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过弯与车辆控制

如何在模拟赛车中找到抓地极限

抓地极限,是向轮胎要求更多、却不再得到更多的那个点。更多的方向盘角度不再产生转动;更多的刹车压力产生的是抱死,而不是减速;更多的油门产生的是车轮空转;更高的入弯速度产生的是转向不足,而不是过弯力。它不是一个速度,也不是一个方向盘角度,而是一条逐渐变平的响应曲线。

这直接引出大多数车手弄反的那件事:在极限上驾驶,不意味着要避免所有轮胎滑动。完全没有滑动的轮胎,几乎不产生任何过弯力。滑动不是失败的状态,而是机制本身。区分快圈和慢圈的,是滑动多少,以及你是在峰值有效的那一侧,还是错误的那一侧。

先说一点。页首的视频比较老,所以只从它身上取机制,其他的都不要拿:它描述的不是任何模拟器当前版本的实际表现。视频把这个论点归功于 Ross Bentley 的 Ultimate Speed Secrets,而这个论点本身没有版本之分。这页其余的内容,适用于你开的任何模拟器。

抓地极限到底是什么

“轮胎能产生的最大抓地力”是教科书的答案,但对车手毫无用处:你看不到它,从驾驶舱也测不到它,而且在弯道的每一瞬间,四个轮胎接地面上的它都不一样。

有用的定义是行为上的,也是这里唯一值得背下来的东西:当再增加某个操作,车子的表现却不再改变时,你就在极限上。在极限以下,更多方向盘意味着转得更多,更多刹车意味着减速更多。在极限上,更多什么也换不来。过了极限,更多反而会让你吃亏。这把一个看不见的数字变成可以测试的东西:你从来观察不到极限本身,你观察的是车子对你上一个操作的响应,再据此推断。

第二件要记住的事:极限属于轮胎,而不是车子。四个接地面,四份预算,全都随着负载移动而变化。“车子到了极限”的意思是“有一轴先用完了”,而是哪一轴,就是转向不足和转向过度的全部区别。

一台开轮赛车在直道上的俯视图,四个轮胎各标着十个抓地力单位,总共四十,这是视频解释模拟赛车抓地极限的起点。
视频的起点:四个轮胎,在直道上各有十个单位。预算存在于每个接地面,而不是整台车。

轮胎必须滑一点,才有抓地力

这才是真正违反直觉的部分,也是为什么“不要让车子滑”是好心人给的坏建议。

一个滚动中、正好指向行进方向的轮胎,不产生任何侧向力,完全没有。要产生侧向力,它必须稍微偏离行进方向,让接地面的橡胶变形,而正是这个变形把车子往侧面推。车轮指向与行进方向之间的角度就是侧偏角(slip angle),它不是错误,而是操作本身。

关系是这样的:从零开始,侧向力随侧偏角陡峭上升,接着上升得越来越缓,然后到达峰值。过了峰值,更大的侧偏角产生的力反而更小。轮胎滑得更多、抓得更少,每多一度都让情况更糟。

整页内容都建立在这个形状上。在峰值以下,你开得不够,还有白拿的时间。在峰值上,你就在极限上。过了峰值,你就是开过头了,而且让它难以察觉的是:你仍然有很多抓地力。这不是悬崖,车子不会飞出赛道。它只是悄悄地给你比之前少的东西,而你的双手却告诉你自己在更努力。

为什么没有一个可以瞄准的数字

你会看到有人引用某个特定的侧偏角当作目标。忽略它。峰值所在的角度,对于民用胎和光头胎、冷胎和热胎、负载很重的外侧前轮和没有负载的内侧后轮都不一样,而且会随路面、胎压和你所用模拟器的轮胎模型移动。一个数字,对你开的大多数车来说都会是错的,而且反正也没有用,因为你的仪表盘上没有侧偏角读数。行为测试取代了它,而且什么都不需要:要求稍微多一点,看车子有没有多做一点。有的话,你还有余量。没有的话,你就在极限上。如果它做得更少,你就过头了。

摩擦圆:两件事你不能都全拿

刹车、过弯和加速,不是共用一台车的独立系统,而是同一个轮胎在花同一份预算。全部用在减速,就没有剩下的可以转向;这就是为什么你重踩刹车又同时转向时,车子不肯改变方向。

