血液中流淌着汽油的我们，热爱汽车、热爱驾驶。

无论是郊游、跑山、下赛道、还是自驾旅行，车子对于我们来说，不仅仅只是代步工具，更是玩具、是伙伴、是生活方式。

大多数的时候，我们没有机会去了解自己车辆的极限、也不知道自己的驾驶水平究竟如何、更是不知道什么样的底盘设定和轮胎会更好。

那

如何去简单的提升自己的驾驶技巧

了解车辆的极限

更好的跟自己的车子和解呢

「 金卡纳 」

一种在狭小场地内驾驶汽车

绕过一系列障碍物的比赛形式

参赛的成本和车辆的损耗成本都极低的季赛，有助于快速提升驾驶技术、了解车辆极限的比赛。

无论是“Gymkhana”还是“Autocross”都代表了这类比赛 。

请跟我们一起学习理论知识，并在日后的比赛中一起提升驾驶技巧，追逐快乐！

Author / 徐赓

轮胎与车辆动力学概述

在金卡纳比赛中，“轮胎”和“车辆动力学”都是非常重要的部分。

了解轮胎如何工作以及车辆在运动中如何响应，是参与并赢得比赛的关键。

想要深入的了解这两方面或者以研究者的角度来分析，将会使问题变得过于复杂。因此，接下来我们尽可能以简单的方式探讨一下这两部分。

*尽管尽可能简单（工程师说的简单，一点都不简单），但是其中的原理也值得一读再读，一看再看，直到在实际驾驶能实际的掌控轮胎（酷乐点评）。

我们可以将轮胎的作用看得很简单 —— 通过摩擦来传递车辆与地面之间的作用力。

又黑又圆的轮胎其实没有看上去那么简单。

甚至有人曾说：“轮胎是汽车工业发展一百多年的历史里，人们还没有完全玩透的东西之一。”

轮胎的复杂性不仅来源于它的复合型材质，也来源于复杂的工况和各项严苛的技术要求。从车手的角度来说，想要获得最大的抓地力，需要让轮胎工作在合适的胎压和温度范围之内。

所有的驾驶操作都得通过轮胎传导至地面

越好的轮胎状态意味着越好的抓地力

同时也意味着更快的车速

# 温度

温度则较为容易理解，无论是过高或者过低的轮胎温度，都会令抓地力有所下降。

通常， 轮胎只有工作在最佳温度附近才能获得最佳的抓地力。

市售的民用车轮胎往往不会提供最佳抓地力对应温度的数据， 但如果车手使用的是专业的比赛用胎的话，或许可以从产品手册或者经销商处获得相应的数据。

对于金卡纳比赛来说， 胎温和胎压很难持续工作在最佳点——因为金卡纳的赛程实在是太短了，大多数情况下轮胎温度和热车胎压都达不到理想状态。

这时就需要在赛前准备时做出相应的调整。

例如 ——

“冷车胎压可以适当比跑场地赛的冷车设定值偏高一些”

“采取可行措施对胎面进行加热”

如果使用的是特制的金卡纳轮胎，情况就会有所区别。

这类轮胎往往被设计为升温极快，并且胎质较软（意味着最佳工作温度相对偏低）。对于这种轮胎，在两次金卡纳冲刺的间隔车手可能需要向轮胎浇水以冷却轮胎。

# 胎压

胎压一定程度上决定了轮胎接地面积的大小：

胎压过大时，轮胎胎面中央会稍微“隆起”，胎面中央受力较大；

胎压过低时，胎面中央则会“凹陷”，胎面两侧受力较大。

两种状态都会减小轮胎的接触面积造成抓地力的细微丢失，同时将会加剧受力较大位置的轮胎磨损并升温。

因此， 在比赛之后通过测量胎面“内、中、外”三个点的温度我们可以大致得到轮胎胎压是否合适的依据。

通常我们希望轮胎靠内侧的胎面温度稍高于中央，中央温度又稍高于外侧胎面。三者接近于等差数列或者内侧略高都可以接受。

轮胎中央温度过高意味着胎压可能偏高；中央温度偏低意味着胎压可能过低。

轮胎内侧温度过高可以考虑静态车轮内倾角可能过大；内侧温度过低则可以考虑适当增加车轮内倾角的设定。

当然，前后轮的温度差异也能说明一些问题。

当前轮温度明显高于后轮时，可以考虑车辆设定处于转向不足的状态；当后轮温度高于前轮时，则考虑车辆的转向过度较为明显。

可以适当的从驾驶操作或者车辆设定方面进行改善。

如果所有轮胎的温度一直起不来，那么则有可能说明是你的驾驶偏温和了一点；如果轮胎温度偏高，则说明你的驾驶风格可能过于激烈。

适当的控制轮胎的磨损不仅能降低胎温，还有可能让轮胎工作在更合理的摩擦工况之下，从而获得更好的抓地力。

接下来，我们将会进一步聊到轮胎的工作特点。

了解轮胎的工作原理并在驾驶中敏锐的感知轮胎的摩擦状态，能让车手更接近于赢得比赛。

我们希望在文章变成“物理课堂”之前尽可能简单的说明这个问题。

但首先还是要明确两个物理变量： “摩擦系数”和“轮胎对地面压力”。

摩擦力=摩擦系数 x 轮胎对地面压力

如何获得轮胎的最大摩擦力？

当然是尽可能同时提高“摩擦系数”和“对地压力”。

总的来说，轮胎“摩擦系数”与轮胎配方、轮胎温度、胎面与地面接触压强、滑移率以及滑移角等等因素均有联系。

当我们仅从驾驶的角度考虑时，“滑移率”和“滑移角”的概念是我们关注的重点。

简单来说，轮胎会逐渐建立起摩擦力直至峰值，然后突然失去摩擦力。

为何会这样？

事实上，当过弯时，轮胎通过与地面的摩擦角来产生侧向摩擦力。

这个摩擦角我们称之为“滑移角”。

在达到“最大抓地力”之前，实际的抓地力随着滑移角增大而逐步提高，车辆的侧向加速度G值也随之提升； 当达到特定的滑移角附近时，轮胎会在一个很小范围内获得最大抓地力；当 滑移角进一步加大，轮胎的实际抓地力则会快速下降。

