李爾欣

重心有道理

若說重心高度會隨車身的離地間隙不同而變化，那還好理解，畢竟重心的位置只跟物體的形狀有關(guān)：比如，高個物體的重心位置必定高于同類低矮物體的重心位置——這是物理常識。問題在于，為何重心低就會帶來駕駛樂趣？

這是因為，作用于重心的力其實是物體各部位所受引力的合力，而當(dāng)物體運動時，其各部位的受力狀況也隨之改變，以至于重力因此被分解，并隨運動的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移。此時，結(jié)合力分解的原理可知……重心越高，被轉(zhuǎn)移的“重量”也就越多。具體到汽車運動，這一過程便表現(xiàn)為載荷的移動。

以汽車轉(zhuǎn)向為例，當(dāng)車輛向右轉(zhuǎn)彎時，載荷將向左移動，壓縮左輪懸架的減振器和彈性組件，并釋放右輪懸架的減振器與彈性組件。而重心越高，轉(zhuǎn)移的載荷便越多，自然分配到4個車輪上的載荷也就愈發(fā)不均衡，這必然導(dǎo)致4個車輪的受力更加不均勻。也就是說，在懸架結(jié)構(gòu)、減振器響應(yīng)特性、輪胎抓地力等其他條件都相當(dāng)?shù)那疤嵯拢匦母叨仍降?，車輛在運動時轉(zhuǎn)移的載荷便越少。這意味著，此時車輛的動態(tài)穩(wěn)定性更高，也更易于操控。

不僅如此，在美國NHTSA國家公路安全管理局進(jìn)行的NCAP新車評價測試中，車輛的靜態(tài)穩(wěn)定系數(shù)SSF也與其重心高度有關(guān)：根據(jù)公式來說，當(dāng)不考慮懸架、輪胎等變形影響時，車輛的靜態(tài)穩(wěn)定系數(shù)為輪距T和重心高度H倍數(shù)的比值?？梢姡匦母叨仍礁?，車輛的靜態(tài)穩(wěn)定性就越差，亦即車輛更易發(fā)生側(cè)翻。此外，國內(nèi)的研究則表明，車輛的動態(tài)穩(wěn)定系數(shù)DSF可分為靜態(tài)穩(wěn)定因子和動態(tài)因素兩部分，并且重心高度H越大，車輛的穩(wěn)定性越差。

總而言之，從理論分析到實際操作都證明，車輛的重心高度越低，車輛的穩(wěn)定性愈高，也就越容易操控，并且駕駛操作也更有可預(yù)見性。站在“人車合一”的角度，這自然意味著，重心越低的車越有駕駛樂趣。而如此一來，“離地高度越低的車輛越有駕駛樂趣”的說法也就能成立。不過，需要說明的是，對于競速賽車這類大馬力的低底盤車型，除低重心帶來的穩(wěn)定性外，極小的離地間隙也會在高速時增加下表面的空氣流速，進(jìn)而形成壓力差，也正是這股空氣壓力才讓4個車輪吸附在地面上，不至于飄起。

定義重心與操控的方法

既然降低重心有助于提升駕駛樂趣，那又該如何設(shè)定車輛重心高度呢？事實上，包括國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12538-2003《兩軸道路車輛重心位置的測定》以及許多領(lǐng)域里，還能看到更為實用的方法：

1.通過減重調(diào)整重心與駕駛樂趣

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12538-2003《兩軸道路車輛重心位置的測定》可知，車輛的重心高度是由公式計算確定的。而在公式中，mf和mr分別是前軸載質(zhì)量和后軸載質(zhì)量。也就是說，在靜態(tài)條件下，通過減少懸架的簧上質(zhì)量或簧下質(zhì)量，都可以降低重心高度。但實際操作起來，量產(chǎn)車的減重?zé)o疑要比賽車難得多。畢竟量產(chǎn)車還必需保留空調(diào)、音響等部件，只能通過各種輕量化技術(shù)以及輕量化材料從結(jié)構(gòu)上為車輛減重，比如采用空間框架結(jié)構(gòu)，或者基于模塊化平臺應(yīng)用高度集成化的零部件……諸如此類。

事實上，輕量化技術(shù)已成為當(dāng)下汽車研發(fā)過程中的一項重要功課。

至于賽車的減重，當(dāng)然也不是簡單地拆除原車件就行。在拆除之外，還得加裝防滾架等安全裝備，并用CFRP 碳纖維增強復(fù)合材料等輕量化材料打造的部件替換原廠部件，而更重要的是，做好整車的載荷平衡——這又是另外一門學(xué)問，此處不做展開。

2.通過設(shè)定輪距、軸距調(diào)整重心與駕駛樂趣

如果我們假定一臺車的重心在底盤正中央，當(dāng)?shù)妆P高度不變、車輛體重不變、懸掛設(shè)定不變時，重心點距離每個車輪的長度越遠(yuǎn)，就代表車輛過彎時重心慣量移動的傾斜角越小，動態(tài)會更安定，而這反應(yīng)的就是車輛輪距、軸距的設(shè)定，最簡單的例子就是大車開起來比小車穩(wěn)，過彎比小車安定，以及性能車盡可能把四個車輪安裝在靠近車身四個角。

但實際上，車廠在為一輛車標(biāo)定軸距、輪距時并不能任性而為，因為如果軸距太長，會造成車輛回轉(zhuǎn)半徑過大，以及操控反應(yīng)流于遲鈍的問題;輪距太寬，在法規(guī)規(guī)定下難免得加寬車身才能應(yīng)對，但這又導(dǎo)致車寬過大，不易通行小巷，因此用這招來調(diào)整車輛重心與駕駛樂趣的關(guān)系大多有個限度，車廠更多是基于車輛產(chǎn)品屬性與車格等級來決定輪距、軸距，至于重心與操控性透過其他技術(shù)手段來解決。

3.通過設(shè)定懸掛、輪胎調(diào)整重心與駕駛樂趣

很多人認(rèn)為，把車輛底盤降低，既能讓車看起來更酷又能降低重心，肯定能換來更好的駕駛樂趣。這點我們在之后的內(nèi)容會說到，這里重點告訴大家：降底盤其實只是降重心的手法之一，但不絕對等于有更好操控性！

舉一個最簡單的例子來說，有些改裝玩家發(fā)現(xiàn)，把底盤降低之后雖然過彎時車身側(cè)傾量減少了，但實際過彎極限車速卻不增反減，甚至車身動態(tài)變得很敏感，稍微快一點或方向打多一點就車輪偏滑。原理就在于把車身降低之后，為了抑制懸掛沖程以免底盤太低，避震硬度提高了，卻減少了用車身側(cè)傾換吸收慣量轉(zhuǎn)移的空間;還有就是如果輪胎抓地力、寬度沒有因此強化，也會導(dǎo)致車輛的操控性變得很神經(jīng)質(zhì)。

與此同時，不同的車輛底盤離地距，其實對于懸掛系統(tǒng)的幾何角度也有不一樣需求，底盤離地距之于懸掛幾何、避震器特性、輪胎款式，再之于重心與操控性之間是一套復(fù)雜的系統(tǒng)工程，車廠工程師與模擬電腦要作的，就是抓到它們之間的平衡！

貼地如何飛？

談完車輛重心與操控之間的關(guān)系之后，該是實際探討車輛重心高低與駕駛樂趣之間的關(guān)系了，接下來我們會把最貼地的特殊車，到最接近賽車的街車，以及超跑、轎車都實際測試一番，看看重心高低在它們身上會反映出何等的駕駛調(diào)性。