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第17章 操控篇:操控性是一款车的生命线(2)

宝马汽车就非常注重操控性,凭借其优异的操控性一直占据着运动轿车的霸主地位。50:50完美的轴荷分配,前置后驱的经典布置,宝马悬挂的经典传奇和宝马对直六发动机的执着奠定了宝马车系的底盘功力。即便是像宝马3系这样一款车内空间并不富余的紧凑级轿车,但是宝马仍然没有放弃前置后驱的传统。

独特的50:50完美轴荷分配和前置后驱的经典布置一直是竞争者追求的目标。宝马为了追求50:50的完美轴荷分配,在某些车上采用长度更长的纵置直六发动机,并将发动机布置在前悬偏后的位置,较量靠近车身中部,试图营造出接近中置结构。为了获得50:50完美的轴荷分配,像宝马3系这样车型的驾驶舱较同类的车型更靠后,而发动机舱更长。宝马3系的布置与本田最大空间利用率的MM理念截然相反,为了最佳的操控性,即便牺牲车内空间,打乱传统布局也在所不惜。

温馨提醒:轴荷分配在汽车定型后就已经确定,一般可在说明书上找到其数值。

转向准确性影响操控和安全

过弯能力即稳定转向的性能。衡量过弯能力的主要指标是能够稳定通过弯道的最高速度,高性能汽车能够以较高车速通过弯到。汽车过弯的不稳定现象主要有:一是“推头”,即前轮打滑,失去转向力直冲弯道外侧,也称作“转向不足”;二是“摔尾”,即后轮打滑,失去抓地力车头指向弯道内侧,甚至原地掉头,严重时会翻车,也称作“转向过度”。

转向准确性是指汽车行驶方向与方向盘转角指向保持一致的状况。高性能的汽车能够严格按照驾驶员打动方向盘状态的指向行驶。

驾驶员通过转动方向盘,将转向指令传递给转向柱、转向万向节、转向传动轴、转向器、转向摇臂、转向拉杆,最终在前轮实现。此间,因设计和工艺的差异,摩擦力、转向角偏差、时机的延迟以及助力的状态都会影响到转向准确性。此外,汽车的加速和制动状况,也会影响转向准确性。

造成转向不足的原因很多,主要有车速过快、路面湿滑或不平以及前轮破裂等。前轮驱动的车辆更容易因用力踩油门而导致转向不足,这是因为猛踩油门时,车辆的重心就会往后移,而导致车辆前方部位向上微仰,前轮附着力减弱,造成转向不足。

一般来说,应付转向不足的情况要先将车速稍微降低,略收油门(视车速而定),但切记千万不要猛踩制动踏板或是认为转向盘没转够而继续转,否则你就会在马路上表演360°转圈。当车速降低后,车身的重量就会比较平均地分配到四个轮子上,重新产生足够的侧向摩擦力,以消除侧滑现象。对于后轮驱动的车辆,其处理方法也是类似前驱车,即降低车速但不要猛踩制动,后再修正转向盘。

转向过度现象与转向不足类似,只是反过来而已。导致转向过度的原因很多,如速度过快,或是转向益操作失误等。如果发生在后轮驱动的车辆上,通常是因为转弯时油门踩得太大或突然松开泊门导致的。一旦油门踩下,后轮的侧向力会突然降低,使车辆前方侧向力增大,而导致转向过度。一般的处理方法是:慢慢松开油门或微踩制动,以降低车速,并尽快修正转向盘,向反方向扭转。在进行转向盘修正时,不要一次修正得太多,可分为几次修正,当车子开始朝原先行驶方式移动时,立即回轮,但也不要回得过猛,以免车辆摆动过大。

如果转向过度发生在前驱车上,通常是因为在转弯时,突然猛踩制动,导致车身重心前移,使前轮侧向摩擦力增大,后轮上扬而减少了其附着力,造成转向过度。

温馨提醒:前驱车应避免转弯时急踩制动,而后驱车应避免转弯时忽然松掉油门,或猛然改变行驶方向。

好的操控性当然需要一个扭力十足且随叫随到的车“芯”

不少经销商反映,越来越多的消费者在选购轿车时,除要求轿车有时尚的外型、舒适的内饰与配置外,还格外注重轿车是否有一颗强劲的“芯”。

但他们同时也提到,多数消费者只会问到发动机的排量、功率,以此来推断动力是否强劲、油耗是否偏低。其实,从专业的角度来说,发动机的性能判断远不止这些。

为何会有越来越多的人关注汽车“芯”呢?

