循跡系統(tǒng)從工廠賽車大量下放之后,只要是較新的中高階車款大多有配備,這項科技你不可不知。
在大概認(rèn)知道循跡系統(tǒng)的作用后,將做進一步的探討,幫助讀者分析循跡系統(tǒng)的原理,以及工程師如何運用這套系統(tǒng)來幫助實際騎乘的安全性。本系列主題將由系統(tǒng)發(fā)想的起源作為觀點來切入,并且也讓帶讀者了解如何判別一個循跡系統(tǒng)的好與壞。
輪胎的抓地
Confidence breeds speed. Traction builds confidence.
“速度來自于騎士的信心,信心則建立在抓地力之上。”
在談?wù)撗E系統(tǒng)之前,我們要先了解何謂抓地力。抓地力的遠(yuǎn)親──“摩擦力”的簡單定義為:兩物體之間互相作用的力;同時又可分為動摩擦力及所謂的靜摩擦力。而以輪胎及路面的狀況來看,兩者之中,輪胎并非剛體,而是容易受力變形的彈性體。當(dāng)輪胎被引擎或是剎車驅(qū)動而去咬合路面,就像把橡膠擠入柏油路面,往反方向推。若去賽場上看一下剛從賽道駛下輪胎,則可以想像,這輪胎就像是被路面啃食過一般。相較于摩擦的說法,抓地力更像是一種咬合的概念:輪胎及路面相互咬合。
比起摩擦,輪胎與地面之間的關(guān)系像是互相咬合產(chǎn)生形變。
從另一個觀點來看,輪胎抓地力因為其他因素影響所產(chǎn)生的變化并非像是動摩擦與所謂靜摩擦之間跳樓梯般的變化,而是偏向連續(xù)且非線性的變化。例如抓地力與輪胎正向力的關(guān)系,就是一條彎的曲線,而非一條直線。簡單了解抓地力的性質(zhì)之后,便來看看輪胎轉(zhuǎn)動時,發(fā)生了什么事。
從輪胎轉(zhuǎn)動開始
盡管看似穩(wěn)定的車身動態(tài),但事實上輪胎其實一直都是處于“打滑”的現(xiàn)象。
輪胎在轉(zhuǎn)動時,難道就乖乖地聽話、貼著地面轉(zhuǎn)動嗎?打從輪胎開始轉(zhuǎn)動起,抓地力的狀況如何,便是騎士最經(jīng)常需要感知的課題。當(dāng)輪胎“失去抓力”,騎士感到輪胎打滑進而造成摔車的恐懼更是深植許多人心中。但追根究柢來論除了恐懼感之外,失去抓地力的感覺又有什么呢?如何察覺到狀況有異?這一切都要從輪胎轉(zhuǎn)動的狀況開始談起。
The wheel is always “Spinning!”
當(dāng)輪胎受力轉(zhuǎn)動時,輪胎的胎面與路面并不會乖乖地維持1:1的轉(zhuǎn)動,簡單來說輪胎走1米,并不代表車子就會前進1米。若拿一個放大鏡去看胎面與路面之間的狀況:輪胎往前會使前面的胎皮受力被擠壓,與地面接觸過后,則被往后扯而拉長。把放大鏡拿開,將輪胎轉(zhuǎn)動的速度與車輛前進的速度相比較之下,當(dāng)輪胎受到向前進的驅(qū)動力時,輪胎總是滾得比車速快。或許以“微”打滑來形容這樣的情形會比較好理解,所以基本上輪胎轉(zhuǎn)動時,總是處于打滑的狀態(tài),差別只是在于打滑的多與少。
事實上輪胎一直處于著“微”打滑的狀態(tài)。
輪胎受力轉(zhuǎn)動時會滑動,并非是個新發(fā)現(xiàn),早在賽道上便驗證出輪胎抓地力的峰值是處于滑差率(Slip-ratio)為15%到20%附近;也就是說,輪胎轉(zhuǎn)動的速度,要比車速快15-20%。抓地力在達到峰值之后,便會反轉(zhuǎn)下降,當(dāng)滑差率達到100%,也就是輪胎速度比車速要快一倍時,此時的抓地力極限約是峰值時的60%至70%。
回到滑差率的源頭,這與受到的驅(qū)動力有關(guān):簡單地說,受到的驅(qū)動力越大時,滑差率也越大。從頭來看,當(dāng)輪胎受到的驅(qū)動力增加時,抓地力的極限也逐漸增加,達到峰值后,若驅(qū)動力繼續(xù)增加,則抓地力極限也會開始下降。
SuperBike所制作的油門開度、速度 vs.滑差率表格。
英國SuperBike 雜志在今年初的報道中有提到關(guān)于滑差率與車速及油門開度的關(guān)系,并制作了表格。滑差率主要與油門開度成正比,油門開度為30%時會有12%的滑差率,到了油門全開時則會有16%。相對于速度來說,則沒有顯著的變化,但趨勢是速度越快,滑差越少。