一台开轮赛车在刹车区,画面上的抓地力读数显示刹车 100%、过弯 0%、油门 0%,整个模拟赛车抓地极限都花在减速上。
预算全部用在刹车,完全没有分给过弯:视频中车子不肯改变方向那一刻的读数。

标准的教法是一比一的交换:放掉一半刹车,换到一半过弯力。这正是值得修正的部分,因为它的形状是圆,而不是三角形。松掉刹车压力的第一个四分之一,就能释放大部分侧向抓地力;松掉最后一个四分之一,释放的却很少,因为你已经拿回大部分了。真实的包络线也不是完美的圆,但有用的是那个曲率:刹车踏板最上面那一段,放掉的代价很小,却能换到很多转向。

这就是循迹刹车的全部物理依据,也是为什么这一页把它交给别的文章,而不在这里教。如何循迹刹车讲技巧,修正你的循迹刹车讲松刹车的曲线形状,而如何把预算分配在入弯、弯中和出弯,则是如何在模拟赛车中变快的第三步。

四种极限,以及为什么它们不是同一项技能

车手谈到“极限”时,好像它是一件你要么找到、要么没找到的事。其实有四种,它们失效的方式不同,大多数人对其中几种很熟悉,却从没刻意探索过其他的。

极限它如何表现你要求了什么
刹车抱死、ABS 介入、方向盘变轻压力太大
过弯车子往外推、方向盘卸载入弯速度太快
加速车轮空转、车尾甩出油门太多
复合不转动,也没有明显的滑动同时要求两件事
同一台开轮赛车在弯中,抓地力读数显示刹车 0%、过弯 100%、油门 0%,单靠过弯就到达模拟赛车抓地极限。
视频中的弯中,预算全部用在过弯:也就是表格的第二行,再多的入弯速度只会让车子往外推。

前三种很吵。你知道自己什么时候抱死了轮子、什么时候车尾甩了出去,所以大多数车手很早就找到它们,然后就停下来了。单就刹车而言,边缘是 ABS 的介入区间或微抱死,而待在它下方一点点,就是更晚刹车实际上的大部分内容。

第四种很安静,而一圈的大部分时间都在这里。没有尖叫声,没有抱死,也没有看得见的滑动。车子就是不往你指的方向走,而自然的结论是它转向不足,或调校有问题。但几乎每次都是你同时要求了两件事,而两者加起来超过了一轴所拥有的,虽然单独任何一个要求都不会超过。只在三种吵的极限上练习、从不练安静的那一种,你就会非常擅长一圈中轮胎只做一件事的那一小部分。

一台开轮赛车在弯道的俯视图,旁边标着“100% 过弯”和“100% 加速”以及一个禁止驶入标志,表示模拟赛车抓地极限拒绝同时满足两个要求。
视频中同时提出两个要求的情况:全力过弯和全油门一起要,超过了一轴所拥有的。

在模拟器中,极限感觉起来是什么样

四个渠道,大致按照它们传到你身上的速度排列。

通过方向盘。当前轮承受侧向负载时,它们产生的回正力矩会增加,方向盘变重。接近峰值时,这个增加会停止;过了峰值,方向盘在你手中变轻。信号不是那份重量,而是重量停止增加的那一刻。这是力反馈能告诉你最有价值的东西,也是为什么一个感觉很有力的方向盘,仍然可能没告诉你什么。

弯中的驾驶舱视角,两只戴手套的手在方向盘上保持转向角度;模拟赛车抓地极限要从方向盘重量的变化来判读。
视频中弯中保持着转向角度、前轮满载:提示不是方向盘的重量,而是它停止增加的那一刻。

通过声音。接近峰值的轮胎,发出的声音和在峰值以下滚动时不同,过了峰值又是另一种声音。值得花几圈只靠声音来训练:不花任何成本,而且传到你身上的速度和方向盘一样快。

通过车子的响应。你的双手做的事和车子做的事之间的落差,会随着接近极限而变大。在极限以下,车子立刻响应;接近极限时,你转了方向,然后要等。这个延迟很可靠,完全不取决于你的硬件。

通过遥测。精确,但太晚了,没办法拿来开车,所以它是检查,而不是提示。方向盘角度持续增加、侧向加速度却没有跟着增加,就是行为测试的数字版本。遥测教程把这条方向盘曲线和更快车手的并排比较,并说明如何分辨饱和与走线不同。

