汽車「飄」不「飄」跟哪些因素有關？

12-09

有些點說的太簡單，還有些評論中提到漏掉的點，再稍微更新一下。
好像普遍有種說法，就是「車越重就越穩」。首先這絕對是錯的，但形成這樣的觀點也情有可原。
漢語中「厚重」、「穩重」這些詞，讓人潛意識中就覺得越重越穩。生活中重的東西要花很大力氣才能推動、搬動。坐在比較重的豪華車裡感覺很穩，因為感覺不到路面的顛簸。以上事實好像都在說「車重就穩，車輕就飄」，因此不明真相的群眾就產生了錯誤的印象。
先說什麼是「飄」。有時在跑高速時讓人覺得車飄，這往往是因為達到某一速度車身和方向盤突然開始抖動，雜訊突然變大；有時因為路面不平，人在車裡非常顛；有時因為突然一陣側風，感覺吹得車不能走直線。以上前兩點其實都是人的主觀感受，由震動、雜訊等問題讓人產生一種不安全的心理，但實際上並不意味著車「不穩」，第三點則確實與汽車的行駛穩定性有關。
排除人的主觀感受後，飄應該指的是車子不受控制，轉彎時向外飄，剎車時剎不住，以及容易被風吹跑偏。而具體到點，則是以下幾點（汽車動力學涉及面太廣，難免有遺漏，歡迎補充討論）：
1. 輪胎性能
2. 懸掛設計
3. 空氣動力學性能
4. 重心高度 （剛才忘了，@Taylor James 提醒）
5. 剎車性能

1. 輪胎是車唯一與地面接觸的部件，一切的運動都要經過輪胎傳遞，所以輪胎和各種性能都有那麼點關係，當然也包括「飄」。汽車是由地面給輪胎的摩擦反力驅動的，而這一力的極限由輪胎性能決定。學過基礎物理的知道，摩擦力=摩擦係數*正壓力。這裡的摩擦係數由路面和輪胎性能共同決定，正壓力就是每個輪胎上的載荷。決定輪胎性能的主要因素是胎面寬度和橡膠配方，同時胎壓、輪胎寬厚比、帘布編織方法、花紋也有一定影響。胎面越寬橡膠越軟，輪胎抓地力就越好。對於大家來說，就是買越貴越寬的輪胎就行了。

2. 懸掛設計是對汽車穩定性影響最大的因素，主要是指轉向幾何的設計和輪胎跳動的控制。由於轉彎時內外側輪的轉彎半徑不同，所以汽車的轉向系統中有一個「轉向梯形Ackermann steering geometry」，通過這個梯形，可以讓外側輪轉過更多一點的角度，使內外車輪的轉向中心接近重合（如下圖）。但目前的轉向機都無法保證在所有角度下內外輪轉向中心都重合，並且轉向時車身會在側向加速度下側傾，側傾會導致轉向梯形發生變化，所以現實中幾乎無法設計出完美的轉向結構，只能盡量優化減小前輪的側滑。

轉向側傾時，輪胎外傾角也會發生變化。輪胎外傾角會產生一個額外的力（如下圖），這個力會使車的轉向特性發生改變。一般內外側輪的外傾角變化是不相等的，因此會使轉向更加傾向於轉向過度或轉向不足，並且如果外傾角變化過大抓地力可能嚴重下降。車的轉向特性發生突變或者產生較大的轉向不足、轉向過度，則會讓人覺得「飄」。一般來說，乘用車受制於成本，底盤設計上很難做到出彩，只能算夠用。如果想買相對出彩的車，就搜「小鋼炮」這個關鍵詞吧。

3. 空氣動力學設計在賽車領域是治「飄」的最重要的方法，但乘用車領域僅用它減小阻力。通過外形的空氣動力學設計產生的下壓力Downforce，能極大的提高輪胎上的正壓力，因此摩擦力的極限被大大提高。但產生下壓力的同時總是會附帶產生阻力，所以乘用車幾乎不會向這方面設計，就不細說了。要說穩，勞斯萊斯也沒有最入門的賽車穩。F1的6g側向加速度是什麼概念呢，就是在同一個彎道你開著普通乘用車已經打滑出去，而F1可以用你2～3倍的速度穩穩開過去。
側風穩定性方面，有人會覺得車越重越吹不動，這有一定的道理，但這只是次要方面。我們在分析問題時經常會做一些簡化，比如簡化出「質心」，可以看做所有的重量都集中在這個點上，在這裡我們簡化出一個「風壓中心Aerodynamic center」，風壓中心由汽車外形和風向共同決定，可以看做所有由「風產生的力」都施加在這個點上。好了我們現在有了兩個點，假設這兩個點不重合，那麼風力相對重心就產生了一個力矩。如果是迎面吹來的風，風壓中心在重心的前面或者後面，那麼車就會前仰或者後仰，如下圖。

