【转贴】我们老说的汽车发飘是咋回事？

注：本文转载自知乎，原文链接点击此处查看，文中观点不代表本站立场。文中部分图片来自于互联网，感谢原作者。

普遍有种说法，就是“车越重就越稳”。首先这绝对是错的，但形成这样的观点也情有可原。

汉语中“厚重”、“稳重”这些词，让人潜意识中就觉得越重越稳。生活中重的东西要花很大力气才能推动、搬动。坐在比较重的豪华车里感觉很稳，因为感觉不到路面的颠簸。以上事实好像都在说“车重就稳，车轻就飘”，因此不明真相的群众就产生了错误的印象。

先说什么是“飘”。有时在跑高速时让人觉得车飘，这往往是因为达到某一速度车身和方向盘突然开始抖动，噪声突然变大；有时因为路面不平，人在车里非常颠；有时因为突然一阵侧风，感觉吹得车不能走直线。以上前两点其实都是人的主观感受，由震动、噪声等问题让人产生一种不安全的心理，但实际上并不意味着车“不稳”，第三点则确实与汽车的行驶稳定性有关。

排除人的主观感受后，飘应该指的是车子不受控制，转弯时向外飘，刹车时刹不住，以及容易被风吹跑偏。而具体到点，则是以下几点（汽车动力学涉及面太广，难免有遗漏，欢迎补充讨论）：

1. 轮胎性能

2. 悬挂设计

3. 空气动力学性能

4. 重心高度

5. 刹车性能

1：轮胎是车唯一与地面接触的部件，一切的运动都要经过轮胎传递，所以轮胎和各种性能都有那么点关系，当然也包括“飘”。

汽车是由地面给轮胎的摩擦反力驱动的，而这一力的极限由轮胎性能决定。学过基础物理的知道，摩擦力=摩擦系数*正压力。这里的摩擦系数由路面和轮胎性能共同决定，正压力就是每个轮胎上的载荷。

决定轮胎性能的主要因素是胎面宽度和橡胶配方，同时胎压、轮胎宽厚比、帘布编织方法、花纹也有一定影响。胎面越宽橡胶越软，轮胎抓地力就越好。对于大家来说，就是买越贵越宽的轮胎就行了。

2：悬挂设计是对汽车稳定性影响最大的因素，主要是指转向几何的设计和轮胎跳动的控制。

由于转弯时内外侧轮的转弯半径不同，所以汽车的转向系统中有一个“转向梯形Ackermann steering geometry”，通过这个梯形，可以让外侧轮转过更多一点的角度，使内外车轮的转向中心接近重合（如下图）。

但目前的转向机都无法保证在所有角度下内外轮转向中心都重合，并且转向时车身会在侧向加速度下侧倾，侧倾会导致转向梯形发生变化，所以现实中几乎无法设计出完美的转向结构，只能尽量优化减小前轮的侧滑。

转向侧倾时，轮胎外倾角也会发生变化。轮胎外倾角会产生一个额外的力（如下图），这个力会使车的转向特性发生改变。

一般内外侧轮的外倾角变化是不相等的，因此会使转向更加倾向于转向过度或转向不足，并且如果外倾角变化过大抓地力可能严重下降。车的转向特性发生突变或者产生较大的转向不足、转向过度，则会让人觉得“飘”。

一般来说，乘用车受制于成本，底盘设计上很难做到出彩，只能算够用。如果想买相对出彩的车，就搜“小钢炮”这个关键词吧。

3：空气动力学设计在赛车领域是治“飘”的最重要的方法，但乘用车领域仅用它减小阻力。通过外形的空气动力学设计产生的下压力Downforce，能极大的提高轮胎上的正压力，因此摩擦力的极限被大大提高。但产生下压力的同时总是会附带产生阻力，所以乘用车几乎不会向这方面设计，就不细说了。

要说稳，劳斯莱斯也没有最入门的赛车稳。F1的6g侧向加速度是什么概念呢，就是在同一个弯道你开着普通乘用车已经打滑出去，而F1可以用你2～3倍的速度稳稳开过去。

侧风稳定性方面，有人会觉得车越重越吹不动，这有一定的道理，但这只是次要方面。我们在分析问题时经常会做一些简化，比如简化出“质心”，可以看做所有的重量都集中在这个点上，在这里我们简化出一个“风压中心Aerodynamic center” ，风压中心由汽车外形和风向共同决定，可以看做所有由“风产生的力”都施加在这个点上。

好了我们现在有了两个点，假设这两个点不重合，那么风力相对重心就产生了一个力矩。如果是迎面吹来的风，风压中心在重心的前面或者后面，那么车就会前仰或者后仰，如下图。

如果是侧面来风，风压中心有可能在左前左后右前右后各种位置，带来的影响就是除了前后仰，也会向左或向右转，这就导致了侧风时的不稳定（如下图）。

即使风压中心与重心重合， 依然会有一定的侧风不稳定，更何况风压中心不可能在所有的方向下都与重心重合。可见侧风稳定性与很多因素有关，大厂的车经过更细致的设计，相信性能会更好。

