最近,車(chē)圖騰后臺(tái)有幾位朋友留言,想知道除了電子系統(tǒng)外,“汽車(chē)穩(wěn)定性”到底還和哪些因素有關(guān)。并提出了這樣的疑問(wèn):“汽車(chē)越貴,穩(wěn)定性就越好嗎?”
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,車(chē)圖騰的小伙伴們覺(jué)得有必要專(zhuān)門(mén)寫(xiě)篇文章來(lái)解釋下。
汽車(chē)穩(wěn)定性的官方解釋?zhuān)侵杠?chē)輛在行駛中受到外部干擾后,能盡快自行恢復(fù)原行駛狀態(tài)和方向,不致發(fā)生失控、側(cè)滑(甩動(dòng))和傾翻等現(xiàn)象的能力。可見(jiàn),穩(wěn)定性將直接影響到行車(chē)安全。
隨著時(shí)代的進(jìn)步,現(xiàn)在的汽車(chē)基本都配備了ESP/ESC車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng),以及各種安全駕駛輔助功能。這些電子駕駛輔助功能的加入,使汽車(chē)在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性不斷提升。
而拋開(kāi)這些外在的電子輔助系統(tǒng)不談,制約車(chē)輛穩(wěn)定性的因素其實(shí)還有很多。而且相比之下,這些因素起到的是更基礎(chǔ)、更重要的作用。
首先,車(chē)輛轉(zhuǎn)向標(biāo)定的直接影響。
我們經(jīng)常聽(tīng)到有人說(shuō)某些車(chē)開(kāi)起來(lái)“發(fā)飄”,為什么呢?直白點(diǎn)說(shuō),這是車(chē)輛在行駛過(guò)程中,車(chē)身姿態(tài)不穩(wěn)定造成的。汽車(chē)在直線行駛中,當(dāng)車(chē)廂與車(chē)橋發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)引起前輪擺動(dòng)而影響汽車(chē)的操控穩(wěn)定性。若再加上過(guò)于輕盈的轉(zhuǎn)向設(shè)定,汽車(chē)高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,極易出現(xiàn)車(chē)頭左突右闖的現(xiàn)象。
車(chē)輛轉(zhuǎn)向靈敏的好處在于車(chē)輛易操控,車(chē)身姿態(tài)變化靈活,缺點(diǎn)就是穩(wěn)定性差。為了解決這個(gè)問(wèn)題,車(chē)企為旗下車(chē)型配備了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),車(chē)輛在低速行駛時(shí),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)較為輕盈,隨著車(chē)速的增加,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的ECU根據(jù)車(chē)速的提升來(lái)決定電動(dòng)機(jī)的助力效果。最直接的反饋就是我們會(huì)感覺(jué)到方向盤(pán)“變沉”,轉(zhuǎn)向更為費(fèi)勁,車(chē)輛能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定行駛。
其次,空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)于穩(wěn)定性的影響。
我們都知道,幾乎所有的汽車(chē)底盤(pán)都是近乎接近于一個(gè)平面的設(shè)定,而引擎蓋、前風(fēng)擋與車(chē)頂則構(gòu)成了一個(gè)曲面。從側(cè)面來(lái)看,這種造型類(lèi)似于機(jī)翼的剖面形狀,同時(shí)也符合了空氣動(dòng)力學(xué)上的升力原理。車(chē)輛在高速行駛時(shí),會(huì)或多或少的產(chǎn)生升力,從而影響汽車(chē)的穩(wěn)定性。因此,車(chē)輛的造型設(shè)計(jì)主要是從風(fēng)阻和壓力兩個(gè)方面入手,降低風(fēng)阻也就是減少車(chē)輛在行駛過(guò)程的阻力,從而降低油耗,而壓力,則需要從多方面增加汽車(chē)的下壓力,提升汽車(chē)穩(wěn)定性。
當(dāng)然,整車(chē)外觀風(fēng)阻系數(shù)的優(yōu)化過(guò)程會(huì)通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)整,過(guò)于追求低風(fēng)阻,會(huì)影響車(chē)內(nèi)空間以及下壓力的產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn),前風(fēng)擋玻璃的理想角度是55°,當(dāng)工程師對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和前風(fēng)擋玻璃進(jìn)行優(yōu)化后。車(chē)輛在高速行駛時(shí),能夠有效降低風(fēng)阻,使車(chē)輛的“抓地感”更強(qiáng),發(fā)飄現(xiàn)象也會(huì)明顯減少。
