在我們?nèi)粘YI車、用車時(shí),討論有關(guān)底盤的參數(shù)可能最多的就是軸距了,因?yàn)樗c舒適度息息相關(guān)。
但是,藏在底盤里面有趣的東西可能遠(yuǎn)不止這一點(diǎn)。為什么有些車常常推頭,而有些車時(shí)不時(shí)甩尾?有些車方向盤偏重,有些車卻十分輕?有些車尾巴這么靈活,跑起高速來這么飄,而有些車卻這么穩(wěn)定?今天就來和大家聊聊,關(guān)于底盤的那些秘密。
1.輪距:影響車輛彎道的穩(wěn)定性
輪距的定義:從車輛的正面看,左右車輪中心線的距離就是輪距。
輪距的寬窄能夠反映車輛過彎時(shí)的穩(wěn)定性。輪距越寬,左右重量轉(zhuǎn)移越少,輪胎就越不容易突破極限,過彎的穩(wěn)定性就越高;輪距越窄則反之。
一般來說,當(dāng)前輪距>后輪距時(shí),因?yàn)楹筝嗇喚噍^窄,尾部首先先突破極限,出現(xiàn)滑移,車輛偏向轉(zhuǎn)向過度,即所謂的甩尾。舉個(gè)例子:小米與蘭博基尼聯(lián)名的電動(dòng)車就是典型的后輪輪距窄,這就是為什么一共只有4800W的電機(jī),但開起來的動(dòng)態(tài)卻那么有趣。
同理,當(dāng)前輪輪距<后輪輪距時(shí),前輪輪胎會(huì)首先突破極限,車輛偏向轉(zhuǎn)向不足,即所謂的推頭。
所以,并不是所有后驅(qū)車都會(huì)甩尾,也并不是所有的前驅(qū)車都會(huì)推頭。車輛轉(zhuǎn)向的特性是由多方面因素去影響的。工程師在設(shè)計(jì)車輛時(shí)可以通過前后輪距的設(shè)定去改變車輛的轉(zhuǎn)向特性。不過,市面上絕大部分的車輛設(shè)定都是后輪距大于前輪距,也就是偏向轉(zhuǎn)向不足的設(shè)定。
因?yàn)橄鄬?duì)于轉(zhuǎn)向過度,轉(zhuǎn)向不足更加的“安全”。比如2020年12月13日大眾CC被電線桿攔腰折斷事件,在車輛失控時(shí)就已經(jīng)是典型的轉(zhuǎn)向過度的狀態(tài)了,這時(shí)候一般人很難能及時(shí)立刻反打?qū)④囕v救回來。
2.主銷后傾角和內(nèi)傾角:影響車輛直線的穩(wěn)定性
主銷的定義:輪胎轉(zhuǎn)向時(shí)所圍繞的虛擬的軸線就是主銷軸線。
在我們打方向轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,前輪輪胎就會(huì)繞著這根主銷軸線旋轉(zhuǎn)。在設(shè)定車輛參數(shù)時(shí),會(huì)將這根軸線向后傾,和向內(nèi)傾去設(shè)定。這么設(shè)定的意義在于:在車輛回正時(shí),能夠提供給輪胎回正力矩,并且能夠過濾掉一些細(xì)碎的擺動(dòng),提高直線行駛的穩(wěn)定性,
主銷后傾和內(nèi)傾還能提高轉(zhuǎn)向的指向性和靈敏度,也就是我們常說的指哪打哪的轉(zhuǎn)向。不過,過大的主銷后傾角和內(nèi)傾角則會(huì)造成車輛更不愿意轉(zhuǎn)彎,需要更大的力矩去轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎,也就是我們所說的方向盤轉(zhuǎn)向太重。
舉一個(gè)極端的例子:卡丁車的主銷后傾角和內(nèi)傾角的設(shè)定值都是很大的。過大的設(shè)定值會(huì)導(dǎo)致卡丁車在轉(zhuǎn)向時(shí),彎道內(nèi)側(cè)的后輪離地,變成接近三輪轉(zhuǎn)向,形成天然的差速器,能夠更好地幫助過彎。同時(shí)卡丁車的轉(zhuǎn)向特別靈敏。不過,這么做的代價(jià)就是,卡丁車的方向盤很重,當(dāng)速度起來了之后,想要打方向會(huì)變得十分困難。
再舉另一個(gè)極端的例子:購物車。超市的購物車設(shè)定就是和家用車完全反過來,是主銷前傾的設(shè)定。這就是為什么我們可以毫不費(fèi)力地改變購物車的方向。但這樣做的代價(jià)就是,直線行駛會(huì)變得很困難,這也就是為什么當(dāng)我們向前推購物車然后松手,購物車根本不能自己直線行駛,只能蛇皮走位。
3.前束角和后束角:同時(shí)影響車輛的轉(zhuǎn)向和直線的特性
束角的定義:從正上方俯視車輛,輪胎中心線與車輛中心線所形成的夾角就是束角。
束角的設(shè)定一般有兩種:外束角(Toe out)和內(nèi)束角(Toe in)。
外束角(Toe out)從正上方看呈“外八字”。
外束角的設(shè)定可以提高車輛轉(zhuǎn)向反應(yīng)的靈敏度,也就是我們常說車輛轉(zhuǎn)向沒有虛位,動(dòng)一下方向盤車輛立刻就有響應(yīng),但是代價(jià)是會(huì)影響直線的穩(wěn)定性。家用車一般在前輪會(huì)設(shè)定成外束角的狀態(tài),可以提高轉(zhuǎn)向反應(yīng)的靈敏度。
內(nèi)束角(Toe in)從正上方看呈“內(nèi)八字”。
內(nèi)束角的設(shè)定可以使車輛直線行駛更加穩(wěn)定,因?yàn)樽笥逸喬ザ际怯邢蛑行妮S前進(jìn)的趨勢,但是代價(jià)是會(huì)使得轉(zhuǎn)向響應(yīng)變慢。一般家用車會(huì)在后輪設(shè)定成內(nèi)束角的狀態(tài),保證尾部在直線行駛時(shí)的穩(wěn)定性。
這時(shí)候就有小朋友會(huì)問了,既然外束角能提高轉(zhuǎn)向靈敏度,內(nèi)束角能提高直線穩(wěn)定性,那能不能兩全其美,在跑直線時(shí)是內(nèi)束角,在過彎道時(shí)是外束角呢?
唉,還真有!那就是在上賽季的F1賽場上,梅賽德斯奔馳車隊(duì)的黑科技“DAS”系統(tǒng)。
在直道時(shí),方向盤向后移動(dòng),改變了轉(zhuǎn)向拉桿的位置,使得前輪束角由外束角變?yōu)榱闶巧踔潦莾?nèi)束角,能夠提高直線穩(wěn)定的同時(shí)減小輪胎的損耗;在直道末端,方向盤向前移動(dòng),前束角變回外束角的設(shè)定狀態(tài)。不知道這個(gè)技術(shù)以后會(huì)不會(huì)下放到民用車上呢?
關(guān)于車輛底盤的這些參數(shù),無論是束角、傾角、輪距甚至是軸距,并不是越大越好,而是在一個(gè)范圍里面取舍,可謂魚和熊掌不可兼得。工程師在設(shè)計(jì)一輛車時(shí),就需要根據(jù)車輛的使用目的,找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。我們也能通過車主手冊查到這些底盤的參數(shù),看出工程師為這輛車設(shè)定的是一個(gè)怎樣的基調(diào)。
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