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玩“游戲機”出學(xué)問:淺析汽車下壓力的意義

時間:2018-08-27 16:50:51  編輯:admin字體:
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[車友頭條-車友號-新車評] 首先聲明一下,“游戲機”指的是:PS3+羅技G29方向盤和踏板,運行GT6軟件。GT6在賽車模擬軟件業(yè)界內(nèi)評價并不低,許多賽車手也會在這些模擬器上進行練習(xí),國內(nèi)知名F3賽車手黎智聰親口和我講過:“我們也會用這些模擬器去訓(xùn)練,它們和真車的道理是完全相通的。”

本文是以GT6非常擬真的前提下進行論述的,如果你仍舊覺得GT6的小孩子的兒戲,大可以不往下閱讀。也不必相信我這個通過GT6掌握漂移,并在真車上實踐驗證過的編輯胡扯。


根據(jù)我長期的感受(在進入新車評之前,我家中便有GT6,只不過方向盤是G27而不是編輯部的G29),GT6的偉大之處在于你能通過方向盤力回饋以及畫面中呈現(xiàn)的車身姿態(tài)、極限時車的表現(xiàn)感受到每臺車、每個賽道、每種輪胎和各種不同的調(diào)校的區(qū)別。也正是這種依靠真實數(shù)據(jù)支撐起來的,可以不斷低成本嘗試激烈駕駛的軟件,讓我“切身”體會到汽車的物理知識,比如下壓力。


眾所周知一般的民用超跑和正兒八經(jīng)的賽車在賽道上幾乎沒有可比性,過彎的極限也有天壤之別。在同樣動力水平以及驅(qū)動形式下,賽車都能在同一條賽道上比街車快上數(shù)十秒。從比較膚淺的角度分析,其原因有抓地力更強的輪胎以及更極致的懸掛設(shè)定(幾乎不考慮舒適性),加上極致的輕量化使賽車過彎極限更高、加速更快。事實上即便把超跑的輪胎、懸掛以及剎車系統(tǒng)等等等等調(diào)到極致,圈速仍舊無法明顯提升,甚至?xí)钌匕岩慌_車調(diào)到極難掌控。


我們模擬器中的GTR R35就是最好的例子,當(dāng)我們把其馬力從原廠的486馬力改裝到986馬力,即便輪胎已經(jīng)升級成游戲內(nèi)最強的賽車軟胎,在挑戰(zhàn)真理之環(huán)--紐北時,你也會發(fā)現(xiàn)這臺車的操控性變得一塌糊涂,導(dǎo)致不可能不撞車跑完一圈。紐北有許多的高速彎道,還有個別上坡。只要車速達到200km/h或者通過這些上坡,整臺車便會凌空,從而讓駕駛者失去對車的所有控制。假若現(xiàn)實世界中遇到這種狀況,我無疑已經(jīng)身亡。

 

當(dāng)我換乘梅賽德斯的sauber C9賽車上紐北,一切都截然不同了。即便以250km/h沖上剛才GTR會凌空的坡,sauber C9也會被一股無形的力量壓回路面。許多GTR需要減速到140km/h過仍有可能推頭的彎道,sauber C9加速到230km/h甚至更快都能安然通過。

要知道,兩車所使用的輪胎是同一規(guī)格。所以憑借這種表現(xiàn),sauber C9在我的操作下跑出了紐伯格林北環(huán)5分55.047秒,而且仍有許多進步的空間。這到底是為什么呢?


好,我們開始仔細分析。根據(jù)游戲中給出的數(shù)據(jù),我已經(jīng)把GTR以及C9的輪胎、剎車系統(tǒng)、底盤調(diào)校盡量調(diào)成一致。動力水平也相當(dāng),甚至GTR具備更利于直線加速的四驅(qū)系統(tǒng)。那么剩下的因素就只剩兩車的裝備質(zhì)量了,GTR在游戲中盡可能輕量化后是1394kg,而C9則是893kg,相差近500kg。

可是能明顯感覺到的是,C9在過高速彎時只要突破200kph,抓地力便會異常的強。但只要速度掉到170kph以下,它和GTR的過彎極限又半斤八兩,顯然這種表現(xiàn)和車重帶來的影響不成比例。到底是什么“力量”,導(dǎo)致了較低速和極高速情況下過彎極限的兩極分化呢?


