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动力传动系统系统和车辆性能
其中F是抵抗运动的阻力总和; 是驱动轮的最大可能的周向力的总和，即发动机，变速器，传动系统和车轮可以在运动条件下所供应的，即由力F表示。
条件1.114比方程1.74更普通常用，其中驱动轮的周向力之和被称为车的总周向力。条件1.114清楚地说明了传动系统对车辆机动性的影响，如果传动系统的特性提供满足不等式（1.114）的总周向力的这种值，则在原则上可以确保车辆的机动性。在相反的情况下，车辆失去其移动性并且必须找到其传动系统的新特征以满足条件（1.114）。
除了不平等（1.114）式之外，还要使用各种其他绝对的和相关的指标。 使用无量纲比率来获得流动性的相对评估。
(1.115)
其中 是由车轮和地形之间的夹紧条件确定的车辆的总周向力，即
(1.116)
指数px表示从其牵引能力的角度所看到的车辆的移动性, 越大，车辆的移动性就越高。 在 , 的条件下并且车辆的移动性最小这种情况下，车辆在其能力限制内移动。运动条件进一步恶化会导致完全失去活动性。 公式（1.115）中的参数 表示基于车轮与运动表面之间的夹持条件的移动能力。
车辆在越野状况下行驶会有显著的速度以及输出方面性能的降低。因为这个原因，汽车的运动性将会按照一些绝对指标像 ，产量 ， ， 和燃料消耗量（参见公式（1.109），（1.110）和（1.112））等进行评估。 如前所述，可以使用行驶驱动效率来代替这些指标。
1.5.3 转向性能
转向性能是车辆通过改变其设计参数（在我们的情况下指传动系统）和操作因素（速度，牵引杆拉力，车轮之间的夹紧条件以及运动表面等）改变其运动路径曲率的能力。例如，车轮间差速器的锁定导致周向车轮力不等并且在道路平面内产生转弯阻力矩，这将产生横向力和车轮侧滑。这增加了转弯半径Ra（路径曲率 减小），瞬时转弯中心的位置以及车辆运动路径也会变化。
转向性通过“转向不足”，“中性转向”和“转向过度#39;#39;来判断，而这些是根据前部（ ）和后部（ ）车轴（图1.76）的滑动角度之间的关系确定的。
如果 gt; 而且实际转弯半径不足，转向特性即为不足转向（转向不足），车辆实际半径大于理论半径，由阿克曼几何学确定。
图1.76 汽车转向
即通过前轮的转向角度。当Ra变得小于Rt时，发生在 lt; 处的超速转向。在= 的情况下，车辆可以说具有中性转向性（中性转向），Ra = Rt。
如果滑移角和之间的关系是在时间上固定的并且未改变设计参数，这是指车辆的静态转向性。研究静态可转弯性的一个例子是确定在前轴的转向角固定值和恒定车速下的曲率（注意角度与左右的转向角相关联车轮，分别为 和 ）。
车辆的动态转向性作为改变运动路径的能力是在车辆的运行因素和设计参数及时改变时确定的。例如，路面曲率是在转向车轮转角的特定变化模式下进行研究的，车轮牵引力控制系统在不稳定的道路条件下或在车辆车速变化时运行。
图1.77显示了作为表现出不同转向性模式的车辆的转向角d的函数的行为。当实际转弯半径和理论转弯半径相等时（Ra = Rt），直线1是具有中性转向的车辆的典型特征。
图1.77 曲率和转弯角度
曲线2和3是具有欠转速和过转向的车辆的典型特征。事实上，曲线3对应于较小的Ra值，而曲线2对应于较大的值。半径与在给定值角度下的Rt相比，凸曲线2a对应于a，转向不足的车辆随着的增加而增加。凹曲线2b表示
随着越来越多的转向不足转向接近中立。如果曲线2b相交直线1，这意味着车辆的可转换性能从转向不足变为过度转向。曲线3a是过度转向增加的车辆的典型特征，而曲线3b对应于过度转向减弱的车辆随着的增加接近中性。
在车辆前进改变时可以进行类似的可转向性分析速度。图1.78说明了对的影响，其值被确定从确保沿着具有固定半径的圆的稳定运动的要求。
