如今豪華品牌的車型後驅車占了很大比例,所以當北方遇到冰雪天氣的時候,我們時常可以見到帶着藍天白雲或者三叉星标志的豪車在雪地上苦苦掙脫,尤其是上坡路的時候,讓人頗為捏了一把汗,為什麼後驅車尤其是轎車冰雪天氣容易起步打滑呢?我們還是從最簡單的摩擦力說起吧。
關于摩擦力的物理定律——驅動軸配重偏小導緻驅動力不足
摩擦力對于汽車來說,既是阻力也是動力,驅動依靠摩擦力,刹車也要靠摩擦力。而汽車上的驅動元件,包括各種齒輪、軸承乃至車輪,上面的摩擦力又可以分為靜摩擦力、滑動摩擦力與滾動摩擦力,在同樣的摩擦面(看做恒定摩擦系數)和壓力下,靜摩擦力是最大的,滾動摩擦力最小。而靜摩擦力同時取決于兩個摩擦面之間的壓力與摩擦系數。
考慮到一般前後車輪接觸的路面狀況大體相同,同時除開少數大馬力車型外,多數後驅轎車的前後輪類型花紋乃至規格也是相同的,我們認為前後輪與地面的摩擦系數相同。那麼車輪與地面之間的壓力又和什麼相關呢?這裡就要說到汽車的前後車軸配重了,對于普通後驅轎車來說,大部分的配重比力求接近50:50,個别超跑如法拉利458為42:58,而大部分的前驅轎車則在60:40左右(滿載之後往往能接近50:50)的水平。
點擊圖片閱讀前後配比是神馬東西:
這個時候就不難推斷了,對于一輛後驅轎車,在乘坐一人,近似空載的情況下,阻止車輛前進的主要是前後車輪的輪胎滾動阻力以及車輪與軸承座之間的摩擦力(以下統稱為車輪滾動阻力),而後車輪摩擦力的反作用力為車輛提供前進的動力。當車輛啟動時,後輪接通動力,往往由于地面附着力不佳開始滑動,隻有滑動摩擦,而前輪與軸承座之間依然保持着最大的靜摩擦力,所以後輪提供的動力要克服前輪的滾動阻力更為困難,起步也就比較難了。
在平時附着力良好的情況下,驅動輪的摩擦力更大,前輪很容易被推動開始滾動,滾動摩擦力比滑動摩擦力小不少,所以也就不存在起步困難的問題了。
在上坡路段上,由于還有重力的分力分别作用于前後車輪,同時摩擦力由于垂直于路面的壓力降低而減小,因此通過摩擦力不那麼大的後輪推動整輛汽車更為困難,這也就是那些後驅轎車往往在雪後的地庫出口遭遇窘境的最直接原因——完全是軸重分配和摩擦力在作怪。對于有些力圖接近轉向不足的後驅車,比如斯巴魯BRZ,前後軸的比重達到53:47,要想雪地坡道起步就更加困難了。
而對于前驅車來說,尤其是轎車,驅動軸具備更大的重力下壓力(以筆者此前擁有的一台A00級車型來說,空載的前後軸比重達到了誇張的2:1,冰雪起步毫無壓力),這樣驅動力也更大一些,有利于在附着力不佳的冰雪路面上起步。當然,遇到陡坡路段,可能四驅也未必奏效,那是突破了物理極限的原因,不在讨論之列。
要想解決後驅車冬季起步的問題怎麼辦?
I、平穩起步很關鍵
在冰雪路面上無論是前驅車還是後驅車,起步都要更為平穩,“欲速則不達”在這個時候體現的非常明顯,因為如果緩慢起步,就可以利用更大的靜摩擦力而非滑動摩擦力(這對于我們常規的車輛加速測試也同樣适用,不是大油門就解決一切問題了),車輛也就更容易起步了。
II、雪地胎能不能拯救後驅車?
所謂大家常說的雪地胎實際上更标準的稱謂應當是冬季輪胎,它的輪胎花紋和配方與普通的四季胎都不太一樣,花紋更細,在寒冷的冬季也更軟,具備更佳的抓地力。雪地胎與冰雪路面的摩擦系數更大,這樣在同樣的壓力下摩擦力也更大,驅動輪能提供更大的摩擦力,推動車輛前進,這樣也更容易起步。另外,雪地胎還有助于縮短刹車距離和提供更好的側向抓地力,有利于提升行車的主動安全性。
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