四輪定位
繞不開調傾角說簡單也簡單說復雜也復雜不同的用車環境使用不同的參數不同的動力輸出和驅動形式也會影響傾角的調整那么我們怎么才能調整合適的數據來看看老吳的解答吧Author / 老吳
在老吳同學關于四輪定位這個專題的第一篇內容中,提到了外傾角,束角和主銷后傾角這三個關鍵科目。
點擊下圖閱讀上期內容
接下來我們深挖一下這三個基本科目的測量、調整方法以及不同情況下推薦的調整策略,這一篇文章就帶大家深入了解Camber外傾角。
注意:本文中所提及的Camber外傾角大多數是指Static Camber靜態外傾角,也就是車在靜止狀態下,沒有負載的外傾角,請勿跟動態外傾角混淆。
傾角增益Camber Gain
在文章的開頭,我們稍微提及一下Camber Gain,以便后面內容的理解。
這個術語是指在懸掛的行程發生變化時外傾角相應的變化。比如靜態外傾角是-2°時,當懸掛壓縮了Y mm,外傾角變成了-2.8°,這種變化被稱為傾角增益。
傾角增益的主要作用是在過彎中可以給外側的車輪增加一定的負外傾角,幫助實現輪胎接觸面的最大化。
但在剎車時,由于車輛“點頭”,前懸掛被壓縮,這時候的傾角增益會導致輪胎接觸面變小,從而影響剎車性能,所以你必須在Camber Gain的量上找出一個平衡。
需要注意的是,在原廠的懸掛幾何設計是以原廠車身高度為基準的,所以當你降低車身時要考慮到矯正幾何這件事,這也是為什么很多把車身降得很低的車實際上都非常的慢。
另外一個非常容易被忽略的點是在轉向時,Caster主銷后傾角給外傾角帶來的增益也是很重要的。Caster大的車會在彎道中(特別是轉角大的彎道)給增加外側車輪的負外傾角,所以Caster的大小對于Camber的調整是有影響的。
正確測量外傾角First, you gotta measure the damn thing
測量外傾角的方式有幾個,例如用水平儀傾角尺、電子傾角尺、激光定位儀等。
日常最常見的測量方式還是通過使用大型的四輪定位儀,通常會在修理廠見到。這種大型激光定位設備的優勢是操作相對簡單,效率高,數據清晰明了,而且在按時正確校準的情況下,測量結果是非常精準的。
但激光定位儀有一個巨大的問題就是它是無法移動的,把它帶到賽道簡直就是天方夜譚,所以在汽車運動中幾乎從來不會見到大型四輪定位儀器的出現,反而見到的都是便于攜帶的拉線定位裝備。
在拉線四輪定位中,車身兩側有兩根平行的線,但傾角并不是通過這兩根線測量的,而是通過傾角尺。
傾角尺分為兩種:水平儀式和電子式,這兩種傾角尺各有千秋。我認為,現在更常見的賽車傾角尺一般都是電子的,一個原因是現在電子傾角尺的成本也不是特別高了,另一個原因是電子傾角尺對于地面的水平度要求不是那么高。
水平儀式傾角尺需要在一個完美的水平地面使用才可以得到準確的傾角數值,而電子表則可以在測量的地點進行重新校準,對于不水平的地面情況在校準中補償,從而達到精準測量車輪外傾角的目的。
如果賽道設有專業P房,那當然是一個做四輪定位的完美選擇;在一些沒有P房的賽道,會鋪設一塊完美的水泥地,專門用于給賽車做四輪定位。
調整外傾角的依據是什么?
