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過彎與車輛控制

如何在模擬賽車中找到抓地極限

抓地極限,是向輪胎要求更多、卻不再得到更多的那個點。更多的方向盤角度不再產生轉動;更多的煞車壓力產生的是鎖死,而不是減速;更多的油門產生的是車輪空轉;更高的入彎速度產生的是轉向不足,而不是過彎力。它不是一個速度,也不是一個方向盤角度,而是一條逐漸變平的反應曲線。

這直接帶出大多數車手弄反的那件事:在極限上駕駛,不代表要避免所有輪胎滑動。完全沒有滑動的輪胎,幾乎不產生任何過彎力。滑動不是失敗的狀態,而是機制本身。區分快圈和慢圈的,是滑動多少,以及你是在峰值有效的那一側,還是錯的那一側。

先說一點。頁首的影片比較舊,所以只從它身上取機制,其他的都不要拿:它描述的不是任何模擬器目前版本的實際表現。影片把這個論點歸功於 Ross Bentley 的 Ultimate Speed Secrets,而這個論點本身沒有版本之分。這頁其餘的內容,適用於你開的任何模擬器。

抓地極限到底是什麼

「輪胎能產生的最大抓地力」是教科書的答案,但對車手毫無用處:你看不到它,從駕駛艙也量不到它,而且在彎道的每一瞬間,四個輪胎接地面上的它都不一樣。

有用的定義是行為上的,也是這裡唯一值得背下來的東西:當再增加某個操作,車子的表現卻不再改變時,你就在極限上。在極限以下,更多方向盤代表轉得更多,更多煞車代表減速更多。在極限上,更多什麼也換不到。過了極限,更多反而會讓你吃虧。這把一個看不見的數字變成可以測試的東西:你從來觀察不到極限本身,你觀察的是車子對你上一個操作的反應,再據此推斷。

第二件要記住的事:極限屬於輪胎,而不是車子。四個接地面,四份預算,全都隨著負載移動而變化。「車子到了極限」的意思是「有一軸先用完了」,而是哪一軸,就是轉向不足和轉向過度的全部差別。

一台開輪賽車在直線上的俯瞰圖,四個輪胎各標著十個抓地力單位,總共四十,這是影片解釋模擬賽車抓地極限的起點。
影片的起點:四個輪胎,在直線上各有十個單位。預算存在於每個接地面,而不是整台車。

輪胎必須滑一點,才有抓地力

這才是真正違反直覺的部分,也是為什麼「不要讓車子滑」是好心人給的壞建議。

一個滾動中、正好指向行進方向的輪胎,不產生任何側向力,完全沒有。要產生側向力,它必須稍微偏離行進方向,讓接地面的橡膠變形,而正是這個變形把車子往側面推。車輪指向與行進方向之間的角度就是滑移角(slip angle),它不是錯誤,而是操作本身。

關係是這樣的:從零開始,側向力隨滑移角陡峭上升,接著上升得越來越緩,然後到達峰值。過了峰值,更大的滑移角產生的力反而更小。輪胎滑得更多、抓得更少,每多一度都讓情況更糟。

整頁內容都建立在這個形狀上。在峰值以下,你開得不夠,還有免費的時間可拿。在峰值上,你就在極限上。過了峰值,你就是開過頭了,而且讓它難以察覺的是:你仍然有很多抓地力。這不是懸崖,車子不會飛出賽道。它只是悄悄地給你比之前少的東西,而你的雙手卻告訴你自己在更努力。

為什麼沒有一個可以瞄準的數字

你會看到有人引用某個特定的滑移角當作目標。忽略它。峰值所在的角度,對於街胎和光頭胎、冷胎和熱胎、負載很重的外側前輪和沒有負載的內側後輪都不一樣,而且會隨路面、胎壓和你所用模擬器的輪胎模型移動。一個數字,對你開的大多數車來說都會是錯的,而且反正也沒有用,因為你的儀表板上沒有滑移角讀數。行為測試取代了它,而且什麼都不需要:要求稍微多一點,看車子有沒有多做一點。有的話,你還有餘裕。沒有的話,你就在極限上。如果它做得更少,你就過頭了。

摩擦圓:兩件事你不能都全拿

煞車、過彎和加速,不是共用一台車的獨立系統,而是同一個輪胎在花同一份預算。全部用在減速,就沒有剩下的可以轉向;這就是為什麼你重踩煞車又同時轉向時,車子不肯改變方向。

一台開輪賽車在煞車區,畫面上的抓地力讀數顯示煞車 100%、過彎 0%、油門 0%,整個模擬賽車抓地極限都花在減速上。
預算全部用在煞車,完全沒有分給過彎:影片中車子不肯改變方向那一刻的讀數。

標準的教法是一比一的交換:放掉一半煞車,換到一半過彎力。這正是值得修正的部分,因為它的形狀是圓,而不是三角形。放掉煞車壓力的第一個四分之一,就能釋放大部分側向抓地力;放掉最後一個四分之一,釋放的卻很少,因為你已經拿回大部分了。真實的包絡線也不是完美的圓,但有用的是那個曲率:煞車踏板最上面那一段,放掉的代價很小,卻能換到很多轉向。