不是每套设备都传得出同样的渠道

这就是关于“感受极限”的一般建议悄悄失效的地方。峰值处的变轻,是叠在一个大得多的力上面的一个小变化,而有好几样东西可能在它传到你手上之前就把它压平。力反馈调得超过方向盘能表现的范围,就会削掉正是那些峰值,所以最重要的信号第一个阵亡,而方向盘感觉很有力,却告诉你更少。在断定自己感觉不到车头之前,先用力反馈设置参考检查你的设置;也要注意,让力反馈传达抓地力而不是阻力是设置问题,而不是驾驶问题。

不同模拟器放进方向盘的东西不同,过了峰值之后的衰减方式也不同。这不是排名,而是一个实用的指示:换模拟器、换车型级别或换基座时,要重新校准这些提示。一个把某台车读得很透彻的车手,换到另一台车可能会有一周像瞎了一样,这很正常,不说明之前的技能是假的。GT3 是最明显的例子:ABS 和牵引力控制分别盖在四种极限中的两种上面,GT3 模拟赛车教程说明了它们对这些提示的影响。

转向不足不意味着你需要更多方向

模拟赛车中代价最高的条件反射:车子不转,所以你把方向盘再转多一点。

沿着曲线推一遍。前轮已经在峰值或超过峰值了,“不肯转”就是这个意思。多打方向就是增加侧偏角,而过了峰值,更大的侧偏角产生更小的力。于是车子比你多打方向之前转得更少,你把这解读为还需要更多,循环就此闭合。你带着大量转向角度走完这个弯,车头比你的双手指得更直,还深信是调校出了问题。

有时候确实是,分辨的方法是用干净的操作重现它,并记下发生在哪个阶段。调校问题排查工具针对两台真实车型,依次列出入弯、弯中和出弯转向不足的调校改变,而在诚实答案就是“先检查你的驾驶”的地方,它正是从这一点开始。

这个测试不需要任何仪器。多打一点方向,看车子的路径,而不是方向盘。如果路径没有改变,就反过来回一点方向。回方向会让侧偏角降下来,前轮恢复力量,车子开始转,这第一次感觉很荒谬,但之后每一次都是对的。转向角度一开始应该放在哪里:刹车峰值时最少、最慢点时最多、上油门时再收回,这是转向技巧的主题。在入弯时刻意把平衡推过中性,让后轮的侧偏角比前轮稍大,则是如何在模拟赛车中制造转向过度。饱和点咬得最狠的弯是高速大弯,这也是为什么辨认弯道类型和它的走线选择,会从一开始就改变你该打多少方向。

两个延伸阅读,因为原因发生在症状之前。对一台已经不再响应的车继续转方向,在热量和磨损上的代价,请看轮胎管理;到达转入点时前轮已经用尽,通常是刹车压力造成的,在一圈中发现的五个刹车错误有说明。

练习:在一个弯中把极限框出来

永远小心翼翼地靠近边缘,是找不到它的。你要刻意越过它,在一个代价只是搞砸一圈练习的地方:刻意不足、刻意过头,然后缩小两者的差距。不过要在你熟悉的地方做:一条你还在学的赛道会同时给你两个未知数,所以如果赛道还不熟,先学赛道。让它奏效的规则,就是让所有练习奏效的那一条:一次一个变量。同时移动刹车点、转向和油门时机,你什么也学不到,因为没有任何东西能归因。这也是十二项驾驶技巧按照依赖顺序排列的同一个逻辑:一项技能,只有在它之前的技能都能重复之后,才能被归因。

三个区块,一个弯,各一个变量

选一个你已经熟悉的中速弯,最好有缓冲区。关掉单圈计时:你要的是车子的行为,而不是十分之一秒。每一趟在看到任何数字之前,先大声说出成功或失败。

  • 区块 1:入弯速度。先跑三圈刻意提前刹车,让车子轻松转入,你明显开得不够。然后每圈把刹车点推迟一个车身,直到车子到不了弯心。那一趟就是过头了。它的前一趟就是你的界线,而且通常比你预期的更晚。
  • 区块 2:转向。回到正常的入弯速度。在弯中,明显多打这个弯所需以上的方向,并保持住。感受车子无法往多打的方向走。然后把多打的部分回正,感受它又开始转。你是在刻意挑动峰值,好知道它的形状。
  • 区块 3:油门。每圈同一个出弯。每次把上油门的时机提前一个车身,直到车尾移动或车子往外跑,然后退回一步。这个界线会随着油量移动,所以在 stint(连续驾驶段)后段要再跑一次。

