★★★ 《 遥控车调校 - 中译版》- 第一章 轮胎 ★★★

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第一章 轮胎



轮胎是使得车具有良好的操控性的最重要因素，因此放在第一章来讲述。

无论何时何地，轮胎的设置占调车比重的90%。在调节任何其它设置之前，轮胎应该是你的第一个着眼点，也是第一件必须做对的事情。用错了轮胎，车调得再好也无法弥补；选错了轮胎，基本上算是玩完了。

轮胎同时也是车与地表之间的唯一联系，这个联系的紧密程度唯一地决定于胎面与地表的摩擦力。所以，让我们先看看摩擦力是如何工作的吧。

（以下内容只针对平路胎，越野胎另有章节）


1.1 摩擦力 （Friction）
两个表面之间的摩擦力公式是：摩擦力 = µ x 重量。µ是两个表面间的摩擦系数。

对橡胶轮胎来说，这个摩擦系数并不是恒定的；相反，它随着温度，压力，以及最重要的是，轮胎打滑量的变化而变化。这一点由下图可以看出。


以上座标系中，横座标代表轮胎打滑量，取值范围从0%（没有打滑，轮胎正常转动）到100%（轮胎不转车在动，或者轮胎转动车不动）；纵座标则代表摩擦系数的值。从上图的左侧可以看到，轮胎的内打滑对摩擦系数的影响起决定性作用，这种现象称为扭曲（squirm）。这种情况通常发生在轮胎受压变形，胎表对车轴做相对运动时；与此同时还产生一个滑动角。在图的右侧可以看到，胎面和地表间的打滑起决定性作用。在这里轮胎开始向侧向稍稍滑动。(图的左侧)值得注意的是，在打滑量还较小（5% ~ 15%）的时候，摩擦系数已经达到最大值，这是橡胶和地表以一种特殊的方式相互作用的结果。

实际上，上图曲线的奇异性是多种因素混合的结果。其中至少有两种机制参与：滞后效应和附着效应（hysteresis and adhesion）。

一. 附着，是橡胶表面分子和地表分子发生直接接触时产生的一种现象。橡胶是一种聚合物，它的分子结构跟（搅成一团的）意大利面非常相仿（在这里每根面条就是一根原子串成的线）。橡胶的表面在多数情况下是结晶性的，即是说原子们是紧密相依的。当两个表面之间存在一个速度差的时候，橡胶的原子线将会被拉伸。一些分子的凝聚力将被打破，新的分子又会结合生成。当橡胶的表面在另一个表面（如地表）上拖行时，这个过程往复循环。很显然，打破以及拉伸分子链以及移动原子是需要能量的，因此也需要力的作用，即附着力。一般来说，附着力在速度差介于0.03米/秒到0.06米/秒之间达到峰值。

二. 滞后，这个效应因橡胶变形而产生。当胎体发生形变时，某些区域的橡胶被压缩，而某些区域则被拉伸。为了让拉伸成为可能，原子们必须并肩运动；由于摩擦力的作用，这种形变是不可逆的。摩擦使轮胎发热，这需要能量，自然也就需要力的作用。这个力就叫滞后力，它与附着力是非常相像的。唯一不同的是附着力的大小取决于橡胶的内部摩擦。

随着施加在轮胎上的重量以及轮胎打滑量的不同，以上两个效应的比重会发生变化。比方说：如果打滑量较多的话，滞后力将起主导作用；如果橡胶非常软，在温度高，而且表面光滑的情况下，附着力将成为主导力量。

当然了，以上说法在非常硬的赛道上（例如沥青路和非常硬的泥路）适用。而在地表较软时，地表的变形是摩擦力产生的主导因素：轮胎上轮钉会陷进地表，造出地沟。在这种情况下，以上图中的曲线就不会呈现向下的走势。相反，µ（摩擦系数）会随着轮胎所承受的重量以及打滑量的的增加而不断增大，这是一种截然不同的机制。这也是为什么当平路车因转向而把重量转移到外侧的轮胎时，它的转向能力会下降；但当一辆越野车做同样的转向时，它的转弯能力却得到增强。因此让平路车有较大的滚动硬度（想想防倾杆）是非常有意义的，越野车则反之。


1.2 抓地圆 (The traction circle)
现在我们已经知道摩擦力的工作原理，也明白了通常在打滑量较小的情况下摩擦力就能达到峰值。让我们看看它是如何影响车的操控性吧。

除非轮胎的纹路是非对称的，摩擦力应该各向同性。同时摩擦力存在一个极值，这个极值在各个方向上也应该是相同的。这一点可以用抓地圆图（Traction Circle）来表示。


上图的垂直方向代表加速（上）以及减速（下）；水平方向则代表左转（左）和右转（右）。最大抓地由圆周界定，而圆的面积就代表了轮胎在地表上获得的最大抓地。

很显然，在赛道上跑得最快的方法就是彻底发挥轮胎的潜能。这么说来，刹车时应该越迅速越好，也就是说让轮胎处在上图的c（正下方，即最大减速度）这个位置。但是，如果刹车（减速）过猛，从而向下溢出c点，车将会打滑，刹车距离也会相应增加，车甚至还会失控。加速的道理也一样，如果加速过急从而向上溢出a点，车轮会空转，因此车的加速反而变慢。同样，转向时也有可能会溢出最大抓地点b和d，车就会打转。

