获得最大抓地的轮胎滑移角范围分析

2016/05/022290℃

要发挥轮胎的最大功效,你确实需要充分了解它们。不了解很多悬架系统基础你可能也能在某种程度上获得成功,但是了解轮胎如何工作是必须的。请牢记,每种影响赛车的力量以及你的表现都通过四个轮胎传递,几乎完全如此。因此你最好了解它们如何工作,并对其各种迹象敏感。只有三个因素会决定你通过轮胎获得的抓地力量。

第一个因素是轮胎与赛道地面间摩擦的系数,该系数由路面本身和轮胎的橡胶复合物决定。

第二个因素是轮胎与赛道地面的接触面积尺寸—接地面。很明显,轮胎与赛道地面的接触面积越大,可获得越大的牵引力。

第三个因素是轮胎的垂直载荷。这种载荷来自赛车重量和作用于轮胎的空气动力学对车身所产生的下压力。

轮胎未达到抓地力极限值,然后突然打滑。有时你可能会有所感觉,但一般轮胎都会向你发出警告信号。在达到附着极限或抓地力极限时,轮胎会逐渐减小对地面的抓地力。实际上,由于存在弹性,轮胎需要经过一定程度磨损才能达到最大抓地力。用于描述侧向力(横向加速度)中轮胎磨损的术语是“滑移角”,以度数为单位测定。在提升侧向力和速度时,轮胎的最终行进方向会与轮圈实际所指的方向存在稍许差异。轮胎所指的方向与车轮所行驶的路面方向之间所成的角度即为滑移角。

轮胎 slip angle 轮胎滑移角

Slip angle:滑移角 Direction of travel:走行方向 Steering angle:转向角 Straight ahead:往前直行

Slip angle versus traction graph.:滑移角相对于抓地力的图表

Traction lbs force:抓地力 lbs Racing 轮胎:赛车用胎 Street 轮胎:街面胎 Slip angle, degree:滑移角,度

Percent slip versus traction graph:滑移率相对于抓地力的曲线图表

Traction lbs force:抓地力 lbs Racing 轮胎:赛车用胎 Street  轮胎:街面胎 Percent Slip, %:滑移率,%

加速或制动时,轮胎打滑数量用百分比表示。最佳滑移角范围内可达到轮胎抓地力极限值及其侧向力极限值,如附图“滑移率相对于抓地力的曲线图表”所示。不同轮胎的最佳滑移角范围可能会存在些许不同(子午线轮胎较之斜交帘布轮胎出现滑移的机率更低一些),但其基本特性相同。不达到最佳滑移角范围,轮胎不会发挥出最佳抓地力。如果提高转向速度或增大转向角度,滑移角会随着轮胎抓地力一并增大,直至轮胎抓地力开始减小。

街面胎通常比赛车用胎具有更高的渐进性,而赛车用胎没有街面胎那么温和。在干燥跑道上,最大抓地力—因此,根据轮胎类型,最大加速度、刹车和过弯(最大滑移角)----出现在侧滑率大约为3%至10%时(请参见附带的说明,“滑移角相对于抓地力的百分比”图表")。这就意味着存在一定数量滑移时轮胎能够产生最大抓地力。

幸运的是,如我之前所述,当轮胎达到抓地力极限值并超出该极限值时,并不会完全或迅速地失去抓地力,而是渐渐地失去抓地力。即使超出极限值,完全滑动的赛车还是会具有一定的抓地力。想想看:即使你已经抱死刹车,而且汽车处于打滑状态,你的车速也慢下来—不像轮胎还在转动时那么快,侧滑率达到3%只10%—但你的车速放慢了。这种状况同样适用于赛车过弯时。当赛车开始侧滑时,轮胎仍将试图抓住路面。此外,轮胎抓地时会降低车辆的速度,直至轮胎能够再次达到最大抓地力。

记住这样一个令人舒心的事实—稍稍超出极限并不意味着汽车完全失去控制和发生碰撞。大多时候,运用超出极限后的救车技术仍然可以让你避免事故的发生。

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