- 汽車科學(xué)解密:會跑的科學(xué)課
- 陳新亞編著
- 671字
- 2020-10-23 14:35:48
車輪為什么有時會打滑?
知識點:地面附著力 驅(qū)動力 受力分析 卡姆圓
車輛在公路上高速行駛時,最危險的就是驅(qū)動車輪打滑,尤其是在彎道上發(fā)生打滑現(xiàn)象時。在彎道上行駛,如果是后驅(qū)車輛的后輪打滑,那么汽車就會產(chǎn)生甩尾現(xiàn)象,導(dǎo)致汽車掉頭、轉(zhuǎn)圈;如果是前驅(qū)車的前輪打滑,那么汽車就會直線行駛,也就是不轉(zhuǎn)彎了,直直地沖出路面。車輪打滑后,駕駛?cè)司秃茈y控制車輛,此時只能是“被駕駛”了。為了探究車輛在彎道上的打滑現(xiàn)象,我們先分析車輛打滑的原因是什么。由于前輪兼有轉(zhuǎn)向作用,我們就以前輪驅(qū)動的車輛來分析。
前驅(qū)車的前輪在轉(zhuǎn)向時承受三種力:驅(qū)動力、轉(zhuǎn)向力、輪胎附著力。
驅(qū)動力大小與汽車當時的動力輸出及驅(qū)動方式有關(guān);轉(zhuǎn)向力大小與轉(zhuǎn)向角度有關(guān);附著力大小則與輪胎和地面條件有關(guān)。這三者的關(guān)系可用一個受力圓(即卡姆圓)來表示。


前驅(qū)車前輪卡姆圓示意圖
如果驅(qū)動力和轉(zhuǎn)向力的合力小于附著力,也就是說附著力沒有被突破,那么車輪就不會打滑,否則車輪就要打滑。當?shù)孛娓稍锪己脮r,附著力較大,此時不容易被突破,因此車輪很難產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。而在濕滑路面上,如雨水、冰雪等路面,地面的附著系數(shù)很小,此時的車輪附著力就相對較小,它很容易被驅(qū)動力與轉(zhuǎn)向力的合力所突破,進而產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。
在受力圖中可以看出,如不想讓汽車打滑,可以采取三大措施:
1)增大車輪附著力。這可以通過換用冬季輪胎或性能更好的輪胎、選擇干燥和良好路面等方法實現(xiàn),但這與駕駛?cè)说牟僮骷夹g(shù)或車輛其他性能無關(guān)。
2)減小轉(zhuǎn)向力。這可以通過緩打方向盤、以較緩角度轉(zhuǎn)向等方法實現(xiàn)。
3)減小驅(qū)動力,這可以通過輕踩加速踏板或采用四輪驅(qū)動方式來實現(xiàn)。