如果是側面來風，風壓中心有可能在左前左後右前右後各種位置，帶來的影響就是除了前後仰，也會向左或向右轉，這就導致了側風時的不穩定（如下圖）。即使風壓中心與重心重合， @Brandon Lu 的答案中也提到了，依然會有一定的側風不穩定，更何況風壓中心不可能在所有的方向下都與重心重合。可見側風穩定性與很多因素有關，大廠的車經過更細緻的設計，相信性能會更好。

4. 重心高度的大小影響轉彎與剎車時四個輪胎上載荷的轉移量。過彎時載荷向外側車輪轉移，由於隨著輪胎正壓力的增大，輪胎摩擦係數會減小，因此內外側總的側向力會減小，載荷轉移量越大這種情況就越嚴重。這裡可能有點難理解，我稍詳細的說下。
輪胎摩擦係數隨正壓力的增大減小，如下圖。

所以，輪胎提供的側向力雖然隨正壓力增大，但並不是線性增大，如下圖。

所以當發生載荷轉移時，雖然內外側輪胎的總正壓力是不變的，但能提供的總側向力卻由2*PA減小到了P1A1+P2A2=2*BA，如下圖。

所以，載荷轉移量越大，側向力損失越大。而重心高度越高，載荷轉移量越大，這個應該比較好理解吧，就不上圖了。。

5. 剎車性能和之前幾點關聯較小，一般也不容易出問題。剎車熱衰減和前後剎車力分配是最大的兩個因素。制動器制動時產生大量熱量，如果超出工作溫度也剎車力會明顯減弱，更換更好的碟剎套件就能提高熱衰減的問題，但繼續往後看。
前後制動力分配會影響前後輪誰先抱死，在制動時重量會向前輪轉移，車上載人載貨時前後輪上的正壓力也不同，因此也是很難保證在任何工況下都能理想的制動。通過ABS、EBS的輔助，這個影響會小很多，但是在更換剎車套件時一定要注意前後傳力比比例要和原廠一致，否則死得很快。

最後再說下重量的問題。首先車越重過彎的性能肯定是越差的，在第四點的幾張圖中可以看到，假設車重增加10%，那麼側向力增加一定小於10%，因此最大側向加速度是隨著車重增加而減小的。
重的車讓人感覺穩，這主要體現在路面顛簸時車內相比其他車要平穩或者側風穩定性好，重量大是原因之一。但換個角度看，一般什麼樣的車重什麼樣的車輕？在乘用車領域大體看來，高端車重，低端車輕。高端車在輪胎性能、懸掛設計、空氣動力學性能、剎車性能這些方面，我相信都比低端車強，所以高端車的穩，也不能簡簡單單的歸功於重量。你非要拿帕薩特和桑塔納來比穩，那也是有點耍流氓。

不愛裝逼，文筆盡量簡潔易懂，部分專業辭彙鏈接了中文或英文的維基百科，講這些詞太費勁，轉載請註明。

我自己開車時對車子發飄的感覺主要是高速時轉向變得很輕，輕輕一打方向車子就偏出去，此外還有幾次是在高速或者大橋上受到側風的影響，感覺車子一下就有偏離車道的趨勢。

因此我對車子發飄的主要感覺就是車輛高速行駛時對擾動的響應太敏感

那麼問題就來了～為啥捏？（下面進入抄書時間，全部答案來自《車輛動力學基礎》第6章穩態轉向）

-----------------------------------我是不喜歡看公式就跳過去的分割線 --------------------------------------------
車輛轉向是由於輪胎受到側向力的原因。

對於以車速為V向前行駛的車輛，作用於輪胎所有側向力的和等於質量乘以向心加速度，即
$Sigma F_{y} = F_{yf} + F_{yr} = MV^{2}/R$
其中 $F_{yf}$ 、 $F_{yr}$ 分別是作用在前軸和後軸的側向力，M是車輛質量，R是轉向半徑，V是車速。
同樣，對於車輛重心的力矩也應該平衡，即
$F_{yf}b-F_{yr}c = 0$
將這兩個方程放在一起，再考慮前後軸荷 $W_{fs}$ 、 $W_{rs}$ ，前後輪側傾剛度 $C_{af}$ 、 $C_{ar}$
則可以得到軸距L的車輛前輪轉向角
$delta = 57.3frac{L}{R} + (frac{W_{fs}}{C_{af}}-frac{W_{rs}}{C_{ar}})frac{V^{2}}{gR}$

