《極品飛車11》汽車理論知識

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一直想寫一篇將極品飛車中改裝除錯和汽車理論書中所涉及的知識連線起來的文章,既作為我的汽車理論的知識的實踐,也作為一個改裝除錯的實踐的昇華,我覺得是比較有意義的吧,不求什麼回報,只是如果我的文章能對喜歡多研究一點技術的朋友有所幫助或者啟發,能夠起到拋磚引玉的作用,便會讓我感到很榮幸。在文章開始我覺得很有必要再次強調一個重要原則:任何理論的,技術的分析,不論在邏輯上如何完美和自洽,都要經過實踐的檢驗。所以最重要的就是,調車時候分析要結合試車,最好是寫下試車日誌,記錄車輛的操控特點,然後根據知識分析改裝方向和程度,最後一定要再進入遊戲去體會,修改試車記錄,完成這樣整個過程才可以算是一個迴圈。 

一 、先看Prostreet中最細緻的懸掛系統

具體調校已經有很多帖子進行了說明,所以我這一貼就主要把用到的汽車理論中的知識說明一下,一是提供基礎知識供日後分析之用,二是可以把分析方法說得儘量明白:

1.涉及知識:車輛穩態轉向特性,輪胎的側偏特性,車輪的外傾(Camber),前束(TOE)等。
  
汽車的穩態轉向特性

首先我們要了解兩個概念:轉向不足(Understeer)和轉向過多(Oversteer),這是穩態轉向特性中兩個經常被提及但是很少能給出確切回答的概念。因為我們下面需要仔細分析穩態轉向特性的影響因素,故需要知道這個問題的來龍去脈。 穩態轉向特性是根據汽車的二自由度模型推匯出來的,這個模型將汽車簡化為只有但前輪和後輪以及車軸的物理模型,並且考慮輪胎的側偏(下面將談到)特性,給出了汽車“橫擺角速度增益”(定義式:ω/δ,ω為汽車穩態橫擺角速度,即汽車在連續轉彎的穩態轉向過程中,以車身為參考系繞自身轉動中心轉動的角速度;δ為方向盤轉角。這個比值的意義為單位方向盤轉角輸入下,汽車所具有的橫擺角速度)與車速的關係:
ω/δ= (u/L)/(1+Ku^2)
u:車速,L:軸距,K:穩定性因數(Stability factor)。K的是一個關於軸距、汽車質量以及質心到前後軸距離等車輛自身特性有關的量,是車輛自身的性質。也就是說,一部車設計好了,它的K值也就確定了,並不因行駛速度等外部條件變換而改變。明眼人已經可以看出,這個K取值便是轉向特性的關鍵所在,的確,K值可正可負也可以取零。對應車輛的三種轉向特性:K>0,過多轉向(Over steer);K=0,中性轉向(Neutral steer);K<0,不足轉向(Under steer)。我們並不著眼於純理論推導,而是透過圖示方式給出這三種轉向特性的物理意義,首先我們把K的表示式透過變換,成為我們便於理解的形式,K=k(α1-α2),α1,α2分別為前、後輪側偏角(如果對側偏角概念比較生疏,可以先參看後面關於輪胎側偏特性的描述),這樣我們就明白了K值的物理含義(如圖):



1)當α1=α2時,K=0,這時汽車轉向軌跡就是中性轉向的圓周(小圖中K=0的跡線),汽車橫擺角速度ω= (u/L) δ,即中性轉向汽車的ω正比於車速和方向盤轉角,這種性質的汽車在方向盤轉角固定行駛的時候,軌跡是一個圓周;2)當α1>α2時,K>0,這時汽車轉向軌跡向外偏離了中性轉向的圓周,稱為不足轉向,在方向盤轉角固定時行駛,軌跡為向外擴散的螺旋線,此時的實際轉向中心比中性轉向的轉向中心向上移動了;3)同理在α1<α2時,K<0,稱為轉向過多,跡線表現為向內收縮的螺旋狀。  說清了轉向特性這個概念後,我們更關心的就是不足轉向(US)和過多轉向(OS)這兩種特性,反映在我們駕駛車輛的時候會是什麼感覺呢?我們必須將其和駕駛過程中對車的感覺聯絡起來,才可以瞭解並掌握如何去做出改變。其實這個問題我也一直在思考和體會著,現在試著描述出來,不正確的地方還請大家指正:首先是在一種自由的情況下,我們在地上畫一個很大的正圓,然後我們駕駛一輛車以一定速度勻速行駛,並且透過合適的方向盤轉角試圖對這個圓進行循跡,如果我們發現在勻速循跡過程中車子總是偏向圓的外側,需要我們不斷繼續加大方向盤轉角來使其回到圓軌道的話,這車子就是不足轉向的,反之為過多轉向;事實上很少有機會需要我們像剛才一樣的方法去操縱一輛車,那麼在普通入彎過程中,如果我們根據經驗判斷在某個車速下某一方向盤轉角可以使車輛按照某一軌跡駛過彎道,那麼若在實際操作過程中,你卻需要增加方向盤轉角或者減速的方法達到上述目的,你的車就屬於不足轉向了。 對於轉向特性的感覺,我想每位朋友都有自己的切身體會,只是不太好表達罷了。

我們經常聽到說,FF車型操縱起來是轉向不足的,而後驅車型則較為偏向轉向過多特性,那麼為什麼?我想這也是應該弄明白的問題,因為這影響到不同型別車的調校偏向,比如FF的GOLF GTI 與 RR代表的911系列的調校肯定有著極大不同的。討論這個問題之前,應該先解決上面屢次提到的輪胎側偏特性問題。

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