發動機
自然吸氣與增壓

自然吸氣,是通過大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式。氣缸活塞在向下運動時,吸入空氣,從而使燃料可以在氣缸中燃燒。常見的渦輪增壓則是一種利用內燃機運作所產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術。如果從結構來看,渦輪增壓和自吸的區別就是多了一個空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量,從而讓渦輪增壓發動機在氣缸體積相同的情況下可以將更多空氣吸入氣缸並支撐更多燃料的燃燒,從而提高功率。原理類似的還有機械增壓,不同的是它通過發動機曲軸直接驅動空氣壓縮機。

自然吸氣發動機,隨着轉速的增加,功率和扭矩會以一個較為平穩的趨勢隨之增加。機械增壓與之類似,因為只要曲軸在運動,空氣壓縮機便會給發動機提供壓縮空氣。但是渦輪增壓由於低轉速時,廢氣無法提供足夠的能量驅動空氣壓縮機,所以低轉速時渦輪增壓發動機表現不佳,需要維持一定的轉速才能提供強大的扭矩和功率。特別是在加速減速頻繁的越野及拉力賽中,需要特別注意換擋以保證發動機的轉速。相較渦輪增壓,機械增壓在高轉速下反而會成為發動機的負擔,因為機械結構難以適應極高的轉速。

零件改裝

比較重要的有凸輪軸和渦輪。凸輪軸可以提高極限轉速,使發動機在高轉速時可以提供更多動力,換擋更為順暢。渦輪純粹增加馬力,馬力不足時改裝。

發動機馬力除非太差,否則改裝基本都是湊分用

離合器與變速箱
離合器

離合器影響換擋速度。對於換擋頻繁,不停加速減速的拉力賽以及越野賽,加快換擋速度會提升加速及減速性能。

變速箱

變速箱通過調節變速齒輪的齒比,可以將發動機曲軸輸出的動力以不同的扭矩和轉速組合輸出到驅動輪。一般僅需調整最終傳動比,使車輛的加速性能和極速達到所需的平衡。若各檔位齒比不均勻則需分別調節。最終效果應達到加速時,每升一檔,發動機轉速下降基本相同,以達到最佳的扭矩輸出和最平順的加速。對於拉力賽,如果最高速度不大,則可以將檔位減少,以盡量減少升檔降檔所帶來的時間損失。

傳動系統改裝也是湊分用~

車體
防滾架

增加車體強度,對於隨時起飛的越野和拉力賽有幫助,可以提升車輛落地時的穩定性。但是增加車重,公路車不加裝。

車體減重

重量減輕後可以極大的提高操控。車體減輕後,慣性減小,加速的速度和剎車的速度都會加快。對於彎道而言,向心力F=mv^2/r,即速度v的平方等於Fr/m,即彎道半徑越大,極限速度越大;向心力越大,極限速度越大;質量越小,極限速度越大。而水平路面的情況下向心力的來源即為摩擦力。眾所周知摩擦力f與摩擦系數k和正壓力P成正比,摩擦系數不變時,壓力越大則摩擦力越大。即f=kP。車輛的下壓力主要兩個來源,即車所受重力mg與空氣動力帶來的下壓力A。此時f=k(mg+A)。代入公式,則v^2=kgr+kA/m。當不考慮高速時空氣下壓力A時,質量對彎道極限速度沒有影響。但真實情況下,質量越輕則彎道性能越好。

總有人說車重不影響轉向性能,這裏辟謠一下

空氣動力套件

主要的空氣動力套件為前唇和尾翼,它們可以在高速情況下提供額外的下壓力以增大摩擦力,從而提升彎道性能以及穩定性。以機翼為例,其升力一般正比於速度的平方。類似的,在低速下,空氣動力套件基本不會發揮作用,速度提高後空氣流速增大才會開始工作。所以對於低速彎道,以及越野和拉力賽,空氣動力套件反而增大車重,影響性能發揮。對於高速公路彎道則可有很大的提升。前唇下壓力增大會增加前輪摩擦力,提高轉向的側向推動力。而尾翼提高後輪下壓力,可以增加輪胎與地面的傳動效率,以及防止車輛高速轉彎時轉向過度發生甩尾。(轉向過度,後輪打滑稱為甩尾;轉向不足,前輪打滑稱為推頭)但過度增加下壓力會使車輛行駛時輪胎的轉動摩擦增大,阻力增大,會降低車輛的極限速度和增加油耗以及輪胎損耗。

