轮胎应用

轮胎

轮胎是为了得到一辆车好的操纵性最重要的元素。他们是车和地球之间的唯一的联系。这个联系仅仅取决于地面与轮胎的接触面之间的摩擦，让我们来看看摩擦如何工作。

平路轮胎

摩擦力

   两个表面的摩擦力公式是 摩擦力=摩擦系数*压力

   对于一个橡胶轮胎，摩擦系数绝对不是不是一个定值，那跟随温度、压力、更重要的是滑动量的改变而改变。这有以下的图表示

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X轴是滑动的量，从0%（没有滑动，就是自己转动）到100%（无论是轮胎是静止的还是车辆是行驶的，或者是静止的，但轮胎移动），Y轴是轮胎的摩擦系数。在图的左半部分，滑动在轮胎内占主导地位，也被称为tiresquirm。这发生在轮胎负荷下的形变，接触面相对于轴移动。这也使得slip angle存在。在右边部分，两个表面之间的滑动是占主导地位；轮胎开始滑动斜向一边滑动。值得注意的是，摩擦系数达到最大时，有小滑移，通常是5%和15%之间。

   事实上，为什么图形有这样一个奇怪的形状是因为它是一种混合的东西，有两个独立的机制：hesteresisforce和adhesion force。

第一部分，adhesion force，是橡胶分子的最外原子在和地面的分子直接接触产生力现象。橡胶是一种聚合物，其分子结构类似于一串原子组成的意大利面条，表面在大部分情况下是结晶的，而内部的原子则紧密结合在一起。所以当两者之间存在速度差，原子串在橡胶内会拉长。一些分子键将打破，新的将形成。重复此过程，本身作为一个表面被拖到其他。显然，断裂和拉伸的分子键，移动原子需要能量，因此这也是一种力量。这是adhesion force。它达到最高在速度差在某个地方0.3和0,06米每秒之间。

第二部分，存在hesteresis force，因为橡胶的变形。由于轮胎的胎体是被扭曲的，在一些区域的橡胶会被压缩，并在其他区域也得到拉伸。拉伸是可能的，原子必须在一起移动，和往常一样，这一个不可逆的过程. 由于摩擦, 摩擦会使轮胎升温。再次，这一切都需要能量，因此存在一个力。那力量是hesteresis force，即附着力很相似，只是它的大小是由在橡胶轮胎内部摩擦决定的。

像在轮胎上的重量的滑移量，两种量的变化成比例。例如，如果有更多的滑移，hesteresis force将主导了附着力。如果橡胶是非常柔软，并且温度高、表面光滑平整，adhesion force会主导力量。

请注意，上述所有对很很硬的地面是有效的，如沥青或硬土。如果表面是软的，它是导致摩擦力存在于形变的曲面：在轮胎的尖端使表面形变，使他在一个槽内。在这种情况下，图中没有一个向下弯曲的部分；摩擦系数总是随轮胎滑移量和轮胎上的重量增加而增加。这是一个完全不同的机制。这也是为什么当公路上的汽车转向，并将重量放在外面的轮胎，其转弯能力降低，而当一个越野车做同样的事情，它的转向力增加。这也是为什么当公路上的汽车转向，并将重量放在外面的轮胎，其转弯能力降低，而当一个越野车做同样的事情，它的转向力增加。所以在平路车有一个高滚动刚度（想想防侧倾杆），和越野车有一个非常低的滚动刚度。

则

从理论层面落实到场上，可以用得上的包括：

1）由于hesteresis force或是adhesionforce都是透过耗能生热而产生抓着力，故此，不同的橡胶轮胎是有不同的理想操作温度的，操作温度过高或过低都会影响它的效能。轮胎的使用必须配合路面温度，例如在路面温度接近50度的情况下，使用Sorex 36R轮胎（操作温度范围大概是20-50度）的话，很快就会感到车子的抓着力流失（当轮胎温度上升至40多度后），难于控制，而应该换上40R轮胎（操作温度范围大概是30-60度）了。

2）适量的滑移有助提升抓着力，过度则适得其反。由于车轮的束角及camber加减是会直接做成滑移，故设定时必须加以全盘考虑。例如车轮的束角设定得很大，可能已将轮胎的有效滑移极限用尽（摩擦力系数在直路时已达峰值），一旦在弯中（因其他设定欠佳）出现转向不足或过度转向，将会进一步增加轮胎的滑移，令摩擦力系数（抓着力）从峰位回落，加重推头或甩尾的想象。