上面的方程式常常簡寫為
$delta = 57.3L/R +Ka_{y}$
K被稱為不足轉向梯度， $a_{y}$ 是側向加速度。

這個方程式對車輛轉向響應特性很重要，描述了車輛轉向角是如何隨轉向半徑R或側向加速度變化的。而 $(frac{W_{fs}}{C_{af}}-frac{W_{rs}}{C_{ar}})$ 這一項確定了所需要的轉向輸入的大小和方向。他包含兩項，每一項都是響應軸荷（前或後）與車軸上輪胎側偏剛度的比值。被稱為不足轉向梯度。

K有三種取值的可能性：
1）中性轉向： $frac{W_{fs}}{C_{af}}=frac{W_{rs}}{C_{ar}} ightarrow K=0 ightarrow a_{f} = a_{r}$
在等半徑下轉向，也就是找塊空地畫圓圈啦，當車速變化時轉向角不要求改變。簡單的說，就是不管開多快，打轉向時的響應都沒啥變化，指哪轉哪，也就是所謂的「線性轉向」。PS：由於同一輛車輪胎的側傾剛度基本上不會有啥大的變化，因此很多車輛會大力宣傳50/50的軸荷比。

2）不足轉向： $frac{W_{fs}}{C_{af}}>frac{W_{rs}}{C_{ar}}<br /> ightarrow K>0<br /> ightarrow a_{f} > a_{r}$
在等半徑下轉向，轉向角須隨車速提高。在不足轉向的情況下，因質心處側向加速度而產生的前輪側向滑動的程度要大於後輪。為了維持轉向半徑不變，須使前輪的側向力達到一定的值，前輪需要轉更大的轉角。開起來的感覺就是速度高了後，轉彎時有點拉不過來，好像要衝出去一樣。現在一般車子都會有些不足轉向的趨勢，以保證高速行駛時打方向盤的響應不那麼敏感。

3）過度轉向： $frac{W_{fs}}{C_{af}}<frac{W_{rs}}{C_{ar}} ightarrow K<0 ightarrow a_{f} < a_{r}$
在等半徑下轉向，轉向角必須隨車速增加而減小。開起來就是甩尾的感覺了。

由此，我們看到，轉向特性取決於前後軸荷與側偏剛度的比值（ $frac{W_{fs}}{C_{af}}$ 和 $frac{W_{rs}}{C_{ar}}$ ），這個也被稱為「側偏柔度」。這個名稱也表明了一個事實，即該比值反映了某一車軸在單位側向力作用下的側偏角。因此，轉向時的側向力實際是作用在質心的達朗貝爾慣性力。他在前後軸荷上的分布與重量的分布成正比。

------------------------------------ 我是跳過公式就跳過去的分割線 --------------------------------------------

貼了這麼多公式終於可以說說飄不飄了，我都快忘了我回答的是啥問題了。

雖然不足轉向梯度是針對車輛轉向情況下推導出來的，但它同樣可以用來反映直線行駛時車輛對擾動的響應。

當前軸柔度大於後軸時（不足轉向），側向擾動使前軸產生較大的側偏，因此車輛沿擾動方向轉向。當前軸柔度小於後軸時（過度轉向），那麼車輛的後部將向外滑動，這樣車輛就向擾動內側方向轉動。。質心的側向加速度則進一步加劇了擾動的作用，增加了轉向響應，並突然產生不穩定。駕駛者就會有一種突然飄向一側的感覺。

雖然輪胎的側偏剛度是推導不足轉向和過多轉向方程的基礎，但是在車輛設計中有許多因素會影響因側向加速度存在所產生的側偏力。任何影響車輪產生側偏力的設計因素都會直接影響方向響應。懸架和轉向系統是產生這些影響的主要來源。因此良好的懸架系統也是很重要的。