這就是循跡煞車的全部物理依據,也是為什麼這一頁把它交給別的文章,而不在這裡教。如何循跡煞車講技巧,修正你的循跡煞車講放煞車的曲線形狀,而如何把預算分配在入彎、彎中和出彎,則是如何在模擬賽車中變快的第三步。

四種極限,以及為什麼它們不是同一項技能

車手談到「極限」時,好像它是一件你要嘛找到、要嘛沒找到的事。其實有四種,它們失效的方式不同,大多數人對其中幾種很熟悉,卻從沒刻意探索過其他的。

極限它如何表現你要求了什麼
煞車鎖死、ABS 作動、方向盤變輕壓力太大
過彎車子往外推、方向盤卸載入彎速度太快
加速車輪空轉、車尾甩出油門太多
複合不轉動,也沒有明顯的滑動同時要求兩件事
同一台開輪賽車在彎中,抓地力讀數顯示煞車 0%、過彎 100%、油門 0%,單靠過彎就到達模擬賽車抓地極限。
影片中的彎中,預算全部用在過彎:也就是表格的第二列,再多的入彎速度只會讓車子往外推。

前三種很吵。你知道自己什麼時候鎖死了輪子、什麼時候車尾甩了出去,所以大多數車手很早就找到它們,然後就停下來了。專就煞車而言,邊緣是 ABS 的作動區間或微鎖死,而待在它下方一點點,就是更晚煞車實際上的大部分內容。

第四種很安靜,而一圈的大部分時間都在這裡。沒有尖叫聲,沒有鎖死,也沒有看得見的滑動。車子就是不往你指的方向走,而自然的結論是它轉向不足,或調校有問題。但幾乎每次都是你同時要求了兩件事,而兩者加起來超過了一軸所擁有的,雖然單獨任何一個要求都不會超過。只在三種吵的極限上練習、從不練安靜的那一種,你就會非常擅長一圈中輪胎只做一件事的那一小部分。

一台開輪賽車在彎道的俯瞰圖,旁邊標著「100% 過彎」和「100% 加速」以及一個禁止進入標誌,表示模擬賽車抓地極限拒絕同時滿足兩個要求。
影片中同時提出兩個要求的情況:全力過彎和全油門一起要,超過了一軸所擁有的。

在模擬器中,極限感覺起來是什麼樣子

四個管道,大致依照它們傳到你身上的速度排列。

透過方向盤。當前輪承受側向負載時,它們產生的回正力矩會增加,方向盤變重。接近峰值時,這個增加會停止;過了峰值,方向盤在你手中變輕。訊號不是那份重量,而是重量停止增加的那一刻。這是力回饋能告訴你最有價值的東西,也是為什麼一個感覺很有力的方向盤,仍然可能沒告訴你什麼。

彎中的駕駛艙視角,兩隻戴手套的手在方向盤上維持轉向角度;模擬賽車抓地極限要從方向盤重量的變化來判讀。
影片中彎中維持著轉向角度、前輪滿載:提示不是方向盤的重量,而是它停止增加的那一刻。

透過聲音。接近峰值的輪胎,發出的聲音和在峰值以下滾動時不同,過了峰值又是另一種聲音。值得花幾圈只靠聲音來訓練:不花任何成本,而且傳到你身上的速度和方向盤一樣快。

透過車子的反應。你的雙手做的事和車子做的事之間的落差,會隨著接近極限而變大。在極限以下,車子立刻回應;接近極限時,你轉了方向,然後要等。這個延遲很可靠,完全不取決於你的硬體。

透過遙測。精確,但太晚了,沒辦法拿來開車,所以它是檢查,而不是提示。方向盤角度持續增加、側向加速度卻沒有跟著增加,就是行為測試的數字版本。遙測教學把這條方向盤曲線和更快車手的並排比較,並說明如何分辨飽和與走線不同。

不是每套設備都傳得出同樣的管道

這就是關於「感受極限」的一般建議悄悄失效的地方。峰值處的變輕,是疊在一個大得多的力上面的一個小變化,而有好幾樣東西可能在它傳到你手上之前就把它壓平。力回饋調得超過方向盤能表現的範圍,就會削掉正是那些峰值,所以最重要的訊號第一個陣亡,而方向盤感覺很有力,卻告訴你更少。在斷定自己感覺不到車頭之前,先用力回饋設定參考檢查你的設定;也要注意,讓力回饋傳達抓地力而不是阻力是設定問題,而不是駕駛問題。

不同模擬器放進方向盤的東西不同,過了峰值之後的衰退方式也不同。這不是排名,而是一個實用的指示:換模擬器、換車種或換底座時,要重新校準這些提示。一個把某台車讀得很透徹的車手,換到另一台車可能會有一週像瞎了一樣,這很正常,不代表之前的技能是假的。GT3 是最明顯的例子:ABS 和循跡控制分別蓋在四種極限中的兩種上面,GT3 模擬賽車教學說明了它們對這些提示的影響。

