为啥说“前驱比后驱更稳”?背后的物理原理是什么?_

时间:2020-09-29        

由于不稳定的情况多半都伴随着汽车的转向运动而出现,纯粹理想状态下的走直线,一般都不会有什么问题。因此下面我们主要关注转向过程。汽车转向运动可以看作是两种运动的叠加:一种是把车辆看作一个质点,这个质点绕着转向中心做圆周运动,如果把转向中心想象为太阳,汽车想象为地球,那么这个运动可以叫做“公转”;另一个是车身在原地绕着自身的质心的旋转运动,我们可以类比为“自转”。

汽车的转弯也是一样的道理,只是提供向心力的是地面给轮胎的摩擦力,由于这个力基本上是垂直于车辆纵轴的,因此我们把它叫做侧向力!侧向力是由轮胎有的侧偏现象产生的,具体牵扯到轮胎的动力学特性,咱们以后有机会再聊,这里就不展开了。四个轮胎都会侧偏,也就都会产生侧向力,它们共同提供了车辆圆周运动的向心力!

首先要明确什么叫更“稳”!这个问题最初是来自这么一个场景,就是雨雪天气,路面由于积水或者结冰造成了附着系数(通俗的理解就是摩擦系数)很低,这个时候,大家普遍反映,后驱车更容易发生甩尾等失控现象,前驱车则会好不少。因此,这里的稳,就是指在低附着系数的路面上,车辆能够保持操控性的能力。谁更不容易发生甩尾这类危险工况,谁就更稳一些。汽车的转向运动

接下来是受力分析,赛马论坛金牌六尾,我们都知道圆周运动是需要向心力的,我们扔链球的时候,铁链提供了圆周运动的向心力。

“公转”时的受力平衡图:四个轮胎侧向力共同提供圆周运动的向心力,与离心力保持平衡

一辆车做正常的定速定圆回转运动时,那它绕着圆心所做的“公转”的角度,时刻都与它的“自转”角度是相等的,用术语说就是,公转角速度和自转角速度相等!这样才能保证车辆行驶方向的右侧始终指向着转向中心!稳定的转向运动

关于汽车前驱、后驱之争由来已久,这个本来只是不同的两种驱动布局方式,但却引发了全方位的论战,什么后驱更运动、更高级(当然也更贵),前驱起步不如后驱快,后驱才能漂移等等各类话题,反正是你能想到的,大家已经都吵过了。今天呢,我只选择其中一个话题,有人说前驱比后驱更稳,我们来聊一聊它背后的科学原理,希望通过这篇文章,能让你举一反三,在眼花缭乱的前、后驱之争中保持一份自己的清醒看法。稳的概念

向心力的场景