※ 引述《AAApeter (听过保险经纪人？)》之铭言： : 标题: Re: 《Re: [圈胎] 11款性能街胎超级测试》-中阶胎N … : 时间: Sun Jan 15 03:38:19 2006 : : ※ 引述《lgwg (~Dear Deer~ﰩ》之铭言： : : 这部分有点问题，205的胎跟195的胎宽单轮就差1cm : : 四轮总接触面积更是差到两百多平方公分，单点承受的压力就差很多了 : : 胎宽10mm当然是没问题 : : 但是这总接触面积到底该怎麽算啊 ?框~扁平比~胎压~都会影响这个面积的说 : : : -- :

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) : ◆ From: 210.85.66.72 : 推 tapc:还有车身重量.定位角度.........好复杂喔~~车好开就好了~~ 01/15 05:01 : → lgwg:大约算而已，真的要算一样算的出来，加入一些参数即可 01/15 08:55 Brian Beckman's The Physics of Racing The Physics of Racing (赛车物理) 作者:Brian Beckman 赛车物理系列(TPORS-The Physics of Racing Series)简介 从1991年起，我为我的赛车俱乐部的刊物写了一序列的短文，这个网页也在那时诞生，虽 然当时网际网路尚未普遍，但当时我还是在网路上传播这些文章，使得他们还有点有名， 尤其是在一些美国的越野赛车团体间。这一系列最初的13篇是在1991年所写，所以有些属 於当时的观念，在此还是将整个系列的文章照当初原来的样子在此呈现，也许将来有时间 ，我会加强并更新这一系列的文章，不过目前还是把重心放在写新文章上。 写这整个系列文章的目的是呈现可为一般人所能了解的赛车物理。我所考虑的问题，有的 来自於电脑模拟，有的是由实际竞赛经验中获得。有些後面一点的文章变非常的技术性， 但我会试图在每个人都能了解的概念性讨论、只有专家有兴趣的数学分析、以及大家都可 以了解的数据，三者之间取得平衡。 开始写这一系列文章时，我故意避免引用标准的参考资料，比较喜欢用基本原理来自行了 解问题，过去十年内，有许多非常好的参考书籍、论文和程式可以取得，我也不再刻意避 免他们。之前的作法有我的乐趣，但从现在起要实际一点，因此在较後面的文章常参考那 些比较有名的书、免费模拟软体、以及赛车手的说法。 现今的电脑有足够快的速度可以即时模拟赛车，因此赛车的模拟变得很活跃，例如强调真 实的 Grand-Prix Legends，在1991年是无法想像它是可以即时模拟的。虽然模拟已经很 进步，但我仍希望TPORS可以达到它原本的两个目的:用基本物理来解释赛车知识与工艺、 让车手和车队了解物理。 最我要强调这些文章是免费的，我只保留着作权以防止某些小偷把这些文章变成难以复制 ，也就是说，我允许任何人在任何地方无限期免费拷贝、连结、张贴、翻译、转换、复制 ....诸如此类，只要求不要 改变文章内容和属性，以及不要限制任何人在任何地方拷贝这些文章，也就是不要收费。 The Physics of Racing Part 1: 重量转移(Weight Transfer) Brian Beckman physicist and member of No Bucks Racing Club(没钱赛车俱乐部之物理学家及会员) P.O.Box 662 Burbank,CA 91503 cCopyright 1991 大部分赛车手很早就知道协调车身的重要，能够重复一致且本能的协调车身是成为好车手 的基本要件。驾驶学校教导艰难的协调技巧时，通常不会适当的讲解背後的原理，这些原 理源自简单的物理，了解这些物理不只对成为更好的车手有帮助，还可以增加驾驶乐趣。 