都说底盘调校是门“玄学”,那么底盘调校究竟调的是什么?

芊千手绘画 2023-11-21 02:42:09

汽车底盘调校是项极为复杂的工作。原因很简单,汽车的底盘本身就是一个极为复杂的系统综合体。汽车的底盘所包含的组成部分太多,如传动系统、转向系统、行驶系统以及制动系统。而每一个系统又包括一系列组成部分,比如说这行驶系统又包括车架(车身)、车桥、悬架、车轮等部分。

所以汽车能保持理想状态运行(设计预期与消费者预期),是依靠一系列系统以及子系统协同工作来完成的。因为汽车的底盘太过于复杂,包括的组成部件(系统)太多,所以想让汽车底盘达到预期使得调校是一项非常复杂的工程。因为各个系统、各个子系统间呈现一种相互嵌套的关系,调整一个局部参数会导致其它一系列参数改变。

为什么都说底盘调校是玄学?

汽车底盘本身是科学,可以理解为通过调整一系列部件的参数,使得各个部件可以很好的协同工作让车辆行驶变得更理想。但问题则在于行驶得更理想,这个理想该如何去描述?可以理解成行驶感受更好,但感觉这玩意靠谱么?当然不靠谱,感觉本身就是某种形式的“玄学”。所以操控的好与坏很难用语言去描述(后文会描述),且感觉一个人一个样,张三认为操控好的车子,李四或可能感觉很糟糕。

在使用层面依靠感觉判断好坏的均可以视作为“玄学”。举一个很简单的例子,在一朋友的汽修店里笔者曾遇到一位顾客。这位顾客的诉求是车子开起来有异响,店里几位修车人员与笔者都开了这辆车均感受不到所谓的异响。最终的处置方案是朋友假模假式的拿工具在机舱里摆弄几下,最后顾客心满意足的走了。这个例子是不是很悬?什么都没修而顾客却听不到异响了。

另外一个例子更有趣,某车型底盘综合调整工作完毕,但验收部门对A减震器方案的表现不满意、没通过。重新进行调整时又选择了减震器B方案,并与A方案进行对照。等验收时因为没有及时通知到验收部门,导致验收部门并不知道其中一个是上次未通过的A方案。验收结果是A方案、B方案均比上次的A方案表现好,最终A方案居然通过了。为啥都说底盘调校是“玄学”?其实本质就是感觉是最难以量化的,往往是不够准确的。

底盘调校到底在调啥?

底盘调校是很复杂的工程,但简单去理解就是针对不同车型的不同定位,设计一套预期并通过不断调节上述那4大系统的组件参数最终实现设计预期的一个过程。当然这种描述终究有些拗口、复杂。举一个简单例子—转向虚位,对于普通乘用车型而言转向均存在虚位。只不过有些虚位大、有些小,转向虚位越小、方向盘对车轮的控制越敏感。

比如轻微转动方向盘、车轮立刻响应,这种操作是极为细微的,就好像咱们玩的对战游戏需要的微操作一样,为什么要用更高端的鼠标、键盘?因为响应足够迅速。开车也同样如此,高速驾驶、过弯时需要方向盘更加灵敏,虚位越小、车头动作越灵敏越不会拖沓,这就是所谓的人车合一。但这种适合激烈驾驶的设定,适合日常驾驶么?当然不适合,虚位太小时车头会非常灵敏、也被一些老司机形容成“车头太贼”。

日常驾驶时过于敏感的车头会让驾驶者非常累、尤其是长途驾驶,因为手部不经意的动作就会导致车头变线。所以很多日常代步的车型转向虚位特别大、尤其是日系车,这样一来即便方向盘转动十几甚至几十度,车轮转向角度也不明显,这样一来驾驶尤其是长途驾驶会变得很轻松。这就是调校,针对转向系统的调校。没有好与坏,只存在不同的需求而已。

