賽車漂移出彎真的比正常出彎速度快嗎?
2017年5月,看不懂可以只看方框內容
文章前述兩個原理
原理1 後驅車在路滑時摩擦力不足,利用漂移把車重更多壓到後輪,能提供更大摩擦力*
原理2 所有車在調頭需要轉彎半徑,漂移無視轉彎半徑轉任意大小的彎
文章後述一個計算
計算顯示,前輪阻力大(地軟易陷),後輪摩擦小(地滑),是後驅漂移的兩個前提條件
路況越接近陷入雪地或泥地開不走的後驅車,漂移的作用越明顯,反之則不適合漂移
*例子,摩擦係數μ,車重1,阻力0.2μ
1 為保證車前進,後輪要使用摩擦力提供動力 後輪動力=阻力
2 為保證車不轉圈,前後轉向力要平衡 後輪轉向力=前輪轉向力
3 總摩擦力受限於車重 後輪動力+後輪轉向力+前輪轉向力=1μ
把1,2代入3,得 前輪轉向力=0.4μ 後輪動力+後輪轉向力=0.6μ
而平時前後輪最大摩擦力同為0.5μ
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我來提供一個全面的答案。提示,這肯定是全網最好的答案,沒有之一。2016年10月
滑動摩擦力會小於靜摩擦力是一個大家都知道的常識,就這一點,在我們認知中,抓地必然是快過漂移的,似乎沒有任何疑問。
但這個啊,得問賽車手,車手都選擇抓地的彎當然是抓地快,都選擇漂移的彎當然是漂移快。
在拉力賽中,無論柏油路面還是沙土路面,漂移都司空見慣。似乎與摩擦力原理相違背?
是難以置信,但汽車不是一個質點,不能使用單一的摩擦力去理解。
漂移不只是表演。漂移比抓地快,這個可以有。
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以下是物理解釋。
其中有些東西看起來比較難理解,但請相信都是中學的基礎知識,而且基本都是跟賽車相關的,就算漂移用不到,也可以加深對車的理解。
簡要提綱
1.摩擦力重新分配 前後輪工作並不一樣——大彎漂移的原因
a.驅動輪摩擦力特點
b.軸荷轉移
c.分層路面使得摩擦力改變不大
d.控制角加速度
2.車輪角度的機械極限 突破轉向極限——小彎漂移的原因
a.側偏力形成的阻力與轉彎角度
b.過彎角速度相同,半徑減小對抓地力的要求減小
c.「增加」賽道寬度與彎道大小的錯覺
不漂移的原因
重新分配無法彌補摩擦力損失(1不能實現)
人為避免漂移的場地設計(2不能實現)
其他(空氣動力,輪胎壽命,不可控性等)
補充
偏航角與四驅車漂移
後驅漂移的計算
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1.摩擦力重新分配
a.驅動輪摩擦力 前後輪向心力的差別
一般情況下,假設汽車前後輪條件一致,那麼前後輪胎與地面之間的最大摩擦力是一樣的。過彎時,只要輪胎抓地力能夠提供足夠的向心加速度,那麼車輪就不會打滑。
前驅車容易轉向不足叫「推頭」,後驅車容易轉向過度叫「甩尾」,出現這些情況的原因就在這個驅動輪上。
過彎時,要保證前進速度不變,驅動輪要提供一定的推力來克服阻力,這個推力也同樣由與地面的摩擦力提供。
這樣驅動輪就身兼兩職,不僅驅動力,還要提供向心力。看看摩擦力圓。
前輪不用提供驅動力,可以全力提供向心力
後輪卻要提供驅動力來克服風阻和路阻,向心力和驅動力的合力才是輪胎總受力
很直觀,先HOLD不住的一般都是驅動輪,向心力供應不上
就是說,當前輪並沒有達到最大摩擦力的時候,後輪已經開始滑動。
前輪多出的那部分向心力是浪費掉的,後輪多大它就只能,否則車身會旋轉。
這個問題有辦法解決嗎?先來學習一下車的軸荷轉移。
b.軸荷向後轉移 前後剎車比
摩擦力公式F=μN,壓力N越大時,摩擦力才越大。車軸荷的前後,直接影響前後輪的最大摩擦力。
最簡單也好理解的就是剎車時車身的軸荷前移。車輛剎車在這方面調教,是為了控制前後輪抱死的同步性,否則,由於軸荷的前移,後輪最大摩擦力小於前輪,同樣的剎車力會使後輪容易提前抱死,然後造成轉向過度。某些民用車的剎車盤就在大小上體現就很直觀,比如寶來的前輪與後輪。
這樣,前後輪分工不均就有了一定的解決辦法——漂移。通過軸荷轉移,把前輪的一部分摩擦力借給後輪,實現共同富裕。
過彎時,由於汽車的側傾,軸荷會朝外側轉移。為了便於直觀理解,用LFS弄了幾個圖,輪上壓力的分配顯而易見。
圖1圖2是沙土路面,注意看車手的手打方向盤的方向與彎道反向
前內側輪幾乎沒壓力,都給其它輪子借走了
看看現實中,老年代步車的後外側輪表示壓力巨大
http://image92.360doc.com/DownloadImg/2016/01/0505/63993649_9.gif
圖3是同一賽道的水泥路面,打方向盤的方向與彎道同向
這樣的跑法雖然有時也有側滑也有偏航角,但是算不上漂移。
有軸荷轉移這麼神奇的方法,為什麼在水泥賽道上,同一輛車還是選擇了抓地過彎呢?
