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一个小改件 颠覆对于操控改装的认知
1 180 发布于 2015-04-28 23:17:50 只看楼主 热门标准
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新购入的零件

最近我在寻找马自达2的底盘改装件,看到了Hardrace出的一款“滚动中心调整器“。

相信很多车友都不知道这是什么改装件。

我们一步步来,先简单介绍一下。

滚动中心调整器又叫加长和尚头,作用是连接前悬挂下摆臂羊角的一个球头。

说到球头,原厂车里就有,我这次要换装一个加长的球头。

让我们来看看这个小东西张什么样(见下图),图片来自Haderace官图

就这样一个其貌不扬的小零件

 

安装在前悬挂的下摆臂上

 

 为什么要换“滚动中心调整器”

顾名思义,我车子现在的滚动中心(下文中简称RC)有很大的问题

在进入正题前先介绍一下什么是RC。可能会比较无聊,但是对于理解文章很有必要

Roll Center:滚动中心,又称侧倾中心(RC)。车辆在过弯时,车体就是围绕着RC滚动的

我们来看一下示意图,先找出这个虚拟 的RC点。

麦弗逊前悬挂的RC:1st:避震器的垂线(线1)与下摆臂的延长线(线2)的交点先确定下来

                              2ed:从线1和线2的交点向轮胎的接地点拉一条直线(线3)

                              3rd:线3在车身中心线的交点位置就是车辆的RC点

我们可以认为车辆过弯时车就是绕着这个RC点在摆动侧倾。

 

在找到了RC之后,我们要继续带出侧倾力臂这个概念。

各位车友再坚持一下,这次的作业理论比较多。

车辆的侧倾中心到重心的距离(RC到CG的距离)就是侧倾力臂

我们不难想象,车辆过弯时,其他因素不变,侧倾力臂长的车子,侧倾力会大,车辆侧倾明显。

反观侧倾力臂短的车子,侧倾力会比较小。因此,侧倾力臂短的车子,不用很硬朗的弹簧,就能抑制侧倾的幅度,听上去还挺美好的吧

 

 

然而,反观我自己的车子,RC的位置居然是这样的(请见下图)

因为减低车身,调短绞牙,车辆下摆臂呈现上扬的姿态,这一系列变化最终的结果就是车子的RC位置大幅度下降,不夸张的说,RC已经到地下了。侧倾力矩因此也大幅加长。这样的车辆在高速过弯时,承受了比原厂车大很多的侧倾力矩,车辆侧倾增大。这对操控很不利!

 

 ========================理论结束,上图=======================

先来看看原厂和尚头和改装件的对比。

可见原厂件明显短了一截。

 

改装加长和尚头长了2公分。为悬挂尺寸补正争取了空间。


开干!先拆轮胎,将下摆臂取下

 

 

检查下摆臂里衬套的状态,虽然是跑了13万公里的车子了,但是衬套的状态依然健康。

没有发现开裂,变形的趋势


 

为了顺利施工,不在改装的过程中出现意外情况,师傅特意测量作图,设计了专门针对这次改装用的压套。配合压机,保证安装到位,不歪不扭,一次成功!


 

加长和尚头压入后,和下摆臂过盈配合完成,加上卡环,涂好油脂,搞定!



 

装车之后的效果(请注意红线)

因为和尚头加长,将下摆臂下压,下摆臂的姿态由上扬回归到了水平,恢复到了原厂的下摆臂姿态。

车辆的RC因此比之前的位置高了很多,接近原厂水平,侧倾力矩缩短。

 

动完底盘件之后,四轮定位要跟上,把参数调到自己喜欢的设定。Hunter的四轮定位仪靠谱的


 

通过前轮的倾角和前束,可以有效的调整车辆的动态。

 

我把前轮倾角做到-1°多的状态,有利于车辆高速过弯,同时不会对车辆的行驶稳定性造成明显的影响,比较实用。

至于签署,我个人比较喜欢负前束,这样能抑制车辆过弯时的转向不足,缺点就是直线行驶时会不稳定,雨天车轮压到快速路上的油漆标线时很明显会滑。


 

上一些我试车的照片

这次找了一个空旷的场地,着重测试车辆在转向时的动态。让我在安全的情况下摸清车辆的极限

并且通过调节前后避震的阻尼,把车辆的动态调整到微微转向过度的情况。







在空场地上找到满意的调教之后,就要参加终极大考——赛道驾驶

因为车子加装了油冷,现在可以放心的在赛道驰骋了,不用每次跑完就盘算着换机油的事情



安装油冷时,自己也动手参与其中

跑了整整25分钟体会车辆的动态表现,感觉侧倾情况有好转,车辆在弯道中的操控变得更加从容。

前驱车的老朋友——转向不足也不明显了





 

附上大神帮我试车时的视频

 

 

 


至此,底盘改装就告一段落了。

回想之前车子在RC那么低的情况下跑了这么久,感到很惭愧。

也许你会问,既然侧倾力矩那么大,为什么之前没有发现呢?

