刚才有朋友说,他的车,方向盘来回左右打方向,随着打方向的速度加快,车身就越来越跟不上了。
这地方,实际上有一个简单的误解,比如理解为车的问题,实际上它跟轮胎的关系更紧密。
让车辆转向的力,来源于轮胎的侧偏角。车辆产生转向行为,意味着着侧偏角要到达一个足够角度,所产生足以改变车辆的运动方向的力才行。
这需要时间。
轮胎从开始转向开始,到与地面横向摩擦产生形变,再到真正到产生足够侧向力的时候需要时间,而时间与轮胎侧向刚度,侧偏刚度,车辆速度和你转动方向盘速度有关。
如果你以左右左右这样打方向,如果轮胎在这个间隔时间可以产生足够的力,车头就会跟得上,如果无法产生足够的力,你就会发现车头跟不上。
这时候你会发现一个现象,如果这时候你提高车速或者降低转向盘左右换向的速度,车就会跟得上了。如果你换了一个更高侧向刚度的轮胎,即便不提速或者降低方向盘速度,车也会跟得上了。
这地方牵扯两个重要的轮胎动力学概念:一个是松弛长度,也就是轮胎达到所需侧偏角需要滚动过的距离。这个距离一般来说在轮胎标准气压负载下是固定的。那么如果轮胎转速越快,滚动到所需长度的时间就越短,响应就能跟得上。另外一个是轮胎松弛长度在频域的表达,这个公式,把轮胎松弛长度σ,方向盘角速度ω和车速(或者说轮胎转速)联系起来。
从方程可以看到,Fy 是当前轮胎产生的侧向力,Ca*α 是轮胎产生足以改变当前车辆运动方向所需要的侧向力。所以你看,如果 V 足够大,右边方程的结果就越趋近 1,表征车辆响应跟得上。如果ω和σ足够小,也是同样的结果。但是如果速度慢或ω和σ过高(松弛长度长,或方向盘角速度高)这个方程就越来越小于 1,所以产生不了足够的侧向力。车就越来越难改变方向,表征响应下降。
#别不正经说车#
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