《技术闲谈》:M2C vs GR86
M2C是F87这一代的,GR86是最新一代,原厂素车(包括轮胎),平日工作中能在赛道里试驾性能车的机会并不多,所以特别做个记录。
我曾在天马赛道开过我自己的那台嘉年华ST,第一次体会到了车尾像小鱼的尾巴一样可控灵活滑动帮助车头入弯的乐趣,德国工程师让后轴可以通过设计和调校做到线性可控的滑动,让人印象深刻。后来朋友发给过我的一篇材料里提到ST后轴扭力梁悬架上使用了矢量弹簧,得益于这种弹簧的特性,它除了能够传递垂向力,也会在侧向力方向产生一个小的分量。有了矢量弹簧的帮助,车子在入弯侧倾后,簧上载荷可以更早的转移到后外轮,使后轮侧向力建立更早,带来更快的后轴跟随和更高的响应灵敏性。同时,因瞬间垂向载荷变化而产生的轮胎侧向力也会更早的更多的传递到扭力梁的侧倾中心,使后轴更早的建立几何侧向支撑,也使得后轴侧倾变化从轮胎、弹簧变形初段到扭力梁开始介入的整个过程都变得更加线形,简单理解就是侧倾支撑介入早,可以更好的控制住早期的载荷转移,后段侧倾支撑对扭力梁的依赖降低,矢量弹簧承担了更多的后部悬架侧倾刚度,后悬架更加解耦,这点很重要,它几乎直接影响后轴线性滑移的丝滑感受。因此,真的很敬佩老法师们为了纯粹的驾驶感受所做的努力。
当然Fiesta ST并不是今天的主角,那台车代表了小马力前驱钢炮的操控稳定性和灵活。而M2C和GR86则是另一个维度的存在。他们之间首要的差异并不是驱动形式,而是质量分布。
1️⃣Fiesta ST整备质量前后轴荷比:59%:41%
2️⃣M2C 整备质量前后轴荷比:52.7%:47.3%
3️⃣GR86整备质量前后轴荷比:55.6%:44.4%
以上数据都是满油+空载测得的,如果坐上两个人,前轴荷占比会下降1-2%,Fiesta ST是57-58%,M2C是50.7%-51.7%,而GR86是53.6%-54.6%。可以看到设计载荷(Cerb+2)前轴荷占比:Fiesta ST > GR86 > M2C,这一点背景很重要。
虽然重量分布不像悬架部件那么形象可视化,但它其实才是车辆动力学背后那只看不见的大手,真正的The King of Vehicle Dynamic,同样50:50轴荷的燃油车和纯电车,即使转向、悬架和轮胎一模一样,驾驶感受也会差异很大,因为动力总成和电池包的布置位置带来的质心轴线是不同,导致整车绕XYZ轴以及对角线轴的惯量都不同,而惯量是车辆产生动态运动特性的源头。
从3台车的轴荷分布来看,嘉年华ST注定在弯道极限状态下会更加的呈现不足转向,工程师所要做的就是让后轴有序的滑动起来 来减弱非线性区的不足转向度,帮助车辆入弯,同时让驾驶者可以通过方向盘的转角输入变化来和后轴滑移进行“沟通”和调节。而M2C和GR86则不同,重量分布天然的对于不足转向度的贡献没有前驱车那么大,整车也更乐意在弯道中旋转。对于驾驶操纵而言,FF与FR布置更重要的差异是人车沟通的方式是不一样的,FF车辆里的油门只能在入弯松油oversteer及出弯加油恢复understeer时可以对车辆横摆姿态实现一定的调节,其他的需要车手更多的依赖方向盘和后轴实现“沟通”,我称之为“一”,当转向和驱动分别位于两个轴的时候,一生二,驾驶者不仅可以通过方向盘感知和调整后轴的滑移,也可以通过精细的油门输入去调节后轴滑移的多少。至此对于弯道驾驶所需的控制三要素:制动、转向、油门,就全部打通了,它们就像铁三角一样,相生相克:制动是转向,转向也是制动,转向是油门,油门也是转向。不同时代的优秀车手都是在这样相生相克的关系里不断的把驾驶推向技术和艺术的巅峰。杨振宁曾经在一篇文章里说到人生是一个圆,不管你怎么折腾都要回归到原点,对于车手而言,究极一生不就是画好轮胎摩擦圆么。
