【正文】 (負(fù)前束 )引起的側(cè)滑分量 tS 大于或等于零。此時(shí)， 13 車輪在 滑動(dòng)板上做純滾動(dòng)，滑動(dòng)板相對(duì)于地面有側(cè)向移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向如圖 所示，此時(shí)測(cè)得的滑動(dòng)板的橫向位移量記為 tS （即由前束所引起的側(cè)滑分量 )。反之，內(nèi)傾車輪引起的側(cè)滑分量為負(fù)。此時(shí)滑動(dòng)板向內(nèi)移動(dòng)的位移量記為 Sa(即由外傾角所引起的側(cè)滑分量 )。具有外傾角的車輪，其中心線的延長(zhǎng)線必定與地面在一定距離處有一個(gè)交點(diǎn) O，此時(shí)的車輪相當(dāng)于一圓錐體的一部分如圖 ，在車輪向前或向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)形式均類似于滾錐。數(shù)字式指示裝置如圖 所示。 圖 指針式指示裝置 1指針式表頭； 2報(bào)警用蜂鳴器或信號(hào)燈； 3電源指示燈； 4導(dǎo)線； 5電源開關(guān) 近年來國(guó)內(nèi)各廠家生產(chǎn)的側(cè)滑 試驗(yàn)臺(tái)采用數(shù)字式指 示裝置，多以單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理 ， 因 而具有操作方便、運(yùn)行可靠、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能對(duì)檢測(cè)結(jié) 果進(jìn) 圖 數(shù)字式指示裝置 1電源接通鍵； 2電源斷開鍵； 3數(shù)碼顯示器； 4電源指示燈； 5打印鍵； 6復(fù)位鍵； 7報(bào)警燈 行分析、判斷、存儲(chǔ)、 打印和數(shù)字顯示等功能 。根據(jù)指針偏向 IN 或 OUT 的方向確定出側(cè)滑方向。 (2)指示裝置 指示裝置有指針式和數(shù)字式。機(jī)械式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)，不便于遠(yuǎn)距離傳輸，近年來已很少使用。在側(cè)向力作用下，兩滑動(dòng)板只能在左右方向上作等量同向位移，在前后方向上不能位移。該裝置能把前輪側(cè)滑量測(cè)出并傳遞給指 11 示裝置。它們一般均由測(cè)量裝置、指示裝置和報(bào)警裝置等組成，下面主要介紹雙板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。 滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)，按其結(jié)構(gòu)又可分為單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)和雙板式惻滑試驗(yàn)臺(tái)兩種形式。 圖 由車輪外傾角引起滑板的側(cè)滑 滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)與工作原理 側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) 汽車側(cè)滑檢驗(yàn)設(shè)備按其測(cè)量參數(shù)可以分為兩類：一類是測(cè)量車輪側(cè)滑量的滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)，另一類是測(cè)量車輪側(cè)向力的滾筒式側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。39。 假設(shè)讓兩個(gè)只有外傾而沒有前束的轉(zhuǎn)向輪同時(shí)向前駛過兩塊相對(duì)于地面可以左右滑動(dòng)的滑動(dòng)板，就可以看到左右轉(zhuǎn)向輪下的滑動(dòng)板在轉(zhuǎn)向輪外張力的作用力的推動(dòng)下，出現(xiàn)如圖 中虛線所示，將分別向內(nèi)側(cè)滑移。 LLSt ?? （ ） 圖 由車輪前束引起滑動(dòng)板的側(cè)滑 10 外傾角引起的側(cè)滑 轉(zhuǎn)向輪外傾角的存在，在滾動(dòng)過程中車輪將力圖向外張開，只是由于轉(zhuǎn)向橋不可能伸長(zhǎng)，因此，在實(shí)際滾動(dòng)過程中才不至于真正向外滾開。 