我认为还是绞牙掩盖了问题。众所周知,绞牙避震普遍是比较硬朗,支撑了强大的设定。

在这种强有力支撑的情况下,配合高抓地力轮胎,使得我对于车辆的侧倾感觉产生了偏差,误以为自己的车子侧倾很小。其实不然,如果我们可以减小侧倾力矩,这样即使避震比较柔软,车辆的侧倾依然不大,这样就在舒适和性能之间取到了一个平衡点。

根据下摆臂的姿态,我认为车辆的侧倾力矩差不多恢复到原厂水平,配合高支撑力的避震,高抓地力的轮胎,实实在在的把车子的操控能力解放出来。可以说,现在这台马自达2的操控水平是最好的


======================补充一点福利==========================

       在准备这次改装之初,楼主曾经想找些资料作为理论支撑。但是里里外外翻了好多教科书和资料,失望的发现对于底盘改装的介绍实在是少之又少。最后还是在车友的点拨下发现了一本好书,就是赛车游戏《GT》里附带的汽车理论好书。接下来我就结合书中的资料和自己的体会,粗浅的向大家说一下调教对车子动态的影响。

 

这次我会借用GT赛车中附带杂志的图片来解释,且听我一点一点的慢慢道来。

1.转向特性和侧倾中心RC,轮距的关系(可以通过轮毂和垫片控制)

    上面的文字中已经介绍过什么是RC了,我们要继续深挖一下。车辆中有两个RC,前悬挂确定一个RC,

    后悬挂确定一个RC,前后两个RC点连成一条线,就是车辆的侧倾线。

    从图中我们可以得知,前RC高于后RC时,车辆倾向转向不足。

                                    前RC低于后RC时,车辆倾向转向过度。

                                    前轮距增加,车子偏转向过度。

                                    后轮距增加,车子偏转向不足。

  楼主建议: 打算换改装轮毂的车友可以参考一下轮距对车辆转向特性的影响哦,选ET值的时候要注意了

 

2.车轮束角对转向特性的影响(用四轮定位来控制)

   车轮前端朝内时,叫Toe In,也叫正前束

   车轮前端朝外时,叫Toe Out,也叫负前束

   我们的马自达2前轮的前束可调,后轮不可调,因此介绍起来就简单了。

   基本就是Toe In时,车辆直线行驶稳定性高,车子趋向转向不足

   Toe Out,车辆直线行驶稳定性低,特别是雨天压倒地上的白色标线时,车辆会不稳定。但是车子会趋向转向过度

 

 

 

3.重量转移对车辆操控的影响(调节避震器软硬和更换弹簧来控制)

   请看下图。点A代表过弯时的内侧车轮受的压力,点B代表外侧车轮受的压力。F代表车辆受的离心力。

   AB线说明车辆内外侧车轮重量转移小,A'B'线则说明车辆内外侧车轮重量转移大。

   比较一下AB线和A'B'线的中点F不难发现,重量转移小的车子能产生更大的离心力,在轮胎够强的情况下,车子过弯的速度会快。但是轮胎要是很水的话,那轮胎的极限会提早到来,车轮的极限会变低。

   说的简单点,如果换了硬朗的绞牙避震,务必请一并换上更抓地的轮胎。如若不然,车子过弯的极限可能会降低!降低!降低过弯极限比原厂还低

 

4.防倾杆和车辆动态的关系(可通过更换防倾杆调整)

     防倾杆是很多车友都会改装的一个部件。

     从图中我们可以看到,当车辆的前防倾杆比较强硬,后防倾相对软弱时,车子倾向转向不足。

     当我们将前防倾杆调的软弱一些,后防倾杆加强的话,车子就会朝转向过度的方向发展。

     反观现实,很多车友为了减少侧倾,就买了一套很硬朗的避震+加粗的防倾杆往车子上装,然后很开心的觉得自己的车子侧倾压制的很小了,殊不知此时车辆转向不足的情况比原厂严重很多。车子越弄越推头,这是最初想要的吗越改越慢了哦



5.车辆悬挂的高低对动态的影响

    这就比较好理解了,图示挺清楚。供使用绞牙避震的朋友们参考。高度调节的功能要用起来啦。

    我们不难发现,悬挂高度和RC对车辆转向特性的影响是一致的。

    在这里说个题外话,悬挂高低的调节可以控制车辆四轮的重量分配。这对于转向动态也有很大影响。

 

6.车轮外倾角对于车辆操控的影响

   Positive Camber是一般家用车的外倾角。在日常使用中,坐上了乘客,车辆受压后,车轮和地面的接触面积趋向于最大,对操控有利。

   Negative Camber 是运动车,跑车设定的外倾角。好处是车辆高速过弯时,车轮可以最大面积的和地面接触,提供最大的抓地力。

   回到马自达2上来说,车子前轮的外倾角可以通过偏心螺栓来调整,十分方便。因为楼喜欢快速行驶和跑赛道,所以前轮的外倾角都调整到-1°多。

 

     感谢各位车友耐心的看了这么多图片和文字,能坚持看到这一部分文字的车友想必都是技术流的。从上述的介绍大家应该能感受到,车辆的底盘操控是很高深的一门学问。涉及到的变量很多,能改动的地方也很多。但是选择多了往往不是好事,最后很多车就是因为车主不懂其中的道理,把车子越改越慢。反而失去了原厂时候车辆的操控卖点。

     在这里不怕说一句让大家泄气的话,论操控,原厂时候的操控真心不错。这是厂家的一大票工程师基于以往车型积累出来的数据基础,加上电脑模拟车辆在使用中会遇到的各种受力情况,再结合在机器和真实道路上的试验综合调试出来的结果。不管是马自达2还是RX-7,在开发一款车子时,这种研发流程都是不可少的。这也解释了为什么有的车厂善于制造运动型车,有的车厂善于制造舒适的车。就像每个人的脾气性格都不一样,每个车厂都有自己独特的风格。这种技术资料都是每个车厂的核心机密,是几十年发展过程中的技术沉淀,不是靠发包给某个汽车工程技术公司就能做好的,这也是一家成熟车厂固有的型格。

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