这里还有另一个问题:为什么丰田GR86没有采用和宝马M2C一样设计载荷下接近50%:50%的轴荷比设定,而偏偏多出了3%?这前轴多出来3%的轴荷会带来0.1-0.2deg/g的不足转向度的增加,如果在民用车上影响不大,对于性能车则需要好好讨论一番了,是丰田的工程师们做不到50:50,还是有意而为之53:47?我倾向于后者。问题在于定价和轮胎选型,GR86定位是轻量化、小马力、价格亲民的小跑车,使用前窄后宽的轮胎设计会违背这一初衷。如果采用等宽胎,再加上50%:50%的轴荷,后轴稳定性势必满足不了要求,因此53%:47%+等宽胎是一个更加平衡的方案。是不是听起来很熟悉,对,奥迪也是这个策略,只是不是后驱。因此86的后轴相对比较轻,后轴侧滑角梯度天然的比M2C要小,再加上马力也就230匹,不需要使用后宽胎,当然很早期的86轴荷比也接近,也算是一种传统。而M2C则不同,接近50%:50%的轴荷比+大马力,决定了架构设计必须考虑布置后宽胎,这个也是宝马祖传的运动基因🧬。
这3%的轴荷差异对动态性能影响大吗,激烈驾驶的时候能否感觉到不一样?我的答案是能感受到,而且恰恰正是这3%决定了两个现象级产品的本色。接下来简要分享在赛道驾驶两台车的感受:
1️⃣直线行驶稳定性:都很优秀,大直道上直线行驶信心感安定感都很强,这也是优秀性能车最基础的素质,M2C的车身控制紧绷感更强一些,GR86则感觉重心更低,座椅坐姿也很低,贴地感主观更明显。
2️⃣弯道行驶稳定性:
1、稳态不足与过度转向水平:相比较民用车都显著偏小,M2C比GR86更小一些,转向输入后车头可以很积极的入弯,朝着Apex点行驶,M2C采用了变传动比转向,方向盘输入需要非常小心,如果一旦输入过了,车尾就会滑动,导致错过理想线路,GR86的车身横摆对于转向输入的宽容度稍高一点点(3%的影响),不会那么轻易的激励起后轴的滑动,但也仅是相对M2C而言,赛道中这两台车的后轴活跃度都是车中龙凤,是属于非常敏捷的那一类。
2、变转角和油门开度变化对不足转向和过度转向的影响:M2C对于转向输入和中后段的油门控制要求更高,因为涡轮机的特性,弯道中降档后会存在一定的动力延迟,但整车在弯道中的旋转更加接近中性,油门控制下车辆在不足和过度转向中切换是均衡的,旋转中心接近驾驶员位置,而GR86后轴也很灵活,因为是自然吸气和手动挡的原因,86对转向和初段油门控制要求比较高,如果初段油门输入不平顺,会很容易在极限点使车辆Spin,而86的旋转中心和M2C是不同的,更接近于驾驶员前部(3%的影响),另外由于轴荷分布和胎宽的差异,M2C动力漂移时可以有更大的漂移角度,而且起漂更容易,但控制漂移难度比86要高,需要非常小心的油门和转向输入,GR86动力漂移时后轴起漂很丝滑,但滑移角度没有M2C大,收油后恢复稳定比M2C要快。
3、侧倾控制:两台车侧倾控制都很好,但M2C比GR86重了近300kg,虽然用了更宽的轮胎,但86的侧倾控制会更自然符合预期,这里不得不提一下水平对置发动机,GR86前舱是一颗水平对置发动机,动总质心更低,弯道中侧倾运动很小,左右轮载荷转移也很轻盈,前轴入弯的横摆和侧倾响应要更灵动,可以想像保时捷后轴的那颗水平对置发动机会一下子拉开和其他跑车的差距。
4、控制系统贡献:ESC的标定策略也很运动,单次转向输入后到达一定侧向加速度时系统允许后轴有一定的滑动,并非介入很早的类型,但也会在滑移一定角度后给你兜底。
3️⃣弯道转向控制:弯道中M2C的转向保舵力更大,力矩建立梯度更大,GR86弯道中力矩建立梯度会稍小一点,这一点我认为GR86保留了更多的沟通感,也只是多一点点,而M2C转向车身横摆响应更自然,GR86还是多了一些迟滞。
4️⃣平顺性和舒适性:M2C更硬核,车身控制紧绷感很强,路感也比较强,滚动感偏粗糙,GR86车身控制偏柔顺一点,悬架过滤颠簸时有一定的包裹感,滚动舒适性还可以。
如果你有30万,每天可以5:30准时下班,周末不加班,离家200km就有赛道,还不需要后排放儿童安全座椅,那二手M2C和GR86,你会选谁?
