[心得] 轉向反應之原理 (1)

看板FORMULA1 (F1 賽車)作者ciche21 (............)時間18年前 (2006/12/09 21:52)推噓22(22推 0噓 0→)

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※ [本文轉錄自 EuropeanCar 看板] 作者: ciche21 (............) 看板: EuropeanCar 標題: [心得] 轉向反應之原理 (1) 時間: Sat Dec 9 21:49:07 2006 前幾天有大大剛好討論到所謂前驅後驅比較之類的，我當時就想到下面連結的網站，不過由於時間的關係，當時沒有PO上來，今天剛好有空，跟大家分享這個網站的內容。 http://www.autozine.org/technical_school/tech_index.html 這個網站中舉凡所有常見到的各種汽車雜誌出現的專有名詞，幾乎都有解釋，而且比一般汽車雜誌更詳細，我們在看討論區時，所謂轉向過度，轉向不足，前驅，四驅，後驅，等等名詞一再出現，但顯少有人知道背後更深入的原理，我個人也是看了網站的內容才有更進一步的了解，所以今天勒，我就翻譯一下這個網站中關於轉向反應的部份，大家看看吧翻譯開始!! ............................................................................. 1.轉向反應我們常常說中置引擎車輛有較好的操控，某些無知的汽車雜誌會將此解釋為"因為較重的引擎被放置在車體中間，因此較容易達到50:50的前後重量比，換言之，車子較為平衡" 但是"這是錯誤的"，大多數中置引擎車種由於引擎,變速箱,差速器均固定在車體後半部，因此中置引擎車種約60%的重量偏向後軸，相對的，如Porsche 924這種引擎放置在前方，而transaxle(變速箱與差速器結合在一起的機構)放置在後方的車種，其能真正達到50: 50的重量比，而其他優良的前置引擎車種(如BMW 3系列 Honda S2000)，歸功於偏向後靠的引擎，其也能達到50:50的前後重量比。我們較喜歡中置引擎車種的原因並非較好的重量平衡，而是中置引擎有較佳的"轉向反應" ，這是因為其有較低的"慣性力距"，參考連結中第一張圖。 http://www.autozine.org/technical_school/handling/tech_handling_4.htm#Steering 這兩種系統有相同的前後重量分佈，但下面那個重量較集中於近重心(換言之有較低的慣性力距)，因此其較容易以重心當支點旋轉，由此原理，當我們施加相同的轉向力道時，中置引擎車將會轉向較快，這表示其對於轉向有較敏感的特性。另一個我們較喜歡中置引擎的原因在於其較偏向後的重量分佈，在加速時，我們希望有較多的重量分佈在後軸，增加後輪抓地力，幫助起步，很顯然的FR車種在此考量下較為不利。而在減速入彎時，重量將從後輪轉移到前輪，因此當靜止時呈現50:50重量比的車子在此情況下反而變的重量分佈不平均，相對的，一輛40:60的中置引擎車種在減速時卻能真正達到動態平衡的狀態。 2.轉向中性/轉向過度/轉向不足 (Neutral/Understeer/Oversteer) 這是我們常在汽車雜誌上看到的三個詞，相信很少人會反對此三種特性是研究車輛操控性中最為重要的關鍵。那麼，什麼是轉向不足? 基本上，當你在轉彎時，你發現車輛轉向的角度比你預期的還要少我們就能說，這台車目前轉向不足，這不是因為你的主觀意識判斷錯誤，事實上，由於重量分佈,懸吊設計,輪胎使用,橫向加速度,路面情況等等的不同，幾乎每台車都會有某種程度的非中性轉向，而且同樣一台車有可能在這個彎轉向不足，但卻在另一個彎轉向過度，這整個現象是非常複雜的，所以在此我們用一些篇幅來介紹這些現象首先! 我們需要知道什麼? 似乎，相較於轉向不足或轉向過度，中性的轉向是我們最想要的，然而事實並非如此事實上，當跑在直線上時，我們希望車子有輕微的轉向不足，來幫助車子穩定，而當車子遇到側向外力時(例如側風或不規則路面)，轉向不足能抵抗這些外力，進而避免車子被自動轉向，因此駕駛可以不用頻頻修正路線。而當進入彎道時，我們同樣需要一些些轉向不足，提供駕駛在釋放掉煞車並建立起轉向力時的穩定性，而在彎中，我們則希望有中性的轉向，到了出彎時，我們則期待些微轉向過度，好幫助抓緊出彎的路線，然而，轉向過度的程度必須要是漸進式的，並且要容易的由油門的深淺加以操控，此點我們稱之為"動力轉向過度(Power oversteer)"，沒有的動力轉向過度，我們需要鬆掉油門(換言之損失時間)，或車子有可能衝出彎道。然而，在此必須強調，所謂的輕微轉向不足與輕微轉向過度，常常被大多數的汽車雜誌解釋為"接近中性轉向"，這是因為有許多的車子有嚴重的轉向不足現象，而這些汽車雜誌駕駛早已習慣了這種車性，換言之，如果汽車雜誌說:Porsche 996 有"輕微"的轉向不足，實際上以我們的感覺來說，其可能是"中等"的轉向不足。基本觀念:滑移角(Slip Angle) 在我們開始更多的學習前，我們必須先了解"滑移角"這個觀念。當車子進入彎道時，所有的輪子將相對於地面轉向，而充氣輪胎是具有彈性的，在胎地接觸面(contact patch)上的走向(trend)將會抵抗轉向動作，因為輪胎上的橡膠與地面有摩擦力的產生，結果胎地接觸面上的走向將會被"扭曲"，車胎真正的走向總是少了輪胎的方向一個角度(看下面連結的第2張圖)，我們將輪胎走向與輪胎方向間的角度差稱之為"滑移角"。 http://www.autozine.org/technical_school/handling/tech_handling_4.htm#Steering (註:圖中下面有一段文字註解，"此車正在左轉(the car is turning left)"，但是"輪胎的軌跡(Path of rolling tire)"卻是朝向右邊，這可不是作者畫錯喔!這是因為這張圖的拍攝角度是從天空往地面上看，如果把車身畫出來，那車頭應該是朝向"右上"方，而車頭與圖中垂直線的夾角就是輪胎相對於車身所轉的角度，假設是25度好了，但是車子真正走向的角度並不會是25度，而是車頭與輪胎軌跡(Path of rolling tire)間的角度，假設是 22度好了，那麼輪胎轉向角度與實際走向角度間的角度差3度，就稱之為"滑移角(Slip angle)")。現在哩! 你必定會想:滑移角的存在造成轉向角度減小，所以車子會"轉向不足"，事實上，事情沒有這麼完美，假設前輪與後輪的滑移角剛好相同，而他們的滑移方向是相反的，那麼轉向角度最終將不會改變。然而! 如果前輪與後輪的滑移角不同，那麼"轉向不足"或"轉向過度"的現象就產生了轉向不足 : 前輪滑移角 > 後輪滑移角轉向過度 : 前輪滑移角 < 後輪滑移角轉向中性 : 前輪滑移角 = 後輪滑移角請看連結最底下的圖 http://www.autozine.org/technical_school/handling/tech_handling_4.htm#Steering 翻譯完畢! .............................................................................. 翻的好累! 先休息一下如果各位大大認為有什麼翻的不好的地方煩請各知，我好修文下集預告: 我們常說前驅車轉向不足，後驅車轉向過度，那原理何在? 重量分佈將對轉向反應有何影響? 預知詳情請看下回分解分曉，如果你想先睹為快，那就看原文吧!! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.59.237.161 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.59.237.161

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