最近几天,全新奔驰GLE底盘测试车的脱困视频大红于网络。从视频看,脱困能力尚可,但是由闷骚转亮骚的脱困方式受到了网络的调侃。从文章标题可以看出,桶哥今天不仅要来蹭一波热度,也会从原理角度分析这猛如虎的一波操作对实际的脱困是不是真的有帮助。
大家先看看这波亮骚的脱困方式:
视屏中身陷沙地的下一代GLE随着车身内可能发生的、可能不可描述的、有规律的上下晃动最终实现了沙地倒车脱困。这是汽车发明者再一次发明了一种新的脱困方式,只是看上去有些“亮骚”,到底这”亮骚“的操作方式只是噱头能还是真的有用呢,请继续往下看。
先卖个关子,提出个问题:车身上下震动的过程中,车轮为什么会有规律的进入打滑-不打滑-打滑-不打滑……最终脱困?
下面的知识点圈起来,以后可能会考。通过观察车身有规律的上下震动,桶哥草草的绘制了下图。
图和这个黑科技有什么关系呢?接下来就要进入高中知识环节了。为了方便大家理解,我们把波峰、波谷和车身结合起来,波峰就是震动过程中车身的最高位;波谷就是震动过程中车身的最低位;波峰波谷和时间轴相交的位置暂且叫它平衡位置吧。好了,这样说起来大家就能将桶哥的草图和车身的震动联系起来了。
视频一开始,车身处于平衡位置,接下来就是车身被带入有规律的上下震动中,从平衡位置往上到达最高位的位置这个过程其实车辆有一个向上的“加速度”(不理解加速度的同学自行度娘),外力产生这个加速度,那么这个外力肯定要大于车本身的重力,才能使得其有向上的加速度,这个外力暂且叫它外力1。这个外力的来源是空气悬挂,大家都知道,空气悬挂是悬挂的一种,悬挂接地的唯一物体只有轮胎,因为作用力和反作用力的关系,通过悬挂的传递,轮胎在这个过程中也获得了一个外力,这个外力暂且叫它外力2。由上面的讲解可以知道,外力1和外力2其实是作用力和反作用力的关系。根据牛顿第三定律可知,外力1和外力2大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。因此,在车身向上震动这个过程,轮胎获得一个向下的力,这个力比车身处于平衡时候的压力更大。通俗点讲,就相当于压着轮毂,使得轮胎的压力变大。
车身从最高位向最低位运动过程中,车身有个向下的加速度,这个就类似于一定程度的“失重”(不理解失重的同学自行度娘)。向下的加速度来源于向下的外力,我们姑且叫这个向下的外力为外力3,因为作用力和反作用力的关系,空气悬挂产生的外力3的反作用力(暂且叫它外力4)方向向上,最终通过悬挂作用于轮胎上。通俗点说,这就相当于抬着轮毂,使轮胎的压力变小。
好了,通过上面的分析,我们了解到一个基本情况,车身向上运动的时候,轮胎得到的压力变大,车身向下运动的时候轮胎得到的压力变小。
接下来我们要讲的就是摩擦力。F=μ×FN,其中μ是摩擦系数,FN就是我们这里的各种力了。决定摩擦系数μ的是材质和光滑程度,通过视频得知,整个脱困的过程都在沙地里,所以说摩擦系数变化很小。轮胎打滑是由静摩擦转为动摩擦的过程,之所以会转变为动摩擦,是因为FN不够大。
百度百科关于摩擦力的解释
我们可以看到,百度百科关于增大有利摩擦力的方法:增大压力、增大接触面的粗糙程度、压力的大小等。在陷车的情况下,增大接触面粗糙程度的方法有三:其一,换越野胎;其二,换与轮胎接触面的土壤类别。其三:这两样一起换。然鹅,这三种方法基本很难实现,所以下一代GLE什么都没换,因为奔驰工程师让它走的套路是增大压力。有些朋友分析是上下往复的过程中,沙子就滑到了轮胎底,这样垫高了车身就脱困了。我其实很好奇他们是如何得出此结论的,这样说来的话,只要有空气悬挂的车,现车后上下往复调节几次车身就会在沙地里抬高一些?得了,别开玩笑了,整个过程车轮都没被完全抬起过,滚下去的砂会有几多呢?
回到解读前卖的关子,为什么脱困前轮胎会有规律的打滑-不打滑-打滑-不打滑……最终脱困?答案来了,就是因为车声运动时,有规律的给轮胎施加的压力一会儿大、一会儿小,造成一会儿静摩擦一会儿动摩擦,反反复复还挺舒服。不是不是,往复几次就困了。不对不对,反反复复几次就脱困了,对,脱困了。
通过桶哥喋喋不休的分析,基本可以得知,牛顿他老人家说这波亮骚的操作确实对脱困有实质性的帮助,并非噱头。
题外话:昨儿个桶哥夜里梦会周公,他让牛顿老爷子给我讲的道理,末了,牛顿老爷子问,空气悬挂的寿命长吗、耐造吗?可以用来改装床吗?
另外,我把下一代GLE画得那么美,奔驰不会生气吧。