汽车的发动机就好比是汽车的心脏。汽车要想能跑,跑得好,就离不开发动机的强大支持。

汽车的使用条件比较复杂:在市区行驶时,红灯停绿灯行,特别是上下班高峰期间,汽车能保持50公里的时速已经算奇迹了,而此时的发动机历经频频起动、制动、频繁变速,犹如进行50米折返跑时的心脏工作状态,要有强劲的瞬间爆发力;在山区和不良道路上,往往因为路况多变,发动机时而中速运转,时而低速运转,犹如进行障碍赛时的心脏工作状态,既要保持一定的速度,又要保障动力源源不断地输出;在高速公路上,发动机高速运转,犹如进行马拉松比赛的心脏工作状态,既要保证有强劲的动力输出以及输出的持久性,而且还需要保存体力。

那么,如何选择一款好发动机呢?

(好“芯”挑选指南

为了得到较理想的发动机工作状态以及油耗,各知名汽车厂商为之付出了坚持不懈的努力。虽然目前汽车发动机技术已经趋于相当成熟和稳定的状态,但每一份努力都会为更好的驾驶生活带来不断的改善与惊喜,例如,荣膺“‘中国心’2006年度十佳发动机”称号的上海通用君越Ecotec D-VVT 2.4L发动机,就是其中最为杰出的一员,其特有的D-VVT进、排气门双持续可变正时系统,效率比大多采用的进气门单可变正时系统大为提高,具有低转数大扭矩、高转数高功率的优异特性,这款引擎在2400转的低转数区域即可拥有90%的峰值扭矩,大大改进了日常行驶的动力表现,增强了引擎响应性,节省了燃油,与同排量的轿车发动机相比,它的动力更为强劲、燃油更为经济、性能更为持久。

(动力强劲是首选

开车最怕别人评价说是“肉加磨”,除了驾驶技术不够熟练外,发动机的因素也不能忽略,一台好的发动机,足以影响一辆车一半多的整体表现。

不少人都说驾车的最高境界是“车随心动”、“人车合一”,其实就是要求发动机该强劲时就强劲,而车则“动如脱兔,静若处子”。

挑选一款称心如意的发动机,首先要考虑的是发动机是否有充沛的动力输出,是否像一颗年轻的心脏。在城市里行驶,发动机就得表现出很有干劲,运转更平顺,给人带来一种完全松弛的感觉。油门一脚踩下,发动机动力澎湃,感觉就像有强大的后备力量在支持,充分体验驾驶的乐趣。

(耐用长久是关键

在外游玩或者长时间跑高速,就怕轿车发脾气、“趴窝”,平时在市区表现一直不错,可是一走山路或者跑高速,发动机就不带劲,像感冒一样,呼吸不畅、萎靡不振。因此,考验一款发动机的性能是否卓越,除动力瞬间爆发力强外,还必须在长时间、多种路况运转后依旧保持强劲动力的输出。

