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按要求，2个标准乘用车的名义转向曲线，与相同的轴距和大致相同的轨道按照方程3.9计算,包含了当车轮转动时测量的实际曲线的平均值和车轮转向偏差(也被称作为转向误差)。转向内侧的车轮转向角输入在X轴上，差动转向角（与实际曲线相关）和(根据阿克曼的名义曲线，这是有效的)被标记在Y轴上。

在车间守则内必须标明一个公差值为；宝马三系列，梅赛德斯。梅赛德斯的转向偏差角是负的表明了在转向外侧的车轮转向大于转向内侧的车轮所以转向回复时前轴侧向力增加了。

212 汽车底盘

图片3.93 路边至路边的转向圆；驾驶员转向的一个重要尺寸。

利用转向直径和车轮实际宽度容易计算出来：

(3.15)

然而，扫掠圆的直径比前悬长(看图片1.67的标注)，成为了一个更重要的尺寸。

根据DIN70020，是当车辆以最大转向输入角（图片3.94）进行转向时所形成的圆柱包络的最小直径。最小的转向圆可以在设计阶段被计算出来，但它更容易在制造阶段中以详尽的制造信息的方式测量和表现出来。

转向轨迹外侧的后轮转向圆半径和转弯内侧的转向轨迹可以由已知的转向圆的直径（同样看图片1.69）计算出来。如下所示：

图片3.94 当车轮处于最大的转向角时，该车辆的一部分向外伸出最远的车辆的圆弧，使其旋转的圆弧向上转动。

车轮的运动学和弹性动力特性 213

这个方程标明了在轨道圆半径不变时，更长的轴距l需要车辆更宽。（变得更小）

3.7.3 运动转向比

运动转向比是指当车轮由中性（竖直）位置，转向为自由操纵时刻时，一对转向车轮的转向车轮角改变值比上平均转向角的最小改变值。最初，忽略转向合规和半径改变：

这个方程只在较大输入范围（例如）或者整体转向范围半径持续合适不变的情况下才有效（图片3.95）。然而，如果它改变了（图片3.96），转向盘转向角

图片3.95 整体转向半径（看4.3节）,由三种传统的带助力循环球转向的乘用车测量。尽管BMW拥有在转向范围内保持持续的比值，而沃克斯/欧宝和梅赛德斯奔驰会从两边减少大约，所以驾驶员只需要较少的转向圈数去转向停车。这两个模型组在轴线之后有一个相对的转向调整定位（图像1.41 4.12和4.30）。

214 汽车底盘

图片3.96 带有手动（无助力）齿轮齿条式转向器的四轮前驱的乘用车的整体转向比叠加在平均转向角（方程3.74）的测量，注意在比较严重下降，车轮转向更多的特性十分重要（因为转向动能，见4.2节）。为了限制已经停车车辆的转向车轮上的转向力，类似于奥迪80、欧宝，沃克斯等重型车辆在直线行驶时有较大的传动比如24.2、22.2。所有汽车有持续

转向变速传动比，不涵括分流比，见图3.97。

比例必须假设出来，和得到的最小平均转向车轮比例与两个车轮都有关联：

如果到中心位置的整体转向比必须像转位一样给定。

如图4.3和4.36至4.38，带有旋转移动的转向器需要一个转向盘的连杆机构，其中拉杆和转向臂的长度和位置允许几乎所有以输入角作为函数的转向比的类型。然而，整个转向系统需要更重要的零件部分和更加昂贵了（见4.3节）。

更经济的设计是齿轮齿条式转向器，尽管它有缺点-可以由图3.96看出-动力解释了当转向角增加时传动比减少。在助力转向系统中，这种在传动比的减少有一种在处理性能上的影响。在直线行驶位置时，较大的传动比有助于高速行驶的乘用车，为了不使转向过于灵敏，然而减少传动比对于更少转向圈数的转弯、停车和操纵是有利的。

液力（或者电力）（见注释1）支持在更大的转向角是增加激活力，然而无法在没有助力转向的车辆上实现。此时，力也不成比例的增加因为在传动比的下降无法减少，尤其是前驱的车辆。以下是导致这样的原因：