這是因為,前面沒有討論靜摩擦變動摩擦帶來的損失。當這個損失小到可以用軸荷轉移來彌補時,才值得這麼去做。這就涉及到了路面的類型和摩擦力變化。
c.分層材質路面使得摩擦力改變不大
定量分析材料間的摩擦力是一件複雜的事,但可以簡單些去理解。
我們可以把沙石路表面的沙石看成滑動介質,不管它們如何輪胎的接觸,這層沙土與硬路基之間都是滑動的,也就是說可以把沙石路看成一直都是滑動摩擦,是否漂移對摩擦力影響並不顯著。車後揚起的塵土就是滑動的部分。
下雨下雪的時候,形成的水膜同樣能在一定程度上起到這個滑動層的效果。
視頻 紐北的下雨天
http://v.ku6.com/show/mfCmUnrKjYrnJcbRNDN_eQ...html
但是為什麼這麼多車在干水泥路上還能很好的漂移呢,一般是通過調教,人為減小後輪抓地,比如前胎用半光頭後輪用普通胎,改變後輪氣壓減小抓地,調節前懸掛軟後懸掛硬等等 。
問題到這裡告一個段落了,雖然在水泥路面任憑你再如何都無法彌補摩擦力下降帶來的巨大損失,但漂移產生的軸荷轉移確實可以在某些路面上以更快的速度過彎。
場地賽車為什麼不漂移(本文不包含Rallycross之類非鋪裝場地)
不夠快。
由於摩擦力改變不大,拉力賽車在起飄後能重新平衡,調整過程中油門大小几乎不用改變。
而場地賽車漂是能漂,但由於摩擦力減小幅度大,如果想保持走線維持弧度,就需要明顯收油,以降速為代價重新平衡。F1中這種漂移是屬於失誤後的修正。
就算不考慮速度,也還可以找到其他原因
空氣動力,場地賽車定風翼的下壓力
90公里的低速下,F1 前後定風翼及底盤能提供相當於車身重量10%的下壓力,相應的摩擦力也憑空增加了10%,高速下更為可觀,甚至可以超過車身自身的重量的100%。這是無法捨棄的部分。漂移的車,車身方向與前進方向不相同,迎風面發生變化,將會損失很多下壓力,帶來很多其他不穩定性。
輪胎壽命
與普通胎不同,熱熔胎並不耐磨,消耗極快,如果漂移成為常規,將對輪胎的磨損嚴重,且不說其中存在的風險,就算多一次進站換胎,損失的時間也是個大問題。
低可控性
漂移是遊走失控與可控之間,我們看看這個視頻就明白了,大量馬失前蹄的漂移車
http://v.youku.com/v_show/id_XNTIyNTEzMjYw.html
等等,我們發現了,剛才那個視頻開始20秒的時候,有兩輛車在摩擦力很好的干水泥路面上選擇了漂移。
沒看錯,就是這樣。還是那句話,汽車不是一個質點,沒那麼簡單。它那麼大個子,卻只能通過兩隻前輪的擺動來控制方向。
2.突破車輪角度的機械極限 實際上這個是比摩擦力重分配更常見的,是多數車輛甩尾過彎的原因,不管你是前驅後驅還是四驅。
a.側偏力及其形成的阻力 轉彎半徑的極限
開手動擋的人都知道,轉彎的時候更加容易熄火。
汽車在轉彎時,前輪會受到側偏力的作用,這個側偏力與後輪驅動力的方向不一致,從而形成的阻力。隨著前輪角度的變大,側偏力向後的分力會越大。一般車輛轉向角都在45度以內,接近這個角度後,阻力會急劇增大,關鍵在於,這個增大的阻力額外消耗後輪的驅動力(1a那個驅動力圓),會成為壓垮駱駝的最後一根稻草,在打大方向時,即使油門不是很重,也很容易失去抓地而失控,讓車無法在穩油維持速度的同時過彎。
既然會有以上問題,那麼車的轉彎半徑就給限制了,這就是它的機械極限。
轉向中心位置
如圖,普通車輛轉向中心位置在後輪軸延長線上的A點,如果內側前輪最大轉角是45度,那麼這個最小轉彎半徑就基本等於軸距,再加上車身寬度。
這種半徑限制很難改變,我們日常過彎都必須有足夠大半徑,而且要等車身大部分過了障礙物再轉向,以免內輪差作祟。
可不可以減小這個轉彎半徑,可不可以改變轉向中心位置,可以提前打彎而不怕內輪差?
這些個,漂移能辦到。比如讓轉向中心轉換到上圖的B點。見下圖
突破車輪角度的機械極限,轉向中心在車輛頭部附近
http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/cefc1e178a82b901dd1292c67b8da9773812ef8c.jpg
在極限小彎中,轉彎半徑的瓶頸不再是抓地力,而是汽車的機械機構,固有的最小轉彎半徑。
不管前驅後驅還是四驅,都會利用一定的技巧實現甩尾,減小這個問題帶來的阻礙。
經典回頭彎,哪怕賽道再窄一點也能快速通過。
http://wanzao2.b0.upaiyun.com/system/pictures/25865791/original/15884f0cdf1c9c18.gif-550
關於保持轉速問題,對於一些組別的車,在過彎速度明顯低於1檔極速的時候也有了一點意義。把扭矩保持在發動機的最大區域。相當於鬆手剎起步的動作。
單車道掉頭,日常開車是不是至少需要3個車道的寬度呢。少打幾把輪可以省下數以噸計的時間。
http://tu.nixiba.com/picture/2014/03/12/704d3bdba6b8bb323e1da29a226a0402.gif
以上兩個相當於憑空創造出來了賽道空間,完成了轉向。
而且,過彎半徑的縮小還有一個重要的物理意義,保證避開了機械瓶頸的同時也解決掉抓地力問題。
b.過彎角速度相同,半徑減小對抓地力的要求減小
這是一個和大家直覺相符的物理解釋,花同樣時間過彎(角速度相等),半徑越小,需要的向心力越小。
向心力公式 F=mrω^2 r為半徑 ω為角速度
c.提前直線加速與彎道大小的錯覺
利用賽道寬度是車手必備的基本功。外內外是每個喜歡賽車的人都知道的過彎方式。之所以選擇外內外,是這種方式能盡量把賽道「拉直」。增大轉彎半徑,提高最大出彎速度。