又假設(shè)讓兩個(gè)只有前束而沒有外傾的轉(zhuǎn)向輪向前駛過，如圖 所示的滑動(dòng)板，也可以看到左右轉(zhuǎn)向輪下的滑動(dòng)板在轉(zhuǎn)向輪內(nèi)向力的反作用力的推動(dòng)下，出現(xiàn)圖 中虛線所示分別向外側(cè)滑移的現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)向輪定位值引起的側(cè)滑 前束引起的側(cè)滑 轉(zhuǎn)向輪有了前束后，在滾動(dòng)過程中向內(nèi)收攏，只是由于轉(zhuǎn)向橋不可能縮短，因此，在實(shí)際滾動(dòng)過程中才不至于真正向內(nèi)滾攏。 動(dòng)態(tài)檢測(cè)在側(cè)滑檢測(cè)臺(tái)上進(jìn)行：讓汽車行駛過可以在橫向自由滑動(dòng)的滑板上，當(dāng)車輛通過檢驗(yàn)臺(tái)時(shí)，滑板向內(nèi)移動(dòng)，則測(cè) 量值為負(fù)；滑板向外移動(dòng)，則測(cè)量值為正。 靜態(tài)檢測(cè)是利用車輪外傾角儀和前束尺測(cè)量車輪在靜止?fàn)顟B(tài)下的定位參數(shù)，多用于汽車維修廠。當(dāng)車輪同時(shí)具有外傾角前束角，且大小與車輛技術(shù)狀況相匹配時(shí) ，可以使外傾側(cè)向力與前束側(cè)向力最大限度地相互抵消，前輪側(cè)滑量達(dá)到最小值 [2][3]。前束角的存在使車輪的滾動(dòng)方向偏離車輛直線行駛方向，使輪胎在接地處發(fā)生側(cè)偏，并產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力；側(cè)向應(yīng)力在輪胎接地印跡內(nèi)的積分即為前束側(cè)向力，前束側(cè)向力的大小與輪胎所承受的垂直載荷、前束角、輪胎接地印跡、輪胎橫向彈性系數(shù)、地面滑動(dòng)摩擦系數(shù)有關(guān)。 需要指出，車輪外傾角與前束角在車輛使用中隨車輛使用條件不同而有所不同，所以，在實(shí)際工作中不可能使二者達(dá)到上述理想的匹配狀態(tài)，但是，我們可以通過合理檢測(cè)、適當(dāng)調(diào)整使其達(dá)到最佳匹配狀態(tài)，即前輪側(cè)滑量達(dá)到最小值。當(dāng)車輪通過可以左右自由滑移的滑板時(shí)，外傾角的存在使滑板承受向內(nèi)的外傾側(cè)向力，滑板向內(nèi)側(cè)滑移；前束角的存在使滑板承受向外的前束側(cè)向力，滑板向外側(cè)滑移；若規(guī)定滑板向外滑移側(cè)滑量為“負(fù)”，向內(nèi)滑移側(cè)滑量為“正”，當(dāng)前輪同時(shí)具有外傾角和前束角時(shí)，車輪總的側(cè)滑量 H 可由下式確定， 即： LSSH 21 ?? () 式中： H 為側(cè)滑量， m/ Km； 1S 為外傾角引起的滑板側(cè)滑距離， mm； 2S 為前束角 8 引起的滑板側(cè)滑距離， mm； L 為滑板長(zhǎng)度， m。前束角加大，前束側(cè)向 力也隨之加大，導(dǎo)致前輪側(cè)滑增大。 于是滑動(dòng)摩擦系數(shù)為： βμμ sd aVtg?? （ ） 此時(shí)輪胎側(cè)向應(yīng)力 dyf 為 ： dd pμcyf ? （ ） 在滑移區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的側(cè)向力 dyF ，可以通過對(duì) dyf 在滑移區(qū)內(nèi)積分求得 ： ? ?? llmdy h lxlxwpF 1d11 dxμ)1(4 （ ） 將 dyy FF? 稱之為前束側(cè)向力，并用 βF 以表示，則有下式成立，即 ： ? ? ????? h hl llmdyy dxlxlxwtgxcwFFF 0 1d1111β μ)1(p4dxβ （ ） 車輪接地點(diǎn)通過滑移區(qū)之點(diǎn)后滑移結(jié)束，新的側(cè)偏和滑移又將開始。 于是由式 （ ） 得： )61( s2 βμ tgPcwlllzh ?? （ ） 圖 前束輪胎的輪胎變形情況 滑移區(qū)內(nèi)的的滑動(dòng)摩擦系數(shù) dμ 隨側(cè)向滑動(dòng)速度 V? 變化，可由下式求得： 7 Vasd ???μμ （ ） 式中： a 為修正系數(shù)。從此輪胎接地點(diǎn)進(jìn)入滑移區(qū)。在 X 坐標(biāo)軸，自 O 至 A 的區(qū)域內(nèi)，輪胎與路面呈粘著狀態(tài)，不發(fā)生相對(duì)滑移，稱為附著區(qū)。由于車輪滾動(dòng)方向與汽車行駛方向不一致，致使輪胎接地處產(chǎn)生 側(cè) 6 向變形，如圖 所示。 若在整個(gè)接地印跡內(nèi)對(duì)接地壓力積分，并使之與垂直載荷相等，則得 ： zm Pwp ?312 （ ） 于是 ： ?mp wlPz23 （ ） 式中： zP 為垂直載荷。接地壓力分布在橫方向 (Y 方向 )時(shí)是均勻的，在圓周方向 (X 方向 )成二次拋物線分布。