輪胎與懸架
輪胎

輪胎胎壓越高,則剛性越大,輪轂與地面的連接越緊密,胎壓高的話,轉向及加速都會響應迅速。但是最大摩擦力會減小,輪胎容易打滑。減小胎壓則會使輪胎與地面接觸面積增大,輪胎變軟,響應性變差但是摩擦力增大。一般拉力賽賽車胎壓低於公路賽車。類似的,加大輪轂直徑,輪胎胎壁變薄,效果與增大胎壓類似。

輪胎定位

輪距,即為前側/後側兩個輪胎的間距寬窄。而軸距為前後輪軸的間距。較寬的輪距可以提高側傾時的穩定性,如急轉彎,但是增加輪距寬度時,同比例的相當於軸距減小了,車輛在俯仰,即前傾後傾,重心前後移動時的穩定性會變差。軸距一般不可更改,長軸距的車輛直線穩定性較好,而短軸距車輛彎道更靈活,穩定性更好。

主銷後傾角,是轉向軸的角度。就像自行車前輪,轉向時旋轉軸與地面呈一定的角度。當主銷後傾角為0時,轉向軸垂直於地面。將輪胎簡化為一個圓形平面的話,此時輪胎平面與地面平面的相交線,即滾動摩擦力的方向上的直線,與轉向軸的轉動是完全一致的。轉向軸轉動多少度,輪胎滾動方向便變化多少度。且此時車輛垂直方向上的壓力不影響輪胎的轉向。假設極限情況,傾角90度,即轉向軸平行於地面時,可以想像此時無論轉向軸如何轉動,輪胎平面與地面平面的交線都是水平向前,不產生轉向,且轉向軸高度會變低。所以傾角越大,轉向靈敏度越低。

極限競速地平線4-調校原理總結 發動機、輪胎及傳動系統調教 37

當汽車直線行駛時,若轉向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(例如向右偏轉如圖中箭頭所示),將使汽車行駛方向向右偏離。這時,由於汽車本身離心力的作用,在車輪與路面接觸點b處,路面對車輪作用着這個側向反作用力Fy。反力Fy對車輪形成繞主銷軸線作用的力矩FyL,其方向正好與車輪偏轉方向相反。在此力矩作用下,將使車輪回到原來中間的位置分享,從而保證汽車穩定直線行駛,故此力矩稱為穩定力矩。有助於車輛在顛簸路面的穩定。

束角是指的我們從車輛正上方看車子的時候,輪胎與車輛中軸線形成的夾角。

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如果設置Toe out(外八字),則入彎轉向靈敏;設置過大角度的Toe out則有轉向過度的傾向;設置為Toe in (內八字),則轉向會比較遲緩;設置過大的Toe in,車輛則偏轉向不足。

極限競速地平線4-調校原理總結 發動機、輪胎及傳動系統調教 41

阿克曼角是為了使車輛在轉彎的時候不發生側滑而設計的,在設計轉向機構的時候,將內側輪(相對彎心)轉彎的角度略大於外側輪,使兩個車輪的角度一大一小,形成一個夾角,這樣就形成了阿克曼角。這樣的設計可以讓車輛在快速過彎的時候轉向輪保持滾動方向與實際位移方向一致,維持更加穩定的抓地力。所以外八字的輪胎束角轉向穩定而直線行駛不穩定。對於車輛後輪,大多數賽道設定為內八 。因為當車輛轉彎時車身重量都會壓在車輛外側輪胎上,如果這時候是外八設定,那麼車輪會指向車輛外側,會把車尾向外拉,就會偏向漂移甩尾的特性,增加了不穩定性。