甩尾也有同樣神奇的功效,「拉直」賽道,車體轉向在入彎前期的剎車階段完成,省去了後期所需要的機械轉彎半徑。這個節省了的後期所需要的轉彎半徑,就是變向的「增加」的彎道後半段寬度。換一個角度說,就是提前進入了相對的直線加速階段。不要小看這一點加速時間,直道前的加速時間是最為寶貴的。
拉力賽有自身的路麵條件。很多沒有超過前輪機械極限的彎,拉力賽車依然是漂移通過。對於提前直線加速來說,只要滑動造成的損失小於收入,就有利可圖。
看看這個排水溝漂移,出彎時基本沒有佔用更多賽道寬度,而且使得到下一個彎道之間也是直線。
http://b.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/e61190ef76c6a7ef77d856d3f5faaf51f2de664d.jpg
如果以同樣速度正常出彎,就需要一定寬度使車頭轉向,無法避開賽道外側的坑窪和更易滑的碎石
偷轉向角度這種事,如果是有高低起伏的賽道,即使是抓地良好的水泥路也可以做。比如一個起伏彎,在彎道頂部剎車的同時打過量的方向,由於坡度的下降賽車會短暫的下壓力急劇減小而失抓地,在著地以後由於慣性會短暫的下壓力急劇增大而重新獲得抓地。這種跑法能省下著地後所需的過彎寬度。
實際上,拉力賽車要把甩尾當日常,是因為拉力賽道的寬度確實比起場地賽要窄得多。
和弧形彎不同,直角彎實際的等效半徑受賽道寬度影響很大。
當賽道寬度較小時,考慮到賽車車身寬度和兩邊的路況,留下的轉彎半徑極其有限。當這個等效彎度接近轉彎角度極限的時候,就會發生偷轉向角度有巨大利益的狀況,以至於可以克服滑動造成的損失。
而弧形彎就沒有這個問題,彎道寬窄對轉彎半徑影響不大。
以下藍色虛線部分,在場地賽中,幾乎都會很貼心的給你大片紅白相間的硬路肩,但是在拉力賽中,只有草地,碎石,山壁和水溝迎接你。
拉力賽裡面較多的都是鄉土路段間的直角彎轉換。場地賽如果出現窄路的直角轉彎,速度同樣也被壓製得很低。接近最小轉彎半徑的時候,阻力會急劇增大。
城市小街道亦然。電影裡面,街巷飆車幾乎都會出現甩尾動作,並不是總在耍酷,有的時候真是在逃命,不漂移將直接面臨撞路邊垃圾桶。
不過,當你看到賽道彎度適中,地面乾燥,抓地良好,兩個車以上並排漂移,不用懷疑,肯定是表演了。
http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=d178cf45d2160924dc25a213e406359b/48492e2eb9389b50284748418735e5dde6116e85.jpg
電影里的秋名山就屬於這種,和上面的玩具車一樣,只是表演而已。本文最後更新了漂移更快的條件計算,可以參考一下。
總之,
漂移有著抓地不可比擬的這兩個獨特優勢,在一定條件下,當得到的好處大於滑動造成的損失,那麼過彎速度將更快。沒有任何疑問。
即便如此,在場地賽車中漂移依然絕跡。第一個方面,摩擦力損失確實無法彌補,這個好理解。第二個方面,機械極限就屬於人為原因。
場地賽車和拉力賽比賽方式上有著一點巨大的區別,拉力賽車間隔發車,場地賽車集體發車。發生失控的時候,拉力賽車能夠從容的自救,即使救不了也不會影響其它車比賽。場地賽車講究跟車超車,車距小車速快,發生事故的時候很容易釀成重大事故而停賽。
基於這一點,在賽道設計上,場地賽車就有意的規避容易產生事故的彎道,使得漂移沒有條件存在。比如在容易過速的彎道加寬硬露肩,甚至加一整片水泥地面來容錯,連長距離的高速彎道都盡量規避,當然,也肯定會規避那些極窄的直角彎與回頭彎。印象中,90年代F1就因為安全原因,曾經臨時加寬過某個彎道間隔,解說員惋惜的說這樣就看不到最後階段因為搶時間而甩尾過彎的車了。
之所以看不到漂移,是相應的場地賽沒有漂移的條件,沒有路面摩擦條件轉換,沒有高低起伏,沒有極窄彎道。
如果真正到了有需要的時候,F1車手同樣也會有動機去漂移。這個能力他們還是有的。
F1賽車 紐約街頭林肯隧道 55秒起慢動作 甩尾過零間隔回頭彎
http://v.youku.com/v_show/id_XNTYyNTY2NzI0.html
花絮 F1中為了搶線而進行的漂移
http://v.ku6.com/show/P4uQe0hs_D5ZESu5.html
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補充
四驅車的漂移
輪胎的力學模型是一個相當複雜的東西,在查閱資料過程中,有一部分有關輪胎側偏的文獻。通過數天的研讀,找出來很重要的一頁
這一頁告訴我們一個重要信息——這個東西,絕對不是我們能理解的。
於是安心的直接引用結論
角度在10度左右時,輪胎的側偏力達到最大值。
而這個側偏力在徑向的分力,是車輛轉彎的動力。當角度繼續增大,側偏力不再增大,而因為角度關係徑向分力開始減小了。
換句話說,當輪胎有10度側偏的時候,有最大的過彎向心力。
在後驅的方程式賽車中,這個角度的作用是存在的,轉換到車身,是一個比10度略小的偏航角。
在四驅車中,前後輪都是驅動輪,4輪方向相同。
關鍵還是在於地面,由於路基順輪胎的滑動,使得這個輪胎這個特性角度增大了15度以上,四驅車車身偏航到了肉眼明顯可見的程度。即使車手以普通抓地的方式前進,給人的效果依然很像漂移。
WRC世界拉力賽 除了出彎擺正,彎中基本還是4輪同向, 多數時候車手在抓地方面的選擇和場地賽車並沒有本質區別。
http://v.youku.com/v_show/id_XOTE2NDUzODc2.html
當然漂移的屬性還是有,四驅車本身真正能利用的只有第二個特性,漂移的提前轉向能力。
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17年3月 關於後驅漂移的計算
之前後驅漂移勻速過大彎的這個數據範圍之前沒細算過。發現有人看,所以百度了一份摩擦力,繼續下這個工作。