在帶束的外側(cè)有橫彈性常數(shù)為 c 的彈性體 T。 圖 偏過程中輪胎的變形滑移 B 5 車輪 前束對(duì)車輪側(cè)滑的影響 圖 模型輪胎及其接地壓力分布 可以將輪胎簡(jiǎn)化成圖 所示的模型，剛性帶束 B 由胎體的彈簧 C 支承。車輪滾動(dòng)時(shí)在 A 點(diǎn)開始與地面接觸，經(jīng)過時(shí)間 t 到達(dá) B 點(diǎn)之后輪胎變形產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力和側(cè)向摩擦力相等，輪胎開始向 C 點(diǎn)滑移，滑移至 C 點(diǎn)后輪胎又將重復(fù)以上變形滑移過程。側(cè)向變形產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力，側(cè)向應(yīng)力與側(cè)向變形成正比；當(dāng)側(cè)向應(yīng)力大于或等于地面 4 摩擦力時(shí)，輪胎開始滑移，稱之為外傾側(cè)滑。圖 （ a）中， aa 為右前輪側(cè)向變形后輪胎接地印跡中心線，它與車輪 AA 中心線平行。試驗(yàn)證明，實(shí)際的外傾側(cè)向力與外傾角關(guān)系為： ααα kF? （ ） 式中： αk 為傾剛度，單位 N/176。 由此可見，車輪外傾產(chǎn)生了側(cè)向力，稱之為外傾側(cè)向力。于是有下式成立，即： αα α Rco sFs inPz ?R () 式中： α 為車輪外傾角，單位 176。 3 2 車輪側(cè)滑影響因素 車輪外傾對(duì)車輪側(cè)滑的影響 圖 圖 為車輛運(yùn)行過程中右前輪外傾時(shí)的受力情況。這都是需要研究探討的問題。以期能夠?qū)ΜF(xiàn)階段側(cè)滑檢測(cè)診斷的不完善以及各種隱患的改進(jìn)做出一些貢獻(xiàn)。側(cè)滑是前束和外傾兩個(gè)參數(shù)匹配的結(jié)果，因此另外參數(shù)都合格時(shí)，側(cè)滑合格。但實(shí)際上汽車的前軸不可能縮短的。理想的情況是轉(zhuǎn) 向輪向外的張力與向內(nèi)的作用力抵消，保持汽車直線行駛。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪具有正前束，汽車向前行駛時(shí)，兩前輪具有向內(nèi)收攏的趨勢(shì)。檢驗(yàn)汽車的側(cè)滑量，可以判斷汽車前輪前束和外傾參數(shù)配合是否恰當(dāng)，而并不直接測(cè)量這兩個(gè)參數(shù)的具體值。對(duì)維修人員來說，在故障排除過程中遇到很多問題無法用老方法解決。 目前國(guó)內(nèi)檢測(cè)車輪側(cè)滑主要依靠單板或雙板式的側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)。造成不必要的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。 車輪側(cè)滑檢現(xiàn)狀 診斷和排除轉(zhuǎn)向輪定位系統(tǒng) 故障是一個(gè)既老又新的課題：說其老就是由于從汽車誕生之時(shí)起，該系統(tǒng)就是人們研究的對(duì)象：至于新就是到目前為止仍然存在大量的問題需要研究和解決。增加燃油消耗量，使動(dòng)力性能下降等。 不正常的轉(zhuǎn)向輪定位特別是車輪外傾角和前束的匹配會(huì)引起轉(zhuǎn)向沉重、 明顯 增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度， 造成 行駛不穩(wěn)定、車輪失去自動(dòng)回正作用，不能保持直線行駛，造成汽車操縱困難，同時(shí)會(huì)加劇轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪胎的磨損。 車輪側(cè)滑是指由于前束與車輪外傾角配合不當(dāng)，在汽車行駛過程中，車輪與地面之間產(chǎn)生一種相互作用力，這種力垂直與汽車行駛方向，讓車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。隨著公路和城鄉(xiāng)道路的不斷發(fā)展，現(xiàn)代轎車和輕型客車的車速不斷提高，以及我國(guó)汽車保有量的不斷的增加，人們對(duì)汽車的乘坐舒適性和行駛安全性提出了更為嚴(yán)格的要求。 車輪側(cè)滑及對(duì)汽車性能的影響 車輪定位主要包括主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角、車輪外傾角和前輪前束四個(gè)參數(shù)。其中首屈一指的是交通安全問題。 IV 目 錄 1 緒論 ......................................