注：红色字体选自一个平凡的人（anordinaryman）的文章。（这句不是）

牵引圈

现在我们知道摩擦力是如何工作的，并且知道在一点点滑动的情况下摩擦力最大，让我们看看它如何影响车的操控。

除非轮胎的线不是对称的，牵引力在各个方向是相同的，而且都有最大值，也是各个方向相等。这就是牵引圆

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图中垂直方向代表加减速，水平方向是左右转。圆圈代表最大抓地力，圆的内部是可能的抓地力。

自然的，如果想快，就要用到轮胎的极限。最快的刹车，就是用到图中的C点。最快的刹车，就是用到图中的C点。甚至失控。加速也一样, 如果超过A点，轮胎开始空转，加速就慢了。转弯时也可能超过最大抓地力（B点和D点），车就滑出去了。最难的部分不是轴线，而是之间的点。例如D点，表示右转并加速. 注意D点是在圆上，既不是加速或转向的最大值，而是折中的值。假如你正全力加速（A点）这是稍微向左转。在图上就是在A点的左边，也就是说在圆外面了，轮胎失去抓地，车辆不会左转（前驱）或者打转（后驱）。另外有趣的是想得到最大的转向，不要加速也不要减速. 同理，想得到最大的加速或减速，不要打转向。

请牢记在心，牵引圆表示最大的附着力，并且和轮胎的垂直压力成正比。压力大圆变大，压力小圆也小。没压力，就没有圆了。

图应该补好了，不要在意3楼4楼，，，，表示不用论坛，，，，，谁告诉我图片怎么插在文字中
图从下至上123456，看看应该就知道了
高手勿喷

Slip angles
你可能想知道到底发生了什么，当你超越牵引圈，你的车将如何反应。
一个Slip angles的角度在轮胎是尖的和真的在向前行进的之间。每个轮胎都有它自己的Slip angles。
不打滑的轮胎有一个零度的 slip angle。但“滑动”可以是内部和外部一样的；接触面不需要相对于路面的滑动，轮胎的胎体的扭曲也也是一种滑动。
   下一图表示一个汽车以低速转弯。四个轮胎滑移角都是零。

   假设该车具有正确的阿克曼效应和没有后toe-in，汽车将可以不打滑。请注意，想象中的（他们不是非常想象中的的当我画出来的）线穿越四轴相交于一点。车绕这一点转向。有点像车转向中的转向角的顶点。
   这是在低速转弯时一个典型的情况，四个轮胎都或多或少的接受到同样的重量。
   但……不幸的是，事情并不总是像你想的。一个常见的情况是推头。这发生在当前轮胎没有足够的重量时，他们开始打滑，从而产生了一个slip angle。

   前轮slip angle的蓝线和绿色线之间的角度。车不绕你所期望的点转向，或想让它转。（在蓝线相交处点N）。相反，它把绕绿色线的交叉点转向（点U），一个比预期更大的转弯半径。这是推头：转弯半径比你想像的大。
   相反的事也会发生：后轮可以没有足够的重量，并开始打滑。这通常会导致一种叫做甩尾，转弯半径小，比你预想的要。

   在这里，后方轮胎已开始打滑，在汽车的后部产生slip angles。内侧的前轮胎也开始打滑。这是因为汽车不能绕分开的两个点同时转向。在这种情况下，汽车绕O点转弯（而驾驶员会期望它绕N点转向）。当汽车转弯时，代表slip angles的线相交于一个车绕其旋转的点。如果他们不，上面有最少重量的轮胎（在这种情况下，在前内侧）将产生一个slip angles。注意到车绕这一点（O）旋转的更接近车的中心，更朝前。
   这车转向将非常大，比预期的要更早更严重。普通的过度和不足是很常见的情况，但在现实中，各种各样古怪事情都有可能发生。
   例如：你可以改变slip angles在整个弯。

   虽然前轮转向左，汽车右转弯。（反方向）后轮在一个极端的slip angles角。不用说，这需要一些高超的的驾驶技能。
高手勿喷

图全部都挂了。C:\Users\Administrator\Desktop\1C:\Users\Administrator\Desktop\2C:\Users\Administrator\Desktop\3C:\Users\Administrator\Desktop\4C:\Users\Administrator\Desktop\5C:\Users\Administrator\Desktop\6

图全部都挂了。
C:\Users\Administrator\Desktop\1C:\Users\Administrator\Desktop\2C:\Users\Administrator\Desktop\3C:\Users\Administrator\Desktop\4C:\Users\Administrator\Desktop\5C:\Users\Administrator\Desktop\6

楼主自己翻的？记得以前有两个人翻过那篇文章的一部分。如果能都翻了就好了~

帮楼主po个原文地址：http://home.scarlet.be/~be067749/58/
以前坛友翻的一些：http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1778604365_0_1.html

虽然大部分内容早已知道,但是还是要赞一个~