50km速度下的滾動和滑動摩擦係數。黃色的是下面這個計算用到的值
先假設靜摩擦和動摩擦相等,則勻速過彎時
後輪壓力是軸荷轉移後的大小,前文LFS遊戲截圖後輪約0.6
漂移/抓地是假設靜摩擦和動摩擦相等時,漂移可以獲得的最大轉向力倍數。後輪0.6時,可以獲得大概1.059倍的抓地力,大概就是時速50km和時速53km的區別。
滑動容差率是靜摩擦變動摩擦後減小的百分比,根據路面情況,摩擦係數改變小於這個百分比,那麼抓地過彎比較快。後輪0.6時,這個值是5.7%
在計算的過程中發現,滾動阻力和其它阻力的大幅度增大,和滑動摩擦的大幅度減小,在漂移中起了決定性作用,滑動容差率跟Ct/Cs直接相關,進而定義了個容差係數t=2*Ct/Cs
當容差係數2*Ct=Cs時,容差係數達到最大值1,見下表。2*Ct&>Cs時,後輪打滑,後驅車是沒法開的。
這時0.6的後輪對應1.46倍的轉向力和15%的摩擦力容差,相當可觀。
同時,通過計算表面,這個漂移要比抓地快,絕大多數時候無法滿足條件。在碎石路上用上較滑的磨損胎,再適當加些高速風阻,得到的下表尚且這樣,在其他硬路麵條件下,幾乎不可能獲得漂移更快的結果。
結論
這樣看來,水也好土也好,這些介質都是同時在兩方面起作用,一方面妨礙輪胎滾動,一方面幫助輪胎滑動。
滾動阻力方面,增大Cr。沙地和雨濕泥地比較顯著,這些地面阻力夠大到2*Ct&>Cs,直接輪胎陷進去。
滑動摩擦方面,減小Cs,起作用顯得更容易些。比起阻力的大幅上升,路面摩擦有更多機會降到一個低值。新下雨的有塵路面,冰雪路面,雖然沒數據但是都是赫赫有名的滑動路面。在路況很好的水泥路,大雨過後也可以出現水膜滑行現象極大減小摩擦力。
另外,
上面的計算為了簡化,忽略了以下因素
控制角加速度
在受力分析的過程中還可以發現,如果後輪的摩擦力大部分都用來提供前進動力,將導致側向的轉向力很小。不管軸荷如何變化,車輛的質心無法改變,雖然前輪也能單獨提供全車足夠的側向轉向力,但是如果後輪不能提供後半部車身足夠的轉向力, 車身將會有一個角加速度,造成轉向過度。漂移可以將轉向力重新分配到後輪,讓這個角加速度在一個可控的範圍之內,避免失控的發生。
這是個非常重要的因素,也限制著過具體彎道時前後輪壓力分配範圍。但是由於把這個因素帶入計算中將增加很多的工作量,一直以來就沒有機會完成。決定定性的寫出來, 讓後驅漂移的討論更完整些。
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謝謝大家的指導和指正
大多數情況下grip跑法會更快,但也有一些情況會使得drift跑法受益。
例如,非常規彎道,這些賽道不是普通的hairpin,而是極端狹窄的,用grip跑法幾乎需要減速到0的彎道。舉例摩納哥賽道的Fairmont,或者拉力賽中存在的比這更狹窄的彎角。
另外是一些拉力賽中看不到彎心的彎角,這些彎角純靠領航員指導,而車手並不熟悉,這時使用drift一方面容易控制出彎節奏,同時也更安全,因為通過調節方向盤指向會使得車輛更容易停下來。
在F1中很少見drift跑法,原因首先是賽車需要保護輪胎,此外漂移也易損壞車輛的懸掛設定,這對長達兩小時的比賽很不經濟,而拉力賽的路面有多層浮動表面,相對好一些;另一方面,F1賽道都是較寬敞的,除了摩納哥的一些彎角,幾乎沒有喪心病狂的hairpin需要完全去漂移。當然不可否認在一些極限情況下確實會存在grip跑法中為了出彎轉速保持來進行一些大滑移角的轉向操作,但在巡航模式甚至超車時,漂移都是很罕見的,著名的特例是1986年匈牙利站皮奎特一號彎防守塞納,這是為了卡住塞納的行車線,不足以說明漂移在grip跑法前的優勢。首先再次反對 @艾澤 的答案,你說你的回答是全網最好的答案,可是兩個原理全都不成立,還說了很多跟本題無關的東西。下面是詳細分析
- 所謂用漂移提高後輪摩擦力
這個理論誤認為是漂移是軸荷轉移的原因。但實際上漂移跟軸荷轉移沒有多大關係。為了詳細說明,我自己在LFS用XRG跑了兩圈BL1賽道。在這裡發一下牢騷,總有人覺得擺一堆複雜的圖表,讓自己不明覺厲就是好答案,那我也只好跟進,多堆幾張圖。
這是過BL1一號彎的過程。注意右下角是紅條是剎車大小,綠條是油門。在入彎的時候通過剎車和微調方向產生一定偏航角,此時在某種程度上已經是漂移的狀態(具體在後面說明)。因為剎車,壓力都在前輪
臨近彎心,漂移程度最大,這時有一個油門剎車全松的瞬間,前後輪荷載相近
出彎時幾乎消除漂移狀態,油門全開,後輪荷載變大。
後來我又試著在拉力圖上空檔不剎車漂過一個彎,方向盤反打,也沒有明顯前後荷載轉移
這說明荷載轉移根本不是漂移造成的,而是通過加速和減速來製造。 @艾澤 的LFS截圖用加速狀態的圖來說明漂移能把重量移到後輪,這是完全錯誤的。
順便來說說荷載轉移。在相同的車重和路線下,四個車輪總摩擦力越大過彎速度就能越快。要發揮總摩擦力,反而要盡量減小荷載轉移。這就是為什麼賽車要追求很硬的調教和很低的重心。實際上車手會通過控制油門剎車來輕微調整荷載轉移,來控制漂移程度。至於通過漂移來控制荷載轉移的說法,就完全是本末倒置。
至於過彎和加速的矛盾,處理的方式很簡單:在彎心並不會全力加速,而是把前後輪的摩擦力全部用來用最快速度過彎。出彎的時候才逐漸給油。
2. 關於漂移能減小最小轉彎半徑的說法
漂移確實減小轉彎半徑。但是用這個來說明漂移更快就是邏輯不通。就我所知,場地賽根本不會出現轉不過彎的奇葩情況。例如當年F1喬丹車隊在澳門東望洋賽道表演,為了能轉過髮夾彎調整了最大轉向角。至於在其他比賽極端條件轉不過來的情況,既然漂移是唯一的方法,也不存在漂移比誰更快一說了。
接下來我就有點無力吐槽了,不是什麼東西都能往漂移上套的....