輪胎傾角

是從車子正前方看的時候,車輪與地面垂線之間形成的夾角。

車子在過彎的時候,車身會向外側傾斜,這時候我們車輪也會向外側傾斜。假設我們的車輛四輪外傾角都為0 ,那麼在彎道中,我們外側吃力輪胎,因為傾斜原因,會只有外側與地面接觸,從而減少了與地面接觸面積,減少了抓地力。那麼我們把外傾角設定為負數時,在彎道中車輛外側吃力輪子與我們的地面入手而會最大面積的接觸,從而入手更好的彎道抓地力。

調整傾角時,可以依靠胎溫判斷。持續轉向時當外側輪胎的內側外側胎溫基本一致時,此時輪胎與地面的接觸最為完全,接觸面積最大,抓地性能最好。

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彈簧及阻尼

輪距調校相當於提升了車子整體幾何的平衡,在車子抓地和載荷上整體上來提升操控。車輪姿態調校相當於提升了抓地軌跡上的操控。懸掛調校則會提升四個輪胎上的載荷轉移的操控性。

載荷轉移即重心和重量轉移,就像物理上的慣性一樣,車子在剎車時車會因為自身的重量向前傾斜,大部分載荷施加在前輪,這就是載荷的轉移。而在加速時,載荷集中在後輪;轉向時則是前外側和後外側(前外側的輪子要比後外側承受的載荷更大些)。因為路面不平和懸掛的作用,有載荷轉移,這使得四個車輪的抓地不斷在變化。f1使用低重心輕量化車身以及讓重量分佈更得當的中置引擎,就是為了盡量減小載荷轉移。而懸掛的作用是讓載荷轉移不那麼劇烈,不過度靈敏。

所以越軟的懸掛屬性,載荷轉移越平衡,在開車的時候能夠很精準的控制車子的載荷轉移,入手最大四輪抓地力。但相對的,過軟的懸掛也會讓車子側傾過大,喪失操控的靈敏性、循跡性。而越硬的懸掛屬性,能夠給車子精準靈敏的操控和循跡,但讓載荷轉移也變得更劇烈,降低了容錯率、極限抓地力以及對道路的適應性。

彈簧是懸掛的基本,它會隨着壓縮產生一個反彈的力,壓縮的長度越長,反彈的力越大。所以車子會把彈簧壓到一定的程度,彈簧的彈力逐漸增加,直到和車給它的壓力相等,保持住某個高度,撐起車身。而越把彈簧壓的越扁,它給的彈力也會越多。

阻尼是一個約束控制彈簧的部件,它和彈簧不同,它安在彈簧的旁邊,只會持續給彈簧壓縮或者回彈的阻力,讓彈簧壓縮時更平緩,並且在回彈時不那麼劇烈,不至於讓車跳來跳去。彈簧和阻尼的合作令車子載荷轉移時前後輪胎的重量都得到了很好的分擔,比如當車加速時,後輪壓縮,載荷被緩慢地轉移到後輪,但前輪並不是直接翹起,而是隨着後輪彈簧緩慢壓縮而緩慢伸長,幫助車子向後進行載荷轉移,前輪抓地力沒有快速喪失。具體到減速入彎的情況時,假設後輪回彈阻尼較高,剎車時載荷向前輪轉移,後輪壓力減小彈簧拉長,而由於回彈阻尼的存在使得彈簧不能迅速的拉長,輪胎便會離開地面,後輪喪失抓地力而導致甩尾;同理,此時調小前懸掛的壓縮阻尼,前懸掛便會迅速壓縮,車頭下沉變快,車尾抬高也會變快,也會減小後輪抓地力造成甩尾。

