四轮定位就是不让车跑偏?太肤浅了 P1

2024-02-24 23:57:55 - CLauto酷乐汽车

对于普通的代步车辆来说,似乎四轮定位只有在车子跑偏的时候才会要做,让车子能够恢复“正常”的行驶路线。

但是,对于喜欢驾驶性能车,或者去赛道奔驰的汽车爱好者来说,四轮定位就变的尤为重要——毕竟抓地的只有四个轮子——这几乎决定了一切。

对于同一个赛道来说,甚至不同的驾驶者,四轮定位的数据都应该是有些许区别的。

如果你的用车目的就是日常代步,偶尔跑跑山或跑个赛道日,那么我们建议你按照原厂推荐的数据去做四轮定位就可以了。

大多数驾驶员只要开车的时候方向盘不是歪的,就不会发现四轮定位的问题,那么这种坑人的店家就蒙混过关了。

但是一个优秀的四轮定位,甚至要用二十万的设备,经验丰富的技师调一整晚,多次试车,才能达到些许满意。

今日文章虽然硬核,但是能教你很多赛车的知识。

四轮定位就是不让车跑偏?太肤浅了 P1

四轮定位就是不让车跑偏?太肤浅了 P1

 四轮定位为什么重要?

一台车的全部抓地力都来自于四(或更多)条轮胎,那么这四个轮胎的相对于车身的位置和指向就对于车身动态产生着决定性的影响。

同样一台车上,只通过改变四轮定位的设置就可以让这台车的驾驶体验和抓地力极限截然不同。

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我们再拿同一台车举例,使用场景和工况发生改变时,最适合的四轮定位设置也要相应改变。即使都是在赛道上驾驶,四轮定位也应该根据赛道场地,天气情况,比赛规则等等做出调整,来保证车辆处于较为有优势的状态。

哪怕以上全部变数都是确定的,在同一天,同一个赛道,不同的驾驶员对于四轮定位的偏好也大有不同。

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综上所述,四轮定位是非常重要的,但同时这是一个经常需要改变的数据,而且有一定的主观因素。

所以不要以为根据某某论坛或视频中某某“大神”的数据来调你自己的车就可以了,四轮定位这件事并非一次就能完成,是时间的积累和反复调整的一个过程,而#teamWUSH的目标是可以让你理解这个过程,运用这些知识来调整你自己的车子,让它变成你心目中的“理想状态”。

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如果你的用车目的就是日常代步,偶尔跑跑山或跑个赛道日,那么我们建议你按照原厂推荐的数据去做四轮定位就可以了。

去的时候一定要看最终调整好的数据,因为我们发现在国内有不少店家不但不给四轮定位前后对比的数据单,甚至会根本没有做好就直接让你结账了。

大多数驾驶员只要开车的时候方向盘不是歪的,就不会发现四轮定位的问题,那么这种坑人的店家就蒙混过关了。

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 四轮定位有哪些数据?

文章篇幅的限制,这里我们只讨论Camber、Caster和Toe,这三个是四轮定位中的核心数据,其中Caster是通常无法调节或调节范围非常小的,且其对于车辆的动态表现都要相对于Camber和Toe更小。

所以通常Caster在设定好之后是不会根据赛道或天气等去调整的。

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下面简单带大家回顾一下Camber、Caster和Toe都是什么。

CamberAngle

外倾角

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外倾角是指从车头往车尾方向看,车辆的垂直(y)轴与车轮垂直轴的夹角,它是悬挂和转向系统设计中的重点之一。

车轮顶端与车辆垂直轴的距离比车轮底部与其的距离更大时,为正外倾角PositiveCamber,反之则为负外倾角NegativeCamber。

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通常在赛车上我们会看到比较明显的负倾角,如此设定是为了增强车辆在过弯时的抓地力。

那么为什么负倾角有助于提高侧向G值呢?

我们先介绍一个概念叫做ContactPatch轮胎接触面,也就是每个轮胎与路面接触的面积,在车辆行进过程中,这个面是在持续变化的。

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车辆过弯时,外侧车轮的负载会增加,且车身会有一定幅度的侧倾。如果此时可以让外侧车轮的轮胎接触面最大化,那么就可以提高抓地力,从而提高侧向G值极限。

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通常情况下,车轮会随着车身侧倾也向外倾斜(但相对幅度较小),此时轮胎的接触面积就会变小。我们通过增加负倾角就可以在这种情况下有所弥补,增加过弯时的轮胎接触面积。

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这里我再提一句悬挂设计,由于SLA悬挂的天生优势,在过弯时外侧车轮可以“自动产生较多的动态负倾角”,所以通常这种车型无需设置很大的负倾角。

大多数采用麦佛逊悬挂的车型在过弯时轮胎接触面减少得非常明显,所以需要更多的负倾角来弥补。

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既然负倾角能提高侧向G值,那么是越多越好吗?

