一个灵敏的屁股有什么用?

来源: 果壳网

发布日期: 2016-03-09

本文通过电影《急速风流》中的情节,探讨了汽车悬架的重要性以及一个灵敏的屁股在察觉车辆问题中的作用。文章详细介绍了悬架的构成、工作原理以及调校的重要性,并提到了现代高级轿车中使用的主动空气悬挂技术。

嗯,这确实是个闲得不行的问题。不过随着一部电影迟到两年后的国内公映,这事倒是有了点谱。

电影《急速风流》(Rush)是一部赛车纪录片,讲述了上世纪70年代中期F1车坛两位创奇车手Niki Lauda和James Hunt赛场内外的争斗故事。其中,Niki Lauda不光是一名好车手,更在车辆调校方面有所建树。

他甚至能在乘坐一般民用车时察觉到车子的问题——“刹车时你总是要踩到底,说明刹车系统里有气泡”、“后刹坏了”、“右前悬挂太软,所以整个车晃得厉害”……当别人为此诧异时,他觉得自己只是有个“好屁股”。

像Niki在电影中提到的这些问题,都会使汽车悬架处于不正常的工作状态,进而影响驾乘的舒适性和汽车的行驶性能,如果有个灵敏的屁股就能察觉。关注赛车的朋友可能听说过轮胎的重要性,所谓“发动机再好,也得靠那四块巴掌大的地方(轮胎接地面积大约手掌大)抓地传动”,而汽车悬架就是维持“四个巴掌”一直好好抓地、驾乘舒适的重要系统。

我们平时说的“避震器”,就是悬架,它包括连接车身与车轮的所有部件,起到承载车身和缓冲作用。也许你也因一些宣传知道有独立悬架和非独立悬架之分,独立悬架中又有更多不同结构。抛开那些复杂的连杆不说,任何一个悬架都少不了两个核心:弹性元件和减震器。

弹性元件不难理解,就是平时说的“弹簧”,需要缓冲用的悬架硬杵着肯定不行,得有弹簧来吸收颠簸产生的冲击。现在多数轿车的弹簧会用金属螺旋制成,而一些高档豪华驾车则可能使用“空气弹簧”——压缩空气有弹性嘛~不过光有弹簧还不行,汽车还有可能被吸收了过大冲击力的弹簧弹飞。

为削弱这种弹跳,弹簧回弹过程中需要一些阻尼,这就是减震器的作用——它可以使弹簧吸收的机械能转化成摩擦产生的内能,减小不必要的悬架振动。你可以把它想象成一个活塞上兼具细孔和单向阀的油缸:悬架压缩时单向阀打开,里面的阻尼油顺利通过活塞进入另一腔室,而回弹时单向阀关闭,阻尼油只能从细孔挤过去,形成比较大的回弹阻尼,防止车被“弹飞”。

当然,真车的悬架不会像我说的这么简单粗糙,它的调校可是一门精巧的学问,所以车辆工程界才会细分出专门的悬架工程师。调悬架是个技术活。人最适应垂直方向上的振动频率为1~1.6 Hz,这个值接近人走路的频率。汽车行驶时悬架的固有频率越接近它,驾乘就越舒适(当然,振幅较小)。悬架的固有振动频率由悬架软硬(刚度系数)K和悬架载重M决定,而且K和M的值要相互适应才能调出最舒适的悬架性能。

一套调校理想的悬架应该让人在车里“知道”轮胎在振动,但自己的屁股却几乎感觉不到来自座位的冲击。从外面看则表现为车身高度几乎不变,悬架随着路面起伏自如伸缩,而轮胎载荷几乎稳定地跟随地面滚动。这个动图中BMX车手的状态就是比较理想的。仔细观察你会发现,在他把自己身体当悬架时,每一次压缩和回弹动作速度并不一样。其实汽车悬架也有这样的特点,让减震器阻尼可以区别对待不同路况,以滤去不必要的悬架动作。

像之前已经尝试过后空气悬挂的BMW,在他们的全新BMW 730 Li上,这项技术也进行了延续。这是一种四轮主动空气悬挂,可以自动调节车身高度:在运动模式下,车辆能够降低底盘高度10毫米;而在通过颠簸路面时可提升高度20毫米。与钢制悬挂不同,此空气悬挂由充满空气的橡胶垫组成。无论负载情况如何,橡胶垫内的空气压力均可进行调节,从而保持恒定的水平。

至于它的内置优化程序写得够不够好,还得带着你灵敏的屁股去试试才知道。

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