如果你了解每个动作背後的原理，就能对这些动作印象更深刻，可以更快学会这些技巧。 协调车身的定义就是利用油门、煞车、以及方向盘来控制车身的重量转移。本文将解说关 於重量转移的物理理论。你可能常会听到教练或车手提到踩煞车可以把重量移到车身前方 并造成转向过度，或是加速可以把重量移到後方，引起转向不足，过弯时会把重量转移到 相反方向(外侧)，使内侧轮胎负荷变轻，但为何做这些动作时，重量会转移？车子理得东 西都被固定了，重量要怎麽转移？简单的说，原因就是是重心(译注：重心就是一个可以 代表全车受重力影响等效的点)的惯性作用，重心的位置比地面高，但抓地力是作用在轮 胎与地的接触面。重量转移的效果与重心离地的高度成正比，较扁平的车有较低的重心， 会比较好操控且反应比较快，因为重量转移没有重心高的车严重。 本文要藉由牛顿运动定律来解释，车身的惯性和轮胎的抓地力如何产生重量转移。本文会 由一些简单的数学式开始，使大家可以用以计算任何车的重量转移，只要知道轴距、重心 的高度、静止时的重量分布、以及轮距，而这些数据都可以由手册或多数的杂志中找到。 大部分人都记得学校物理课教过的年顿运动定律，这些基本定律可应用在所有巨观的物体 上，例如汽车。运用在赛车上，这些运动定律如下： 牛顿第一运动定律：直线等速运动的汽车会一直保持他的运动状态，直到有外力作用在它 身上(译注：即惯性运动定律，静者恒静，动者恒动)，放空档滑行的汽车不会一直滑行下 去是因摩擦力会渐渐让车慢下来，此摩擦力即上述的外力。摩擦力来自於轮胎与地的摩擦 力以及空气阻力(译注:其实还有四轮轴承的摩擦力)。车子保持目前运动状态的倾向是他 本身的惯性造成的，此倾向可视为作用在车身的某一等效点，重心。 牛顿第二运动定律：当车子受力时，其运动的改变与该力的大小除以该车质量成正比，此 定律可用着名的方程式F=m*a来表示，其中F就是力(单位牛顿或N)，m为质量(kg)，a是加 速度(m/s^2)，或可简单的讲为运动的改变量。大一点的力可以使运动的的状态较快速的 改变，重一点的车对力的反应会比较慢。牛顿第二运动定律解释了为什麽跑得快的车都有 较大的出力以及较轻的车重，即较大的力以及较轻的质量可以得到较大加速。 牛顿运动第三定律：任何外物施加於车子的力，例如地面，会等於车子失於该物的力(译 注：作用力与反作用力，大小相等方向相反)。当你踩煞车，会使轮胎施力把地面往前推 ，而地面就会以相同大小的力作用回来，只要轮子还连在车上，车子就会慢下来。 继续要讨论煞车造成的重量转移，而加速和过湾时造成的重量转移，和煞车造成的转移是 一样的道理。在此先不考虑更细部的悬吊或轮胎变形的问题，他们的效应很重要，但还是 次要的效应。下图简单的表示一辆车在以一个重力加速度(1G)减速时，车身所受的力。一 个重力加速度表示总煞车力与车重相等。 图中黑白相间的"派"表示车子的重心，G表示把车往地心拉的重力，大小等於车重。车子 的重量其实就是重力，是一种自然现象，只有爱因斯坦提出过重力的完整解释，我们只要 了解重力会作用在物体的重心上，就像惯性一样。此现象可以做更深入的探讨，不过会超 出重量转移的主题太远。 Lf是地面给前轮的力，Lr是地面给後轮的力，这两个力就像把飞机保持在空中的浮力，让 车子不要往地心掉下去。 我们比较不常注意地面施予车子的力，因为他们太不起眼了，但他们却是汽车运动的基本 要素，原因在於这些力的大小是轮胎抓地力大小以及造成转向不足、过渡的前後轮负重的 关键因素。另外图中只显示了地面施予车子的力，并未显示车子施予地面的力和地球的重 心，有这些未显示在图中的力才能符合牛顿第三运动定律，不过目前只需关心显示在图中 的力如何影响车子。 假设车子是静止或滑行，且其重量平均分配在前後轮(50-50)，则Lf会等於Lr，且Lf与Lr 的和必等於车重G，为什麽呢？