当然不是,在赛车设定、上至汽车产业中,所有的调整都是妥协。

过大的负倾角(Hellaflush咱们就不说了)会对抓地力有极大的负面影响,一方面在过弯时无法让ContactPatch最大化,减少了(机械)抓地力。

另一方面,在直线中的轮胎接触面有很大的损失,无论是对于加速还是减速,都有不良的影响。还有就是轮胎偏磨,这也是肯定的。

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上面说得很简单,很多东西都是理想化的,在实际中考虑的动态因素要多得多,包括胎压、悬挂几何、车身高度、压缩阻尼等等,都覆盖了我就可以出书了,在此不赘述。

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正外倾角和不等外倾角在汽车运动中的运用我们暂时跳过。

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CasterAngle(KingpinAngle)

主销后倾角(仅限转向轮)

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主销后倾角的概念理解起来稍微有点难度,特别是主销(Kingpin)这个零部件在现代家用汽车中已经消失了,但主销后倾角的概念还是很重要的。

主销轴线可以理解为转向轴线,汽车的转向轮在转动时并不是沿着垂直(y)轴旋转的,而是沿着转向轴线,这个轴线的角度主要取决于羊角、控制臂和塔顶的相对位置。

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本来就比较抽象的概念,通过我的中文表达,成功地变得更抽象了。

那么我给大家举个简单的例子:超市的购物车前轮。我们先不讨论中国有些超市的四轮转向的高级购物车,大家回忆一下只有前轮转向的购物车。

它的转向轴线实际上在轮子中心垂直轴的前面,汽车也是一样,只不过汽车的主销轴线通常不是像购物车那样垂直于地面的,而且带有一定向后仰的角度。

这个角度,就是主销后倾角,而这个主销轴线的延长线与地面交叉的位置也在车轮垂直轴的前面,此时为正主销后倾角PositiveCaster,反之为负。

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现代的量产车和赛车都带有比较大的正主销后倾角,区别就是量产车的不可调,赛车可以根据不同赛道和驾驶员的需求调整。

PositiveCaster的作用是它在车辆前进的过程中可以提供“自动回正力”,如同向前推动购物车时转向轮可以自动回正。

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在量产车上,这种“自动回正力”可以帮助增加车辆的直线稳定性,换句话说就是不容易自己跑偏,可以算作是主动安全的一种提升。

正主销后倾角是在20世纪60年代才得到普及的,当然那个时候中国还没有私家车,所以绝大多数人会觉得汽车方向盘的“自动回正力”是所有车都有的。

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在赛车上,通常会出现+7度以上的Caster,其目的是将转向时的Cambergain最大化。

这也是说在静态设置好的负外倾角之外,在弯道中还可以通过转向角度来给外侧车轮更多的负外倾角(减少内侧车轮的负外倾角)来把轮胎接触面积最大化,从而压榨更多的抓地力。

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主销后倾角越大,转向需要的力矩就更大,也就是说打方向盘就更费力。

在现今的量产车上,经过转向助力的掩盖,这种“缺点”已经很不明显了,转向力矩经常可以通过电机来调节。这种让女生可以觉得“方向盘很轻”的科技实际上源于赛车。

由于赛车巨大的Caster和本身就很高的机械抓地力,再加上下压力的负载,配合上直径本身就很小的方向盘,让开赛车成为了一件很累的事,所以转向助力在赛车上比一般人想象得更加重要。

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以后有人跟你说赛车上是没有转向助力的,你就知道他是胡说八道了(除非他说的是卡丁车或很轻的较低水平赛车,90年代的Formula1都开始有助力了)。

ToeAngle

束角

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束角是在四轮定位过程中最后一个调整的东西,因为调整束角对于外倾角和主销后倾角的影响是很小的,而调整另外两项时对于束角的影响是很大的。

束角是指俯视车辆且车头朝上时,轮胎指向的延长线与车辆中心垂直轴的夹角。如果轮胎接近车头的一端比远离车头的一端距离更近(内八字),则此时为ToeIn正束角,反之(外八字)则为ToeOut负束角。

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我认为束角是对于车辆动态最容易产生影响的一项,只要束角一偏,驾驶员是很快可以发现,所以量产车的束角也通常都是可调的(一体桥除外)。

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束角的设定是非常复杂的,不但因车而异,而且因人而异。

通常来讲,对于一台后驱车来说,前束角设置成微负ToeOut有助于提高直线稳定性,设置为0或者微正ToeIn则有助于提高转向反馈。

此时还要考虑很多动态因素,例如刹车时控制臂衬套的扭曲对于四轮定位产生的影响,是否需要通过调整束角来补偿等等。还是那句话,如果你的车要上街的话,按照原厂给的官方数据调,准没错。

还有就是,无论你是ToeIn还是ToeOut,你的轮胎磨损速度都是要加快的。

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如果你对四轮定位真的很着迷,而且你就要打造一台跑赛道的车或赛车,那么我建议你可以从前后0束角作为起点,根据实际情况做好记录再调整,但我提醒你,这同样是一个没完没了的过程。

你每更换一个悬挂零件都会对四轮定位的(动态)数据产生或多或小的影响,所以真的奉劝你没事儿别瞎调。

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还有一种人,为了“降低重心”,跑赛道的时候去现场通过绞牙把车身高度降低了,然后四轮定位数据就全跑了,自己还特开心。希望你别成为这样的人!

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RacingSecret

自从2014年我开始赛车以来,我的S197X前束角一直为0,后面是一体桥所以束角倾角都不可调,也都是0。

但这也没阻止我们在全美破纪录,拿冠军,所以除非你的四轮定位数据真的离谱,通常可以从驾驶员自身找突破口来提高成绩。

Drivermodisthebestmodyoucandotoyourcar.

 小结 

四轮定位还有很多内容没有跟大家讲完,但为了控制篇幅,我们这次先讲到这里。滚动中心,BumpSteer,ThrustAngle等等更多内容我们以后再表。

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