转向不足,转向过度=终于,文字性的描述出现了=值得一看的
本帖最后由 mini小王子 于 10-4-22 14:19 编辑经常泡论坛,看到有的新手和老手经常讨论转向的问题,老手写了一大堆'高见',,新手看得'头头是道',我却看不出门道!!冷笑置之,
今天又去其它论坛挖坟,看到此文,特和大家分享一下而已..
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一般人在过弯车速过快发生车祸时,如果车子是直直冲到对向车道,撞到对向车辆时,大多数的驾驶人都会认为是自己车速过快,被撞的人也会认为是对方车速过快,来纪录的员警也会认为是肇事者车速过快,连法官也会这么认为。但如果换一个失控方式,不是车头冲出去,而是车尾冲出去的话,相信很多车主会认为车子稳定性怎么这么差,被撞到的人也认为是被一部操控性不佳的车撞到,来纪录的员警也认为肇事车辆的抓地力怎么这么差,连法官也会这么认为。于是搞到最后,这部转向过度的车可能会被政府下达全面强制回收的命令,为了避免这种悲惨的命运,车厂只好都将车作成转向不足,因为转向不足是普世公认的神圣正道,转向过度都是邪魔妖道。
就是要提转向过度/转向不足的话,得先定义一下这词的意义才行。一般的定义大致会像这样:
把车子方向盘转一角度再锁死(角度当然不能太死或太少),再用慢速
绕一圈(车子不能有打滑),该圈应该是一个正圆,我们称为"标准转弯路线".
然后再慢慢把车子加速,加速到车子不依"标准转弯路线"行走为止!
如果车子是偏往圈圈外侧,我们称之"转向不足"
如果车子是偏往圈圈内侧,我们称之"转向过度"
(引用自: http://bbs.nsysu.edu.tw/txtVersi ... M.1100367536.A.html )
以这定义来讲的话,就是由驱动轮造成前后抓地力分配的改变,产生不同的转向特性。所以『FF车转向不足,FR、RR车转向过度,MR、4WD车辆转向中性』应该不能说是错的啦...。
那要如何转向不足
前面将影响车辆动态特性的三大要点交代过之后,接下来开始说明车厂是如何将车辆做到转向不足。首先,前置引擎的车本来就会转向不足,而前轮驱动的更会转向不足,所以除非车身后半重心过高,或是后悬吊臂太短,否则一般人开FF车很难发生转向过度。 FR车则要注意到后悬吊系统的设计,因为后轮的驱动力过大可能会使后轮失去横向的抓地力,形成动力甩尾,所以后轮一定要用独立式设计,悬吊臂要长,前悬吊採用较短的悬吊臂设计,使得后轮在加减速时,安定度还是大于前轮。必要时加大后轮,使后轮的热含量加大,避免后轮温度过高。 MR车除了悬吊与轮胎之外,后轮距一定要比前轮距宽,使得车辆在没有加速的情况下,还是呈现转向不足的情况。而911呢?大家都知道911的註册商标就是它的大屁股,911到后来就是用超宽的后轮距,再加上多连桿的后悬吊帮忙之下,使得911桀傲不逊的操控性,变成宛若大排气量房车般,turbo版也在4WD的帮忙下变得很好开,只剩GT2还有些许911传说般的味道了。
一切都是消费者决定的
一般汽车杂志常说:『FF车转向不足,FR、RR车转向过度,MR、4WD车辆转向中性』说真的让人很怀疑有没有开过车,在现今车辆上,每部车进弯都会推头,都是转向不足的。差别只是从头推到底,或是先推后甩罢了,还没见过哪部车在以一般的开车方式下会先甩著进弯的。因为,全世界的消费者都能接受转向不足,甚至到转向不足发生车祸都能接受。而转向过度就算没出事,也会把绝大多数的消费者下出一身冷汗,所以不会有车厂闲闲没事干,作出一部本质上就属于转向过度的车来。于是爱好转向过度的人就只有继续用钟摆转向、动力转向等实质会降低速度的方法来甩尾了。 本帖最后由 mini小王子 于 10-4-22 14:20 编辑
车辆动态的基础理论
不过在进入本文重点『如何将车作成转向不足』前,当然要先讲一下车辆动态的原始特性,影响车辆动态最主要的三个原因,一为车身重量分佈,二为驱动轮的配置,三为悬吊系统的设定。但其实有一个东西影响比悬吊系统还大,那就是轮胎,不过一般车辆四轮轮胎都相同,那就不影响车辆动态了。影响车辆动态最显著的莫过于车身的重量分配了,而现在车辆上最重的东西不外乎引擎与变速箱两大项,在一般的情况下,引擎会放在车头,这是因为引擎需要散热,而车头是整部车最容易吹到风的地方。其实就算是中置引擎的跑车,通常引擎散热水箱也是放在车头,所以为免自找麻烦,一般市售车都是前置引擎的。而变速箱通常也都是直接接在引擎后方,这样比较方便简单省钱,只有少数FR跑车会採用前置引擎后置变速箱的平衡设计。在一般情况下,FF车的前后配重约为65/35,FR车的前后配重约为60/40,后置变速箱的FR的前后配重约为51/49,MR车的前后配重约为 40/60,RR车的前后配重约为35/65,而最近很流行的前中置FR车的前后配重约为55/45。 以下就非常理论性的东西,大家选择地看吧...