最后跑三圈正常的圈。那是为了体会,而不是练习:你会感觉到自己之前留下的余量,因为你现在知道墙在哪里,而不是假设空间比实际的小。

把它当成一个独立的区块来跑,配合新手练习课题所用的计分方式,放在一次有结构的练习里,而不是硬塞在比赛之夜。

用这种方式练完一个弯,你会得到任何物理解释都给不了的东西:极限不再是你意外跑到的地方,而是你刻意去的地方。

开得不够、开过头,以及两者都不是的情况

几乎每个人都属于其中一种,而几乎没有人能正确诊断自己,因为前两种都感觉像在努力。

开得不够是舒服、稳定而且慢的。征兆不是你的圈速,而是从来没有任何东西让你吓一跳。没有抱死、没有滑动、没有出状况的圈。一个在练习中从不犯错的车手,其实是在告诉你他的余量在哪里:完全没用上。如果你的最快圈和平均圈很接近,而且两者都不够快,说的就是你。

开过头就是修正。你没计划的转向、你踩了又收的油门、一个无法重复的快圈、太早衰退的轮胎。它的特征是在入弯赚到时间、在出弯输掉更多,这就是为什么圈速不稳定和开过头通常是同一个话题。

然后是那个没有通用名称的情况:在极限上,却还是很慢。“我有在滑吗?”的测试看不出它,因为你确实在极限上,只是那是一台被你弄差了的车的极限。

机制是载荷转移。轮胎的抓地力增加得比施加在它上面的垂直载荷慢,所以当载荷从内侧那一对轮胎移到外侧那一对时,外侧增加的比内侧失去的少;整个轴加起来,是净损失。突然的操作让载荷移动得更快、更多,所以同一台车、同一圈,一个操作突然的车手,到达的是一个比平顺车手更小的总量的极限。两人都在极限上,只是其中一人的极限更高。

一台过弯中的开轮赛车,外侧每个轮胎标着十五个抓地力单位、注明增加抓地力,内侧每个轮胎标着三个、注明失去抓地力,总共三十六,显示载荷转移如何降低模拟赛车抓地极限。
视频中载荷往外移:外侧每个轮胎各多五个,内侧每个轮胎各少七个,原本 40 个单位剩下 36 个。

这让“平顺就是快”成为一个物理上的主张,而不是品味问题。重点不在看起来冷静,而是每一个不必要的快速操作,都把抓地力花在搬动重量上,而不是花在转向上。完整的机制在重量转移教程里;表现为转动问题的版本,请看车身转动。

驾驶舱视角,方向盘和车手双手周围画了一个红圈,这是视频提醒在模拟赛车抓地极限附近要慢慢转、尽量少转方向盘。
视频对方向盘的提醒:慢慢转、尽量少转,因为每一个突然的操作都把抓地力花在搬动重量上。

极限会移动,每个弯都不同,每个弯之内也一直在变

没有人能给你一个数字,因为在你到达弯心之前,那个数字就已经过时了。改变它的因素有:

  • 速度。在有明显下压力的车上,同一个弯跑得越快,可用的抓地力就越多,所以高速弯的极限比你慢弯的直觉所预期的更高。这是最难信任的一项,因为它要你在证据到来之前就全力投入。开轮车就靠这一项生存,方程式模拟赛车教程说明了它对刹车和过弯的影响。
  • 倾角与高低起伏。倾斜弯和压缩段会增加垂直载荷、提高极限。坡顶和反倾斜路段则会拿走它,有时候正好就在你要求最多的地方。
  • 胎温与胎压。出站圈、第三圈和第二十圈是三台不同的车。低于工作窗口的轮胎和过热的轮胎都给你更少,而且两者感觉并不一样。
  • 燃油。stint 初期车比较重,所以你在低油量时找到的出弯界线,和比赛第一圈的不一样。
  • 此刻载荷在哪里。在同一个弯里,随着你刹车、转向和加速,每个轮胎的极限都持续在变。即使在一个弯之内,也没有静态的答案。
  • 路面。练习过程中积累的胶、走线外的胶粒、一片潮湿的路面、刹车区里的阴影。

所以极限不是一个学一次就能一直带着走的事实。你要持续地重新找到它,每次都用同一个测试:要求稍微多一点,看你有没有得到更多。这就是为什么在这里,练习比物理更重要:物理解释了测试为什么有效,而测试才是你真正用来开车的东西。

这也是快的车手看起来好像天生就知道的诚实原因。他们并不知道。他们一直在小幅度地取样,修正得比你看得到的还快。想看在整圈中如何应用,过弯教程说明了你该把注意力花在哪里。

抓地极限常见问题

在模拟赛车中,在极限上驾驶是什么意思?