防傾杆的作用是拴緊兩側懸掛。它會抑制兩側懸掛向不同方向的運動,譬如轉彎時內側懸掛拉長,外側懸掛被壓縮,防傾杆便會拉緊車身,防止車身側傾幅度過大。

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防傾杆可調節軟硬程度。防傾杆越硬,懸掛與車身連接越強,但是在急轉彎時可能會使內側車輪離地,內外側的總抓地力變小。而較軟的防傾杆則會使車身側傾而輪胎保持抓地,極限情況便是內側外側輪胎在轉彎時完全不發生載荷轉移,依然都保持相同的對地面的壓力。所以前後懸掛防傾杆可以分別調節前後的內外側輪胎的抓地力以達到調整前側和後側的總抓地力的效果,從而調節轉向過度與轉向不足。

總結來說,車子在有緊湊彎道的時候需要犧牲一些載荷轉移來保持靈活性。一方面是輪胎定位上的調整,一方面是防傾杆和懸掛回彈。這些參數各自有各自的分工:

束角影響轉向時的軌跡和持續影響前輪和後輪的姿態;回彈影響最初的載荷轉移,防傾杆影響彎道中內側和外側抓地力的平衡。另外更硬的彈簧和壓縮阻尼也能讓從直線到彎道的載荷轉移過程更加靈活;

抓地的細節由輪胎和傾角組成。輪胎越寬在彎道提升的同時降低循跡性,胎壓會讓打滑的過程變得絲滑(軟)或者乾脆(硬);傾角則是掌管了最佳的抓地區間,需要去觀察車輪和賽道的貼合狀態;阿克曼角和主銷後傾角則是會影響車輪轉向時的表現。阿克曼角影響內測輪的走向,主銷後傾角影響轉向輪的支撐。

輪距會全程影響整車的姿態,包括載荷轉移,輪子的走向以及整車的車體動作。

總而言之,調校一定要全面的觀察所有部件的運動,通過各個部分的配合使車身姿態愈加協調,讓車去配合賽道和車手,通過層次分明的運動變化最終達到完美的動態平衡。

傳動系統
限滑差速器

轉彎時,內外側輪胎存在轉速差。由於重量轉移的關系,內側輪胎下壓力小,外側下壓力大,即抓地力外側大於內側,輪胎轉動的阻力上外側也大於內側。當傳動軸在輸出動力時,倘若動力過大,內側輪首先打滑,失去抓地力,而打滑的同時其阻力進一步減小,傳動軸便會將全部動力輸出至打滑的輪胎,使真正抓地的外側輪胎失去動力。整體上看,車子外側輪胎驅動力減小即會導致推動轉向的力不足,發生轉向不足。所以需要加入限滑差速器。結構上來說是在差速器中加入了幾片摩擦片,使左右輪軸可以以一定的程度相連接。限滑差速器的鎖止率越高,則內外側輪胎相連越緊密,達到100%時,則相當於沒有差速器,內外輪胎轉速相同,此時轉向過度打滑嚴重。限滑差速器分為加速差速器和減速差速器。前者控制踩油門加速時的內外側輪胎鎖止程度,後者控制松油門引擎剎車時內外側輪胎的鎖止程度。減速差速器原理相似,減速時內側外側輪胎受到的剎車油壓即剎車的阻力是相同的,而外側輪胎受到的地面摩擦力更大。假設鎖止率為100%,外側輪胎與地面壓力較大,不發生滑動,而其行程大於內側輪胎實際行程,內側輪胎若與外側輪胎完全鎖止,則內側輪胎轉動行程大於實際行程而發生滑動,失去抓地力。車輛整體在入彎減速時主要的轉彎力矩來源於內側輪胎的剎車摩擦力(可以想像只有左側輪胎剎車,則車輛會向左轉向),所以鎖止率越高則偏向轉向不足。

驅動輪

首先按照驅動輪的位置分享,分為前驅 FWD (Front-Wheel Drive)、後驅 RWD(Rear-Wheel Drive)以及四驅 4WD(Four-Wheel Drive)或稱AWD(All-Wheel Drive)。

FWD的特點是安裝在前部的發動機將動力直接傳輸到前輪,提高了牽引效率,60%~70%的重量集中在轎車前部,提供了更好的穩定性,但前輪要承受75%的制動,而且在急加速時車身重心後移,就會造成加速延遲,在操控上也存在着轉向不足的現象。由於驅動軸中心與車輛重心距離過近,難以提供足夠的轉向力矩。