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这些前后配重除了引擎变速箱位置的影响之外,也有驱动轮牵引力与转向特性的考量。FF车的配重要做到55/45也不是不可能,只要将前悬缩短后悬拉长,引擎靠近防火墙,电瓶等重物放到行李箱去就成了,不过这样前轮的迁引力就会太低而频频打滑,所以一般市售FF车前轮的荷重还是会设计到60%以上。而大多数的FR车为60/40的原因为省空间,不要以为古人不知道前中置FR这种设计,而是这种设计下的车室空间势必因引擎后移而大幅缩小,所以讲求乘坐空间的房车是不可能採用这种设计的,而且为了要转向不足,车头重一点比较好。大部分的MR跑车的前后配重约在40~45/60~55,除了引擎实际上在中央偏后、变速箱在后这种显而易见的因素外,还有考虑到油箱重与驾驶人重的问题,因为跑车车重都很轻,再加上这两个重物之后,前后配重更为平衡,而且,跑车的马力很大,在只有后轮驱动的情况下,后轮的荷重还是大一点比较好。 RR车在这世上几乎就是指911,35/65的配重诞生了911的甩尾神话,这主要是因为引擎在后轮之后的原因。OK!接下来就来说明前后配重对于转向特性的影响。
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2008-12-29 15:24
▲这是FF车常见的后麦花臣设计,不过是用三支连桿代替下臂,看得出来这样的前后悬吊设计,将使得Mondeo的后轮稳定性远优于前轮。
摩擦力=向下力×摩擦系数
在讲车重与抓地力与转向特性的关系之前,我要先说一句话:「上面那一个公式是正确的。」可是在现实环境的体验下,大家都觉得好像不对,原因很简单:『轮胎的摩擦系数会变』相信很多人都知道轮胎有工作温度这一回事,到工作温度时的摩擦力最大,低时摩擦力小些,高时摩擦力大幅滑落,而这些热都是摩擦造成的,摩擦力越大温度上升就越快,知道这一回事的话,很多日常可见的车辆动态现象就很容易了解了。 OK!为了方便说明起见,我举个例好了:一部前后配重600kg/400kg的车,前轮的温度会比后轮高,假设某个瞬间前轮的摩擦系数下降为0.77,后轮下降为0.82,这时前后轮的静摩擦力为462kg/328kg,这样当车以0.75G的加速度过弯时,前后所受到的横向力为450kg/300kg,还不会使轮胎打滑,当以0.80G的加速度过弯时,前后轮所受到的横向力为480kg/320kg,这时前轮就会打滑,而后轮却还没有,但事实上这部车不会到0.80G这种加速度,只要一超过0.77G,前轮就会开始打滑,而转向G值就不会在上升。这样举例你就知道为何前置引擎会造成转向不足,后置引擎会造成转向过度的原因,因为轮胎摩擦系数会随著温度改变,而轮胎温度会随著承受到的力量而改变。
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2008-12-29 15:24
▲同样的底盘在JAGUAR X-TYPE 2.5上,改採用4WD的设计。前悬吊长得跟Mondeo一样。后悬吊就不一样,採用上下控制臂的设计
重心高低的影响