再比如阿克曼率的选择,如上图所示没有阿克曼角的设计,汽车在转弯时4个车轮会围绕两个圆心旋转,低速时会噔、噔响的不断跳胎,而高速行驶时会直接翻车。所以就产生了阿克曼角,阿克曼率越大、越接近100%外侧车轮的转向度越小(越接近与内侧轮线平行),也就是说高速行驶时越容易出现转向不足。因为车辆高速行驶时内侧轮很可能腾空离地,如下图。内侧轮腾空会直接失去转向,而此时转向仅依靠外侧轮。

头文字D中拓海驾驶86采用压无底排水沟过弯的方式原理就在于此。如果阿克曼率太大外侧轮转向角度就不够,再加上轮胎受挤压扭曲所产生的滑移角度会直接吃掉一部分转向角度,此时必造成转向不足,车子自然就转不过去弯。所以越是主打性能的车子,阿克曼率越低、意味着外侧轮的转向角度远大于内侧。如下图所示F1赛车,它采用的是反阿克曼率设计,高速过弯时外侧轮的转向角度远高于内侧。也只有如此设计才能在克服轮胎滑移角度损失后,还能保持不错的转向角度。

大部分后驱车阿克曼率都很低,原因很简单大都是大品牌、昂贵、大马力车型。因为在设计之初就考虑到产品高速过弯场景,所以尽可能地将阿克曼率降低,让外侧车轮转向角度更接近内侧。如此设计自然能保证高速过弯时不出现转向不足,但问题是在低温时轮胎太硬导致滑移度几乎为0,外侧轮转向角度在没有轮胎滑移角损耗后极为接近内侧转向角度,阿克曼率接近0。此时有出现俩圆心的倾向,所以很多后驱车在冬季冷启车辆后挪车时会出现噔、噔响声,这就是绕弯双圆心跳胎的表现。

车辆的性能上线以设计为主、调校为辅

底盘要调校,白酒要窖藏。问题是二锅头窖藏多久都成不了茅台,同理茅台不必窖藏也是茅台。一款底盘的下限可以通过调校老拔高,而上限在哪完全依靠设计。就比如把底盘玩得如艺术的PSA,它的确有能力将扭力梁设计、调校的不输麦弗逊甚至多连杆,可那仅仅是达到个中下限。如果同样的技术调校多连杆呢?当然还可以继续拉高上限,所以底盘调校关键看设计、看用了哪些硬件,而调校只是一个后期拉高的过程。

开发一款底盘的过程大体如下,起初要依托于大数据资源建模并系统分析。大致确定底盘所需各个零部件的大致参数,之后根据车型定位确定底盘的设计预期。通过车型定位与性能取向(舒适、中庸、操控)去寻找竞品车型(对标)。之后进行平台测试,测试包括上文中底盘那4大系统,从而获得最原始的底盘参数以及调校预期。如上图所示可以进行调校的部件种类,底盘工程师就是通过对图中的各个组成部分进行打磨,最终实现最初的设计预期。

当然这个过程是缓慢的,因为调校过程要进行N次。因为一个小误差的存在就可能在高速中干扰整车动态,就像前文所提到的阿克曼率如果不够小,那么在高速过弯中就会转向不足,增加上限是不断试探的。阿克曼率过低时高速过弯时OK了,但又可能在不那么高速过弯时导致转向过度。所以底盘调校是个不断尝试、探索的过程,当然这是科学而非玄学。

只不过对于受众群体而言,底盘调校像是玄学,因为凭感觉判断而难以量化的理念其实都很玄乎。同一辆车由100个人试驾甚至会产生上百种评测结论,一款主打操控的车型对于普通驾驶者而言甚至根本感受不出它的特性,是不是很玄乎?十几年前那些老款日系车如果不是把速度提高到150km、160km谁也不知道飘得那么严重。好的底盘拥有极高的上限,而在日常生活中又根本用不到上限,那么这个底盘的好就极难体会,就导致了大家都说好、又都说不出到底好在哪有哪些特殊之处,这就把底盘调校说成了玄学。

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