的現(xiàn)象。汽車發(fā)生側(cè)滑會造成很多不良后果，主要表現(xiàn)為加劇輪胎的磨損、使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生附加功率損耗、破壞行車穩(wěn)定性等，其中加劇輪胎磨損是關(guān)鍵。由于輪胎磨損所引起的大幅度的胎溫上升，有時甚至?xí)固ンw爆破，嚴(yán)重影響行車安全；而且車速越高，相同條件下的輪胎溫升越高，輪胎也就越容易爆破，因此較大的車輪側(cè)滑還影響車速的提高。這里重點(diǎn)介紹隨機(jī)側(cè)滑：

一、隨機(jī)側(cè)滑的概念

在某些獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)的車橋上，如雙橫臂式獨(dú)立懸架車橋，輪距在車輛行駛過程中隨著懸掛質(zhì)量的變化而變化，造成車輪的側(cè)滑。這種輪距變化所造成的車輪側(cè)滑的方向、大小、頻率均不確定，沒有什么規(guī)律性，所以我們稱這種輪距的動態(tài)變化所引起的側(cè)滑為隨機(jī)側(cè)滑。

理論上，只有輪距不發(fā)生變化時才不存在隨機(jī)側(cè)滑。而實(shí)際上，現(xiàn)代汽車為了滿足舒適性、行駛平順性、操縱穩(wěn)定性等要求，絕大部分的汽車都采用了獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，見圖1。獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是：每個車輪單獨(dú)通過一套懸掛安裝于車身或者車橋上，車橋采用斷開式，中間一段固定于車架或車身上；此種懸掛兩邊車輪受沖擊時互不影響，兩輪可自由運(yùn)動，而且由于非懸掛質(zhì)量較輕，緩沖與減振能力很強(qiáng)，乘坐舒適。采用此種懸掛的轎車、客車及載人車輛，可明顯提高乘坐舒適性，并且在高速行駛時提高汽車的行駛穩(wěn)定性。而越野車輛、軍用車輛和礦山車輛，在壞路和無路的情況下，可保證全部車輪與地面的接觸，提高汽車的行駛穩(wěn)定性和附著性，發(fā)揮汽車的行駛速度。

可以看出，配備獨(dú)立懸架的汽車在行駛過程中為了適應(yīng)路面不平度變化，左右兩個車輪在不停地跳動，輪距不斷產(chǎn)生變化，雖然現(xiàn)代汽車的輪胎較軟，可以吸收一部分側(cè)向偏移，但是在路面不平的情況下，汽車輪距變化大，就不可避免地導(dǎo)致車輪的側(cè)向滑動。尤其在路面較差的情況下，這種側(cè)滑更加頻繁，更加激烈。雖然目前好的懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一般在懸架工作范圍內(nèi)輪距變化不會太大，但是在汽車行駛過程中，因?yàn)椴淮嬖谕耆秸牡缆?，隨機(jī)側(cè)滑伴隨著車輪的不停跳動而在不停地發(fā)生。總之，懸架結(jié)構(gòu)是發(fā)生隨機(jī)側(cè)滑的內(nèi)因，路面不平和行駛工況則是誘發(fā)隨機(jī)側(cè)滑的外因。

隨機(jī)側(cè)滑的性質(zhì)為：大小、方向不定，時大時小、時里時外；僅在輪距發(fā)生變化時才會發(fā)生。

二、車輪隨機(jī)側(cè)滑的影響

因?yàn)殡S機(jī)側(cè)滑是與路面密切相關(guān)，其方向、大小均不定確。當(dāng)路面質(zhì)量較差、輪距變化較大時將產(chǎn)生較大的隨機(jī)側(cè)滑，也就是說隨機(jī)側(cè)滑不僅與車輛結(jié)構(gòu)有關(guān)而且與車輛行駛狀態(tài)的干擾量有關(guān)。

從發(fā)生時間長短看隨機(jī)側(cè)滑則時大時小，路面較差時隨機(jī)側(cè)滑相對大些，路面較平時則相對小些，但不論道路狀況如何，隨機(jī)側(cè)滑總是存在的。

從側(cè)滑的作用看，隨機(jī)側(cè)滑有積累效應(yīng)，即使其值較小，累積起來影響也較大，如果長時間在兩者的作用下，輪胎的磨損就會加劇，隨機(jī)側(cè)滑就表現(xiàn)地相當(dāng)激烈，對總側(cè)滑的影響是不容忽視的。因此在衡量總側(cè)滑量的大小時，必須考慮隨機(jī)側(cè)滑的影響程度。

