帶你深入了解后驅車特性(二)加速和制動
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加速和制動是比較容易測量的兩個性能參數,不過這影響這兩個項目的因素非常多,例如發動機、變速器和輪胎,這是顯而易見的。但如果諸如發動機、傳動系統等因素基本一致的話,后驅車的加速和制動性能就會比前驅的好,換句話說,后驅車的性能極限會更高。
加速和制動是比較簡單的模式,因為這是在一條直線上的運動。基本上就是充分挖掘輪胎對地面的摩擦力。在加速的時候,大家都會發現車頭會抬起。有些車嚴重點,有些車輕微點。抬頭的情形在踩著剎車或拉著手剎起步時特別明顯。車頭的揚起程度除了難看之外,更重要的是改變了前后輪的下壓力。
車頭之所以會抬起,是因為驅動輪是往前轉動的(我們定車輪驅動方向為“前方”)。使車輪往前轉動的扭力,其實同時也將車身向后扭動,這個力量平衡的道理應該很容易理解的。這對于前驅和后驅都是一樣的。
對于前驅車來說,驅動輪在前,因此車身往逆時針方向扭動,也就是給予后輪額外的下壓力。這個下壓力有多大呢?我們可以做一個“曹沖稱象”的實驗來大致了解一下。
踩剎車或拉起手剎,踩下油門,記下后輪輪胎和輪眉之間的距離(油門深度越大,距離當然越小了);然后坐上幾個人上后排,如果要放石頭的話就真成了“曹沖稱象”了。直到后輪輪胎和輪眉之間的距離和之前相同。算算你加到后排的重量,就能從感性上知道這個額外的下壓力可不是開玩笑的:隨便就是一兩個成年人的體重。
在后輪獲得額外下壓力的同時,相對應的前輪其實就是降低了下壓力,彈簧承受的壓力減少了,因此出現我們看到的車頭抬起的情況。由于給予驅動輪所需要的下壓力減少,輪胎能夠輸出的動力極限自然就少,因此動力稍微強勁一點的前驅車型,起步加速就很容易打滑,例如2.5的睿翼,2.0T的邁騰,打滑現象非常嚴重。
對于后驅車來說,由于后輪獲得額外的下壓力,輪胎與地面之前的摩擦力更大,不容易打滑,因此能承受更大的動力輸出。加速性能越好。當然了,當動力輸出過大,該打滑的時候還是會打滑的。
而這種額外的力量,無論是加壓還是卸載,都是是和加速度成正比的,加速越野突然、迅猛、加速度越大,影響就越大。這種對輪胎額外增加或者減少的下壓力,其實無論車輛抬頭嚴重或是不嚴重,都是客觀存在的。基本上跟表現出來的抬頭或者塌屁股無關。影響姿態的,主要是彈簧剛度。
如果彈簧硬一些,同樣的力量壓下去,變形量肯定就少些,車輛塌屁股或者抬頭的現象就沒那么明顯,反之亦然。因此,強調舒適性的車型比強調運動性的車型更嚴重。但是細心的網友也會發現,一般來說,前驅車的抬頭或塌屁股現象會比后驅車的嚴重。原因是什么呢?配重,還是配重。
因為前驅車的前軸載荷要比后軸載荷大,因此彈簧要更強、更硬,而因為后軸載荷小,彈簧一般都會比較軟,這樣坐上去就比較舒服。如果后彈簧堅決要采用硬彈簧的話,車身的舒適性就會大受影響。因此我們所熟知的很多車型,例如凱美瑞、天籟,其實還有捷達、翼神,這些車的塌屁股現象都是很嚴重的。
而后驅車由于車身重量本來就比較平衡,前后彈簧的差異不像前驅車那么大,因此很少見嚴重的抬頭和塌屁股現象出現在后驅車中。
說完了加速,就要說說制動了。我們曾寫過一篇《5款制動距離40米內車型導購》,里面列舉了5款30萬以下,百公里制動40米以內的車型。首先還是那句話,“后驅車比前驅車制動距離短”這種說法是有問題的,但如果同樣的輪胎和制動力,后驅車的制動優勢就能體現出來了。
制動的情況相對加速要更簡單一點。關注的核心就是:配重。由于前驅車的配重“先天不足”,本來就是頭重腳輕,在制動的時候加上點頭作用,前輪承受的下壓力比后輪大得多,而后輪的下壓力則大幅度減少,導致后輪能產生的摩擦力急劇減少。由于不能充分利用四個輪子的摩擦力,要使前驅車達到一個好的制動距離,除了更換更好的輪胎外,還需要來硬的:加強制動力。
不過加強制動力也基本上要靠前輪實施。除了后輪下壓力不足,不能提供足夠的摩擦外,還有一個極其重要的因素:后輪比前輪更要嚴格控制被抱死。因為抱死會導致車輛失控,因此提升制動性能的過程中,對后輪的制動限制遠遠比前輪大。
因此我們會發現,很多車的前制動碟比后制動碟要大。這也是沒有辦法的事情,并不是工程師不想將前后做得一樣大(節省成本又方便),而是根本不能給后輪提供過大的制動力。這種現象無論后驅和前驅都無法避免。(點擊放大下面兩張圖會看得更清楚點)
后驅車的制動能力有著先天的優勢:前后配重合適,可以充分利用4條輪胎與地面的摩擦力,因此很容易做到出色的制動性能。例如在《5款制動距離40米內車型導購》一文中,我們會發現,銳志僅僅是采用215的輪胎,就能輕松殺入40米俱樂部,而其他車型無不需要更寬的輪胎。
即使是強調舒適的的設定,因為可以在整車配重擁有結構性的優勢,因此其制動性能也比較好。當然,像致勝這種制動性能優秀的前驅車也是完全可以做到的。只是更加難一點,通過其他手段,盡量做出更好的配重,懸掛設計更合理,最好一招依然還是來硬的:加強制動力。
讀過這兩篇后驅車文章的網友一定會發現這么一個問題:很多討論的基礎是基于后驅車具有更好的前后軸配重。而決定前后軸配重的,表面上看去和驅動方式沒有直接關系,但由于目前的機械水平,驅動方式對機械的布置有很大的影響。這個問題我們會在以后的文章討論到。
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