这意味着当轮胎已经突破了最大抓地力对应的滑移角后，将不能再提供更大的摩擦力。

如果滑移角进一步增大，轮胎摩擦力将会快速降低。

危险！车辆将处于失控的边缘。

不同类型的轮胎，最佳滑移角、最大抓地力以及提供“最大抓地力”的滑移角范围都不尽相同。

保胎大师们通常能将滑移角控制在“最大抓地力区间”的左侧

利用好轮胎的最佳滑移角和最大抓地力，是车手成功的关键。

将轮胎控制在黄色区域的车手过于保守，没有发挥出轮胎的极限性能；处于红色区域的车手让轮胎和车辆产生了太多的滑移，超出了轮胎的极限；我们希望尽可能控制轮胎处于绿色的区域。

“滑移率”与“滑移角”的概念基本类似，只不过滑移率描述的是车轮滚动方向的情况。

通常，“刹车时轮胎抱死”或者“烧胎起步”描述了车轮滑移率为100%的两个极端情况。

在赛事驾驶时，作为车手最好是将滑移率控制在合适的范围，这样才能获得最大牵引力或者制动力。

增加轮胎对地压力同样可以增加轮胎的摩擦力。

但事实上 随着“对地压力”的增加“摩擦系数”会稍有降低，而非保持不变。这也是为什么同一辆车因为规则加了配重之后，就跑不到原来那么快的重要原因之一。

对于马力富裕的车来说，增加下压力能有效的提升车轮抓地力，同时提高车辆的过弯极限。

但是除了在极个别的高速弯道、或者特别为绕桩赛设计的某些小型赛车外， 市售车辆的空气动力学套件在低速的金卡纳赛道上对性能的贡献可能极为有限，甚至因为提升了重量和重心高度而产生副作用。

北京航空航天大学AERO车队大学生方程式赛车（2013年）

车辆比赛过程不断左转右转、加速减速。

各个方向的加速度让车辆出现了一个有趣的现象“载荷转移”。

载荷转移不可避免，但如果轴荷转移过多，大量的载荷将被转移到一侧甚至单个车轮上。这将会削弱这些车轮的抓地能力，从而降低了整车的G值性能。

控制“车辆的载荷转移”以及“过程的平顺性”，将大大提高比赛成绩并降低失控的发生。这就是控制车辆的平衡。

如何做到控制车辆的平衡呢？

答案是通过柔顺的驾驶操作来实现。

尽可能慢尽可能少的打方向有利于实现这个目标。

如果我们猛打方向入弯，车辆可能会侧倾或者说载荷转移得过多；如果我们柔和的打方向，车辆就不会侧倾得那么猛烈。

同样，当我们踩油门和刹车时，最好也采用“柔和而果敢”的方式去操作。

对于不同的车辆来说，其自有的平衡特性也是不同的。例如有些车在比赛时的调校偏向入弯转向不足。

这时我们也可以通过控制轴荷转移来帮助车辆转向。

通过循迹刹车之后仍然保持很小的刹车力去入弯，我们可以将重心适当前移，增加前轮摩擦力同时减小后轮摩擦力。

这样就有可能实现改善车辆转向不足的特性。

当然，如果操作不当或者“过量”，车辆依然会失控。

为了避免比赛时失控，需要对车辆熟悉之后进行多次练习才能掌握操作的要领。同时通过练习也能确定在不同弯道处如何操作才是最佳方案。

“老司机”们经常教导我们：千万别比赛一上去就想着要快；往往欲速则不达；很多时候 开得顺比开得快更为重要。

越是柔和而放慢的驾驶操作，车手就更能掌控车辆。

从而获得更好的比赛成绩。

无论是循迹刹车还是循迹开油，都有利于控制车辆的平衡并获得更好的赛道成绩。

重点是体会动作对车辆的影响，以及车辆的响应带回的反馈信息，并时刻体会各个车轮是否处于或超出了自身的能力极限。

出弯时何时开油最恰当同样十分重要。

总的来说，越早开油越好。

对于有的车你需要柔和的给油，不然如果给油过早的话，车头太早“变轻”会造成明显的转向不足，这时候有需要放掉油门来控制车辆。

这就会损失掉速度和时间。对于其它某些车，可能一开始入弯就需要踩油门了。

何时开油最佳？

这需要在不同的弯道测试你所驾驶的车辆才能最终确定。

以上，我们讨论了车辆轮胎、车辆动力学概述（部分）、以及驾控的平顺性对于车辆平衡的影响。

要说“顺”，除了驾控操作的平顺以外，我们在未来的章节中还会继续讨论如何在金卡纳的赛道布局中找出最顺走线的要领。

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