最簡單最常見的方式就是通過測量輪胎各個部位的溫度了,這里需要使用一個輪胎測溫儀(Tire Temp Probe),簡單地說就是這個看起來像是個萬用表的東西上有個探針,探針里面是一個溫度傳感器。
在高端的賽車上會使用高級的輪胎溫度傳感器,實時監測和記錄每個輪胎不同位置的溫度,這些數據會被記錄在Data Logger中以便賽車工程師分析。
把探針插入輪胎的橡膠中,就可以測量出輪胎不同位置的溫度,這些溫度就可以在一定程度上反應出輪胎使用的情況,也就側面反映了應該如何調整傾角。
這里不建議使用紅外線測溫槍的原因是輪胎表面在轉動的過程中散熱是非常快的,所以輪胎表面溫度參考價值較低。
規范的操作是在車輛進入維修區的第一時間使用Probe分別測量出每個輪胎的內側、中心、外側橡膠塊的溫度并記錄下來。
如果這三個位置的溫度有明顯差異,則通常就需要調整傾角的設定了,這三個溫度也可以在一定程度上反映胎壓是否需要調整。大家可以參考以下表格分析和調整:
擰哪個螺絲來調外傾角?
如果你是一臺原廠素車,而且還是麥佛遜懸掛,那么很遺憾,你的外傾角八成是無法獨立調節的。如果你更換了可調式塔頂,那么可以通過調整它來加大副傾角,有些塔頂還具有調整主銷后傾角的功能,一舉兩得。
塔頂之外,一些車輛的連桿上帶有偏心螺絲,專門用于調整束角、外傾角、主銷傾角這三個科目,如果原廠沒有的話,也可以加裝偏心螺絲。
由于加裝偏心螺絲通常會導致螺桿變細,可能造成一定的安全隱患,有些時候也可以通過在控制臂(連桿)上擴孔的方式給傾角調節制造一些可能性。
另外一種常見的方式就是換裝可調式連桿,這種連桿會替換掉原廠的不可調連桿,通過改變連桿本身的長度來調節傾角。
注意:務必選擇設計和質量卓越的連桿,劣質的連桿發生斷裂是常有發生的事情,后果不堪設想。
權衡利弊,一場永久的戰斗
在上一篇文章中我們說過,外傾角的數據直接影響輪胎接觸面(Contact Patch),那么不同的傾角設定對于車輛操控特性的具體影響是什么呢?
整體來講,更大的接觸面可以增加抓地力,但同時增加滾動阻力;更小的接觸面會減少抓地力,但也減小滾動阻力。當然我們都想把抓地力最大化,滾動阻力最小化,那么這里利弊的權衡就已經開始了。
除此以外,車輛在賽道上是一個動態的情景,所以靜態的四輪定位數據在車輛動起來之后就會發生改變,不同的懸掛幾何設計會在不同情況下讓四輪數據發生不同的變化,再加上襯套在負載下產生的形變,好像四輪定位又成了一門玄學。
不怕,我們這次就把外傾角先掰開揉碎了弄明白,其他的東西我們可以理想化地忽略影響,其實跟我們上物理課的時候是一樣的。
最不常見的正外傾角Positive Camber
無論前輪還是后輪,正外傾角都是非常少見的,特別是在性能車和賽車上,可以說是有百害而無一利。
正外傾角會導致輪胎接觸面變小,也就是減少了輪胎的抓地力,在驅動輪上會引發更多的打滑,導致加速性能降低。
在剎車時,雖然由于重心前移,懸掛幾何中設計的前輪的Camber Gain會彌補一些正外傾角,但適用的車型非常少,采用這樣的設定來獲取重剎車時的最大輪胎接觸面極為罕見。
在過彎時由于車身側傾,正外傾角會導致外側輪的輪胎接觸面進一步減小,此時側向最大G值也會變得非常低。因此Positive Camber是通常被主機廠和汽車玩家避免的。
一些跑橢圓賽道的賽車會有內側(通常是左側)車輪正外傾角的情況,目的是增加在連續左彎中的輪胎接觸面(抓地力),但這種情況距離我們較遠,據我所知大陸還沒有橢圓賽道。
原廠常見的0外傾角Neutral Camber
為了延長輪胎的壽命,保證輪胎接觸面積在日常行駛中可以相對地最大化等原因,在原廠推薦的四輪定位中,外傾角是比較接近0的。
