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亚博体育下载app-前驱车马力一大就开始跑偏?前驱车性能改装的极限在哪里?

2020-01-09 14:16:43 | 查看: 2311|

亚博体育下载app-前驱车马力一大就开始跑偏?前驱车性能改装的极限在哪里?

亚博体育下载app,今天跟大家介绍一下前驱车扭力转向的问题,指的是前驱车型在急加速时行驶的方向跑偏的现象。

按照现在常见的前驱性能车型,例如思域type-r、ek9、dc5、标致206rc等等,往往它的最大马力会设定在200匹左右。在我们的思维中,会有一种概念,如果前驱车想要保持良好的操控性能,那么最大马力不宜超过300匹,否则就会发生在加速时非常容积造成严重的跑偏,也就是扭力转向。由于大马力前驱车更容易产生转向不足的特性,即使在赛道上,前驱车好手们,他们的赛车马力一般也会在200-300匹之间。

难道前驱车就不能驾驭大马力了吗?1995年保时捷卡雷拉993有272匹的马力,在当时算是不错的数据。现如今性能车的动力越做越大,大众的尚酷r有265匹马力、福克斯rs有305马力、fk2思域type-r有306匹马力......

近年来小钢炮越来越赢得消费者的欢迎,凭借其强大的马力及灵巧的身姿令这些小钢炮们在街头所向披靡,但是大马力的背后所产生的扭力转向问题是所有前驱车型的通病,所以改善扭力转向不足的问题,也成为了各大厂商非常重视的问题。

估计又不少人会有这样的经历,特别是玩前驱改装车的,改装后马力增大,在突然急加速时,车头好像不受控制的往另一侧甩,这种现象被称为“扭力转向”,通常体现在车辆急加速的情况下,也有人叫做“加速跑偏”,这也是前驱车共有的“通病”。为了让大家更好的理解扭力转向,先要明白什么叫做磨胎半径(scurb radius)。

磨胎半径,就是车轮转向主销(主销指的是转向轮转向时所围绕的轴线)的延长线与地面的交点,到车轮接地中心之间的距离。如下图所示:

由于前驱车横置发动机的布局原因,前驱车通常会采用一长一短的驱动半轴设计。当车辆在急加速的情况下,会突然有一个非常大的动力输入驱动半轴,此时由于两端驱动半轴长度不一致,所以同一时间内作用到两侧驱动轮的扭力不一致。这就会导致半轴短的一侧车轮扭力大,而半轴长的一侧车轮扭力小,直接就导致了两侧车轮的牵引力不平等,由于磨胎半径的存在,会使得车轮扭力大的那一侧会以“磨胎半径”为半径,围绕转向主销延长线与地面的对角点,从而产生更大的角度,这个就是大马力前驱车急加速会跑偏的原因。

那么是不是玩前驱车的就不能像玩后驱车的一样欢快的玩耍了吗?并不是这么说的,还是有办法能够打破这个“魔咒”的。我们做改装的一般会采用扭力式限滑差速器和更宽的前胎来抑制这种情况的发生,但是这个限滑差速器的作用也是有限的,我的经验告速我差速器的极限在280匹左右,一旦超过这个界限,差速器也于事无补。并且由于前驱车横置发动机的布局,也极大的限制了前轮胎宽。

要保持良好操控的前提下,前驱车的马力极限究竟在哪呢?应该就是在300匹左右,上浮的空间并不大,在赛车领域,ctcc房车赛事中的前驱赛车一般的极限也是在380匹左右。

民用车领域,不说几十年前毫无操控可言的老式美国大轿车,福特是最早(民用领域)实现前驱钢炮不可能兼顾动力和操控的300匹马力的目标。2009年面世的福克斯rs上采用了quaife扭力感应式限滑差速器,以及创新的revoknckle悬挂系统,从源头上解决了前驱车扭力转向的问题。

这套悬架和我们常见的普通麦佛逊悬挂相似,其根本就是从麦弗逊悬挂演变而来。福特是如何实现的呢?首先福克斯采用的悬挂正是麦佛逊悬挂,这种悬挂在应对转向以及悬挂运动都能有非常优异的性能,可一旦大扭矩遇到了前驱麦佛逊,扭力转向的问题就来了。

为了解决扭力与转向这对爱恨交织的的矛盾,一种全新的悬挂结构衍生出来了。我们玩改装的称为“超级撑杆”(super strut)结构。

对于超级这个结构,各个主机厂都有自己不同的理解,因此也有不同的版本,例如福特的revo knuckle悬挂,通用的hiper strut,以及本田在fk2上的dual axis sturt front suspension system,但是其具体原理都是大致相同的。

悬挂系统主要是为了控制车轮的运动学与动力学特性,由于前轮除了向前向后转动的动作以外,最需要控制的就是转向以及上下跳动的动态,而在传统的买佛逊悬架中,减震器是身兼双职的,这两件事都是一个“人”负责,加上车辆在设计的时候要考虑空间、布置及受力等因素,为了保证整体和协调性,只能妥协掉一部分性能。但是super strut悬挂呢,能将控制车轮跳动与转向这两种动作的任务分开。避震器以及弹簧的组合(下图红色),只负责控制车轮面对起伏的路面跳动;而新的转向节(下图绿色)负责控制转向。

通用的hiper strut在福特的这套系统上又额外增加了控制倾角的机构,将转向与跳动分开控制可以实现对前轮更好的控制车轮实际转向的转向轴要比之前的更加垂直于地面,这样就可以极大地减小磨胎半径,并且车头的整体设计与布置还能不受影响,转向反应与直线行驶稳定性因此得到了提高。这种悬挂再减少扭力转向的基础上,另外还有一个好处,就是让车轮在转向的时候,动态倾角的变化量更小,这样车轮会更垂直于地面,抓地力保持的更稳定,增加操控极限的同时,亦会增强车手的信心。

由于前轮驱动车型先天不利的因素,扭力转向这一问题会对车辆操控造成非常大的影响,不过在改装中我们可以采用限滑差速器或者“超级撑杆”的悬挂结构对现有悬挂进行简单的修改就能提升前驱车的操控性能。

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