牵引圆

力圆、牵引圆、摩擦圆或摩擦椭圆是思考车辆轮胎路面之间动态相互作用的有用方法。  装有轮胎的车辆在正 y 方向上移动。

在此示例中,车辆将向右转弯(即正 x 方向指向转角的中心)。 请注意,轮胎的旋转平面与轮胎移动的实际方向(正 y 方向)成一定角度。 换句话说,不是允许简单地沿它指向的方向滚动,轮胎必须沿与其指向的方向不同的方向滑动,以保持其 正 y 方向的向前运动。 轮胎指向的方向(其旋转平面)与轮胎的实际行进方向之间的差异就是侧偏角。

轮胎可以通过滑动机制在与路面接触的地方产生水平力。 该力在图中由矢量 F 表示。请注意,在此示例中,F 垂直于轮胎平面。 这是因为轮胎自由滚动,车辆的制动器或传动系统没有施加扭矩。 然而,情况并非总是如此。

F 的大小受虚线圆圈的限制,但它可以是不超出虚线圆圈的分量 Fx 和 Fy 的任意组合。

在该示例中,轮胎在 x 方向 (Fx) 上产生分力,当通过悬架系统与来自其他轮胎的类似分力相结合传递到车辆底盘时,将使车辆转弯 向右。

牵引圆

请注意,在负 y 方向 (Fy) 上也有一小部分力。 这表示阻力,如果不被其他一些力抵消,将导致车辆减速。 这种阻力是打滑机制不可避免的结果,轮胎通过打滑产生侧向力。

力圈的直径,以及轮胎可以产生的xxx水平力,取决于许多因素,包括轮胎的设计及其状况、路面质量、 以及轮胎的垂直载荷。

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