车轮的运动学和弹性运动学 215

·转向器安装在仪表盘和发动机之间的可以获得的狭小空间中。

·固定点必须要有横向刚性。

·前束变化（图3.67）必须要被避免。

·产生实际转向曲线的需要（图3.92）。

拉杆在顶端视角的设计位置也要考虑到。它也会产生不同影响（如图4.4和4.39至4.41所示），它是在轴线的前面或者后面（或者正在轴线上面）和内部节点拧入转向齿条的两侧或者安装在其中心，主销内倾角、车轮外倾角和转向角的大小的影响都要纳入考虑之中（图4.32）。

系列测量显示了在前驱车辆中，转向比从中心位置至全锁是的减少量是17%—30%。

标准乘用车在发动机变速器模块之下有空间；这也解释了这种减少量的5%—10%的明显下降。

发动机后置的车辆提供了甚至更多的空间在前端。因此，装配有齿轮齿条转向器的乘用车即使在全部输入范围内都不会改变传动比。

图片3.96的曲线展示了沃克斯骑士的转向比在车轮正前方位置、平均转向角为、；、的减少量为20%的情况下。

转向器制造公司ZF已经发展出了在没有助力转向的汽车抵消传动比减少的不利的系统。为了这个目的转向齿条有从t1至t2的间距（图3.97）。这造成了齿轮在车轮处于偏离中心位置时基圆的直径由两边从d1减少到d2。当车轮转向更多而路径s2减少时，因此转向器传动比本身就增叫了。这个的影响就是由停止到再次停止需要更多的转向盘的转动圈数并且减少了转向车轮时刻（图3.98）。

3.74 动态转向比

真正的传动比对于有经验的驾驶员而言指的是动态传动比；这个包括了转向和弹性产生的比例。

216 汽车底盘

图3.97 如果齿条如图所示的设计那么齿轮在中间的间距圆（d1，左图）比（d2，右图）更大，当车轮转向更多时齿条的行程由s1减少到s2,；传动比变得更大，齿轮此时变得更小。(注释：ZF)。

图.3.98 传动比在齿轮有不同的分割是在转向器中产生。（如图3.97所示）（注释：ZF）

部分。为了计算这个曲线组，这个给定的转向角范围必须假定在两个轮子上（例如）并且各自的平均值要代入各种情况下使得动能转向比在各自曲线的各个点上。动态比依赖于转向盘的瞬时高度,所以曲线上只有一个点能够被考虑到每种情况。这个方程是：

图片3.100展示了一个标准乘用车的动态转向比的测量。正如一个例子在的值是可以计算出来的。

车轮的运动学和弹性运动学 217

图3.99 带有齿轮齿条转向器的乘用车的转向合规测量的特性结果表明了转向盘转角是弹性的结果。它表明了合规当车轮向左或向右转瞬时增加;测量过程中车轮被锁死。如果曲线十分陡峭，这就存在一个较大的值，即较低的转向弹性。最大的对应着作用在直径为380mm的方向盘上每一只手的力。这应该足够应许了在驾驶时弹性表现的结论。这个理论也显示了汽车在不动时车轮转向时剩余角不变。

。相关联的图片3.99，方向盘由弹性导致的比例的平均值是。这给出了：

这个值稍后在会被输入。更小的转向角范围，更大的值，动态比增加的更多；例如，为15Nm，而已经为31。

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图片3.100 图像是带有齿轮齿条转向器的汽车在平均转向角方向盘瞬时力矩分别等于5/10/15Nm作为函数输入时的动态转向比的典型曲线。动态整体比是由相同的车测量作为对比；从（中心位置）到（）下降，换言之下降了。

3.8 一般自我中心转向

如果没有自动定心扭矩对转向轴（Z）对汽车的前轮，直线前进会受损，只是一个很小的力就能把它变成弯曲；对转向力矩没有反馈一对侧向力的条件一最重要的信息来源会到来：当弯曲已经协商过了，方向盘会变回不回自己的前方位置。司机就没有感觉过弯速度和处理风险，他们将无法返回转向够快的正常位置时，走出一个弯。章节1.4.1,1.5和1.6.2指驱动图1.35各种显示差异种类的相关性。