首先,正常賽道的最佳走線根本不需要藉助什麼漂移的神奇力量來完成
然後,說實話那堆關於阻力的計算以我的水平實在難以理解,但是我看到了滾動阻力,阻礙前進之類的字眼。我能確定的是滾動阻力是跟剎車一樣性質的阻礙前進的力,可是我實在沒有聽過在過彎中通過某種駕駛方式減小阻力,來提高速度極限的神奇操作。反而在場地實際駕駛中,一旦側滑超過一定限度,劇烈摩擦會消耗很多能量使車速迅速下降。當然也許是我的理解有偏差。
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以下是我的回答
在正常的鋪裝路面,漂移會比抓地慢很多。特別濕滑道路或者急彎,漂移更快。
在不同的條件下,這個問題的答案會不一樣,所以只能加上一堆限制條件。
為了詳細回答這個問題,我們必須先同意以下每一條前提:
1. 漂移是指觀眾能明顯分辨出的側滑現象
2. 達到過彎速度最快的關鍵在於全程將輪胎抓地力發揮到極限
3. 只談過彎某一個瞬間狀態,不談過彎全程狀態變化的都是耍流氓
4. 用影視、動漫和遊戲中的理論或者現象來解釋現實情況的都是耍流氓
下面這個視頻在2分半時由鋪裝路面轉入非鋪裝路面後的跑法變化就可以很明顯地印證這個說法。
派克峰極限爬山賽 日本怪物TAJIMA再破世界紀錄
派克峰極限爬山賽 日本怪物TAJIMA再破世界紀錄youku.com視頻
詳細解釋:
1. 漂移是指觀眾能明顯分辨出的側滑現象
這裡涉及到漂移的定義。人們的印象中過彎只分為漂移和抓地兩種方式,但在賽車中,漂移和抓地沒有非常明確的界限。在觀眾眼中的的抓地其實也有非常微小的側滑。側滑幅度的大小可以用偏航角來表示。
偏航角(yaw angle 或 yaw rate),就是車輛前進方向和車頭指向的夾角。有時也用滑移角(slide angle 或 slip angle)表示,也就是輪胎指向與前進方向的夾角。這方面網上的中文資料少得可怕,推薦 @Raboxer 大神翻譯的 《Going Faster》 和 SRFC模擬賽車網 全球最大的中文賽車模擬社區。
日常駕駛中偏航角永遠是 0,即轉彎時每個瞬間的前進方向和車頭指向都完全一致。幾乎所有賽車過彎時都會產生偏航角,包括方程式賽車。
多數賽車的偏航角很小,小到觀眾肉眼不可見的程度。比如方程式的通常只有 5° 左右,房車賽有 15° 左右 (數據來源: F1 tyre slip angle? ),但車手是可以很明顯感知偏航角的。例如這個視頻:
車壇直擊—F1冠軍車手米卡·哈基寧大鵬灣特輯!!
