重心的重要性,你的物理老師都講過!

2020-12-25 汽車TV

車上有種東西,看不見,摸不著,但設計不好可會要命!它不是來自靈界的朋友,而是物理老師都說過的重心!

日常駕駛我們無法感受它的作用,但從工程師或車手的角度看,重心布局的位置,還會直接影響底盤調校好壞。這不是玄學,是真正的科學!

底盤工程師24小時都在想的問題

汽車三大件,底盤就是其中之一,從它的地位可以說明,底盤調校的技術含量,不會比發動機、變速箱低。底盤工程師想要研發好的底盤,絕對繞不過重心布局這一問題。它可以影響一款車的操控性能,也可以影響行駛安全。

重心是物體各部分所受重力之合力的作用點,肉眼看不到,但事實存在,工程師要把這個「點」定好,得從車身、懸掛等各個方面入手。一旦要改變它的位置,工程師腦殼可就疼了,那得多大的工程,甚至要推倒重來。

好比練功夫的人,首先得練習扎馬步,目的是讓重心下移,姿態就更穩健,攻擊動作才能發力。同樣道理,汽車重心布局得好,馬步才能扎穩,操控性和行駛的穩定性才更好發揮出來。

特斯拉Model X就是極佳的例子,無數車迷diss這款純電動車。但作為SUV,高車身以及2噸多的車重,用以往燃油車的「常識」,跟操控性應該是無緣。但它的底盤極限卻可以碾壓不少傳統燃油性能車,完全不接受車迷的反駁。

由於特斯拉Model X電池組全布局在底盤下方,重心極低,而且整輛車的重量分布非常均勻,比傳統燃油汽車更有優勢。更有趣的是,特斯拉Model X去做翻車測試的時候,簡直跟不倒翁一樣,車身詭異地翻回來,這種現象簡直史無前例。

重心很善變

車停在靜態的時候,重心通常不會改變。但汽車就是移動的工具,除非是模型,否則這輩子都不可能靜止,就是這麼善變!

隨著車輛的行駛,重心轉移也伴隨著發生。一腳油門起步,一腳剎車,重心會前後轉移,左右打一下方向,重心也會左右擺動。那上下轉移呢?除非你像拉力賽場一樣會「飛」吧!

不要以為這沒什麼,像麋鹿測試這種快速改變方向的情況,由於重心發生大幅度的轉移,因此導致車輪和懸掛的壓力不平衡,輪胎與地面的接觸面積減小,附著力降低,從而導致失控。而全力加速以及緊急剎車,同樣也會發生大幅度的重心轉移,降低剎車以及加速性能。

當然,專業的車手,懂的如何去控制並運用重心轉移,最大程度將賽車的極限發揮到極致,跑車更快的速度。而漂移技術當中,經常也利用重心轉移的方法,讓車輛在失控與可控的邊緣試探。

改變重心,還得耍心機!

重心可以轉移,也可以改變。當然,改變重心位置是大工程,基本只能靠工程師原廠研發時能做到這點。所以,工程師為了讓汽車獲得更好的操控性,才會對重心的布局如此執著。

其實,常說的配重平衡,就是重心布局的其中一環。配重平衡做得好,能夠降低重心轉移帶來的負面效應。寶馬前置後驅動力布局所追求50:50前後配重比例,斯巴魯的左右對稱布局,目的也是如此。

50:50相對完美的配重平衡,實際上就是讓重心儘可能布置在前輪與後輪之間,而斯巴魯的左右對稱布局,更多考慮左右重量的平衡。但不管哪種平衡,考慮到重心的動態轉移以及駕駛員的位置,通常不可能達到100%的平衡。

除了做到配重平衡,重心降低也是必要的手段。工程師會儘可能讓較重的物體往車身下方設置,就像船裡面的壓艙物,特斯拉就是採用這種方式。除此之外,降低懸掛高度也是常見辦法,改裝當中也經常看到。不僅如此,加寬輪距,同樣也可以達到重心降低的目的,跑車造型又寬又矮,目的就是為了降低重心,達到提升操控的目的。

不過,如果只是日常駕駛,而不是跑賽道,這些改裝除了能讓車看起來更帥,實際用途也不大。

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