意思是在向轮胎要求更多、却不再得到更多的那个点上驾驶。更多方向盘不再产生转动,更多刹车产生抱死而不是减速,更多油门产生车轮空转,更高的入弯速度产生转向不足而不是过弯力。极限不是一个你要背下来的目标速度或方向盘角度,因为它在每个弯、以及弯中的每一瞬间都不同。它是一个变平的响应,所以从驾驶舱找到它的唯一方法,是要求稍微多一点,然后判读你有没有得到更多。

在极限上驾驶,是不是意味着轮胎完全不能滑?

不是,而这是关于抓地力最常见的误解。一个正好指向行进方向的轮胎,完全不产生侧向力。它必须稍微偏离行进方向,让接地面变形,而正是这个变形让车子转向。这个角度叫做侧偏角,它是操作本身,不是错误。力随侧偏角上升到峰值,过了峰值就下降。所以问题从来不是轮胎有没有在滑,而是你是否在峰值有效的那一侧。

侧偏角是什么?理想的数字是多少?

侧偏角是车轮指向的方向和它实际行进方向之间的差异。侧向力随它增加到峰值,然后下降。没有一个值得公布的理想数字:峰值所在的角度,对光头胎和民用胎、冷胎和热胎、满载的外侧前轮和没有负载的内侧后轮都不同,而且会随胎压、路面和你所用模拟器的轮胎模型移动。车上也没有侧偏角读数,所以一个数字对你的驾驶也没有帮助。

在模拟器中,怎么知道自己已经到达抓地极限?

四个渠道。前轮承受侧向负载时方向盘变重,到峰值时停止变重,这就是信号,过了峰值则变轻。轮胎声音在峰值以下滚动、在峰值上工作、过了峰值滑动时都不同。越接近极限,车子的响应就越落后于你的双手。之后遥测会确认这一切,最有用的是方向盘角度持续增加、侧向加速度却没有跟着增加。第一个渠道有多少能传到你手上,取决于你的基座和力反馈设置。

为什么多打方向修不好转向不足?

因为转向不足通常说明前轮已经在峰值侧偏角上,或已经超过。过了峰值,更大的侧偏角产生更小的侧向力,所以多打的方向让车子转得比你多打之前更少。你把这解读为还需要更多,循环就此闭合,最后你带着大量转向角度走完这个弯,车头比你的双手指得更直。正确的反应是回一点方向,让侧偏角降下来,前轮恢复力量。真正的原因通常是入弯速度或刹车压力。

为什么在模拟赛车中不能同时刹车和转向?

刹车和过弯在同一组轮胎上花同一份抓地力预算。全部用在减速,就没有剩下的可以改变方向,这就是为什么你重踩刹车时车子不肯转。不过这个交换不是线性的,而这很重要。这个包络线更接近圆形而不是三角形,所以松掉刹车压力的第一个四分之一,就能释放大部分可用的过弯抓地力,松掉最后一个四分之一却释放得很少。这个曲率,就是循迹刹车有效的物理原因。

怎么练习找极限又不撞车?

在一个有缓冲区的弯刻意把它框出来,每个区块只改一个变量,并关掉单圈计时。先跑三圈明显太早刹车,让你知道开得不够是什么感觉,然后每次把刹车点推迟一个车身,直到车子到不了弯心。那一趟就是过了极限,它的前一趟就是你的界线。转向也分开重复一次,在弯中明显多打方向;出弯的油门时机也一样。最后跑三圈正常的圈,感受你之前留下的余量。

有没有可能在极限上,却还是很慢?

有,而且很常见。轮胎的抓地力增加得比施加在它上面的垂直载荷慢,所以当载荷移到外侧那一对轮胎时,外侧增加的比内侧失去的少,让载荷转移在整个轴上成为净损失。突然的操作让载荷移动得更快、更多,所以同一台车,操作突然的车手到达的是一个比平顺车手更小的总量的极限。两人都在极限上,只是其中一人的极限更高。这就是为什么平顺是一个物理上的主张,而不是风格问题。

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