當(dāng)車(chē)輛在環(huán)境密閉的高速公路中行駛,尤其是通過(guò)橋梁、隧道、山谷等地點(diǎn)時(shí),橫風(fēng)的“突襲”是駕駛員較為常見(jiàn)的一種情況。橫風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí),我們往往會(huì)感覺(jué)車(chē)輛被一股無(wú)形的力量所拉扯,這是因?yàn)槠?chē)的風(fēng)壓與重心在橫風(fēng)的干擾下發(fā)生了偏轉(zhuǎn),從而導(dǎo)致車(chē)身的不穩(wěn)定,尤其是SUV等廂式汽車(chē)更容易受到橫風(fēng)的影響,而經(jīng)過(guò)風(fēng)阻優(yōu)化過(guò)的汽車(chē),在穿越橫風(fēng)時(shí)穩(wěn)定性更為出色。
再次,底盤(pán)+懸掛的直接影響。
底盤(pán)對(duì)于車(chē)輛穩(wěn)定性也有很大的影響。一個(gè)好的底盤(pán)應(yīng)當(dāng)具備合理的整體布局和平整性,可以讓車(chē)輛在行駛過(guò)程中更加穩(wěn)定。相反,一個(gè)紊亂的底盤(pán)布局會(huì)在車(chē)輛底部形成一股空氣亂流,在車(chē)輛高速行駛時(shí)會(huì)導(dǎo)致車(chē)身晃動(dòng),也就是我們經(jīng)常說(shuō)的汽車(chē)開(kāi)起來(lái)“飄”。
一般而言,底盤(pán)的高低設(shè)置同樣影響車(chē)輛的穩(wěn)定性。汽車(chē)的底盤(pán)越高,車(chē)輛的質(zhì)心就越高,在通過(guò)彎道行駛時(shí)的車(chē)身側(cè)傾也大,會(huì)影響操縱的穩(wěn)定性。當(dāng)然,底盤(pán)高往往視野會(huì)更好,幾何通過(guò)性也高。在具體的影響量上,也取決于車(chē)輛所搭載的懸架結(jié)構(gòu)型式。
一個(gè)好的懸掛可以將車(chē)輛穩(wěn)定性提升一個(gè)層次。獨(dú)立懸掛的每一側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)地通過(guò)懸架與車(chē)架(或車(chē)身)相連,每一側(cè)車(chē)輪可以獨(dú)立跳動(dòng),這樣的設(shè)定能夠最大程度提高車(chē)輛的高速穩(wěn)定性,以及過(guò)彎穩(wěn)定性;而部分的非獨(dú)立懸掛,兩側(cè)車(chē)輪通過(guò)整體式車(chē)橋相連,車(chē)橋通過(guò)懸架與車(chē)架或車(chē)身相連。如果行駛中路面不平,一側(cè)車(chē)輪被抬高,整體式車(chē)橋?qū)⑵仁沽硪粋?cè)車(chē)輪產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。這樣易導(dǎo)致輪胎貼服感不強(qiáng),降低車(chē)輛的穩(wěn)定性。
以麥弗遜獨(dú)立懸掛為例,由于它的彈簧和減震只能上下運(yùn)動(dòng),因此對(duì)于左右橫向的沖擊阻擋能力較弱,穩(wěn)定性不佳;轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾較大,影響了車(chē)輛過(guò)彎時(shí)車(chē)身姿態(tài)的保持。即使缺點(diǎn)如此明顯,很多豪華品牌也仍采用麥弗遜懸掛。如保時(shí)捷911,他的前懸掛就采用的麥弗遜式,寶馬的雙球節(jié)彈簧減震支柱前橋以及君威GS的Hiper srtut也可以看做麥弗遜懸掛的變種。所以說(shuō),并非獨(dú)立懸掛一定比非獨(dú)立懸掛穩(wěn)定性強(qiáng),這還需要要看車(chē)輛的具體配置與調(diào)教的最終結(jié)果。
第四,不能被忽視的車(chē)輛軸距設(shè)定。
對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō),軸距跟車(chē)輛的穩(wěn)定性有直接的必然關(guān)聯(lián)。我們都知道,F(xiàn)1賽車(chē)的自重一般都比較輕,尤其在高速行駛時(shí)具有超強(qiáng)的穩(wěn)定性。那么它是如何做到的呢?F1賽車(chē)除了優(yōu)秀的風(fēng)阻設(shè)計(jì)原理外,就是汽車(chē)長(zhǎng)軸距的布局設(shè)計(jì),長(zhǎng)軸距能在車(chē)身周?chē)褂酶蟮目臻g去管理氣流走向,四輪的位置分布更為廣泛,有利于提高著地面積,進(jìn)一步增加了輪胎與地面摩擦系數(shù),提高了車(chē)輛在直線和過(guò)彎時(shí)的穩(wěn)定性。