至於車子重不重，那真的不重要，重要的是重量怎麼分配，高大上的50對50軸荷配比才是王道啊。

PS： @Faith Gordon提到了操舵力的問題，確實，汽車轉向時，要克服轉向輪相對於主銷軸線的滾動阻力矩，輪胎與地面接觸部分的滑動摩擦力矩，轉向輪的自動回正力矩。其中轉向輪與地面間的滑動摩擦阻力矩與車速有關，當車輛靜止原地轉向時最大，當車輛行駛時要比原地轉向小許多倍，且車速越高，其值越小。所以隨著車速上升，操舵力會下降，損失路感，也會有發飄的感覺。

1、高速直線行駛時，感覺車發飄的主要原因是因為轉向變輕給駕駛員車飄的錯覺。好多車型的EPS（隨速助力轉向）就是為了解決高速行駛時給駕駛員帶來的「輕飄感」。
2、側風或者是被超車時導致車身高速行駛的晃動，是因為汽車的風壓中心相對於車的重心的改變，導致了車身的晃動。這種改變只是個瞬態的表現，跟發飄感關係不大。
3、降低車身確實能減少車高速直線行駛的發飄感，原理和汽車底盤尾部加擴散器是一個道理，都是為了加快車身底部空氣流動，降低汽車氣動升力獲得更多的下壓力。但是硬彈簧和高扁平比的輪胎只是讓你獲得更多的路面對車身的衝擊感，給你一種車一直在和路面交流的錯覺。

所以造成汽車高速行駛發飄感的主要有以下幾個原因：

1、操舵力下降，轉向過度靈敏，轉向虛位大，高速變道車身跟隨性差。
2、車身過高，底盤不平整。
3、車身剛度低，底盤濾震效果差。

1.底盤設計
2.轉向系設計
3.輪胎
4.車外形設計
5.隔音

重量個人不是很贊同，開過一些同樣重量的汽車，騎過一些同樣重量的摩托車，差距很明顯。

底盤的設計影響很大，懸掛這一類，很深。
轉向重的感覺比輕的穩。
輪胎越寬越穩。
外形設計好的下壓力好。
隔音差的，風聲胎噪傳入車內，也會覺得快，飄。

就普通民用車的空氣動力學方面談一點。

由於汽車外表面有比較長的外凸輪廓線，汽車在高速行駛時，車身上下面的氣流速度呈現上大下小。

根據法國物理學家貝爾努依提出的空氣流動速度與壓力成反比的觀點。

汽車上下面氣流壓力上小下大，這種壓力差會導致一種上升力，速度越快，上升力越大。

下圖為普通轎車與貨車的壓力分布圖

可以看到貨車的上下壓差區別不是很大，趨勢不明顯，但是轎車的壓差趨勢較為明顯。當轎車速度達到一定數值時，升力會克服車重將車向上拖起，減少了車輪與地面的附著力，導致車發飄。

對於絕大多數家用車，地盤穩不穩取決於機械抓地力

平時車主嘴裡的「漂」就是汽車的操控性不好的意思，就是汽車對駕駛員操縱指令響應慢的意思。
駕駛員所有操作意圖的實現，都是通過車輪與地面之間的相互作用實現的，剎車是轉向也是。
總的來說，飄與不飄，主要與底盤有關，與懸架、輪胎、剎車有關。