有自我中心的方向在一个弯结束的几种方式，在每一个例子中，三个力作用在轮胎接触中心（垂直力Fz，W，侧向力凡W或纵向力Fx，W）具有杠杆产生的力矩。

车轮的运动学和弹性运动学 219

图片3.101 产生在轮胎和路面连接点W的力由悬浮点W转移到本体上。这是对垂直力 FZ，左前轮所示W，滚动阻力或制动力和侧向力（参见图3.3）从在这增加的弯矩。

这表明他们的作用点的复原力的方向（如图3.101）或其他相关的方面，其长度取决于轮胎的类型（见指数T）：

垂直力,主销偏移距和主销内倾角的时刻（图片3.105和3.107）

侧向力 ,侧向力杆的时刻（图片3.119和2.49）

滚动阻力FR和侧向力杆的时刻（图片3.123）

侧向力和轮脚的时刻（图片3.121和3.127）

此外，有可自动定心扭矩前轮驱动车辆的牵引力引起的（图3.129），由身体转动时驱动轴斜躺（图1.6和图3.88）和驱动关节，其中心位于转向轴之外（图3.102）。制动力也就在弯曲的外侧车轮在转向（小装）轮内的进一步弯曲（方程3.26a）。

按照德国标准DIN 70 000、转向力矩MS是在转向轮的转向轴力矩的总和。这些“自我诱导”的力矩是由驾驶员们介绍的，然而车轮的自我中心通过一个弯道是驾驶状况和摩擦系数的问题。这些不同仅仅被指出。垂直力影响了所有的扶正力矩并且被称作为车轮载荷。

220 汽车底盘

图3.102 带有负的主销偏移距和一个几乎垂直的阻尼单元的奥迪车的左前轴；弹簧的角度来减少活塞杆与杆件之间的摩擦。由于空间的原因，CV接头中心Q必须向内移；空间允许雪链可以在这里看到（见图2.8）

在设计位置（见第5.3.4节），即当有三人，每个重达68公斤的车辆：

可以看出，对前轴负荷的水平也是一个因素，因此我们有时候说“重量自动定心”。

用我们可以获得：

侧向力

滚动阻力

牵引力 （见方程3.36和6.37a）

制动力

在2.83、2.61和2.7中给出的和3.10.3包含了扶正力矩的总结。

有时还表示，转向是由车辆前端起重时，车轮转向时只适用于零万向轮。如图3.165显示，在两个车轮上的车身升降机，但如果有连铸机，车轮外侧的弯曲向上移动，最高度的一侧的身体下沉的转向进一步。然而，而不是以自我为中心，它的重量将不加载侧弯曲的电梯内。

车轮的运动学和弹性运动学 221

3.9 主销内倾角和主销偏移

3.91 主销内倾角和主销偏移之间地关系

根据ISO 8855，主销倾角角度问产生的转向轴和垂直于地面的角度（图3.103和图3.107）。主销偏移是从转向轴的相交点与路面车轮中心平面线NN水平距离。目现代乘用车的值：

和至

在图片2.8中所示，同样取决于轮胎宽度。

图片3.103 转向轴的精确定位-如主销内倾角被知道-只有在中心点E和G知道了才能确定，全部的主销内倾角和曲面（）必须包含在内当转向节被看做是单独部件。

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必须要更大的主销内倾角去给汽车更小的甚至负的主销偏移。在商用车中，拖拉机和建造卡车，主销偏移往往相当于角，车轮是由乘用车的前轴的球节点控制的。在双横臂悬架的车上，转向轴经过球座中心E和G（图片1.38、3.120、3.103）；工程细节图必须显示外倾角和主销内倾角总和。

麦弗逊悬架在球节点G和上悬点E有一个更大的有效距离（图1.38和3.102）；然而，上轴部分在车轮旁，所以需要注意的是在旋转轮胎产生做够的间隙（可能

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