4：重心高度的大小影响转弯与刹车时四个轮胎上载荷的转移量。过弯时载荷向外侧车轮转移，由于随着轮胎正压力的增大，轮胎摩擦系数会减小，因此内外侧总的侧向力会减小，载荷转移量越大这种情况就越严重。这里可能有点难理解，我稍详细的说下。

轮胎摩擦系数随正压力的增大减小，如下图。

所以，轮胎提供的侧向力虽然随正压力增大，但并不是线性增大，如下图。

所以当发生载荷转移时，虽然内外侧轮胎的总正压力是不变的，但能提供的总侧向力却由2*PA减小到了P1A1+P2A2=2*BA，如下图。

所以，载荷转移量越大，侧向力损失越大。而重心高度越高，载荷转移量越大，这个应该比较好理解吧，就不上图了。。

5：刹车性能和之前几点关联较小，一般也不容易出问题。刹车热衰减和前后刹车力分配是最大的两个因素。

制动器制动时产生大量热量，如果超出工作温度也刹车力会明显减弱，更换更好的碟刹套件就能提高热衰减的问题，但继续往后看。前后制动力分配会影响前后轮谁先抱死，在制动时重量会向前轮转移，车上载人载货时前后轮上的正压力也不同，因此也是很难保证在任何工况下都能理想的制动。

通过ABS、EBS的辅助，这个影响会小很多，但是在更换刹车套件时一定要注意前后传力比比例要和原厂一致，否则死得很快。

最后再说下重量的问题。

首先车越重过弯的性能肯定是越差的，在第四点的几张图中可以看到，假设车重增加10%，那么侧向力增加一定小于10%，因此最大侧向加速度是随着车重增加而减小的。

重的车让人感觉稳，这主要体现在路面颠簸时车内相比其他车要平稳或者侧风稳定性好，重量大是原因之一。

但换个角度看，一般什么样的车重什么样的车轻？在乘用车领域大体看来，高端车重，低端车轻。高端车在轮胎性能、悬挂设计、空气动力学性能、刹车性能这些方面，我相信都比低端车强，所以高端车的稳，也不能简简单单的归功于重量。

你非要拿帕萨特和桑塔纳来比稳，那也是有点耍流氓。

注：本文转载自知乎，原文链接点击此处查看，文中观点不代表本站立场。文中部分图片来自于互联网，感谢原作者。

普遍有种说法，就是“车越重就越稳”。首先这绝对是错的，但形成这样的观点也情有可原。

汉语中“厚重”、“稳重”这些词，让人潜意识中就觉得越重越稳。生活中重的东西要花很大力气才能推动、搬动。坐在比较重的豪华车里感觉很稳，因为感觉不到路面的颠簸。以上事实好像都在说“车重就稳，车轻就飘”，因此不明真相的群众就产生了错误的印象。

先说什么是“飘”。有时在跑高速时让人觉得车飘，这往往是因为达到某一速度车身和方向盘突然开始抖动，噪声突然变大；有时因为路面不平，人在车里非常颠；有时因为突然一阵侧风，感觉吹得车不能走直线。以上前两点其实都是人的主观感受，由震动、噪声等问题让人产生一种不安全的心理，但实际上并不意味着车“不稳”，第三点则确实与汽车的行驶稳定性有关。

排除人的主观感受后，飘应该指的是车子不受控制，转弯时向外飘，刹车时刹不住，以及容易被风吹跑偏。而具体到点，则是以下几点（汽车动力学涉及面太广，难免有遗漏，欢迎补充讨论）：

1. 轮胎性能

2. 悬挂设计

3. 空气动力学性能

4. 重心高度

5. 刹车性能

1：轮胎是车唯一与地面接触的部件，一切的运动都要经过轮胎传递，所以轮胎和各种性能都有那么点关系，当然也包括“飘”。

汽车是由地面给轮胎的摩擦反力驱动的，而这一力的极限由轮胎性能决定。学过基础物理的知道，摩擦力=摩擦系数*正压力。这里的摩擦系数由路面和轮胎性能共同决定，正压力就是每个轮胎上的载荷。

决定轮胎性能的主要因素是胎面宽度和橡胶配方，同时胎压、轮胎宽厚比、帘布编织方法、花纹也有一定影响。胎面越宽橡胶越软，轮胎抓地力就越好。对于大家来说，就是买越贵越宽的轮胎就行了。

2：悬挂设计是对汽车稳定性影响最大的因素，主要是指转向几何的设计和轮胎跳动的控制。

由于转弯时内外侧轮的转弯半径不同，所以汽车的转向系统中有一个“转向梯形Ackermann steering geometry”，通过这个梯形，可以让外侧轮转过更多一点的角度，使内外车轮的转向中心接近重合（如下图）。