車壇直擊—F1冠軍車手米卡·哈基寧大鵬灣特輯!!youku.com視頻
兩屆 F1 世界冠軍,也是目前世界上最後一個已經退役但還能開車的 F1 世界冠軍哈基寧為了打廣告開著 AMG 做圈速,在第一個計時圈7分50秒開始有個比較大的滑動還自嘲了一番,緊接著為了在髮夾彎製造偏航角,方向盤的動作比暖胎圈大很多,可即使是這樣從車載視角看也幾乎看不出偏航角的存在。
所以,在賽車中漂移跟抓地沒有明顯的界限,區別只是偏航角的大小而已。這就涉及漂移的定義的問題,有人會用側滑、漂移、drift、slide、grip 之類的詞代表不同大小的偏航角,但是目前沒有公認的說法,所以在本答案中暫且約定:漂移指的是觀眾可以明顯分辨的大偏航角過彎,抓地指的是觀眾看不出漂移的小偏航角過彎。
2. 達到過彎速度最快的關鍵在於全程將輪胎抓地力發揮到極限
汽車過彎需要向心力,這個向心力全部是由輪胎與地面之間的抓地力來提供的。很明顯,抓地力是有限的。例如:如果輪胎提供的抓地力最快可以讓車子以100km/h的速度通過一個彎角中的某一個點,那麼如果試圖以110km/h通過的時候,車子就無法轉過這個彎。而水平高超的賽車手可能可以發揮輪胎的極限,穩定地讓賽車以99km/h左右的速度通過這個彎。
因此,搞清楚輪胎在極限的工作狀態至關重要。可以參考這個問題:
如何才能發揮出輪胎極限性能? - 知乎
在鋪裝路面,通常輪胎在滑移率 20% 左右,也就是微小滑動的時候可以達到最大的抓地力。如果沒達到這個滑移率,速度就會太慢,沒有發揮出輪胎的極限。如果超過了這個滑移率,就成了可以明顯分辨的漂移,這時候輪胎可以提供的抓地力就會大大降低,在上面那個例子中,因為抓地力降低,最快的過彎的速度可能會降到 80km/h。在此可以得出前半條結論:
在正常的鋪裝路面,漂移會比抓地慢很多。
而這個 20%滑移率微小的滑動就給了賽車手發揮的空間,也就是下一條的內容。
3. 只談過彎某一個瞬間狀態,不談過彎全程狀態變化的都是耍流氓
汽車在直線的偏航角是 0,所以在過彎時一定會有從 0 到最大的偏航角之間過渡的過程。可惜幾乎其他所有回答都只在談論過彎是某個瞬間瞬間的狀態。賽車追求的是整體速度,光分析瞬間速度本來就是片面的。
在真正的賽車中,為了達到總體速度最快,在彎道前半段製造偏航角,後半段消除偏航角開始加速。
下圖就是真正賽車的跑法,行車方向是從下往上,其中數字代表速度,百分比代表油門深度。注意看方向盤,因為在前半段車輛有偏航角,所以在出彎之前方向盤已經回正甚至反打以消除偏航角:
現在我們就很容易知道製造偏航角帶來的的利弊:
優點:使車頭提前指向出彎方向,從而儘早開始加速。 缺點:損失抓地力使過彎速度嚴重下降。
所以,偏航角大小的選擇就是在在利弊之間作出權衡使過彎總時間最小化。
在抓地力良好的時候,因為稍大的偏航角就能使抓地力嚴重下降,所以最佳的偏航角是小到觀眾難以分辨的。 抓地力不好或者轉彎半徑很小的時候,偏航角增大帶來的抓地力下降就不太明顯,才可以用較大的偏航角。
那麼多差的抓地力或者多急的彎才適合用大偏航角,也就是適合電影里的大幅度漂移呢?看看真正賽車的實例:
F1 全年最急的彎,沒有漂移:
更急的澳門東望洋賽道的髮夾彎,沒有漂移:
派克峰山路的柏油路髮夾彎,沒有漂移:
派克峰的乾燥土路,即使彎道半徑很大也有了小幅度漂移:
泥濘的路面,有大幅漂移:
雪地髮夾彎,特別大幅度漂移:
所以在抓地力正常的路面都不會有很大的漂移出現。
正常情況下大幅漂移帶來的提前加速的優勢不能彌補它造成的過彎速度的損失。只有在特別濕滑的路面或者彎道半徑特別小,使漂移造成的抓地力下降帶來的速度損失不大,漂移帶來的提前加速優勢蓋過劣勢,漂移才更快。
所以其實這樣是很慢的:
4. 用影視、動漫和遊戲中的理論或者現象來解釋現實情況的都是耍流氓
現在不管遊戲、電影、動漫為了娛樂性,都在有意無意地傳播漂移更快的觀念,就連頭文字D這種偏向專業的作品也為了觀賞性,把各種正確和錯誤的理論混雜到了一起。
下面是對其他一些鍵盤車神中很流行的錯誤觀點的回應和吐槽。
錯誤觀點:不漂移是因為對輪胎磨損少,對懸掛的衝擊小
這是對的,但不是不漂移的原因。賽車的目標是快,如果漂移更快的話,工程師會盡量使用更耐磨的輪胎使車手漂移的幅度更大,使用更強的懸掛承受衝擊,而不是叫車手別漂移。
錯誤觀點:漂移是為了保持轉速
這是最源遠流長的謠言了。轉速跟車身姿態本來就是獨立控制的,相互根本沒有什麼影響。這麼說的人不光是不懂變速箱的原理,甚至連空檔踩一腳油就能提高轉速都不知道。
錯誤觀點:漂移入彎可以不剎車
又一個鍵盤車神經典言論。既然漂移的過彎極限速度更慢,入彎怎麼反而不用剎車?那速度是怎麼減下來的?實際上漂移表演的入彎速度就比抓地慢很多,這樣才不會衝出去。
錯誤觀點:漂移是因為剎車失靈,輪胎磨損時漂移更好
在剎車失靈的時候可以強行漂移來減速。但是減速之後就應該去修車了。這是搶救措施,跟正常情況的漂移沒有關係。
錯誤觀點:漂移是為了視野更好
人的脖子和眼睛是可以轉的。。。只有一種情況成立:夜晚漂移可以調整車燈方向。但是速度還是一樣的慢。而且這樣做也只是提前把路照亮,不一定更安全,因為抓地力小了很多。
錯誤觀點:漂移是為了把車橫過來防守
超車和防守的前提是兩車速度相近,兩車速度差很遠的話就像F1現在的 DRS 系統一樣,車手技術再強也沒用。把車橫過來會造成出彎速度嚴重下降,總不能在出彎後還把車橫在路中間吧?除了少數情況使出彎後無法超車,任何一個賽車手都有一百種方法超車。比如【iRacing Driving School】賽車駕駛學校 第7課的入門的超車方法就完全可以輕鬆超車。
iRacing.com 駕駛學校 第7課B [賽車技術與超車]youku.com視頻
錯誤觀點:漂移是為了更好應對未知的路況
