1.2.2 輪胎-道路力學模型

當車輛的牽引力超過輪胎與地面之間的附著力極限時，驅動輪將打滑。實際上，輪胎與地面的附著力有時是車輛性能的主要制約因素，這在潮濕、結冰、積雪或軟土路面等低附路面上表現尤其明顯。在這些情況下，作用于驅動輪的牽引轉矩將使車輪在地面上產生顯著的滑移。

（1）滑移率 汽車從純滾動到抱死拖滑的過程是一個漸進的過程，經歷了純滾動、邊滾邊滑和純滑動三個階段。常用滑移率s來評價汽車車輪滑移成分所占比例的大小，在牽引狀態下，其表達式為

式中 s——滑移率（%）；

u_a——車輛的行駛速度（km/h）；

r——輪胎滾動半徑（m）；

ω——輪胎的角速度（rad/s）。

（2）最大牽引力 在一定的滑移率下，車輛的最大牽引力取決于附著系數。對于前輪驅動車型和后輪驅動車型，其表達式分別為

式中 F_tmax——車輛的最大牽引力（N）；

m——車輛的質量（kg）；

g——重力加速度，g=9.806m/s2；

α——路面的傾斜角（°）；

Φ（s）——附著系數，為滑移率的函數；

L——車輛軸距（m）；

L_a——車輛質心與前軸中心的距離（m）；

L_b——車輛質心與后軸中心的距離（m）；

f——滾動阻力系數；

h_g——車輛的質心高度（m）；

r——輪胎滾動半徑（m）。

干燥硬實路面附著系數與滑移率的關系如圖1-10所示，車輛的縱向附著系數在滑移率為15%～20%時達到峰值，此時車輛能夠獲得最大的牽引力。

典型路面下的附著系數峰值和滑移值見表1-3。