但是最难判定的部份并非处于图中的水平线或垂直线上，而是处于它们之间的区域。比方说图中的d点（绿点）吧，它表示车在加速右转（右转的同时提高车速）。请注意d点此时正好处在圆周上，但车子并没有以最大的加速度前进（在垂直方向上比a点低），也没有用最大的角度右转（比最大右转量b要小）；它的加速度和转向度的值都处在一个比较中间的位置。现在看另一个例子，假设车以最大的加速度（点a）向前行驶时，此时稍稍向左打方向盘。在图表上，当前位置应该在a的左边一点点，也就是说处于圆的外面，这时候（因为超过最大的抓地）胎轮会空转。如果车是前轮驱动那么车就不会乖乖地转弯，如果车是后轮驱动车就会打转。上图还隐含了一个有趣的现象，即为了获得最大的转向能力，不应该对轮子施加动力（图中d点和b点的加速度值为0。译者注：我觉得应该说车子不应该有加速度，即保持匀速）。反之，为了获得最大的加速度或刹车，不应该对车施加转向（图中a点和c点的转向值为0，译者注：车注定躲不开要撞墙的时候千万不要打方向盘去避免，不然刹车的距离反而更长，也就是说反而会撞得更惨。当然，装备有头单等的情况除外：刹车打方向反而能让车迅速掉过头来）。

请记住，抓地圆的半径决定了最大附着力，并且是与轮胎在垂直方向上的受压是（近似）成正比的。简而言之，当轮胎受压增大时，圆会增大；轮胎受压减少，圆也相应变小。在轮胎上没有压力时，抓地圆也就不存在；这是显而易见的，悬在半空中的轮子是无法抵抗横向的外力的（因为没有摩擦力）。


1.3 滑动角 (Slip Angles)
你一定想过处在抓地圆外有会发生什么事情，车又会有什么反应。滑动角能给你一个明了的答案。

滑动角是指轮胎所指的方向与其实际运行的方向之间的夹角。（四个轮胎中）每个轮胎都有自己的滑动角。

一个不打滑的轮胎的滑动角是0度。但打滑可以源于内部也可以来自外部，当胎面和地面没有相对滑动时，胎体本身的扭曲同样可以造成打滑。

下图描述了车在低速下转弯的情形，这时候所有的滑动角都是0度。


假定车完全遵循（Ackermann）奥克曼效应（译者注：请参照http://www.rcfans.com/?p=140），而且车的后束角（译者注：请参照http://www.rcfans.com/?p=168）是0度，那么车将会在轮胎不打滑的情况下正常过弯。请注意以上四根从车轴延伸出来的线交汇在同一点，车就是围绕这一点转向。以上是一个低速过弯时的典型案例，在这个情况下每个轮子的受压是接近均衡的。

然而，人生不如意事十之八九，推头（转向不足）时而发生。 当前轮受压不足时，推头就会产生。这时候前轮会打滑（极端的情况是完全没有抓地，轮子空转），并由此产生滑动角。


这个前轮滑动角就是上图中蓝线和绿线形成的夹角。这时候车不会按你预期的弯心做转向（即蓝线的交汇点N），而是围绕绿线的交点U过弯。在这种情况下实际转弯半径比预期的要大，这正是转向不足（推头）的定义。

与转向不足相反的情况也时常发生。当后轮受压不足时后轮会打滑，这时候车会转向过度（过甩）。也就是说实际转弯半径比预期的要小。


从上图看到，后轮打滑产生后轮滑动角（蓝线与绿线的夹角）。这时候前方内侧轮也开始打滑，这是因为车不可能同时绕两个弯心做转向。在这种情况下，虽然车手预期车绕N点转向，实际上车却是绕点O（绿点）过弯。 当车过弯时，代表滑动角的线的交汇点即是车绕行的中心。当轮胎不能服从这个中心点的时候，受压最小的轮胎（上图中前内侧轮胎）就会产生一个滑动角。

请注意现在车的转向中心O（较之于N）更贴近车的中心，也更接近车头的位置。这时候车将提前转向并且也转得更急促。

转向不足和转向过度是很常见的。但在现实中，千奇百怪的现象也时而发生。比方说下面这个图吧，


从上图中看到，明明前轮朝左，但车子却向右绕D点过弯（反胎是也）。这时候后轮打滑得非常厉害，滑动角也巨大。显然，这样过弯是对车技是有特殊要求的（相信玩反胎的漂友们多半都已经掌握纯熟了）。


（第一章完）

第二章　悬挂系统：http://bbs.rcfans.com/viewthread.php?tid=254616

专业。。。。。

呵呵，其实这一章虽然能称得上专业，但道理也非常简单易学。

楼主的级别升的真快

学习了 ..........确实这个楼主 确实 实力很强  升级可真快.........

哈哈！楼主很好的！很热心的！

谢谢你们，有你们这么说我就有足够的动力撑下去了。

如是转来的东西，请标明出处，谢谢

楼主应该看一下电车区置顶

如是转来的东西，请标明出处，谢谢
军体F3舵手 发表于 2010-2-11 12:18

出处在这里：http://bbs.rcfans.com/viewthread.php?tid=254617。谢谢。