继续讨论重量分配对轮胎温度的影响,重量除了前后分配的情况之外,也有高低的不同,因为重心高低对于轮胎向下力的影响是仅次于重心前后位置的,当重心越高时,外侧轮胎的向下力会越大。完全听不懂是吧!我再举例好了。假设一部车重心高1m、轮距2m、车重1000kg,这样当车受到横向0G的加速度时,左右轮的向下力为500kg/500kg,当车受到横向1G的加速力时,这时左右轮的下压力为1000kg/0kg。再假设一部车重心高0.5m、轮距2m、车重1000kg,当它受到横向1G的加速度时,左右轮为750kg/250kg。这样你就了解到,重心低的车让轮胎承受到的下压力比较小,这样轮胎温度就上升的比较慢,摩擦系数下降的也就比较慢。再再假设一部车重心高0.5m、轮距1m、车重1000kg,当受到横向1G的加速度时,左右轮为1000kg/0kg。这样你就知道宽轮距与低重心有同样的效果。所以有些前置引擎车在设计时,会设法降低前轮重心提高后轮重心,加宽前轮轮距缩窄后轮轮距,以弥补车头太重所造成的转向严重不足现象。
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2008-12-29 15:24
▲说到平衡配重,HONDA S2000做的更绝。作出一颗超级小的引擎,硬塞在前轴之后,号称前中置设计。前后使用差不多长的上下控制臂设计,诞生出一部极限很高,却很转向中性的车。不过转向中性的车一但超过极限是很难救得回来的。
轮胎不能两头烧
大致讲完重量分配的影响后,接下来讲到驱动轮的影响,正所谓一心不能二用,这道理用在轮胎上也是说得通的,不过不是驱动力+横向力=轮胎抓地力这么可怜,而是驱动力^2+横向力^2=轮胎抓地力^2。反正要了解的是,当你使用引擎加速或煞车时,都会使驱动轮的横向力降低。所以你已经知道为何前驱车会转向不足/后驱车会转向过度的原因了,而且马力越大越明显喔。再来讲讲比较多变数的四驱车。四驱车变数多的原因在于中央差速器的限滑比跟扭力比的设计,这些设计在一般的差速器上是不会出现的,要不然会发生左右弯转向特性截然不同的现象。而四轮驱动车的中央差速器就没这种问题了,利用限滑比或扭力比的设计,可以使一部车的前后转向特性不同,以达成所需的转向设计。先讲比较常见的限滑比好了,一般我们常听到什么25%、50%、75%限滑比,指的是当对向轮胎打滑后,另一侧的轮胎还能保有多少原本的输出力。当然,这个数值在前/后差数器上是两边等值的,但在中央差速器上是可以做到前后不等值的。这样当车辆在打滑的时候,前后轮所保有的输出力将会不等值,如果这个数值后大于前,会使车辆在打滑后的特性接近于后驱车。
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2008-12-29 15:24
▲ 所有的跑车都是前窄后宽,不管是轮距还是轮胎都一样。这部FERRARI 550在前后平衡上更下苦心,是前置引擎后置变速箱的设计。
在欧洲车方面,更常用一种主动式的扭力比设计,这种中央差速器採用行星齿轮式的设计,与一般扇齿设计完全不同。扇齿设计的差速器,左右的扭力分配在无外力干扰的情况下﹙过弯、打滑﹚,左右的扭力分配为50:50。而行星齿轮式的差速器,可以在外力无干扰的情况下,使前后的扭力分配设成所想要的值,一般为简单起见,多设为前34/后66的扭力分配数值。扭力比跟限滑比比较起来有一项显而易见的优点,就是当轮胎尚未打滑之时,既提供前后不同的输出力道,让一般不会将车开道及限边缘的驾驶人,也能感受到略偏后驱车的驾驭感受,而限滑比则要在有轮胎打滑后,才会有略偏后驱的驾驭感觉。最后再提限滑差速器对行车动态的影响。一般差速器当轮胎打滑之后,驱动力就全往打滑轮输出,使得接地轮毫无驱动力可言,当这种情况发生时,这车可视为无驱车,这时车辆的动态特性就与驱动轮在那完全无关。但有了限滑差速器之后,当轮胎打滑时,接地轮仍然有驱动力的存在,这时的车辆动态特性仍与打滑前差不多。这也就是说前驱车在装上限滑差速器后会更偏转向不足,而后驱车会更偏转向过度的意思。
