高康
百度百科將汽車“發飄”解釋為“汽車高速時由于車輛太輕,導致車身脫離地面”。其實從嚴格意義上來講,這是錯誤的。即便是同一款車,不同的人也有不同的駕駛感受,一些人認為“發飄”,一些人不會。說到底,汽車“發飄”其實是感覺上的認知。
“發飄”這種感覺一般被認為汽車對擾動反應過于敏感。比如車輛在達到一定速度后,車身和方向盤抖動,噪音開始增大,車輛比較難控制,方向盤發輕,易出現轉向不足以及轉向過度的問題,由這些因素組成的一種不好的駕駛感覺,就是我們常說的“發飄”。
嚴格意義上,“發飄”是汽車在高速運行時方向不穩,輪胎抓地能力變差的一種非穩定現象。這里所謂的“飄”,是指汽車具有一種低頻方向搖擺的固有傾向。從動力學觀點來看,是轉向運動低頻模態阻尼不足的表現。現在很多車型都安裝了先進的電子穩定控制系統,但高速“發飄”依然是某些汽車遇到的安全性問題之一。
“發飄”到底怎么回事?
高速行駛時車輛會出現很多低速不會出現的狀態,比如說方向盤抖動、噪音增大,這些都會影響人的主觀駕駛感受,這種感受造成駕駛員駕駛信心不足,進而給駕駛員帶來了不安全的心理。此外,汽車“發飄”還和汽車行駛穩定性有關。而所有這些因素,主要是受到車輛的輪胎、懸掛、空氣動力學設計和車身重心等方面因素影響。
輪胎是車輛唯一與地面接觸的部件,它的性能好壞直接決定車輛的駕駛感受。一般入門家用車型上配備的輪胎主要有205/55 R16、195/55 R15等幾個型號。其中205表示輪胎寬度,單位為毫米,數值越大表示輪胎接地面積越大,提供的抓地力越大。抓地力大的好處是可以增加車輛行駛穩定性,提升車輛運動性,讓車感覺不那么“發飄”,但缺點是油耗會高。
懸掛設計對車輛穩定性影響同樣很大。一般車輛在轉彎時,輪胎會發生側傾,外側輪胎傾斜角度大于內側輪胎。一旦發生傾斜,輪胎與地面接觸面積就會減少,抓地力會嚴重下降,同時水平方向上會產生一個離心力,隨即車輛的轉向特性也會發生改變,很容易發生轉向不足和轉向過度。此時的駕駛感覺會造就駕駛者不安全的心理,因而產生“汽車發飄”的認知。
空氣動力學是解決汽車“發飄”最有效直接的方法,它可以在車輛運行中,利用空氣對車輛施加一個向下的壓力,這個壓力越大車輛行駛越“穩”,車輛行駛穩定性越強,但空氣動力學在普通乘用車上的應用不廣。原因是,過大的下壓力會造成汽車輪胎負荷過大,摩擦阻力增加,進而增加油耗。目前,空氣動力學在普通乘用車上應用比較廣泛的是風阻系數,盡量提升車輛經濟性表現。
正常情況下,汽車行駛會將空氣分為兩部分,一部分向上從車頂走過,對車輛提供下壓力,一部分從車底走過,對車輛提供上壓力(即升力)。兩種壓力在經過相互抵消后即形成不同的駕駛感覺。通常在汽車底部經過的氣流越多,它的操控特性越差,這部分車型對空氣影響過于敏感,也就是我們俗稱的“發飄”。這是SUV操控性不如轎車的原因,也是很多汽車玩家降低底盤的原因。
但如果過分降低底盤高度,會降低車輛的通過性,行駛在一些路況不好的道路上容易“托底”,損傷底盤,同時減少了底部上壓力之后,車輛方向盤會變重,不適合一些力氣較小的駕駛者。汽車上部和底部氣流的形態也是汽車廠商不斷驗證過后的結果,在自身車型風格與性能之外,也要維護與品牌風格一致的駕駛感覺。
車輛重心的高低也會影響汽車行駛穩定性。重心高度主要影響車輛轉彎以及剎車時的表現。如同懸掛設計對行駛穩定性的表述一樣,重心高度會影響輪胎在發生側傾時荷載的轉移量。輪胎傾斜時,與地面接觸面積變小,產生橫向上的離心力,重心越高,這種橫向離心力會越大,也就是說重心越高,行駛穩定性越差。
“發飄”和車身重量有關嗎?
事實上,“發飄”與車身重量并沒有直接聯系,車身重量在汽車設計領域是一個很讓人頭疼的因素,它會帶來各種各樣的負面影響,比如車輛制動性能減弱、轉向能力變大、慣性很大等等。從消費者的角度出發,會認為車輛越重,高速駕駛中風越“吹不動”車輛,因而車輛的高速穩定性會表現更好。實際上,這是錯誤的一種認識。
同一級別不同品牌的車型在重量上并沒有太大差異,比如我們常見的高速穩定性較高的大眾高爾夫車型,整車重量為1260kg,側重低速駕駛的豐田卡羅拉車型,整車重量為1285kg。他們之所以在駕駛感覺上出現不同是因為品牌對自身駕駛感受有所要求的緣故。
以日本、韓國品牌為代表的車型,多專注于城市道路等低速路況的車型研發,所以他們要求轉向更加輕盈,油門更加敏感,這是由研發需求決定的。同樣,歐美高速公路發達,所以歐美汽車品牌則主要滿足當地消費者對車輛高速駕駛的感覺。
在實際行駛的穩定性中,車重不僅沒有起到正面作用,反而常起到負面作用。盲目增加車重會導致汽車加速性能減弱,同時需要更強大的制動系統,如果按照原制動系統,汽車會有一種“剎不住”的感覺,這其實也會導致駕駛者產生“汽車發飄”的感覺。
而且,如果車輛自重增加,在轉彎時輪胎的離心力只會增大,不會減少。這也就意味著車越重,“發飄”的情況越嚴重。實際上,重車讓人感覺到“安穩”,主要體現在路面顛婆時車內更加平穩,抗側風能力加強。
高端車高速穩定性比低端車要強的原因也不在于車身重量大,更主要的是高端車升級了其輪胎性能、懸掛設計和空氣動力學以及剎車性能等方面。這些成本更高的設計應用在高端車型上顯然是為了駕駛者更容易的控制車輛,而不僅僅是車重的原因。