转贴自泛科学PanSci
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【我发现你每次过弯都很不自然,到底弯要怎么过才顺畅?】
每次过弯都要到极限?转向不足或过度都有危险!
在车辆转弯的过程中,当车辆转弯的速度达到车辆转弯的极限,
车辆会存在两种转向特性,即转向不足和转向过度。
何谓转向不足及转向过度?我们可以用下图(抓地力圆)来说明:
(图请见网页连结)
・X 座标代表车辆在转弯时由于惯性所产生的离心力(主要受车速和转向角度影响)
・Y 座标代表驱动力
・Z 座标代表合力
・圆圈则代表轮胎与地面之间的最大抓地力。
轮胎和路面一定的情况下所产生的抓地力理论上固定,
离心力和驱动力的改变都会引起合力的改变。
当合力大于抓地力时,轮胎就会沿着合力的方向滑动。
如果这个轮胎位于前轮,就是转向不足。
如果这个轮胎位于后轮,那么出现的就是转向过度。
更具体的解释,就是车头或是车尾哪一个部分的轮胎先失去抓地力。
转向不足的情况就是前轮丧失了抓地力,在没有导向力的牵引下,
加上车辆原本的惯性推著汽车往前跑,驾驶者就会有弯道转不过去的感觉。
转向过度就是后轮先失去了抓地力,但是因为前轮还拥有抓地力,
因此后轮会以比前轮更快的速度往前跑,驾驶者会觉得车子转得太多了。
相较于转向过度来说,转向不足是比较稳定的,只要把车辆的速度降低下来,
通常前轮的抓地力就会恢复,车辆就在控制之中,
这就是为什么几乎所有的道路用车辆都刻意设计得偏向转向不足。
不过要克服转向不足就是要慢下来,在赛车中这可不是好事,
因此赛车的调校都会避免转向不足的设定。
而转向过度与转向不足相比则是高度的不稳定,
除非驾驶者做出很快地技巧性修正方向盘及油门,
否则一旦转向过度,通常都是以打滑失控收场。
不过有转向过度倾向的底盘设定实际上是协助车子入弯,
而且在失控的范围之内,它的过弯速度远比转向不足要快上许多,
这也是为什么几乎所有的赛车都刻意将底盘的设定朝转向过度多一点。
汽车设计上有很多因素可以影响到转向特性,
比如车辆的轴距、轮距、车辆的重量、车辆的重量分配比例、
悬吊结构和调教、轮胎、地面抓地力系数等,这些因素加起来形成一部车的转向特性。
【后轮驱动 vs. 前轮驱动,过弯特性有差吗?】
我们普遍能够听到的一种说法是前驱车的特性是转向不足、后驱车的特性是转向过度。
这种说法不完全对,是一种比较片面的说法,
也就是纯粹由驱动力改变引发轮胎滑动的情况。
前驱车的驱动力施加在前轮,突然增加驱动力自然会引发转向不足。
后驱车的驱动力施加在后轮,突然增加驱动力自然会引发转向过度。
这是一种人为制造的转向不足或者转向过度。
而我们可以人为改变的因素还有很多,比如增加离心力或降低抓地力。
假设用很快的速度入弯,那无论前驱车还是后驱车都会发生转向不足。
又假设大力煞车的同时猛打方向盘,那无论前驱车还是后驱车都会发生转向过度。
此外,四驱车是由四个车轮分担整体驱动力,
分配到每个驱动轮上的驱动力比前驱或者后驱车上的都要小,
所以四驱车能够承受更大的整体驱动力。
这也就是为什么四驱车通常要比前驱和后驱的过弯能力高。
【那台86就是这样过弯的!人家有练过别乱学喔!】
基本上甩尾是转向过度的现象,算是一种特殊的驾驶技巧,又叫“滑胎”或“漂移”。
主要用在表演或是路况变化较大的赛车活动,其中又以越野赛里应用频率较多,
而其他竞速类的赛车则较少运用甩尾技巧过弯。
这主要原因是甩尾虽然可以在过弯时保持较高的引擎转速,
但由于在一般柏油路面上过弯时车速减损较多,再加上轮胎损耗较大,
除非是特殊原因,车手并不会经常在竞赛过程中使用此技巧。
他的原理是利用锁死轮胎(后轮)或是大踩油门(后轮驱动),
或是利用转向贯性,使轮胎与地面的相对速度大幅提升,
轮胎与地面由静摩擦力变为动摩擦力,降低抓地力而出
现打滑的状况,产生转向过度的效果。