但在汽車運動中,這種0外傾角是較為少見的(Mustang一體橋是個特例),除非車輛懸掛幾何中設置了很大的傾角增益,在過彎時的側傾也會導致外側車輪呈現“正外傾角”的情況。
通常會導致比較嚴重的轉向不足,當然也可能體現為轉向過度或整體側滑,總之在彎道動態情況下0外傾角是不理想的。
但有一種情況可能會運用到較小的負外傾角或0外傾角,那就是低抓地力的情況,例如濕滑路面。
在濕滑路面中(例如:雨戰),由于抓地力的降低,不可避免的是彎道中的側向G值也會隨之降低,導致車輛側傾減小,外側車輪過彎時也就不會產生大量的正外傾角。
除此之外,前輪0外傾角還可以增加剎車情況下的輪胎接觸面,提高一點剎車性能。
性能車常見的負外傾角Negative Camber
大家都知道賽車上最常見的就是負外傾角,由于這個東西的復雜性,我們在此稍微展開一些,把前輪后輪分開討論。
前輪負外傾角
RWD
在后驅車上,前輪的負外傾角可以說是必不可少的。根據車型、懸掛設定和具體應用情況的不同,通常-1°到-5°的外傾角都是很常見的,甚至還有更大的。
較大的負外傾角對于車輛在大直道上的極速也有一些幫助,畢竟滾動阻力比較小。但與此同時,更大的外傾角是要犧牲剎車時的輪胎接觸面積的,所以通常前輪負外傾角越大,剎車性能會越受到限制,但通常彎道性能是要優先于剎車性能的。
外傾角優勢還是在彎道里,車身側傾會在彎道中將輪胎接觸面最大化,機械抓地力得到提升,彎中速度得以提升。前輪這樣的設置可以減少轉向不足。
FWD
在前驅車上要避免前輪的負外傾角過大,因為過大的外傾角會對加速性能不利(特別是沒有限滑差速器的情況下),所以在前驅車上較少出現-3°以上的前輪靜態外傾角(但可以靠Caster動態彌補)。
在彎道中,前負外傾角可以幫助前驅車產生一定的外側“推力”,由于外側車輪的抓地力較大,驅動力會更有效的體現在外側車輪上,也就相當于在幫助車輛轉向。
后輪負外傾角
RWD
在后驅車上,一定的負外傾角可以幫助車輛轉向,提供外側“推力”,這跟前驅車的前輪負外傾角相同。
動態過彎時,負外傾角也同樣可以增加外側輪的抓地力,提高G值,減小轉向過度傾向。但在后驅車上,通常后輪的負外傾角要小于前輪的,主要原因是為了保證足夠的加速性能,不要過多影響牽引力。
FWD
在前驅車上這一點就剛好相反,后輪的負外傾角通常比在后驅車后輪外傾角要大,而且在一些車型上(特別是前輪Camber Gain或Caster較大的車型)會比前輪的負外傾角更大,因為后輪不負責驅動車輛。
較大的負外傾角配合上更硬的懸掛設定來增加后輪的過彎抓地力,這在前驅車的后輪上也是很常見的。
注意:有些情況下,為了達到車輛彎道中的動態平衡會通過故意減小后輪的負外傾角,剝奪后輪的抓地力來減小前驅車轉向不足的傾向。
這種方法是不太理想的,應盡量通過給前輪增加抓地力的方式來提高過彎時的速度和平衡,例如換更寬的輪胎、調節彈簧系數、增加主銷后傾角等。對于入彎時的瞬態感受,有些時候還可通過增加后輪Toe Out來達成。
AWD
為了避免篇幅過長,且我個人對于AWD賽車的經驗較少,四驅車的外傾角設定大家可以自己琢磨琢磨,歡迎跟我討論,互相學習。
怎么樣?學廢了嗎?給大家做個表格吧,由于因素太多,這個表格只外傾角調整通常意義上帶來的影響,僅供參考:
了解更多TA內容請持續關注
*關注老吳個人今日熱點,閱讀更多文章
More
- 看不懂的引擎點火角是什么,該怎么調
- 改輪圈!換輪胎!選剎車!定ET!用轉矩?加墊片?必齊平?這一篇!都有說!
- 汽車廠商去搞腳踏車,算不務正業嗎?
- IS 500 F,這可能是最后的V8自吸后驅四門轎車了
今日日簽