前面的錯誤觀點還只是鍵盤車神瞎扯淡的範圍,但這個觀點就有謀財害命的嫌疑了。假設一個彎入彎的極限速度是100,那如果用101的速度入彎必然會導致推頭並偏離最佳路線,如果用110的速度入彎就會衝出賽道,再厲害的車神都救不回來。大部分山路的事故都是入彎超速引起的,比如這個找到感覺的人:
找到感覺了!武漢司機盤山路瘋狂飆車(亮點在50秒)
找到感覺了!武漢司機盤山路瘋狂飆車(亮點在50秒)_土豆視頻tudou.com視頻
所以應對未知彎道最重要的是慢進快出,高手是不會讓車在入彎時就響胎的。而且同一個彎漂移入彎的極限速度可能只有80。這時如果用90抓地入彎就是安全的,還有一些調整的餘地,但如果用90漂移入彎還是嚴重超速,所以不存在「不清楚彎道緩急所以先高速漂移入彎」的情況,這樣做是非常危險的。只有在發現輕微超速時可以主動製造漂移來消除推頭,減少時間損失,而且這樣只能減小損失,依然比不超速的抓地跑法慢。
評論區有人覺得太複雜,我試著總結一下:
- 漂移不能顯著提高過彎極限速度,過度漂移反而嚴重降低極限速度
- 適度漂移能帶來提前加速的優勢,但通常這個合適的漂移幅度小到觀眾看不出,通常被認為是抓地
- 最佳的漂移角度隨著抓地力減小、彎道變急而增大
所以,在正常的鋪裝路面,漂移會比抓地慢很多。特別濕滑道路或者急彎,漂移更快。
瀉藥!這個問題在我剛加入車隊的時候琢磨了一周,好不容易琢磨明白了。
正面回答你的問題。在特定的幾個情況下,確實漂移過彎更快。
特定情況為以下幾種:
1.窄急彎(包括但不限於發卡彎)
在這種情況下沒有很大的空間來給車手走線(外內外),所以純抓地跑法沒有任何速度優勢。反而是甩尾可以讓車頭更快對準出彎方向,儘早加油門出彎。而急彎要求車輛實現較大的角度變化,拉個手剎甩甩尾一點都不浪費。要是緩彎的話甩完了還要反打,得不償失。
F1裡面,尤其是蒙特卡洛,經常看到被撞反向了之後一個甩尾回來繼續比賽,就符合窄和急這兩個要求。窄——沒有空間開一圈掉頭;急——迅速完成掉頭。
2.冰雪、砂石、浮土或細石較多的柏油(或水泥)路面
想像一下,在一塊木板上面撒上沙子,然後把手在上面來回搓。再把沙子倒掉,再用手搓。
回到正題。剛才說到的幾種路面和舉得例子很相似,最大的一個特點都是是最上面一層是浮動的,所以路面能提供的抓地力非常有限,若想要車一點都不漂移,則需要非常慢的速度,就好比帶著沙子搓木板。而這個時候利用漂移把所有的浮土都掃走,在砂石上滑動同時讓輪胎直接跟硬路面接觸,提供的抓地力是最大的,也就好比把沙子都撣掉然後再搓。也正因此,砂石,包括冰雪,變數是最大的。第一個過得車跟第十個過得車手開的方法肯定不一樣,同一個車手第一遍過和第二遍過開法也是不一樣的。所以拉力賽裡面第一個發車的往往是掃路的,到第四或第五個左右的時候路麵條件是最好的。
3.補充。
有些時候漂移不完全為了速度。前幾天看 @卞老闆 的回答分析為什麼頭文字D里要漂移。很重要的一點是如果純抓地的話可能看不到出彎點,在夜戰山路的情況下安全是個問題,所以才漂移。這一點我贊同。
另外一個忘了是不是卞老闆說的,說漂移也是一個超車手段——對手都減速的時候漂移者不減速或者少減速,利用漂移入彎擠住位置,速度沒了不怕,擋住對手慢慢出彎就可以。好像是土屋圭市還是塞納玩過這招。
請看中學物理知識:靜摩擦力大於滑動摩擦力。
車的前進動力由地面給輪胎的摩擦力提供,所以理論上抓地跑法比飄移快。有控制的飄移基本上是犧牲速度換取更快的轉向。
現實中,像F1這種場地賽,出現側滑就等於失誤,所謂的滑一下慢半秒。存在爭議的是WRC這種拉力賽,跑土路、砂石路面、雪地等摩擦係數比較小的路面的比賽。這種比賽里常見側滑飄移鏡頭。即便如此,勒布也說過自己的比賽秘訣是盡量減少側滑。WRC常見側滑飄移,與其說是為了更快的過彎,不如說是為了盡量保持引擎轉速,提供最大的動力。比較極端的是過銳角回頭彎時拉手剎飄移,這種彎對抓地力不足的WRC來說,標準的剎車減速外內外過彎,不如拉手剎飄移,儘快擺正出彎方向同時還能保持引擎轉速提供最大的動力。當然速度基本上沒有了,不過回頭彎的過彎速度本來就低。
Dirft快不快取決於什麼賽道環境和到底是怎麼樣的Dirft,場地里的Grip跑法也不是真的100%車尾安定就好的,當然這個是現實情況,對於賽車來說要是抓地力能到直接長在地上的水平那的確是最好的。
到底為什麼要Dirft?首先表演性質的漂移先要去除掉,這個就是為了好看。頭文字D這個要看情況,像AE86這種不漂移這個速度只能滾下山崖...而EVO這種就要看情況,動畫片的GTR就是抓在地上跑的(沒仔細看過有錯請指正),這也側面證明了漂移或者側滑是為了彌補車的劣勢或者說車對於地面的劣勢
這裡的車的劣勢或者車對於地面的劣勢是指車能達到這個速度但是車卻過不了彎的情況,常見於拉力賽就是因為車明明很快但是根本抓不住地面,但是,最重要的就是這個但是,車可以以一個高速的狀態滑過去,而且是可控的。
往簡單了說其實就是兩種方法平均速度哪個快就用哪個,場地和賽車情況決定了怎麼用用多少。
為什麼場地賽漂移慢,因為場地賽抓地力足夠,抓地力其實就是摩擦阻力,你要是側滑那受到的阻力可想而知。而在砂石賽道這摩擦阻力就明顯小很多了,這就是為什麼漂移合算的原因。
另外觀察下其他答主的貼圖(正好我這裡不用貼了)能發現所謂的Dirft有反打和不反打兩個狀況,我這裡想補充的就是不反打的情況。就像我上面說的「場地里的Grip跑法也不是真的100%車尾安定就好的」,無論是反打和不反打都是為了讓車尾甩出去一點從而解決這個彎道轉向不足的問題,在場地賽里,甚至是F1等入彎多降檔一方面是為了引擎制動同時為出彎做準備,另一方面降檔後輸出到地面的扭矩更大,可以讓車尾在過彎時稍稍向外甩一點來克服特定彎道的轉向不足,所以說並不是場地賽就沒有甩尾,只是很多時候看不出而已。
總結下就是一個度的問題,可能在不同情況下這個度是不同的,可能拉力賽比如一個冰面回頭彎需要90度而F1中一個開放彎角只需要3到5度根本看不出來。釣魚!絕對釣魚!!鍵盤車神當心!!!
