如何極速過彎?——輪胎和輪胎的選擇

賽車 用車 汽車 眠不休 2019-02-20

balancemotorsport譯文

無論是合法上路的性能鋼炮,還是專攻競速的方程式賽車,輪胎的選擇都是其懸掛設計的關鍵所在。

車輛過彎時,輪胎不可避免地會產生側滑角,這是輪胎實際行進方向和輪胎指向之間的夾角。隨著側滑角的增大,最初轉向力會線性增大,然後非線性地增大至峰值,隨後開始遞減。這麼說感覺很抽象,回想一下在彎道中的漂移感,那就是輪胎突破了轉向力峰值。極速過彎的關鍵,就在於充分利用側滑角的增益。如果入彎速度過快,側滑角過大,車輪就會打滑。

當車輛過彎時,你感受到的側向G力即為向心力,它來自輪胎與路面之間的摩擦力,隨著向心力的出現,車身重量會從內側輪移向外側輪。如下圖所示。

如何極速過彎?——輪胎和輪胎的選擇

重量轉移的多少決定了各側輪胎所受的垂直載荷。垂直載荷越高,輪胎能夠提供的抓地力越大。不過,在側滑角不變的情況下,隨著垂直載荷的增加,抓地力的增益是遞減的,這就是所謂的輪胎載荷敏感性。也就是說,隨著輪胎所受垂直載荷的增長,輪胎產生的側向和縱向抓地力的增長速度會變慢。

重量轉移無法避免,一定程度上也是有益的(下一章再細說這一點),不過輪胎一旦超載,車輪就會打滑。

你可能在想,這些跟輪胎的選擇有什麼關係?

製造商為了提供便宜耐用,適宜各種環境和溫度的產品,其大多數公路胎都做了妥協。要是不得已用了公路胎,最好查一下它的耐磨指數。以100為標準,耐磨指數200的輪胎壽命即為標準輪胎的2倍。典型的賽道輪胎耐磨指數是60,而公路硬胎會超過400。

如果只考慮賽車輪胎,就重點關注其設計參數。乾地賽車輪胎的核心在於,超高的垂直載荷下依然保證最大抓地力。

賽車輪胎(尤其是光頭胎)是為極限抓地力而生的,它產生的向心力更大,過彎時的重量轉移也就更多。

所以,如何選擇適宜的輪胎,是至關重要的。賽道日活動或者方程式競賽能夠成功舉辦的根本原因,是舉辦方常常會限制輪胎的選擇。如果不做限制,明智的做法當然是用最好的輪胎,但畢竟只有一小部分車手負擔得起定期的輪胎更換。

一些輪胎廠商會提供載荷與側向抓地力的對應數據,這對懸掛和底盤的設計改裝非常有利。只要獲得了輪胎的性能參數,就可據此來設計懸掛。

因此,在進入下一章節之前,如果你還拿不準選擇什麼輪胎,就去看看備選產品中,哪些提供了載荷數據。

下圖顯示了在不同的垂直載荷下,輪胎側向抓地力的變化。如你所見,側滑角不變的情況下,450公斤垂直載荷所產生的側向抓地力遠大於300公斤垂直載荷,但峰值過後,它的側向抓地力遞減得也更快。

如何極速過彎?——輪胎和輪胎的選擇

有了這些數據,更容易算出所需彈簧和防傾杆的參數,使得轉向力最大化。

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