汽车行驶阻力分析 2.2.2.1滚动阻力 轮胎滚动时，与支承地面的接触区产生法向和切向相互作用力，并使接触区的轮胎和地面发生相应的变形。这种变形取决于轮胎和地面的相对刚度。轮胎在硬路面上滚动时，轮胎变形是变形的主要成份；而当轮胎在松软地面滚动时，主要变形为地面的沉陷变形。 轮胎在滚动过程中，轮胎的各个组成部分间摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。图 2-7中的右图为简化的轮胎模型。它将充气轮胎视为由无数弹簧-阻尼器单元组成的弹性轮。当每个单元进入印迹时，弹簧-阻尼器组成的轮胎单元首先被压缩，然后松弛。由于存在阻尼消耗压缩能量，轮胎内部阻尼摩擦产生迟滞损失，这种迟滞损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。 图 2-7中的左图所示为轮胎的弹性特性。图中的C曲线为压缩过程（加载）曲线，而D曲线为松弛过程（卸载）曲线。两条曲线所包围的面积及为阻尼的迟滞能量损失。 图 2-7右图的阴影表示为轮胎接触区受力情况。 汽车静止时，车轮与地面接触区法向反作用力分布是前后对称的，其合力垂直接触面指向轮心（经接触面的车轮中心垂线 n-n'）；当车轮滚动时，以从动轮等速滚动为例，接触区法向反作用力的分布前后不对称，合法向反作用力FZ1向前偏移了一段距离 a ，见图 2-8。这是因为轮胎与地面接触区的前端处于压缩行程，而后端处于松弛行程，因而接触面前端法向力大于后端法向力。如果将合法向反作用力后移距离 a 至车轮中心的垂线 n-n'，则有阻碍车轮滚动的阻力偶矩 Ff1。 从动轮等速转动时，受力平衡方程为 (2-23) 式中：W1 为重力；Fp1为水平推力。 要使从动轮在刚性路面上等速滚动，必须在轮心上作用水平推力Fp1，与接触面的切向反作用力构成力偶矩来克服滚动阻力偶矩 Tf1。即 (2-24) 令 f=α /r ，则 或 (2-25) 式（2-25）表明，滚动阻力可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。也就是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，即 (2-26) 这样，人们在分析汽车行驶阻力时，不必考虑车轮所受到的滚动阻力偶矩 Tf,而只要知道滚动阻力系数就可求出滚动阻力Ff 。注意：滚动阻力Ff 是无法在受力图上表现出来，只是为了便于计算分析，而引进的一个在数值上等于轮缘地面切向反作用力Fx的值，这将有利于动力学分析。 图2-9是驱动轮在刚性平直路面上等速行驶时的受力分析图。图中Fx2...