要看情況,像日本伊呂波山路,WRC威爾士賽道那種極端的小而窄的U型彎,通過甩尾漂移出彎要比純抓地快,但是除去這種彎道,只要是在附著力足夠的路面上,能用抓地跑法,車手100%是會用抓地跑法的,一個是比漂移快,一個是對胎的磨損少。
換一個角度說這個
其實不論你是能真天天下場的真壕還是賽車遊戲愛好的車宅,跑久了你就發現一個刷圈速的一個特點
不是多加速,是少減速
一般情況下抓地在走線選對了的情況下比起漂移來說,能少剎車甚至通過控制油門就能過,動力損失少,自然更快
有些情況比較極端——像拉力這種地面附著力低,有很多發卡彎甚至回頭彎的。你一腳剎車轉速下去了速度也下去了,撿起速度你得等,很煩,也慢。(長灘賽道我說的就是你)與其如此,不如乾脆頂著油把車身打橫,直接滑過去。
這種情況漂移就快,柏油路面也有應用,比如touge monster評選時mcr對雨宮,這倆都甩
謝邀 好久沒答題了
先佔坑
看場地 看場地 看場地
不會…
流言終結者們就這個問題做過兩集節目,完全證明了即使職業漂移選手來跑一段路也會比普通司機跑同一段路還要慢…
牢記基本知識:入彎慢,出彎快。
看了一下,匿名用戶的答案基本靠譜,但是有一個大神提供了一個全面的答案。提示,這肯定是全網最好的答案,沒有之一。2016年10月。 @艾澤
粗看之下又是圖表又是理論,再來一句「 漂移是遊走失控與可控之間 」逼格一下就滿了,還是某一個回答說得好,這個就是釣魚貼,專釣鍵盤車神。看一下漂移ken大神的成績和勒布大神的成績。
先說結論吧,在輪胎技術發展到現在程度以後,民用車競速都是抓地跑法快,「賽車是遊走在失控與可控之間」這句話沒錯,但是漂移不是,一旦漂了,就是對摩擦力的失控了,當然,這個可以通過反打方向啊,控制油門這些救回來,或者故意漂一下耍帥,這個跟原地燒胎一樣,秀的意思更強。
隨便百度了一張圖,正常的外內外過彎,要快的話,剎車點之前都是滿油門,開始剎車就儘可能的在短距離內減到可以不失去穩定路線可以過彎的速度,在彎心 APEX 點的時候就可以滿油門了。要快速過彎,除了車子本身,懸掛輪胎這些以外,一套好的剎車也是非常重要的,熱衰減這些先不提,紅色距離和時間越短越好,白色部分其實可以不要。
如果非要和數學扯上關係的話,整個過彎的過程,盡量保證自己的走線軌跡是在賽道允許範圍內能畫出的半徑最大的圓上。同時保證在 APEX 點的時候預備好進行加速。
還有答案說為了轉速的,倒果為因,漂移一般大馬力後驅車好漂,為了維持扭力要保持高轉速沒錯,但是現在性能車自帶降檔補油,如果手動擋的話,在剎車快結束的時候已經完成離合,摘擋,然後保持住剎車,用腳後跟點油門,讓轉速上來,猛抬離合,油門到底。傳說中的跟趾就完成了,普通人想體驗就兩腳離合吧。
其實說了這麼多,各位不說去賽道開放日,就是去開一把稍微正式一點卡丁車,都不用賽用的,體會一下,是不是響胎就是零點幾秒,漂了就慢至少半秒?
最後附幾張金港的圖。PS:好車不是我的。
最後提示,安全第一,謝絕公路飆車。
頭文字D害人不淺啊,場地賽,包括方程式,房車賽和耐力賽,抓地過彎絕對比漂移快,WRC之類的拉力賽,由於賽道表面抓地力的關係,漂移可能比抓地過完快,但也不是絕對的
漂移時可以積攢氮氣,點擊右下角釋放,可以產生較強的加速效果
手動複製鏈接,新窗口打開,GIF一張。
http://ww3.sinaimg.cn/large/69f3557dgw1f6fa9zy3c7g20ga0867wo.gif
首先,看是什麼比賽,主要體現在場地賽和拉力賽的區別,具體就是賽道表面、賽道(彎道)屬性,車輛屬性等,這是直接決定漂移到底會不會實際更快的狹義的速度!
其次,看漂移的目的,主要體現在漂移付出的代價和收益,這是對於廣義的更快。舉例,漂移過彎佔領賽車線,即便真實速度不快,但是廣義上來說,更快。
就是實際來說,99%的情況漂移更慢,不然ken就應該跑第一了,當然這個只是說笑。
如果彎道不是小的比最小轉彎半徑還小 如果有把握轉向時不會轉向不足 那麼肯定漂移是比較慢的
玩跑跑卡丁車如果漂移沒有氮氣獎勵,我更願意硬拐過彎。
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