從這個現(xiàn)象,就可以看出民用車與賽車的根本區(qū)別,關(guān)鍵在于空氣下壓力的運用。汽車是典型的升力體,這是由車上下空氣流速的壓強差產(chǎn)生的。空氣流動越快的一邊,壓強越小。因為空氣無論經(jīng)過車上方留到車尾還是從下方流到車尾,時間是相同的,而明顯車頂?shù)倪@條流動路徑路程更長,所以車頂空氣流速就更快,這就是一般車開得越快越飄的原因。


為了克服這個問題,特別是提升高速過彎時的下壓力,最簡單直接的辦法就是盡量加長車底空氣流動的路徑,使流速增加,同時還需要以物理手段抵消車頂氣流產(chǎn)生的升力。根據(jù)這個思路,車尾的擾流板以及車底的擴散器就應(yīng)運而生了。車尾擾流板通過“倒置飛機翅膀”的原理提供下壓力。而車尾底部加裝擴散器和底盤的平整化,全都是在為底盤空氣流速的增加發(fā)揮作用。擴散器還有一個作用,就是通過改變空氣車尾流速,使下壓力盡可能作用在車身中部,進一步保證賽車前后抓地力的平衡性。

而在這一系列空氣動力學(xué)套件的作用下,一般一臺F1賽車能在200kph前進時產(chǎn)生大于或等于車重的下壓力。所以理論上,F(xiàn)1賽車完全可以以此時速貼在天花板上行駛。

 

現(xiàn)實世界中,下壓力對汽車賽道圈速的影響可謂立竿見影,最好的例子莫過于蘭博基尼huracan performant。與蘭博基尼huracan 610-4相比,它最根本的區(qū)別在于對下壓力的運用。蘭博基尼官方公布的紐北成績,huracan 610-4是7分23秒,huracan performante則巨幅縮短至6分52秒01,足足快了31秒。

其中提升動力、減重、重新調(diào)校的底盤和新輪胎頂多只能讓其紐北圈速提升數(shù)秒,真正讓圈速巨幅提升的是ALA(Aerodinamica Lamborghini Attiva)空氣動力學(xué)系統(tǒng),使performante的過彎速度得以大幅提升。


那么上文吹了這么多空氣下壓力牛逼的地方,是不是有了下壓力車就無敵了呢?空氣下壓力的最大弊端在于,需要車輛的速度達到200km/h或者以上,才會生成。要讓車獲得下壓力給你帶來的抓地力,你必須要有比保齡球還大的膽子,同時還要有能承受這嚇人的橫向G值的身體才行。

所以像huracan performante的ALA這種空氣動力學(xué)系統(tǒng),要是不上賽道,是完全發(fā)揮不出作用的。而且過分地運用空氣下壓力,比如當(dāng)年F1的地面效應(yīng),也會讓比賽變得極其危險。賽事過程中狀況多變,萬一車輛因為遭碰撞損壞或遇到路面顛簸,地面效應(yīng)形成的氣密周界突然失效,下壓力會突然銳減而導(dǎo)致車輛失控,風(fēng)險極高。所以現(xiàn)時FIA也出臺了相關(guān)的規(guī)則,嚴(yán)格限制下地面效應(yīng)的運用。而且即便拋開以上的不利因素,一味地增大車輛空氣動力套件所產(chǎn)生的下壓力,在極高速行駛時,也很有可能因為下壓力過大壓斷懸架。


這是一篇由賽車模擬器體驗從而引發(fā)思考,再而催生出的文章。從游戲中的“實踐”,再到理論層面的分析,都可推導(dǎo)出“賽車與民用車有天壤之別”的結(jié)論。其中最引發(fā)質(zhì)變的決定性因素在于,賽車對空氣下壓力的運用已經(jīng)到了登峰造極的水平。這使F1過彎速度,是僅依靠自身重量抓地的民用車兩倍甚至更多。

相信這是一件超越常人認(rèn)知的事,比如一個高速彎,超跑100多kph過都有可能推出賽道的彎,賽車則必需加速到200kph或以上,以產(chǎn)生足夠的下壓力把車死死摁在彎內(nèi)通過,豈不奇哉?(文/車友號 新車評) 


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