水平线1对应于中性静态转向性。的增加导致横向加速度上升，并因此在离心力中。后者产生车轮上的附加横向载荷并增加其滑移角度。但是，因为前轴和后轴的滑动角度是相同的（= ），因此不需要改变 ，将车辆保持在指定半径的圆上。应该指出由于实际操作条件的不可避免的变化，第1行实际上不是严格水平的。
图1.78中的曲线2对应于不断增加的转向不足。一个在保持条件的同时，的增加和和的相应增加，那 gt; ，要求增加以保持转弯圆半径不变。
在转向不断增加的情况下，当与之间的差异和连续增加（ lt;lt;），角度必须如此连续减小。在速度增加时转弯半径应保持不变（曲线3英寸）
图1.78中的曲线4对应于车辆在低速时转向不足的情况速度。随着的增加，车辆的可转弯性接近中立位置模式。曲线5描述从过度转向转换为转向不足。
显然，相同根据运动状况，车辆可能会出现转向不足和过度转向。通过转向定性评估过度转向和过度转向是很方便的表示Ra相对于Rt变化的半径变化因子：
(1.117)
图1.78 转向角度与转向速度
图1.79 中性转向图
转弯中心E的偏移距离（见图1.76）可能还是另一个评估可转换性的标准。这两个标准和E给出了实际路径曲率以及相对于车辆后桥的实际转弯中心的位置的概念。
一些研究人员根据实际转弯半径Ra等于理论值Rt的事实，定义了一辆具有“理想”可转弯性的车辆，因为该车辆具有中性转向性（中性转向）。然而，转弯中心从点转移到点（见图1.79）。
这导致车辆在运动平面上的位置改变，即运动路径变得与角度所指定的路径不同。除非改变，否则车辆可能不适合转弯。由于这个原因，能够通过与车辆无关的标准（如，，）来评估可转弯性是有用的，但是与固定在运动平面上的坐标系统（在地面上）相关联。这些标准可能由系数组成（参见图1.80），如
(1.118)
使用在没有车轮打滑的情况下找到的参数来确定其值（下标t - #39;#39;理论#39;#39;）和以滑移角（下标a - “实际”）滚动的车轮。
1.5.4 运动的稳定性
运动的稳定性是车辆在扰动力消除后保持特定的运动参数或其中的特定变化过程的性质。术语扰动力在这里用来表示由于缺乏方向和幅度的知识而未包含在车辆运动方程中的力。
图1.80 XY坐标系中的车轮路径固定在地面上
这个公式包含三个必须考虑的主要因素来调查车辆稳定性：
1.作用于车辆的力量。一辆车因各种各样的力量而移动，包括施加的力，重力，惯性力，最后是圆周力量，其中轮子的分布在很大程度上取决于传动系统。部队的行动时间是有限的，但在调查中稳定性，即使其中一些不成立，也应考虑其后果即使之后没有应用。
2.车速。稳定性可以保持到一定的速度水平，在道路条件，施加的力量和车辆的设计参数上。当这个速度达到，车辆的运动变得不稳定，这也意味着对后续旅行有潜在危险。
3.管理转向系统的关系。这通常是指定的;如果没有给出，它被视为例外。注意：主动转向不是本书的主题。
车辆有六个广义坐标：三条直线，沿x纵向，y侧和z垂直轴线，与车身和三个角度转弯相关联，关于这些轴。车辆可能偏离其指定的路径，并在四个中失去稳定性。车体的六个广义坐标：沿x轴和直线运动，该考虑因素不包括车辆的z轴。
以下几种稳定性与这四种之间有所区别：
1.稳定性，由车辆纵向（x）轴的方向确定。
2.横向稳定性，由沿y轴的横向位移决定。
3.围绕y轴的纵向翻转和围绕y轴的横向翻转的稳定性，x轴上。鉴于此，在纵向和横向之间进行区分车辆的横向稳定性。
路线稳定性高度影响车辆沿其指定路径的运动。 在赛道稳定性不理想的情况下，驾驶员必须随时准备改变，由于偏离指定路径而引起的运动方向。当然稳定性过高，驾驶员必须付出额外的努力来改变方向。
横向稳定性的损失表现在车辆侧向滑动（或打滑）中，其可能随后导致围绕x轴的侧翻，即横向侧翻中失去稳定性。
沿着特定路径的运动实际上独立于 围绕y轴纵向翻转的稳定性。
临界速度Vcr在达到车辆运动变得不稳定时是稳定性评估的最普遍的标准。 通常通过分析所有驱动轮的夹紧力利用系数Km的系数值来检查车辆的Vcr的值。
(1.119)
值越低，车轮的抓地力越高，并且车辆在驾驶员设定的弯道中移动的可能性越大。通常假设车轮的横向滑移发生在gt; 0.5。