據不少老司機說，有些車跑得越快越不穩，只有滿載才能穩一點，所以就能認為汽車開著飄和車重真的有關係？

***有WiFi的看視頻，沒WiFi的往下劃啦***

視知車學院之前說過，車身輕一點可以提升操控、降低油耗。但老司機會說，車身太輕，跑高速「飄」。

啥叫飄？視知車學院採訪了幾十位老司機，總結下來基本是指車輛穩定性不佳，給人信心不高。

其實，汽車穩不穩，主要看四條輪胎的抓地力。

汽車飛馳時，氣流會從車身四周流過，產生上升力和下壓力，下壓力大意味著抓地力強，而如果上升力大，車對地面的壓力就會減小，抓地力隨之降低。

幾十年前的車技術含量不高，車速越快，車身底下流過的空氣越多，所以老司機們才會感覺飄。

除此之外，同一輛車滿載肯定比空載讓人覺得穩，因為這時懸掛彈簧被大力壓縮，遇上顛簸時變形更小。

同時，車身降低，整車重心跟著下降，所以老司機們會覺得車身越重越穩。

現在的車型一邊被逼著環保，一邊被逼著省油，把車身做輕是解決辦法之一。

但不是一定開起來更飄。

合格的汽車都經過空氣動力學論證。懸掛更穩，風阻更低，有些車型還配有尾翼和擴散器，能夠更快抽出車底空氣，還能增加下壓力。

所以，再輕易說出車身越輕高速越飄的話，不是人云亦云就是趕不上變化的老司機。

車身輕不輕，和你擔心的「飄不飄」關係沒那麼大。不信你看F1，重量不到緊湊級家轎的一半，人家飄嗎？

行駛過程中四個輪胎的負載最大程度保持與靜止時一致，就是不漂

輪胎傾角，束角，輪距，軸距，懸掛彈簧的軟硬，回彈的阻尼，輪胎寬度，花紋設計，輪胎扁平比，懸掛形式，主銷傾角，轉向助力，車架剛性，回彈介質和阻尼介質……

跟牌子有關係。貼上本田豐田的車，下雨下雪，急轉彎，一點都不飄，所以不需要esp。

取決於商標，貼上vw標就穩，貼牛頭標和H表就飄。

空氣動力學設計。和日系歐系無關，和車重關係也微乎其微，優良的空氣動力學能產生的下壓力和車重不是一個級別的。

車子飄不飄跟空氣動力學和下壓力有關。
你唯一能夠直觀感受的飄莫過於速度變快了之後車子飄。
他是這樣飄的：

懂了嗎？
不要說得那麼複雜，
瞧你們說得那麼的專業以至於失去了專業的水準。

試答。前面各位大牛，旁徵博引各種公式各種圖形……嗯，不明覺厲。畢竟大家可能以非專業人士居多，自覺得接地氣的回答還是可以拿出來丟人的(^_^) 飄，從字面上可以理解為在空氣中物體行蹤飄忽不定且相對不可控的意思。用到汽車上一般就指高速直線行駛過程中，受路面不平或者氣流影響，車身不夠沉穩，方向盤會不自主地遊動等，導致駕駛員相對缺乏安全感。飄的環境是空氣中，那麼好，車就是行駛在空氣中，周圍還是高速氣流，所以首先，決定飄不飄的因素就是車重，你別說這是誤區！你敢說一輛800多公斤的QQ3在高速上不飄？！你敢說一輛smart出隧道口遇橫風時不飄？當然你可以說老君威也飄老皇冠也飄，所以因素不止於此。第二，懸掛特性，調校得緊緻的也就是硬邦邦類型的，想飄也比較難。懸掛行程很長調校得特別舒適的，軟棉松垮的，往往就可能飄。第三，方向機特性，這很簡單，指哪打哪的，和有大半圈曠量的，比如齒輪齒條式和循環球式，就是兩個極端。第四，輪距，這個也很重要，不說原理（輪距對離心力的抵消），就看現象，看看那些超跑，GT啥的，輪距如何。第五，重心分布，50比50前後重量比，水平對置引擎啥的，你懂的。第六，開車的人！技術不好，啥好車都會飄！哈哈，不對嗎。

很多人已經答的很專業了，
我插一個點：噪音。

在高速上140感覺很穩的車，
如果你在80左右把窗戶全部打開，
就會心裡發虛。感覺有點飄。。

高速感覺飄是因為很多日本車沒有把高速狀態下的駕駛感作為調教重點。如果你知道日本國內最高限速就100KM/H，就不會奇怪了。非性能車即使調教了也用不上，而且可能還會降低日常的行駛感。德國因為有可以更高速行駛甚至不限速的情況，所以必須有所側重。這種底盤調教策略和所謂的剛性與用料沒什麼關係。

很多日系車底盤公認穩，方向盤速度起來後也比較重，為啥過了110還是飄？車身剛性和用料是主要原因。我猜的，不然沒辦法解釋完美的日系它他媽為啥就是飄

本人學化工的，屬於門外漢，就我兩台車的了解，車子的行駛穩定性（通常所說的漂不漂），因為車型一旦設定，重量外形就是固定的，風阻係數也是固定的，車子的懸掛系統特別是四個輪子的相對位置，對車行駛穩定性就是極大的影響，比如前束，內外傾角等等。圖片是我讓熟悉CAD的兄弟畫的（俺不會CAD），標準的數據是左上角的懸架狀態，所有相關的距離都應該相等。右上和下面的在後輪均出現偏差，導致部分距離不等，這些情況就是我平時和修車或者定位經驗多的師傅交流時，車子出現行駛穩定性問題的可能原因，當然各種傾角和前束也會導致穩定性問題。非專業，寫的有問題請別拍磚，跟帖糾正就好了啊。

和底盤懸掛有關和車重無關，畢竟大多數跑車都比轎車輕的多