RWD的特點是轉向靈敏,但是轉向過度後輪打滑時難以維持穩定姿態,因為前輪不提供動力。且大馬力後驅車啟動時非常容易後輪打滑。起步性能不佳,需要額外添加牽引力控制系統防止牽引力過大。但是由於結構簡單傳動效率高,極速更高。

AWD操控性最好,而且由於牽引力分配較為平均,所有牽引力都可以完全的傳遞給地面。且轉彎時由於前輪也有驅動力,轉向穩定性更好。AWD車型配有中央差速器,可以獨立的調節前後輪的動力分配,後輪分配的動力越多,則更偏向RWD,會增大轉向過度。

關於引擎的位置分享,其實不如直接看前後重量比,前後重量比越均衡的車,操控性越好

直觀的看一下輪胎下壓力,以大眾idr為例

這個是停車狀態的輪胎受壓,綠圈圈大小代表下壓力大小

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接下來分別是50km/h、110km/h和230km/h的輪胎狀態,可以明顯地看出110km/h時綠圈開始略微變大,下壓力變大,而速度較低時下壓力並未顯著增大,只有高速時才有強大的下壓力

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加一句,輪胎胎壓和胎壁厚度這裏可以用鞋子來理解,就像足球鞋和籃球鞋,足球鞋鞋底很硬,但是跑起來非常帶感,特別是在比較硬的操場塑膠跑道上,感覺抓地猛的一批,而籃球鞋帶氣墊的,彈跳很舒服但跑起來感覺蹦蹦跳跳的,就不是那麼猛

剎車

開了abs的情況下基本不用大改,調教界面旁邊的簡介文字說的很明白了,因為入彎前剎車動作很簡單,只涉及前後輪的載荷分配,以及由此帶來的抓地力改變。鍵盤玩家調小一些油壓,而可以線性控制的手柄玩家可適當增大。如果關閉abs那需要按個人手感來看啦。

所謂的轉向不足和轉向過度,我個人認為要分清是姿態問題還是失控問題。如果是姿態問題的話那車子還是處在一個可控狀態,因為轉向系統會隨速度變化自動調整前輪的方向,也就是說,轉向不足的時候即使打死方向也不會說前輪失去抓地力,車子直直向前沖,而未失控狀態時轉向過度也不會直接甩尾失控,而是轉向過於靈敏,往彎心沖,而如果加大速度來讓轉彎半徑變大又可能側向失去抓地力,這時才是失控的甩尾。

綜上,調教可以調整的更多是車身姿態問題,讓我們在過彎時最大車速剛好與最大轉向能力相匹配。而控制力最多是靠調整輪胎傾角和懸掛高度來實現。最簡單的就是側向g力,這個實實在在的影響着彎心最大速度,而調整它更多靠輪胎胎面以及車身減重這種改裝的方式來增強,調教只是起到錦上添花的作用。

失控與否還有一個重要的因素就是設置裏面的各種輔助,除非技巧非常到位,對車子的特點理解很深,否則建議最好還是打開abs,後驅的車子打開牽引力控制,有了這些真的不一樣

舉個例子,財富島有一個沙灘車越野賽。沙灘車一個個改裝完基本重量700-900kg不等,甚至還有600多的,這重量在越野賽里輕輕碰到障礙物就很容易失控,那個地圖還是夜間的雨天,地面無比濕滑,這時候除非運氣好一點石牆都不撞,否則真的非常難跑,打開穩定控制系統那一切都不一樣了,沙灘大腳車甩尾後很容易就能救回來

這裏也可以看出對越野賽和線上賽,不是車越輕越好,特別線上毒瘤,輕輕一撞把你撞出檢查點那這局就廢了,車適當沉一些,對於這兩種比賽還是有優點的

一般來說,線上拉力吃加速,越野車型對了吃的也是速度。重量不論哪個級別影響其實都不大,因為按正常人的改法一線車重量出來都差不多,除了個別輕量級小車和超重級1.4噸奧迪