RCVD22翻译

2.2回正力矩与轮胎拖距回正力矩或转矩，Mz（SAEJ670），指转向时轮胎有绕过接地面中心的垂直轴（轮胎坐标轴原点）转动的趋势。在小或中的侧偏角下，轮胎根据路径方向调整其前进方向。这是稳定的现象，就像天气风向标会随着风向变化转动。话句话说，轮胎可以根据他们路径方向自动校正方向。现在的讨论是在轮胎外倾角是零的前提下的。像之前单元说的那样，回正力矩取决于轮胎接地面的形状。图2.2显示，接合面内的变形大致是三角形的，并且接地面中心前后情况并不相同。接地面轮胎的弹性变形由前到后增加，这就在接地面纵向直线上形成了不均匀分布的侧向力。这个不均匀分布导致了回正力矩的产生。回正力矩主要是以英镑为单位，而且在给定一定的滑移角和负载工作状况下。在图2.12，轮胎拖距是以另一种方式看待接地面上的这种不平衡。轮胎拖距是指接合面前后的中心到侧向力中心的距离。轮胎回正力矩等于侧向力乘以轮胎拖距，或者轮胎拖距等于回正力矩除以侧向力。线性区域-低侧偏角从图2.2看出，越高的压力作用在接合面后部有助于减小侧偏角。这在轮胎线性范围工作区内是正确的。事实上，中心点的侧向力可以通过计算接合面每一部分力对接合面中心的扭矩来确定，就像汽车质心的确定。非线性区域-大侧偏角在大侧偏角下，接合面后部会沿着地面横向滑动。这减小了稳定的回正力矩。在滑离点（静摩擦限制），回正力矩减小到几乎为零，在有些情况下甚至逆转回正力矩方向。这就意味着，当轮胎滑移时，轮胎不再拥有沿着路径方向自动调整的趋势（并且可能会增加侧偏角）。图2.11显示了一些关于回正力矩的轮胎数据。后倾拖距，轮胎拖距，转向力矩后倾拖距，简单来说，就是由后倾产生的。轮胎接地面在转向节后面。汽车转向系统就是这么设计的，后倾角产生了后倾拖距，如图2.12所示。另一个获得后倾力矩的方法是向前移动主销。主销偏移距离如图19.1。实际中，这两种方法都可以用来获得后倾力矩。如果接合面所有轮胎侧向力直接都集中在转轴下方，转向力矩等于后倾力矩乘以侧向力。回正力矩也可以被当做拖距使用，加强轮胎拖距效果。轮胎拖距总是变化的，并随着轮胎工作条件而改变。主销拖距与轮胎拖距的和乘以侧向力等于主销上的转向力矩（假设当左右轮作用叠加时其他力矩被忽略）当后倾力矩很小时，轮胎回正力矩（轮胎拖距）会小于转向力矩。一个极端的例子就是，老式汽车根本没有后倾拖距。在这种情况下，当前轮接近极限时，转向自动回正会减小，导致转向半径减小（这可以从图2.11中看出，在很大侧偏角下回正力矩局接近于零和甚至反向）。在另一些极端里，一些现代汽车拥有很大后倾力矩，导致回正力矩减小。这使侧向力与主销转矩呈线性关系，没有信息反馈给驾驶者。当所有转向力矩都来自轮胎拖距时，轮胎滑移的提醒就最大了。因此，图2.11所示，回正力矩的减小（发生在侧向力到达峰值时）会告诉驾驶者滑移的极限到了。两个拖距的平衡给了有经验的驾驶者一个提醒：前轮接近极限了，同时可以维持合理的转向力矩。轮胎拖距与滑移提醒以下例子展示了轮胎拖距（轮胎回正力矩）在提醒驾驶者即将发生滑移的作用。这是基于图2.8,、2.11得出的。轮胎是大型前置发动机型运动车或者街车，重量3500磅，其中前轮负载1800磅。考虑到汽车装了前部防撞杆，导致内前轮接近最大。当内侧前轮沿路面跳跃时，会产生一小部分侧向力和回正力矩，计算时可以仅仅计算外侧前轮即可，而且是在1800磅情况下的。最大侧向力发生在a=65°（图2.8），并且最大侧向加速度是0.97g时。我们主要母的是，估算方向盘在小侧倾角变化范围内，因轮胎拖距和后倾拖距作用而受的力，和引起滑移的侧向加速度。我们需要选用的侧偏角是5.5度到6.5度，对应的侧向加速度为0.94到0.97g。计算的所需主销偏移距为0、1.25、2.49英寸，对应的主销后倾角度为0、6.、2度，前轮半径12英寸。对于这噶例子，主销偏移距主要用来避免由于后倾角增加而增加其他扭矩元素，同时防止其他与这例子无关的影响。最终，计算时假设没有专转向增力的作用，且转向系统低摩擦，反向盘半径7英寸。结果如图2.13所示，在发生滑移前1度侧偏角范围内，方向盘的力减少了30%，这时所有方向盘反力均来自轮胎拖距。这应该给了驾驶者一个明显的警告即将滑移。当后倾力矩增加时，方向盘上的力减小变小了。这两条虚线说明当后倾力矩单独作用时，方向盘上的力确实随着侧向力的增加而增加。对于任何后倾拖距，在这一例子中的计算得到的方向盘反力很大，因此辅助动力转向会经常用到