轉向響應和輪胎特性
前言
如果拿現在市面上的跑車和60年代的跑車進行對比，造型上的演化暫且不討論，就輪胎尺寸的變化，最明顯的一個特徵，就是輪胎越來越薄。專業術語來說，就是扁平率（高寬比）越來越小。
低扁平率的輪胎擁有更好的側向支撐，這一點毋庸置疑。但低扁平意味著低舒適，這可能也是早期的性能車還沒有一邊倒的向追求性能而妥協了舒適性。
但如果我們再仔細觀察，就會發現，似乎除過變化，還有不變的。對於輪胎方面的特徵，有一個卻是一直保持著，那就輪胎寬度。無論是早期的Countach.還是近代的Anvendator都擁有巨寬的輪胎。
很多人云亦云的文章中，總是這樣解釋，寬胎擁有更好的抓地力。啥是個抓地力？從摩擦力公式 F=UXN 看，摩擦力跟它接觸的面積沒任何關係。當然，不可否認，接觸面積可能會影響到摩擦係數，但絕對不是正比關係。否則，我們都可以這樣穿鞋……
今天的內容我們就來聊一聊我什麼這些性能車都喜歡用寬胎。
關於輪胎的動力學的討論，實際上已經有兩期的內容涉及到了，有興趣者可點擊查看。
驅動模式與彎道速度Dirving mode and corning speed漂移的祕密---底盤專業問題30這兩期主要討論的是輪胎從非穩態（出現側滑）之後的力學特性，而今天的內容則更多的在穩態區域(沒有側滑)內的力學特性，也就是關注到了輪胎的變形特性。
我們必須先複習一個概念名詞---輪胎側偏角當汽車進入彎道時，輪胎相對於地面轉動。由於充氣輪胎的彈性，橡膠與路面之間的摩擦地點胎面會抵抗轉向作用，接地面上會變形，會產生一個遲於車輪轉向角的真實轉向角，而車輪本身的轉向角和接地面的真實轉向角之間的差值，行業上稱之為側偏角。
關於側偏角與車輛的穩態特性，一直存在這樣一個邏輯。
從圖上可以看出，前輪側偏角的存在，會讓車輛的轉彎半徑變大，或者說轉向響應變差。所以如果追求操控性能，則希望側偏角越小越好，低扁平的輪胎恰好擁有這個特性！而這也解釋了跑車都愛低扁平的胎了。
但扁平率也不能無限制的降低，就如魚與熊掌不可兼得。如果無限制的降低扁平率，其緩衝功能將完全失去，那還不如搞個實心的木頭軲轆算了。當初發明輪胎的主要目的就是改善車輛的垂向顛簸而採用了氣壓輪胎，歷史不能開倒車啊! 所以這條路行不通。
工程師們就在輪胎寬度上懂了心思。如果我們對比兩個胎高相同，而寬度不同的輪胎，在相同側向力的作用下的變形特性，如下圖所示。對於輪胎來說，影響側向剛度的主要因素是胎側壁的膠料，以及簾布（圖中紅色區域），如果高度相同的輪胎，輪胎的側向剛度基本相同，也就是在相同側向力的作用下，綠色接地面的側向位移可認為相同。
現在我們來到輪胎正上方，對於相同輪胎接地面上相同的側向位移量，在窄胎和寬胎上引起的側偏角確實天然之別。
接地點相同的側向位移量，在窄胎上將會引起更大的側偏角….
所以在不損失車輛垂向舒適性的前提下，為了進一步較小側偏角影響的因素只能就是拚命的加寬輪胎….所以我們看到的各類性能車，輪胎都寬到誇張。由於前輪有轉向的功能，加寬輪胎受到一定限制，而後輪那真是能有多寬有多寬。
但實物總有侷限，一味的增加輪胎寬度也帶來很多麻煩，佈置上的挑戰，滾動阻力的增加，輪胎噪音的困擾。隨著電子技術的發展，現在一種更主動的方案正被廣泛的採用，那就是後主動轉向，側偏角引起響應遲緩，我用主動轉向來給你補償….
關於主動轉向，感興趣者，可點擊鏈接，查看更多內容。
全輪轉向All wheel steering作者：寒星1999
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