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2008-12-29 15:24
▲当然,前窄后宽的设计在MR的FERRARI 360上会更夸张。
麻烦一堆的悬吊
悬吊的花招最多,虽然影响性远不及车身重量分佈与驱动轮配置,但却是各厂商最能大显身手的地方。在车身刚性与悬吊臂刚性都没问题的前提下,讨论各式的悬吊设计才是有意义的,在现代车辆中,前悬吊常见的设计有滑柱式﹙麦花臣﹚与上下臂式﹙双A臂﹚,后悬吊常见设计有滑柱式、上下臂式、拖曳臂式、车轴式。不过,不见得前悬吊用哪一式,后悬吊用哪一式,车辆的动态特性就会如何变化。先讲前悬吊,不论是用滑柱式或上下臂式,最重要的是悬吊臂的长度,悬吊臂的长度越长,轮胎在上下运动时的角度变化量就越少,轮胎表面温度也就平均,不易发生居部过热而减低摩擦系数的问题。但是,在车头要让悬吊臂长度长是一件很困难的事,因为车头通常有引擎与变速箱,这两者所佔的空间都会使得悬吊臂做不长,这情况在横置引擎的车辆上尤其严重,在很多情况下,上下臂的设计不见得比滑柱式的设计更好,因为上臂更容易因引擎等外在因素做不长,太短的上臂除了让轮胎接地角度大幅变动之外,也会使悬吊冲程变短,会发生荷重全转移到外侧轮的情况,使得轮胎温度大幅提升。所以先决要件在于悬吊臂的长短,只要够长够硬,哪一种设计都没差,不过上下臂的设计比较能达到够硬的要求罢了。在后悬吊方面,滑柱式与上下臂式的要求与前悬吊相同,不过在少了引擎与变速箱卡位之后,往往比前悬吊好设计多了。而车轴式的设计只要设计得好,往往后轮都是90度垂直著地,整个后轮的安定性会极佳。至于拖曳臂式的设计则要分两方面来讲,先讲非独立拖曳臂,这型的拖曳臂有扭力梁连接左右拖曳臂,使得左右拖曳臂同上同下,造成在过弯时,整个后车身的重量都由弯外轮承担,将使得后轮的胎温较前轮高。而独立式的拖曳臂或半拖曳臂或多连桿拖曳臂,设计要点均如滑柱式或上下臂一样,越长越安定。
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2008-12-29 15:24
▲而到了RR大马力设计的PORSCHE 911 GT2上就会变成一部屁屁很大的车了。 好文章··
不过·是不是还没讲完? 好累啊!手机都摁没电了
挖坟所得,分享AWD马达散热的前世今生
AWD的马达因为完全包在车体里面,散热远比MINI-Z其它车种还差,往往跑没多久马达就已经达到烫手的程度,温度太高的话甚至会造成原厂的塑胶马达座甚至车体融化变形。所以AWD如果要谈改装,第一个该改的就是加强马达的散热效果。对于预算不高的玩家来说,这也正是想玩AWD的第一道门槛。原厂的改装品
KYOSHO原厂在这方面有出了以下两种改装品:
▲MDW007-01/02/03 铝合金马达座(共三组)。
代替原本的塑胶马达座,安装在马达的前后两端,利用金属的导热特性,将马达的热量向外传导,并且可避免原本塑胶材质因温度过高而变形的问题。
▲MDW008 铝合金马达盖。
代替原本的塑胶马达盖,利用金属的导热特性,加大马达的散热面积。 失败的产品
从这样的产品可以看出改装厂想干掉原厂改装品的企图心。两家不约而同的作出比原厂马达盖更大尺寸的散热片,价格又比原厂更便宜,这样应该够厉害了吧?
不幸的是,有时候并不是大就是好....。
狠狠的加大了散热片(马达座)的面积,把原本可以进去冷却马达的气流给堵起来,再加上却没有考虑好热量传导到散热片的路径,毫无疑问绝对是失败的设计。还好不用担心,这两个例子都已经停产 本帖最后由 mini小王子 于 10-4-22 15:21 编辑
以下是较完善的产品发展 还有狂人的改装车 LS的太有材了,笑死俺了