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汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

2018-01-30 20:47 来源: 凤凰网

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

汽车在起步时车尾发生下沉可谓是生活中非常常见的现象,但是你知道为什么车尾会下沉吗?可绝不是“重心转移”这么简单哦。天气逐渐转冷,不如借机来踢车帮get一些冷姿势吧。

如果你看了这篇文章之后再去马路上仔细观察一下,你会发现前驱车往往在起步时屁股下沉程度比后驱车更大。或者你回忆一下,刚拿到驾照那会儿有没有忘了松开手刹就把车开上马路过,如果当时你不至于紧张到什么事情都想不起来的话,那么你一定会注意到,拉着手刹起步时车尾下沉幅度会比平时更加明显。

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

正在学牛顿第二定律的高中生都可以轻而易举地解释到,这种现象的发生是因为汽车重心在起步的时候产生反向惯性力(姿势水平更高的大学生会称之为达朗贝尔惯性力),以前轮胎与地面接触点为支点产生一个力矩,压迫后悬架,从而使车尾发生了下沉的现象。这个原理不难理解,所以不少人认为这就是造成车尾下沉的主要原因从而终结了这个问题。

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

左:达朗贝尔 右:牛顿

但实际上,“重心转移”只是造成车尾下沉的原因之一。以前后轴质量比接近50:50的宝马320Li为例说明“重心转移”的效果:轴距L为2810毫米,重心高度h取450毫米,载一人满燃油情况下重量m取1600千克,起步加速度a取2米每秒方(若保持此加速度百公里加速约13秒)。

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

将起步瞬间简化为静态过程进行受力分析,对前轮胎与地面接触点取力矩,并忽略车轮的惯性阻力偶矩。由重心所受反向惯性力产生的力矩为T1=m*a*h=1600*2*0.45=1440牛,后悬架为克服此力矩需要多承担的垂直作用力为△Fr=T1/L=1440/2.81=512.4牛,相当于一个体重50公斤的女生站到了两侧后悬架正中之上。

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

动作有风险,模仿需谨慎

为什么我以320Li举例,当然因为它是后驱的,所以不会牵扯到我们即将讨论的第二个因素。刚刚前文中提到,前驱车往往在起步时屁股下沉程度比后驱车更大,这是因为除去“重心转移”之外,前驱车比后驱车的后悬架多承受了一个由悬架构造引起的作用力。

经常听夏东老师讲底盘的朋友肯定对悬架构造不会感到陌生(如果感到陌生,还不快去补课!)。后悬架类型有许多,但在前驱车型上最常见的还数扭力梁和多连杆这两种形式。无论是扭力梁还是多连杆,我们都能在轴承支架(俗称后羊角)前方找到一根与车体相连于点O的纵向控制臂,车轮连同轮毂连同后羊角可围绕点O做上下运动。

汽车起步时,为什么车屁股会陷下去?

接下来我们分析车轮与地面之间的纵向受力情况。前驱车嘛,前轮是驱动轮,轮胎受到地面的作用力向前(驱动力);后轮是从动轮,轮胎受到的地面作用力向后(阻力)。既然后轮受到向后的作用力,而且簧下质量还会产生一个加速阻力,那么肯定就会产生两个围绕O点旋转的力矩,为了抵消这两个力矩,后悬架不得已被压缩。

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