車叔講堂：瞭解俯仰和滾轉，大家更愛坐我車了

汽車懸掛能夠吸收振動，使車輪在經過顛簸路面時，能夠儘可能貼合路面，從而保證車輛的可操控性。除了由地面傳來的震動，車輛本身行駛狀態的改變也會向懸掛施加外力，使其發生動態變化，讓車輪接地面積產生改變。而在日常行駛或是激烈駕駛中，車身動態基本上可以用俯仰和滾轉這兩個動態常量來概括，因此理解俯仰與滾轉，就能對車輛的實時動態有一個大體的瞭解，也能借助這兩個動態變量軸將車身動態量化，從而客觀評判出車輛的行駛穩定性，在選擇愛車時可以從更科學、更專業的角度在車輛行駛特性上進行篩選。

俯仰

1.穩態俯仰

車輛在勻速行駛、恆定G值加速、恆定G值減速都可以成為穩態，也就是説，車輛在行駛過程中單位時間內加速度沒有產生變化，就可以稱之為穩態。那麼在這種狀態下，車輛的俯仰程度則能表現車輛在縱軸方向上的動態平衡性。

當車輛穩態行駛時，車輛的穩定性更高，舒適性更好，因此汽車懸掛工程團隊會想盡一切辦法儘可能拓展車輛的穩態寬容度，使車輛擁有更好的穩定性。當駕駛者以一定力度踩下剎車踏板時，在一定時間內車輛會擁有幾乎恆定的減速度（負G值），在這種接近穩態的情況下車頭下沉的程度一般稱之為穩態俯衝，而當駕駛者以一定力度踩下加速踏板時車輛的後傾我們稱為穩態後仰，這兩種狀態合稱為穩態俯仰。

由於俯仰會壓縮懸掛，從而消耗一定的加、減速力度，因此在工程團隊一般都會盡其所能地控制車輛縱軸俯仰程度。俯仰程度越小，加、減速力度傳遞就會越直接，從而提高車輛的極限。在加速、制動測試中獲得高分的車輛的俯仰程度都不會太大。

除了會影響直線，俯仰也會對車輛的彎道性能產生影響。由於俯仰會讓車輛的重心前移或後移，因此它也會對前軸與後軸車輪對地面的壓力產生影響。在減速入彎時，車輛重心壓在前軸，因此前軸負荷增加，為了完成轉向，它需要的摩擦力也要增加，而輪胎提供的摩擦力不可能隨壓力增加而無限增大，因此在前軸負荷過大時，車輛會發生轉向不足（推頭），此時適當降低車輛俯仰程度會讓重心更加平衡，在減速入彎的時候能有效降低前軸壓力，讓前輪運動恢復循跡性。

保時捷911由於採用後置後驅的動力佈局，將重量更多地壓在後軸上，因此在剎車入彎時剛好能夠達到極佳的穩態平衡。

2.動態俯仰

動態俯仰在某種程度上也可以稱之為瞬態俯仰，與穩態相對，動態或瞬態描述的是車輛行駛狀態變化的過程，例如在踩下剎車踏板的瞬間，車輛從勻速前行的狀態轉變為減速的狀態。在這個過程中，車輛重心在前移，前懸在壓縮，後懸在拉伸，車輛在前傾，而這些動作都是在變化的，所以此時車輛處於不穩定狀態，在這種狀態下有過大的方向輸入車輛會很容易失控。

因此，好的懸掛系統能夠從一種穩態很快地過渡到另一種穩態，從而減少車輛不穩定的時間。

運動型轎車的懸掛會將俯仰程度控制得很小，一方面是提升極限穩定性，另一方面可以極大地縮短動態俯仰的時間，讓車輛在減速時儘快過渡到穩態前傾的狀態下。

滾轉

滾轉一般發生在車輛轉彎時重心側移的過程中，表現形式與車輛側傾相似，值得一提的是，滾轉本身就是一種動態特性，它用來表示的是車輛側傾發生的快慢，因此沒有穩態之説。

1.獨立性滾轉

當車輛以恆定加速度通過彎道時發生的滾轉稱之為獨立性滾轉，在這個過程中車輛重心只會單獨地左右偏移，因此彎道外側的懸掛壓力變大，內側懸掛壓力變小，車身有一個橫向滾轉的力矩。此時彈簧與避震器阻尼就起到遏制滾轉的作用，其中，彈簧提供了支撐性，也就是控制滾轉的最大幅度，而避震器阻尼決定了滾轉速度，也就是滾轉發生的快慢。

過快的滾轉意味着車輛的重心極其快速地轉移到車輛一側，讓駕駛者產生失重感，嚴重的會眩暈，這對於乘員是不利的影響，因此工程團隊會通過防傾杆以及避震器阻尼來控制滾轉速率，給車內乘員更好的駕乘感受。

值得一提的是，在一定範圍內，滾轉速率的變化對車輛的轉向極限影響非常有限。而滾轉幅度（側傾）的大小對車輛轉向性能的影響更大一些，更大的側傾意味着車輛重心轉移量會更多，動態變化也就更大，不同程度的側傾極限也會改變車輪的循跡性。

2.綜合性滾轉

綜合性滾轉比較貼近實際過彎情況，即減速入彎，加速出彎的過程。在這種情況下，滾轉與俯仰是一同出現的，它們的變化對車輛動態影響極大。

當減速入彎時，車身向前傾，同時向彎道外側發生滾轉，當這兩個狀態同時發生時，重心就會壓在外側前輪上，因此可以得出這個結論：減速入彎的極限取決於彎道外側前輪的機械抓地力。

當出彎加速時，車身後仰，同時轉向角度減小，車身側傾減小，發生反向滾轉，當這兩個轉枱同時發生時，重心由彎道外側後輪向內側後輪轉移，因此後輪的機械抓地力決定了出彎極限。

通過上述情況，我們可以看出，當滾轉與俯仰過程控制得相當順滑時，車輛的4輪軸荷會均勻轉移，整體變化具有可預期性，增加駕駛者的可操控性。而如果懸掛不能將這個過程控制得很順滑，那麼軸荷轉移就變得混亂和複雜，車輛會突然呈現某種非預期的動態，讓駕駛者難以控制。

車叔點評

俯仰與滾轉是車輛動態的基礎量化標準，因此車輛所有的動態基本可以用俯仰、滾轉程度來量化，在懸掛調教和設定上，這一對兒兄弟是工程師們首要考慮的因素。因此，瞭解車輛俯仰與滾轉，能夠更加清楚車輛操控動態，從而提升自己在駕駛時對車輛極限的感知能力。如果你希望自己調整或改裝車輛懸掛，以提高車輛動態表現的話，這篇文章的知識點你都get了嗎？‍

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