但目前的转向机都无法保证在所有角度下内外轮转向中心都重合，并且转向时车身会在侧向加速度下侧倾，侧倾会导致转向梯形发生变化，所以现实中几乎无法设计出完美的转向结构，只能尽量优化减小前轮的侧滑。

转向侧倾时，轮胎外倾角也会发生变化。轮胎外倾角会产生一个额外的力（如下图），这个力会使车的转向特性发生改变。

一般内外侧轮的外倾角变化是不相等的，因此会使转向更加倾向于转向过度或转向不足，并且如果外倾角变化过大抓地力可能严重下降。车的转向特性发生突变或者产生较大的转向不足、转向过度，则会让人觉得“飘”。

一般来说，乘用车受制于成本，底盘设计上很难做到出彩，只能算够用。如果想买相对出彩的车，就搜“小钢炮”这个关键词吧。

3：空气动力学设计在赛车领域是治“飘”的最重要的方法，但乘用车领域仅用它减小阻力。通过外形的空气动力学设计产生的下压力Downforce，能极大的提高轮胎上的正压力，因此摩擦力的极限被大大提高。但产生下压力的同时总是会附带产生阻力，所以乘用车几乎不会向这方面设计，就不细说了。

要说稳，劳斯莱斯也没有最入门的赛车稳。F1的6g侧向加速度是什么概念呢，就是在同一个弯道你开着普通乘用车已经打滑出去，而F1可以用你2～3倍的速度稳稳开过去。

侧风稳定性方面，有人会觉得车越重越吹不动，这有一定的道理，但这只是次要方面。我们在分析问题时经常会做一些简化，比如简化出“质心”，可以看做所有的重量都集中在这个点上，在这里我们简化出一个“风压中心Aerodynamic center” ，风压中心由汽车外形和风向共同决定，可以看做所有由“风产生的力”都施加在这个点上。

好了我们现在有了两个点，假设这两个点不重合，那么风力相对重心就产生了一个力矩。如果是迎面吹来的风，风压中心在重心的前面或者后面，那么车就会前仰或者后仰，如下图。

如果是侧面来风，风压中心有可能在左前左后右前右后各种位置，带来的影响就是除了前后仰，也会向左或向右转，这就导致了侧风时的不稳定（如下图）。

即使风压中心与重心重合， 依然会有一定的侧风不稳定，更何况风压中心不可能在所有的方向下都与重心重合。可见侧风稳定性与很多因素有关，大厂的车经过更细致的设计，相信性能会更好。

4：重心高度的大小影响转弯与刹车时四个轮胎上载荷的转移量。过弯时载荷向外侧车轮转移，由于随着轮胎正压力的增大，轮胎摩擦系数会减小，因此内外侧总的侧向力会减小，载荷转移量越大这种情况就越严重。这里可能有点难理解，我稍详细的说下。

轮胎摩擦系数随正压力的增大减小，如下图。

所以，轮胎提供的侧向力虽然随正压力增大，但并不是线性增大，如下图。

所以当发生载荷转移时，虽然内外侧轮胎的总正压力是不变的，但能提供的总侧向力却由2*PA减小到了P1A1+P2A2=2*BA，如下图。

所以，载荷转移量越大，侧向力损失越大。而重心高度越高，载荷转移量越大，这个应该比较好理解吧，就不上图了。。

5：刹车性能和之前几点关联较小，一般也不容易出问题。刹车热衰减和前后刹车力分配是最大的两个因素。

制动器制动时产生大量热量，如果超出工作温度也刹车力会明显减弱，更换更好的碟刹套件就能提高热衰减的问题，但继续往后看。前后制动力分配会影响前后轮谁先抱死，在制动时重量会向前轮转移，车上载人载货时前后轮上的正压力也不同，因此也是很难保证在任何工况下都能理想的制动。

通过ABS、EBS的辅助，这个影响会小很多，但是在更换刹车套件时一定要注意前后传力比比例要和原厂一致，否则死得很快。

最后再说下重量的问题。

首先车越重过弯的性能肯定是越差的，在第四点的几张图中可以看到，假设车重增加10%，那么侧向力增加一定小于10%，因此最大侧向加速度是随着车重增加而减小的。

重的车让人感觉稳，这主要体现在路面颠簸时车内相比其他车要平稳或者侧风稳定性好，重量大是原因之一。

但换个角度看，一般什么样的车重什么样的车轻？在乘用车领域大体看来，高端车重，低端车轻。高端车在轮胎性能、悬挂设计、空气动力学性能、刹车性能这些方面，我相信都比低端车强，所以高端车的稳，也不能简简单单的归功于重量。

你非要拿帕萨特和桑塔纳来比稳，那也是有点耍流氓。