作者ariete (正圆锥)
看板CAR-TUNING
标题Re: [问题] FF车前轮该放抓地力好的胎吗?
时间Fri Sep 15 09:56:16 2006
其实我昨天就在打这篇文章了
无奈的是打到差不多的时候网路断了...
首先
先讲一下轮胎力学
毕竟车子的操控和轮胎的受力息息相关
----------以下请各位看一下定义-------------
这部份是我上学期上车辆工程学学到的
是国外的前人辛辛苦苦去假设&实验验证出来ꨊ轮胎不是刚体
在接触时也不是所谓的静摩擦和动摩擦
但是在一般情况下接近静摩擦
轮胎尖叫的时候接近动摩擦
所以在讨论研究or做实验的时候都还是测量静摩擦动摩擦
另一个东西是侧滑角
在轮胎转弯时是受到一个纵向的惯性力和侧向的"向心力"(也就是一般说的离心力)
因为合力的关系,车子走的角度和实际上车轮转的角度不同
将车轮转的角度减去车子走的角度就是所谓的侧滑角(slip angle)
-------------定义完了--------------------
因为轮胎不是刚体
所以当侧向力越来越大时
胎壁变型量也越大,而此时侧滑角也会越来越大
於是他们的实验发现
在有效转向角之内(超过这个角度转向能力会急速下降)
侧滑角和侧向力有一个比例关系,而依据作用力与反作用力
当轮胎承受一个侧向力时,也会产生一个向心力来维持平衡
於是,过弯时车辆的向心力是由轮胎提供,而当向心力越来越大时
侧滑角也越大
也就是说,要提供越大的向心力,侧滑量也要越大
这跟大家的认知可能有点不同
想说都在滑了怎麽可能提供更大的侧向力
不过要考虑的是轮胎不是刚体而是弹性体
受力会变形,接地的状况会不同,才会有这样的特性
所以一开始就说了"轮胎不是刚体"
把侧滑角套用到一个有四个轮子的车上
假设前後配重是60:40,驱动形式和悬载形式都不管的话
这大概是一个FF车可能的配重
当在转弯车子承受一个侧向加速度0.5G的话
根据F=ma,因为前面比较重(m比後面大),
前面要提供一个比後面还要大的向心力,不然就不合作用力与反作用力定律
但是提供的侧向力越大,侧滑角也越大
在前面的侧滑角比後面的侧滑角大时
驾驶所感受的就是前面转的角度比我想的要少
就是所谓的转向不足...
反之,当前後配重40:60,就会出现前面的侧滑角比後面小
驾驶感受到的是转的比预期的多
就是所谓的转向过度
悬载形式和底盘调整就是要改变前後轮的侧向力提供分配
而重心转移就是要改变转向瞬间前後轮的重量分配
所以当车子转向不足时
煞车...前面变重,不可行
加速,虽然前面变轻,但是所需的总侧向力增加
侧滑角越大,看起来也是去撞墙
方向盘打越多
一般来说会感受的转向不足就是因为前面已经超过了有效转向角
所以这时候的侧滑已经无法提供转向力,所以转越多死越快
方向盘稍微回正
其实是有效的,因为转向力和侧滑角的图形是一个二次曲线,有最大值
如果转到最大值那一点,那是可以再多提供一些转向力
不过谁有把握转到这一点??
一般来说轮胎的侧滑角在15度时可以产生最大向心力
根据定义,侧滑角=轮胎转向角减去车行方向
而轮胎转向角和方向盘转角有一个定齿比关系(大概是1:15左右)
所以在车内想要找到那个最大转向角无疑是大海捞针
毕竟你不知道现在车子和直行方向呈多少角度(我讲的是绝对角度)
也不知道要减多少转向角才会找到侧滑角=15度
不过稍稍松开方向盘是可行的
因为所有的物质都有想倾向最省力的情形(像电流水流XD)
在产生最大向心力时其胎壁变型量/向心力是最小值
对轮胎来说是负荷最小的情况(不要跟我说直行的时候更小,那时候没有向心力XD)
所以稍稍松开方向盘是有用的,轮胎会自己去找出路
至少我在GT4用方向盘跑的时候有用过,也成功过
在马路上,我家的头又大没试过(因为倾侧大&VSC逼逼逼.....虽然吵不过还蛮有用的)
不过马路缓冲区小
要试的话还是找赛车场或是GT4来跑
冲出去的损伤会小很多
讲了这麽多
不知道看懂的有多少???
