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內容概述:
側向力與懸架系統外八字與側傾控制車輪磨損和車架問題在轎跑車的改裝方案中總能看到一種比較特殊的改裝,那就是把車輪改成“外八字”。特點簡而言之就是上半部分的輪距窄,輪胎接地位置的輪距寬,兩側車輪呈“八字形”或“人字形”,為什麼要進行這樣的調整呢?
這就是典型的外八字改裝,然而非改裝車輛的車輪也是有些這種特點的,只是沒有改裝車那麼誇張而已;也就是説車輪並非絕對90°垂直(⊥)於地面,進行這樣的設計是因為車輛在轉彎時會產生側向力。説白了就是慣性力從側面“推車身”,此時車輪就會成為作用點,車輪是必然會傾斜的。
也許這樣的描述可能會有些難以理解,那麼參考下面這張麥弗遜懸架的前輪圖片,也許就能明白什麼叫做側向力了。
車輪在側向力的作用下會傾斜,即使有懸架系統也不例外!
因為懸架分為兩個部分,彈性元件(以螺旋彈簧為主)負責連接底盤和車輪,並起到支撐車身的作用;減振器是在車身因彈簧壓縮而彈跳時,以自身阻尼控制彈跳的頻率。
剩下的所謂連桿、定位臂、叉臂等等,這些杆都是連接底盤和車輪,也就是為車輪提供撐力和拉力;實現在轉彎時通過連桿控制或限制車輪的角度變化,但是控制極限畢竟是有限的。所以在轉彎時車輪仍舊會側傾,這種側傾會帶來什麼影響呢?
車輪的側傾首先影響輪胎的抓地力,因為傾斜會改變輪胎與地面的實際接觸面,接觸面的紋路特點和大小會直接影響摩擦係數;那麼轉彎時如果車輪側傾嚴重則有可能出現車輪的打滑,很多後驅轎車轉彎時會聽到車輪摩擦地面的聲音,這就是因為摩擦力的下降而出現的打滑。
同時單側摩擦力的減弱還有可能造成車輛側滑,這種情況如果出現在中高速駕駛的轉彎過程中,結果可能是會非常嚴重的。不過最嚴重的情況還是轉彎時的側向力太大,導致連桿無法有效限位或斷裂,最終車輪撇斷軸頭後直接歪在地面上——就像腳踝崴斷了一樣。
外八字的車輪角度設計可以有效抵消側向力!
想要在轉彎時不出現側滑或撇斷懸架,正確的方式是製造一種能夠抵消側向力,或者説與側向力反向作用力的阻力。如果車輪90度垂直於地面則會因傾斜而造成接地面的減弱,此時車輪成為支點而讓側向力按照方向延續發力;但如果將車輪設計為外八字, 此時作用力就會按照下圖所示與車輪的摩擦力相互作用(抵消)。
向內傾斜的車輪在受到側向力的作用時,其角度決定了作用力會按照藍色箭頭傳導;此時車輪上方的定位臂約束住角度,作用力改變了方向,而即使仍會讓車輪側傾——歪的推正了之後反而增加了車輪的接地面,輪胎的摩擦係數高則抵消側向力的能力更強,車輛也就很難再側滑了。
這就是轎跑車為什麼要改裝車輪外八字的原因,説白了就是防止車輛側滑,但是這種改裝的問題也有很多。
磨損與車架損傷是無法避免的哦!
外八字設計的車輪在正常駕駛時,輪胎與地面的接觸面主要是“胎冠內側”;這就必然會造成輪胎的偏磨,而且這種車輪使用的輪轂尺寸都比較大,而輪胎的扁平比又很小,這就是所謂的「扁平胎」。
輪胎可壓縮的行程極小,那麼在稍微崎嶇的路面上快速行駛的話,輪轂也會非常容易磕碰損壞。重要的是輪胎幾乎沒有減振效果,車輛的駕駛感受總會比較顛簸,行駛品質其實是很差的。
改裝外八車輪必然要改動懸架參數,連桿搖臂的角度自然是會發生變化的;但是原車設計的角度才是最科學的,該角度決定了與懸架連接的底盤鋼板位置應該受力多少,車架在轉彎時的扭矩程度應該是多大,這些都是經過系統科學計算的。
改變懸架角度後的主要問題其實不是“撇懸架”,懸架連桿斷了可以更換;實際上的異常作用力“撇”的不單純是懸架,同時通過懸架異常作用於廉價懸架的底盤和車架。所以改裝之後很容易造成車身的塑性變形,那麼這種改裝車也就是看看就好,自己的代步車不要去改裝,選擇二手汽車也儘量少碰這些改裝車,否則車輛出現問題就會是大問題。
編輯:天和Auto-汽車科學島
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