因为根据牛顿第一运动定律，车子在垂直於地面方向的运 动状态并没有改变，只要没有空气动力效应，垂直方向的力总和一定等於零，也就是往下 G加上往上的Lf与Lr会等於零。 煞车会造成Lf大於Lr，换句话说，也就是大家常听人说的後面变轻了。图中前後轮的煞车 力分别为Bf和Br，他们把轮胎往後推，轮胎推轮圈，轮圈推悬吊系统，悬吊系统推车身， 而使车子变慢，但是Bf以及Br都是作用在地面的力，而不是作用在重心的力。当煞车的力 作用在地面间接使车变慢时，车身惯性却是作用在重心试图想维持车子往前。 因此煞车的力使车身产生以重心为中心而旋转的倾向，或叫力矩，想像一下拉动上面放有 杯子或烛台的桌巾，他们会有翻倒的倾向，而越高的物体或越大的拉动力都会使翻倒的倾 向越大，煞车时造成车身有旋转倾向和杯子、烛台翻倒是一样的道理。 煞车所产生的力矩方向是把车子往前翻，但实际上车子并不会真的往前翻，根据牛顿第一 运动定律，必有其他的力量在抵抗车头往下的趋势，G不可能是这个抵抗的力量，因为他 就正好作用在重心上(译注:因为此时以重心中心，作用在重心上的力臂为零，产生的力矩 也为零)，唯一可以抵抗车身以重心为中心而旋转的力只有地面施予车的力Lf和Lr，而且 一定要Lf变的比Lr大(译注：以重心为支点，Lf大於Lr才会产生将车身往後翻方向的力矩) ，也就是说，地面比较用力把前轮往上推，避免车子往前翻。 而Lf要比Lr大多少呢？煞车产生的车身力矩与煞车总力道以及重心高度有关。假设重心高 20寸，反抗的力矩正比Lf乘上二分之一轴距(假设50:50重量分配)再减掉Lr乘上二分之一 轴距，因为Lr是帮助车身往前翻的力量。所以Lf就要出比较多的力：抵抗煞车以及Lr对车 身产生的力矩。再假设轴距是100寸，以一个重力加速度在减速时，总煞车力等於车重G， 假设车重3200磅，则以上叙述可用下列方程式表示： 3200 lbs * 20 inches = Lf * 50 inches - Lr * 50 inches, Lf + Lr = 3200 lbs (此条件永远成立) 经由一些点单的代数运算，可以得出： Lf = 1600 + 3200 / 5 = 2240 lbs, Lr = 1600 - 3200 / 5 = 960 lbs 所以，在以一重力加速度减速的状况下，我们把640磅的重量由後轮移到了前轮，这就是 所谓的重量转移。 如果对一般的车作类似分析，假设重心高度h、轴距w、车重G、静态重量分布以前轮负重 占总重的比率d表示、煞车总力B，则可以得到下列两式： Lf = d*G + B*h / w, Lr = (1 - d)*G - B*h / w 这些式子也可以用来计算加速时的重量转移，只要把加速的力变成负的煞车力(译注:加速 力为A的话，把式中的B变成-A即可)，如果车上有测加速的仪器，只要把量到的加速度乘 上车重(译注：其实是要乘上车的质量，只是在地表车重就约等於质量)就可以得到加速的 力(牛顿第二运动定律)。过弯时的重量转移也可以用类似的方式计算，只要把轴距换成轮 距，重量分布d用50%(除非把驾驶的因素也考虑进去，译注：有的车没坐人时就已经不平 衡了，坐了更不平衡，ex:k6)。你们有理工背景的人可以享受自己导式子的乐趣。同时煞 车、过湾的式子，比上面的复杂很多，需要一些技巧才导的出来。 现在大家应该都了解重量转移是怎麽发生了，下个主题将是关於轮胎抓地力的理论，可以 用来解释为何重量转移会产生转向不足和转向过度的情形。 落落长的一篇文章　有人可以翻译成白话文或导个公式吗 http://www.autoth.com/forums/showthread.php?t=29145&page=1&pp=15 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 218.164.85.174 ※ 编辑: LV1000 来自: 218.164.85.174 (01/15 12:24)