對(duì)于普通汽車(chē)來(lái)說(shuō),軸距的長(zhǎng)短不但影響舒適性,同時(shí)也影響車(chē)輛的穩(wěn)定性。一般而言,軸距越長(zhǎng)車(chē)廂長(zhǎng)度越大,乘坐的空間越寬敞,抗俯仰和橫擺性能越強(qiáng),在直路巡航的穩(wěn)定性相對(duì)出色。當(dāng)然,長(zhǎng)軸距也不是沒(méi)有缺點(diǎn),轉(zhuǎn)向靈活性下降、轉(zhuǎn)彎半徑增大,汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性也越差。因此長(zhǎng)軸距汽車(chē)在穩(wěn)定性和靈活性之間必須作出取舍,找到合適的平衡點(diǎn)。當(dāng)然,隨著大量電子輔助設(shè)備的搭載,這樣的缺點(diǎn)已經(jīng)逐步被彌補(bǔ)。
第五,影響穩(wěn)定性的其他因素。
當(dāng)然,影響車(chē)輛穩(wěn)定性的因素并不僅限于以上幾點(diǎn),我們還應(yīng)該注意到以下幾個(gè)方面。
車(chē)輛在行駛過(guò)程中,在慣性的作用力下(如車(chē)輛起步加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎),各車(chē)輪上的受力變動(dòng)量就越大,影響車(chē)輛的制動(dòng)性和穩(wěn)定性。比如,車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)有明顯的”點(diǎn)頭“現(xiàn)象,這其實(shí)是制動(dòng)引起車(chē)輛軸荷分配的變化,對(duì)車(chē)輛獲得最佳前后制動(dòng)力分配有影響。當(dāng)然,理想的軸荷分配比例50:50,寶馬的很多車(chē)型就是采用這種分配比例。這種比例有利于輪胎的均勻磨損,保證汽車(chē)擁有較好的過(guò)彎特性和行駛穩(wěn)定性。
由于轎車(chē)與路面觸摸的只有輪胎,輪胎也就成為影響車(chē)輛穩(wěn)定性的一個(gè)重要要素。當(dāng)然,我們可以通過(guò)增大輪胎的載荷能力,特別是后輪胎的載荷能力,如加大輪胎尺寸或提高層級(jí),改善汽車(chē)行駛中的穩(wěn)定性。同時(shí),不同的輪胎抓地力也不盡相同,胎面的寬度,氣壓,扁平比,胎壁的強(qiáng)度等因素都會(huì)對(duì)車(chē)輛直線行駛中穩(wěn)定性造成影響。例如單導(dǎo)向輪胎,它運(yùn)動(dòng)阻力小,操控性能好,專(zhuān)供高速行駛,強(qiáng)調(diào)抓地力的車(chē)輛裝配的,該種輪胎特別加強(qiáng)中央排水槽讓車(chē)輛行經(jīng)濕地時(shí)能快速排水,其濕地性能優(yōu)于非單導(dǎo)向輪胎。
我們還應(yīng)該注意到,車(chē)輛前輪定位參數(shù)的改變也會(huì)影響車(chē)輛的穩(wěn)定性。僅僅是前輪束角參數(shù)發(fā)生偏差時(shí),車(chē)輛在高速行駛過(guò)程中所產(chǎn)生的抖動(dòng)會(huì)被無(wú)限放大,車(chē)內(nèi)駕乘人員能夠明顯感覺(jué)到車(chē)輛的不穩(wěn)定性。這個(gè)問(wèn)題處理起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單,只需將車(chē)輛重新做四輪定位就能夠解決。若是前輪定位參數(shù)出現(xiàn)更為復(fù)雜的問(wèn)題,那就必須具體問(wèn)題具體分析了。
說(shuō)完非電子因素對(duì)汽車(chē)穩(wěn)定性的影響,接下來(lái)我們?cè)倩卮鹆硪粋€(gè)問(wèn)題——汽車(chē)越貴,穩(wěn)定性就越好嗎?
如果站在宏觀角度回答,答案為“是的”。
一般來(lái)說(shuō),汽車(chē)越貴,車(chē)輛在研發(fā)方面的投入便會(huì)越多,在底盤(pán)系統(tǒng)、空氣動(dòng)力學(xué)等方面的技術(shù)就會(huì)越成熟,進(jìn)而穩(wěn)定性就越高。不過(guò)也有些特例。
比如有些無(wú)良商家,雖然車(chē)賣(mài)的很貴,但并沒(méi)有把錢(qián)更多投入到研發(fā)上,就像…好吧,大家一起來(lái)說(shuō)說(shuō)吧。
同時(shí),也有些車(chē)雖然售價(jià)并不貴,但穩(wěn)定性卻非常好。比如雪鐵龍世嘉、天逸,比如吉利繽越,比如比亞迪宋MAX等等,都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。雪鐵龍底盤(pán)好是公認(rèn)的,連勞斯萊斯都引用和借鑒了它的技術(shù);吉利在研發(fā)方面的持續(xù)大投入,收到了顯著效果;前奔馳S級(jí)調(diào)校專(zhuān)家漢斯的加盟,使得比亞迪發(fā)生了質(zhì)變。
所以,在圍觀角度說(shuō),汽車(chē)的穩(wěn)定性和售價(jià)并沒(méi)有太直接的關(guān)系。
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原文標(biāo)題:汽車(chē)越貴,穩(wěn)定性就越好嗎?
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