如果你是理科生,相信一定对高数的微积分了(shen)如(wu)指(tong)掌(jue)。相信绝大多数人在大学毕业之后,就彻底和微积分说再见了。可如果你立志于赛车或者去赛道玩耍一下,我建议你还是重新拾回微积分的思想,赛车是一门技术,也是一门科学。
只要你会踩油门,在直线就能和职业车手一样快。此话不是百分百准确,可代表了一个真理:赛车比的是弯道速度。按照广义的范围,一个完整的弯道是从在直道踩下刹车的那刻开始,到出弯踩下100%油门那刻结束,包含了一部分直道和整个弯道。车手需要做的就是三件事刹车、转向、加速,并且在这三个环节都发挥出轮胎100%的抓地力。那么在纸上写写画画的微积分和开赛车有什么关系?
我们就按照数学极限的思维,把弯道划分成若干段逐一分析。第一阶段是直道刹车,如果赛车的减速度保持不变,我们只要练习掌握踩刹车的力度,然后稳住不动即可。现实可不这么理想,赛车在高速状态因为空气阻力和下压力双重帮助,轮胎抓地力要比低速时高。高速状态可以很大力踩刹车,随着速度逐渐降低,轮胎抓地力极限降低。
如果你注意看赛车直播,会发现几乎没有赛车在高速状态轮胎抱死,一般都是在即将转弯速度很低的时候才会抱死冒烟。
还记得微积分吗?我们可以把刹车距离划分成若干段,每一段的最大刹车力度会逐渐降低。没有练习过的普通人也许可以掌握3-5档力度,熟练车手能掌握10-20挡,顶级车手掌握多少档?抱歉,编者还没机会仔细请教那么高阶的人。把刹车过程切的越细,越能发挥100%的轮胎抓地力、缩短刹车距离,换而言之,就是减少时间。
过弯的第二阶段,就是抵达入弯点开始转向,到方向转至最大值、开始踩油门结束。在聊聊这段时间你该做什么之前,先引入一个摩擦圆的概念。除了方程式那些空气下压力特别高的车之外,一般车辆的纵向和横向极限加速度大约是1G(一个重力加速度),如果绘制赛车过弯实时的G值,都集中在这个半径1G的圆里。超出极限的话,就出现轮胎抱死、侧滑等失控情况。
驾校可能教你转弯的时候松开刹车、打方向,赛车技术里必学的科目是一边刹车一边转向,第一个好处是缩短直路的刹车距离,更高阶还可以利用刹车调整车身姿态。为了不突破摩擦圆的极限,刹车力度需要随着转向角增加而减少。利用数学思维,这个过程也可以切成若干段,手和脚的动作细腻程度,代表了你能切的有多细。
第三个阶段是踩下油门加速、往回打方向,到踩下100%、方向完全回正结束。小马力车因为动力不足,只要走线准确就可以通过弯心之后全力踩下油门。大马力车型就需要细腻控制油门和方向,保证车辆G值在极限圆之内。
以上是弯道的基础理论知识,想要从热血青年晋升成车手?你需要一匹良驹,勤加练习,方能出人头地。许多车厂按造赛车的思路造出性能车,这样驾驶者在日常道路能够享受驾驶乐趣,偶尔去Track day还能磨练赛车技巧。奔驰AMG系列、奥迪S/RS性能车、宝马M系列,都是这个背景诞生的产物。
要用微积分方法过弯,对车辆性能的要求是很高的,核心要求是刹车性能优异稳定、脚感细腻,转向精准回馈清晰,底盘均衡,动力强响应快。一部普通的民用车想达到这些要求,得换刹车、换轮胎、换发动机、换悬挂、增强散热、强化车身、加装空气动力套件。
结果呢,像是宝马M系列性能车,和原版量产车已经截然不同,等于是一台全新车了。例如赛车最重要的刹车,M3和M4可选装碳纤维陶瓷刹车盘和前六后四活塞卡钳,应付赛道的极限压力和高温。高性能刹车另一点很优势是脚感回馈很接近赛车,车手更容易寻找抓地力极限或者在弯中调整刹车力度,这样才能有效利用微积分方法提升驾驶技巧。
M3/M4的3.0T双涡轮增压发动机不仅是动力碾压普通3系,为了提升动力响应,除了SPORT运动模式,还有M Dynamic模式,踩下油门即时有动力输出,摸索车辆动态的极限,已经和赛车的即时一样快速。这些动力输出、底盘调校、转向设定、制动匹配,甚至轻量化及空气动力学优化,是高性能车猎弯的利器。
M系列包括M5/M6,X5 M/ X6 M,它们原本是行政级轿车、GT房车、大型SUV,在升级强悍动力之外,装备了M主动式差速锁或是xDrive四驱系统,展现出意料之外的弯道性能。
可能你会说,这些性能车随便点都要卖100万,说那么多也是然并卵。对于胸怀热血但口袋紧张的少年,世上没有绝人之路。宝马、奔驰、奥迪等品牌都有赛道体验活动,报名参与是将技巧付诸实练的好机会,还有机会和资深教练面对面学习。宝马今年的体验活动升级成猎弯传奇,在上海、珠海、北京、成都四条赛道举行,戳【阅读原文】可以查看他们酷炫的介绍视频。大家复习了微积分过弯法,还不赶紧报名去?