运动的稳定性也是基于以下评估：
- 车辆绕垂直轴的角速度r，称为偏航率，或
2.重心的横向速度和横加速度
3.悬挂质量的横向滚动角度
传动系统对运动稳定性的影响表现在：
驱动轮之间的圆周力的重新分布影响横向车轮力F1（见1.3.4节），因此公式（1.119）中的值。这可能导致单个车轮的滑动，然后导致单个车轴和整个车辆的滑行。
控制车轴之间以及左右车轮之间的周向力的重新分配允许控制车辆的横摆率，横向速度和横向加速度车辆。这些装置可以防止侧滚角将达到其临界值的情况。
1.5.5车辆的处理
车辆的处理在这里是一个术语，用于车辆以所需的精度和速度响应转向输入的能力。 车辆的处理在很大程度上取决于其可转动性和稳定性。 事实上，响应转向输入的精度和速度应根据车辆是否不稳定或超车而有所不同。 超稳定性也降低了车辆转弯的能力，这对其可转弯性有害。 在这种情况下，车手必须投入更多的情绪力量才能转弯。 这对消费者对车辆的易操作性和安全性有负面影响。
参考以上内容，作为车辆的运行属性的处理甚至可以从依赖于传动系统设计的列表属性中排除。这里假定传动系统的特性确保车辆所需的稳定性和可转动性同时满足处理要求。 这样的方法可以应用于以较低速度运动的越野设备。但是，如果有必要直接评估车辆的处理情况，则可以这样做。偏航率与方向盘的转角的比率的基础，其被称为操纵灵敏度（即，车辆对转向输入的灵敏度反应）：
（1.120）
图1.81显示了作为正向函数的处理灵敏度Se的典型曲线速度。
直线1对应于具有中立可转换性的车辆（中性手动）。 如果车辆呈现过度转向（曲线2），则Se的值趋于无穷大并且车辆，因失去稳定性而无法处理：速度达到的临界值。 在转向不足的情况（曲线3）Se在增加时达到最大值。稳态灵敏度被称为
（1.121）
而非稳态(动态)灵敏度是
（1.122）
其中是车辆对方向盘快速转动的反应的时间延迟（车辆响应时间）。 的值取决于转向系统的弹性和弹性，悬架和轮胎在轮胎和道路之间的接触区中产生横向反应F1的能力。 传动系统通过车轮间扭矩的重新分配来影响轮胎的横向反作用力，并且这样它们也影响时间的大小。
图1.81 操纵灵敏度
除了灵敏度Se和时间之外，车辆的处理由以下评估：
1.完成转弯时转向轮的自动回转速度
2.方向盘转矩作为横向加速度和路径曲率的函数
3.完成车道变换时需要瞬态时间来稳定运动
4.作为侧向加速度的函数的车辆悬挂质量的滚动角度
一些研究者将车辆操纵模式的研究分为三个阶段：
1.主要处理阶段主要是线性的
2.辅助处理阶段，处理阶段基本非线性
3.最后的处理阶段，这是最后阶段，对应于更高的横向加速度（从商用车0.5g到乘用车0.8g，甚至更高的赛车价值）
从上面介绍的材料可以看出，传动系统会影响多个系统运营和消费者的财产。这里的每个属性都有几个评价标准。很多时候，在基于a设计传动系统时，表示其中一个属性的标准（标准）可能会恶化其他属性的车辆。例如，锁定驱动桥的差速器可以改善。因为这是车辆的牵引速度特性，但对其可转动性是有害的
导致转弯半径Ra显着增加。出于这个原因找到最佳并且靠近它们的传动系统的特性应该被视为一个多准则问题。动力传动系统设计的主要原则在“下一节。
1.6传动系统设计原理
本节重点介绍传动系统设计的工程原理，涉及确定传动系统和PDU的最佳特性，研究传动系统对车辆性能和动力学的影响以及直接与PDU的工程设计有关的问题。 这里没有考虑设计的经济和制造方面，因为它假设它们与设计过程同时考虑。
历史上，传动系统设计最初是基于比较分析的方法。 根据这种方法，从运行和客户满意度的角度出发，可以基于车辆性能的某些标准分析研究具有PDU机构和系统的各种组合的多个传动系系统。
这些标准的数值范围通常是确定的，值本身是根据车辆的计算机模拟确定的
114地面车辆传动系统：理论与设计数学模型与给定的传动系统。这样的车辆分析标准有助于应用分析和实验分析来选择最好的针对给定车辆考虑的
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