“天之道,損有余而補不足,是故虛勝實,不足勝有余?!?/p>
大家經(jīng)常在試車視頻或者汽車雜志上看到某某車具有明顯的不足轉向特質(zhì),又或者聽到某某車是略微的過多轉向很有駕駛樂趣。
但什么是不足轉向,什么又是過多轉向,不足轉向會怎樣過多轉向又會怎樣?總聽車評人說市面上的車大部分都是不足轉向,為什么不足轉向就比過多轉向更好?
我想很多車友都有這種困惑,作為車庫的第一篇文章,今天首先就從理論的角度來給大家分析一下這兩種轉向特質(zhì)。
要搞清楚不足轉向和過多轉向首先就得搞清楚什么是轉向。
上圖是典型的轉向運動的示意圖,一個小車沿著一個弧線轉過90度。
這樣的轉向運動是兩個類型的動作在時間軸上疊加而成的,一個是車身的移動,另一個是車身的轉動(橫擺),既然研究轉向,那么自然我們應該著重研究的就是車身的轉動。
那么什么叫不足轉向,什么叫過多轉向呢?
比如這個彎道過彎的時候40km/h方向盤打1/4圈剛好過去,同樣的彎道60km/h過彎的時候方向盤還是打1/4圈如果車沖出彎道就叫不足轉向,如果殺向彎心就叫過多轉向。
換句話說不足轉向和過多轉向說的就是轉向半徑和車速的關系,如果轉向半徑隨車速增大就是不足轉向,反之就是過多轉向。
有沒有一個概念或者數(shù)據(jù)能夠定性定量的反映出轉向的這種現(xiàn)象呢?
我們先引入一個概念叫“轉向靈敏度”,另一個不太親民的叫法是“穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益”。
轉向靈敏度=車身的橫擺角速度 / 前輪轉角
在忽略懸掛系統(tǒng)作用、重量重新分配、車身滾轉等效應的前提下,根據(jù)車輛的運動學微分方程可以推導出下面這個公式(具體推導過程就不展開了):
ω 車輛橫擺角速度
δ 前輪轉角
u 車速
L 軸距
K 穩(wěn)定性因數(shù)
根據(jù)上面這個公式我們可以分析出轉向靈敏度是和車速、軸距、穩(wěn)定性因這三個量有關。
我們以轉向靈敏度為Y軸,以車速u為X軸,取不同的K值會得到三個不同的轉向靈敏度與車速關系的曲線。
先從最特殊的K=0說起,這時轉向靈敏度變?yōu)榱?/p>
有的看官就問了,這和不足轉向/過多轉向有啥關系啊,這個公式也反映不出轉向半徑和車速有啥關系啊。
現(xiàn)在我們在公式的兩邊同時乘上轉向半徑
初中物理告訴我們線速度=角速度*半徑,也就是說ωR=u,消去兩邊相同項后得到:
R=L/δ
轉向半徑依然沒有和車速建立關系,也就是說在這種情況下轉向半徑只與車輪轉角有關系,與車速沒關系,這種轉向特性叫中性轉向。
而當K>0時,這個時候如法炮制,得到:
因為K是正數(shù),在δ不變的情況下顯然u越大R越大,這種情況下是不足轉向。
而根據(jù)公式轉向靈敏度存在一個最大值,當
時,轉向靈敏度達到最大值,這個速度就叫作特征車速,這個速度越小說明不足轉向的趨勢越明顯。
當K<0時,和上面一樣,不過K變成了負數(shù)所以速度越快轉彎半徑越小。
同樣的,當
時,轉向靈敏度的值趨近于無窮大,這個速度叫做臨界車速。
一旦趨近臨界車速稍微改變車輪轉角就會使車身獲得很大的轉動角速度,而且轉彎半徑變得極小,而顯然轉彎半徑現(xiàn)實中怎么也不可能小得過軸距,所以這種極小的轉彎半徑會引起車輛側翻和失控。
因此,為了避免上述現(xiàn)象市面上的車輛都是或多或少的傾向于不足轉向的。
那么有的人就會問了,所有車都調(diào)成中性轉向多好,轉彎半徑與速度無關多好掌控。
其實,對于一輛車來說K值不是一個定值,K值的大小和很多因素都有關系,比如輪胎、路面、懸掛、車身姿態(tài)甚至是驅(qū)動力、車上的載重等等。每種因素都會使車產(chǎn)生不足轉向或者過多轉向得趨勢,所以如果車輛設定成中性轉向就意味著在某些情況下這輛車會變成過多轉向。
現(xiàn)實中的例子就是某些車在轉彎的時候松油門的一瞬間會有一種往彎心殺去的感覺,這個其實就是因為驅(qū)動力改變削弱了車輛的不足轉向傾向。如果這輛車是中性轉向,松油門這個動作就會把這輛車變成過多轉向,此時如果速度快過臨界速度就釀成大禍了。
現(xiàn)在我們很容易的搞清楚了不足轉向和過多轉向,上面又臭又長得解釋就是為了引出能夠決定一輛車轉向特質(zhì)的MVP這就是K值“穩(wěn)定性因數(shù)”。
那么K值得大小由什么決定?那些因素和K值有關?我的車K值是多少?K值和操縱性有什么關系?
敬請關注下集(還有下集?)—嫌疑人K的獻身(大霧?。?/p>
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