三、車輪隨機(jī)側(cè)滑產(chǎn)生的機(jī)理

前面已經(jīng)提到，汽車在行駛過程中，由于不斷受到路面不平度的激勵作用，導(dǎo)致車輪上下跳動，從而引起輪距變化，見圖2。對于獨(dú)立懸架，這種輪距變化是不可避免的，當(dāng)路面條件較差時，路面不平度的激勵作用增強(qiáng)，輪距變化加大，就會導(dǎo)致車輪隨機(jī)側(cè)滑，下面分兩種情況討論車輪的隨機(jī)側(cè)滑情況。

1.輪胎為剛性時，單個輪子的輪距變化為時，車輪跳動量為，相應(yīng)地輪胎向側(cè)向滑動了的距離。由于輪胎是剛性的，車輪沒有變形量，在這種情況下，車輪隨機(jī)側(cè)滑的大小等于單個車輪的輪距變化，即實(shí)際中，當(dāng)路面有薄水層時，由于滑水現(xiàn)象，會出現(xiàn)完全喪失側(cè)偏力的情況，此時最大側(cè)偏力為零，就會出現(xiàn)式情況。

2.輪胎為彈性時，單個輪子的輪距變化為車輪跳動量為，此時由于輪胎是有彈性的，在側(cè)向力的作用下，輪胎發(fā)生變形。當(dāng)輪距變化很小時，側(cè)向力小于輪胎與地面的附著極限，輪胎的變形吸收了這部分變形量，車輪沒有發(fā)生側(cè)向滑動；當(dāng)輪距變化加大，側(cè)向力也隨著加大，一旦超過地面與車輪的附著極限，輪胎就發(fā)生側(cè)向滑動。一般情況下：

現(xiàn)代汽車的輪胎較軟，一般都允許少量的側(cè)向變形，每個車輪允許4～5mm的側(cè)向變形而不發(fā)生車輪隨機(jī)側(cè)滑。但是當(dāng)輪距變化較大，超過輪胎的側(cè)向最大變形量時，隨機(jī)側(cè)滑的影響就比較大了，特別在較差的路面上，汽車車輪輪距變化大，隨機(jī)側(cè)滑的作用加大，造成車輪磨損，嚴(yán)重時會引起爆胎，影響人身安全。車輪隨機(jī)側(cè)滑的產(chǎn)生與道路條件密切相關(guān)，目前，我國高等級公路的比重還較低，與國外發(fā)達(dá)國家例如美國、德國等相比，同樣一輛車的輪胎在我國的使用壽命就會縮短。制定衡量隨機(jī)側(cè)滑的評價標(biāo)準(zhǔn)，研究汽車懸架結(jié)構(gòu)，優(yōu)化懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)，對于減少車輪的隨機(jī)側(cè)滑，提高輪胎使用壽命，提升行車安全性具有重要意義。

四、“最大隨機(jī)側(cè)滑”概念的提出

前面已經(jīng)提到，汽車在不平道路行駛時輪距變化所造成的車輪側(cè)滑的方向、大小、頻率均不確定，沒有什么規(guī)律性，所以我們稱這種輪距的動態(tài)變化所引起的側(cè)滑為隨機(jī)側(cè)滑。其中縱坐標(biāo)表示隨機(jī)側(cè)滑量，橫坐標(biāo)表示行車路程。

目前，已經(jīng)制定了國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-87《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》對汽車的定向側(cè)滑做了明確要求，但是，對隨機(jī)側(cè)滑的影響卻沒有制定出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對隨機(jī)側(cè)滑的影響沒有引起足夠的重視。事實(shí)上，在不平路面上，特別是在壞路或者無路的情況下，隨機(jī)側(cè)滑的影響尤其嚴(yán)重，某些情況下甚至超過了定向側(cè)滑的影響，因此，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范隨機(jī)側(cè)滑的影響是非常有必要的。

針對這種情況，我提出了“最大隨機(jī)側(cè)滑”的概念。由于隨機(jī)側(cè)滑的大小、方向不定，但是其最大值是一定的，這是由懸架結(jié)構(gòu)本身和道路條件所決定的，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減少隨機(jī)側(cè)滑是可以實(shí)現(xiàn)的。在一定行車路程及道路條件下，汽車向外的最大的隨機(jī)側(cè)滑值為，向內(nèi)的最大的隨機(jī)側(cè)滑值為，這里取整個行車過程隨機(jī)側(cè)滑的絕對值，即“最大隨機(jī)側(cè)滑”的定義如下：

由定義可知，最大隨機(jī)側(cè)滑的值是相對固定的，隨道路條件的變化而變化。它可以在道路一定的條件下，通過試驗(yàn)的方式獲得；也可以通過虛擬樣機(jī)仿真，施加地面不平度的激勵模擬獲得。公務(wù)員之家

總之，隨機(jī)側(cè)滑對汽車輪胎的使用壽命和行車安全都有很大的影響，不容忽視，最大隨機(jī)側(cè)滑概念的提出，為隨機(jī)側(cè)滑的研究開辟了有效的途徑。

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