那时候上课是花了三小时才搞定这个部份
不过老师是有提供一个他当时的求学小故事
------------以下是老师的求学小故事------------
在他到密西根大学念研究所时
因为感恩节没办法回台湾(也没有过感恩节的习惯...)
所以他那天去找朋友
晚上在回家的路上
因为路面结冰(他事後才知道,因为当天没下雪他才敢出门)
他就因为转向不足撞上路边一棵树
他当时问了一个问题:要如何避免撞上数&将失控的车抓回来??
A:煞车
B:左打方向盘(当时是一个左弯)
C:方向盘稍稍回正
D:发射飞弹把树打掉XD
当时还在听课没睡觉的都选D.............包括我XD
不过答案是C
这是他在事发後去问他实验室的当地同学才知道的
因为在结冰的状况下超过有效转向角之後转向产生的向心是趋近於0
但是在有效转向角之内能产生的转向向心加速度其实大概还有0.1G的侧向加速度
应付一般转弯是OK的
後来他有跑去事发地点测试一次
这次没撞上安全转过
-------------------故事结束----------------------
我想路面结冰应该比大部分的状况还糟
不过同样的那种状况因为速度慢&美国的路比较大条
反应时间也比较长
不过稍稍反打是有用的
只是不知道在台湾的路上有没有空间&时间让我们来反应
所以
还是那句老话
要练车的请上赛车场orPS2的GT4
一般道路请遵守交通规则
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 220.137.86.248
1F:推 MingWu:推,不过还再去测试一次,失败不就......XD 09/15 10:05
2F:→ ariete:那时候全班都在佩服老师的实验精神XD 09/15 10:23
3F:推 A07:推! 所以路窄的话,反应时间实在是来不及呀! XD 09/15 14:31
4F:推 dennis277:这篇文章让我上了一课 09/15 15:04
5F:推 WizTonE:推~~这篇可以m起来吧~~~ 原理讲的很仔细 09/15 16:57
6F:→ luvwher:签名档是在骂人无耻吗 09/15 17:01
7F:推 tomfly:还有忘八(王八)...... 09/15 17:06
8F:→ ariete:其实签名档是要给国文程度好的人看的XD不是骂人,是要警惕 09/15 20:07
※ 编辑: ariete 来自: 220.137.86.131 (09/15 20:16)
9F:→ ariete:怕引起大家误会,把签名档杀了... 09/15 20:16
10F:推 Mariah:(举手发问)40:60的车才会转向过度的话,请问FR为何转向过度 09/15 20:59
11F:推 soujiro73:车子是否会转向过度或不足的因素不只有前後比重而已.. 09/15 21:04
12F:→ ariete:我有写不考虑驱动&悬载形式,这些都会影响,所以简化 09/15 21:10
13F:→ ariete:上面写的只是考虑前後配重对轮子侧滑角的影响 09/15 21:12
14F:推 kai258258:受教了 09/15 21:19
15F:推 glavines:所以到底教授是回正还是反打??稍稍回正跟反打是天差地远 09/16 01:18
16F:→ ariete:只是稍稍回正,反打应该就直接出去了 09/16 04:54
17F:推 glavines:终於有人同意不能反打的理论了...感动ing 09/16 15:59
18F:推 bhang:请问是郭老师的课吗? 敝人对郭教授的专业也是佩服万分 09/21 12:10
19F:→ bhang:另外,我认为回正或反打还是要视车身动态来决定.. 09/21 12:13