赛车底盘调校的基本参数及方法

 

今天我们来讨论一下关于赛车底盘调校中的参数设置。...



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今天我们来讨论一下关于赛车底盘调校中的参数设置。下图是一个简易的调校设定表。



这里面包含了一些基本的赛道信息元素,也是我们在设定一台车的时候所需要的参数。左上栏为赛事和车辆的基本信息,包括Event(赛事)、Track(赛道)Date(日期)、Track Length(赛道长度)以及车辆的车架、引擎及变速箱的型号等。下栏为赛事所用轮胎型号参数,接下来是赛车的空车总重量。

右侧为车辆设定的基本参数而且也是本文即将叙述的重点,由上至下依次为Ride Height(车身高度)、Camber(轮胎倾角)、Toe(前束)、Weight(重量分配,此处应为Corner Weight,为了简便只写了Weight)、Damper(避震)、Anti-roll Bar(防倾杆)。由于这是一台GT赛车的设定表,所以表中没有前风翼角度,但是表格右下部的图片为后风翼设定位置与风翼角度的对应关系。

接下来我们依照表格中的参数顺序依次来说明工程师在做调校赛车过程中是如何使用这些参数的。

车身高度Ride Height

车身高度就是通常意义上的离地间隙,定义是指在标准胎压(通常为目标热胎胎压)下,车辆底板参照点到轮胎与地面接触平面的直线距离。在方程式赛车中,由于测量地板到地面的距离有较大难度,车架设计者会在车身前后部定义一个平面为参考面,工程师通过测量这个参照面到轮胎离地最高点处的距离来计算车辆的车身高度。

在一般的汽车理论里面汽车的离地间隙就是影响车辆的通过性,但是在赛车中车身高度的重要性远远不止这些。

在表格中可以看到我们会分别记录前后左右的车身高度,实际上根据空气动力学原理,车身高度的前后分配将会改变车辆前后底板与地面之间的负压值,从而影响车辆前后轮的抓地力,进而影响车辆的操控性。一般赛车对于前后车身高度的改变是非常敏感的,在入门级方程式设定中通常1、2毫米的高度改变,车辆的弯道性能就会完全不同。所以通过改变车身高度是非常简单快捷的修正车辆弯道特性的方式。

轮胎倾角Camber

关于轮胎倾角的作用基本稍微对车辆调校感兴趣的人都会知道,在百度百科中科院轻易查得到:车轮外倾角是指车轮在安装后,其端面向外倾斜,即车轮所处平面和纵向垂直平面间的夹角。轮胎呈现“八”字形张开时称为负外倾,而呈现“V”字形张开时称正外倾。

关于倾角的作用也非常的简单,最重要的一点就是增加倾角可以提高车辆在弯道中的抓地力,提高车辆的弯道性能。当然任何一个设定都会有一个极限,如果轮胎外倾过大反而会导致弯道中轮胎抓地力下降,同时由于轮胎内侧过多磨损而导致轮胎寿命缩短。

赛车工程师在制定车辆轮胎倾角参数时主要考虑赛道的特性。在高速赛道通常偏向于减小倾角,因为减小倾角有利于提高直道上轮胎的抓地力,可以提高车辆在大力刹车时的性能,当然因为高速赛道相较于低俗赛道有更多的侧倾不是很大的高速弯,小倾角有利于性能的发挥。

前束Teo

前束值(Toe),是描述从车的正上方看,车轮的前端和车辆从线的夹角。车轮前端向内侧倾斜(内八字),称为Toe in;车轮前端向外倾(外八字),称为Toe out。束角的功用在于补偿轮胎因外倾角及路面阻力所导致向内或向外滚动的趋势,确保车子的直进性。

通常的设定为后驱车前负后正,前驱车前正后负;这样的设定是为了抵消后驱车的转向过度趋势或者前驱车的转向不足特性。当然也很明确了在其他参数不变的情况下,增加负前束的绝对值增加就会增大车辆的转向不足趋势。

重量分配Corner Weight

关于重量分配这个参数它的英文名称更加准确一些,准确地来说我们这里所考虑的重量分配是车辆左右的重量配比,也是车辆对角线的重量比值。重量分配会对车辆的行驶稳定性尤其是大力刹车时候的稳定性产生影响。

在方程式中这个比例会很轻松调到50:50,但是在房车中由于车手坐在车辆的一侧导致车辆重量分配并不均匀,通常我们的设定目标是差值在1%以内。

避震器Damper和防倾杆Antiroll Bar

这个两个组件都属于悬架的弹性组件,在这里就合在一起讨论了。关于他们的定义以及特性在百度百科中已经有了非常详尽而且准确的描述了。

表格中使用的避震器压缩和回弹阻尼分别有24段调整级别;前防倾杆有左右各有四段调整级别,左右组合可以产生10不同刚度调校;后防倾杆只有软硬两种调校模式,由于车辆特性,通常我们偏向直接采用软调教,有的工程师甚至直接拆掉后防倾杆。

一般来说,根据不同的赛道特性工程师会对避震很防倾杆采取不同的调校策略。通常如果赛道表面比较颠簸的话,避震需要采取比较的调校,这时候赛车倾向于转向过度而且车子的响应并不是很快,这时候会采用较硬的防倾杆来抑制这种特性。

另外,上文中忽略了一个赛车上最最简单,但是又最最重要的一个参数——胎压。其实从一般进入赛车圈第一天开始学的便是胎压控制的方法。作为车上唯一与地面产生联系的部件,轮胎的胎压高低对车辆的性能和动力有着至关重要的作用。

胎压过低会使胎体变形增大,胎侧容易出现裂口,同时产生屈挠运动,导致过度发热,促使橡胶老化,帘布层疲劳,帘线折断,更容易爆胎。气压过高,会使轮胎帘线受到过度的伸张变形,胎体弹性下降,同时轮胎接地面积减小,抓地力下降。

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