(燃油经济更重要

无论是从经济角度,还是从环保角度,发动机的燃油经济性能尤为重要。没有谁会愿意自己的轿车百公里油耗动辄高达20L,更不愿意为污染日益严重的城市空气“火上浇油”。

很多消费者都在口传美系车耗油,其实很大程度上是一种误解。油耗表现很大程度上与车辆的性格以及车主的驾驶习惯有关。

(比较显实力

为了让大家更了解各品牌汽车的发动机水平的现状,不妨来比较一下美系、德系、日系发动机各自的特点。

德系发动机最大的特点就是后备功率足。这也跟德国国情有关,德国的高速公路是不限速的,而且高速公路的设计标准非常高,使得很多高性能车都有用武之地。在德国的高速公路上驰骋,低速扭矩就显得不那么重要了,重要的是高转速时的强大功率输出。由于德系发动机的功率输出持续性好,使得在150公里甚至180公里的时速状态下仍有明显的加速感,换了日本车,180~190公里基本上就是极速了,日系发动机在动力够用的情况下往往更注重经济性。不过德系发动机在低速扭矩的输出上有些让人抓狂,可能全世界只有德国人的驾驶是最疯狂的,他们喜欢高转速起步高转速换档,但对于习惯了拥堵的亚洲人,则更偏向于低速扭矩,因为这样在城市驾驶会变得更轻松。

美系发动机往往集中应用了大量当今最前沿发动机技术,追求在动力性、运转平顺性和燃油经济性等综合指标上达到平衡。通用所开发的Ecotec系列发动机就具有美系发动机各方面平衡发展的特点,所以不同国家不同地域的厂家都有着各自的诉求,而这些诉求都是为了致力于满足当地市场的需求。

温馨提醒:人们关心一辆新车,首先最关注和最希望了解到的,往往是它的排量,可见人们对发动机的关注度是最高的,选车往往首先要从发动机选起。选择一款动力强劲、长久耐用又兼顾燃油经济性的发动机往往能起到事半功倍的效果。

独立悬架与非独立悬架的优缺点

汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架作为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车悬架包括弹性元件、减振器和传力装置三部分,这三部分分别起缓冲、减振和力的传递作用。从轿车上来讲,弹性元件多指螺旋弹簧,它只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小、质量小、结构简单、无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器指液力减振器或压缩空气减振器,是为了加速衰减车身的振动,它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件,用来传递纵向力、侧向力及力矩,并保证车轮相对于车架(或车身)有确定的相对运动规律。

汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种。

非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,影响另一侧车轮也做相应的跳动,使整个车身振动或倾斜,汽车的平稳性和舒适性较差,但由于构造较简单,承载力大,目前仍有部分轿车的后悬架采用这种形式。

独立悬架的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及,汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂,承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架,并已成为一种发展趋势。

独立悬架的结构分有烛式、麦弗逊式、连杆式等多种,其中烛式和麦弗逊式形状相似,两者都是将螺旋弹簧与减振器组合在一起,但因结构不同又有重大区别。烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬架形式,形状似烛形而得名。特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化,有利于汽车的操纵性和稳定性。麦弗逊式是铰接式滑柱与下横臂组成的悬架形式,减振器可兼做转向主销,转向节可以绕着它转动。特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化,这点与烛式悬架正好相反。这种悬架构造简单,布置紧凑,前轮定位变化小,具有良好的行驶稳定性。所以,目前轿车使用最多的独立悬架是麦弗逊式悬架。

关于麦弗逊悬架,车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊(Mcpherson)是美国伊利诺斯州人,1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机,并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代,通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车,总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣,目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内,轴距控制在2.74米以内,设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单,占用空间小,而且操纵性很好。后来,麦弗逊跳槽到福特,1950年福特在英国的子公司生产的两款车,是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单、性能优越的缘故,被行家誉为经典的设计。

现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶,车身会发生振动,减振器能迅速衰减车身的振动,利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时,减振器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室,这时孔壁与油液间的摩擦和油液内的分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力,这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能,并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性,将阻尼系数不固定在某一数值上,而是能随轿车运行的状态而变化,使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此,有些轿车的减振器是可调式的,将阻尼分成两级或三级,根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。

为了提高轿车的舒适性,现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低,用通俗的话讲就是很“软”,这样虽然乘坐舒适了,但轿车在转弯时,由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角,直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态,许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆,当车身倾斜时,两侧悬架变形不等,横向稳定杆就会起到类似杠杆作用,使左右两边的弹簧变形接近一致,以减少车身的倾斜和振动,提高轿车行驶的稳定性。

温馨提醒:外表上看似简单的悬架,包含着多种力的合作,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是轿车十分关键的部件之一。

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