車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

什麼叫轉向特性?簡而言之就是車子在轉向時因前後輪力矩間的平衡狀態變化而帶來的車輛運動的基本特性。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

轉向特性的定義

我們可以做一個簡單的實驗,以一定轉向角度與速度行駛的車輛,會維持特定的旋轉半徑,車輛會在路面上畫出一個圓形的行駛軌跡,這稱為動態定圓迴轉。我們研究處於動態定圓迴轉的車輛,就是為了瞭解車輛運動的基本特性。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

基本上,透過這個實驗,車輛的表現基本表達了它的基礎的轉向特性,一般而言,不外乎三種:中性轉向、轉向不足、轉向過度。

我們觀察動態定圓行駛的車輛,將其慢慢提升速度,當速度慢慢增加時,前輪產生的力矩變小,則其旋轉半徑將會隨著速度的提升而擴大,若要持續原有的動態定圓迴轉,則必須增加轉向角。

反之,若前輪的力矩變大,則旋轉半徑會隨著速度提升而變小,因此必須縮小轉向角。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

這樣我們就可以獲得三種不同的動態定圓迴轉的狀態,隨著行駛速度的增加,前輪的力矩小於後輪的力矩,稱為轉向不足(US),前輪的力矩大於後輪的力矩,稱為轉向過度(OS),前輪的力矩=後輪的力矩,維持一定數值的情況,稱為轉向適中,或中性轉向(NS)。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

再說得通俗一點,前輪抓地力不足時開始往外推頭,就是轉向不足;後輪抓地力不足開始向外甩尾,就是轉向過度;前後輪維持相等抓地力穩定畫圓,就是中性轉向。

轉向特性與滑移角的關係

以幾何學來看,不同轉向特性中,前後輪的滑移角大小也可看出轉向特性間的關係,當滑移角度前輪=後輪時,則為NS;前輪>後輪,則為US;前輪

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

其實關於轉向特性,除了有關路面附著力、輪胎抓地力、車輛重心分配、懸掛引數與幾何調校等關係外,研究這種幾何學的關係,是最基本的觀察。

轉彎的機制、轉向平衡與車子的迴應

當轉向角度產生變化時,車輛會如何迴應?從直線行駛到轉動方向盤的瞬間,車輛會在慣性作用下維持直線前進,前輪產生滑移角。此一瞬間,會產生片刻的US。當前輪產生轉彎力時,會因為力矩而產生偏航的運動,而後輪還會維持直線運動,而偏航進一步加大,後輪也開始產生滑移角,併產生轉彎力。當前後輪的轉彎力均達到一定數值時,偏航角度也會固定在某個數值,車輛進入穩定轉向的狀態。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

車輛對於操控變化的迴應,會受到轉向特性與車速的影響,當快速轉動方向盤並回正時,轉向不足的車輛在達到一定速度後,會產生滑動,但會很快回復穩定,中性轉向的車輛則不會產生滑動,維持穩定狀態,而轉向過度的車輛會產生打滑回轉。

總括來說,轉向特性不同的車子中,US和NS不論速度快慢,都可保持穩定,而OS車子若超過穩定極限速度,將會失去穩定性。

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

前後輪載荷不同時的轉向特性

當前後輪載荷因重心轉移而出現偏差時,轉向特性也會隨之而變化。如前輪載荷>後輪載荷,則轉向特性會傾向轉向過度,因後輪抓地力減少;如前輪載荷

車評人嘴裡說的“轉向特性”到底是什麼?鍵盤車神怎能不懂?

綜合來說,轉向特性會因車子的架構、驅動方式、調校方式等靜態因素與行駛時重心載荷與路面因素的不同而產生較複雜的變化,而改善這種變化可以透過調校車輛與適應路況和駕駛技術來解決。