轉向不足不代表你需要更多方向盤

模擬賽車中代價最高的反射動作:車子不轉,所以你把方向盤再轉多一點。

沿著曲線推一遍。前輪已經在峰值或超過峰值了,「不肯轉」就是這個意思。多打方向就是增加滑移角,而過了峰值,更大的滑移角產生更小的力。於是車子比你多打方向之前轉得更少,你把這解讀為還需要更多,循環就此閉合。你帶著大量轉向角度走完這個彎,車頭比你的雙手指得更直,還深信是調校出了問題。

有時候確實是,分辨的方法是用乾淨的操作重現它,並記下發生在哪個階段。調校問題排解工具針對兩台真實車款,依序列出入彎、彎中和出彎轉向不足的調校改變,而在誠實答案就是「先檢查你的駕駛」的地方,它正是從這一點開始。

這個測試不需要任何儀器。多打一點方向,看車子的路徑,而不是方向盤。如果路徑沒有改變,就反過來回一點方向。回方向會讓滑移角降下來,前輪恢復力量,車子開始轉,這第一次感覺很荒謬,但之後每一次都是對的。轉向角度一開始應該放在哪裡:煞車峰值時最少、最慢點時最多、上油門時再收回,這是轉向技巧的主題。在入彎時刻意把平衡推過中性,讓後輪的滑移角比前輪稍大,則是如何在模擬賽車中製造轉向過度。飽和點咬得最兇的彎是高速大彎,這也是為什麼辨認彎道類型和它的走線選擇,會從一開始就改變你該打多少方向。

兩個延伸閱讀,因為原因發生在症狀之前。對一台已經不再回應的車繼續轉方向,在熱量和磨耗上的代價,請看輪胎管理;抵達轉入點時前輪已經用盡,通常是煞車壓力造成的,在一圈中發現的五個煞車錯誤有說明。

練習:在一個彎中把極限框出來

永遠小心翼翼地靠近邊緣,是找不到它的。你要刻意越過它,在一個代價只是搞砸一圈練習的地方:刻意不足、刻意過頭,然後縮小兩者的差距。不過要在你熟悉的地方做:一條你還在學的賽道會同時給你兩個未知數,所以如果賽道還不熟,先學賽道。讓它奏效的規則,就是讓所有練習奏效的那一條:一次一個變數。同時移動煞車點、轉向和油門時機,你什麼也學不到,因為沒有任何東西能歸因。這也是十二項駕駛技巧依照相依順序排列的同一個邏輯:一項技能,只有在它之前的技能都能重複之後,才能被歸因。

三個區塊,一個彎,各一個變數

選一個你已經熟悉的中速彎,最好有緩衝區。關掉單圈計時:你要的是車子的行為,而不是十分之一秒。每一趟在看到任何數字之前,先大聲說出成功或失敗。

  • 區塊 1:入彎速度。先跑三圈刻意提早煞車,讓車子輕鬆轉入,你明顯開得不夠。然後每圈把煞車點延後一個車身,直到車子到不了彎心。那一趟就是過頭了。它的前一趟就是你的界線,而且通常比你預期的更晚。
  • 區塊 2:轉向。回到正常的入彎速度。在彎中,明顯多打這個彎所需以上的方向,並維持住。感受車子無法往多打的方向走。然後把多打的部分回正,感受它又開始轉。你是在刻意挑動峰值,好知道它的形狀。
  • 區塊 3:油門。每圈同一個出彎。每次把上油門的時機提早一個車身,直到車尾移動或車子往外跑,然後退回一步。這個界線會隨著油量移動,所以在 stint(連續駕駛段)後段要再跑一次。

最後跑三圈正常的圈。那是為了體會,而不是練習:你會感覺到自己之前留下的餘裕,因為你現在知道牆在哪裡,而不是假設空間比實際的小。

把它當成一個獨立的區塊來跑,搭配新手練習課題所用的計分方式,放在一次有結構的練習裡,而不是硬塞在比賽之夜。

用這種方式練完一個彎,你會得到任何物理解釋都給不了的東西:極限不再是你意外跑到的地方,而是你刻意去的地方。

開得不夠、開過頭,以及兩者都不是的情況

幾乎每個人都屬於其中一種,而幾乎沒有人能正確診斷自己,因為前兩種都感覺像在努力。

開得不夠是舒服、穩定而且慢的。徵兆不是你的圈速,而是從來沒有任何東西讓你嚇一跳。沒有鎖死、沒有滑動、沒有出狀況的圈。一個在練習中從不犯錯的車手,其實是在告訴你他的餘裕在哪裡:完全沒用上。如果你的最快圈和平均圈很接近,而且兩者都不夠快,說的就是你。

開過頭就是修正。你沒計畫的轉向、你踩了又收的油門、一個無法重複的快圈、太早衰退的輪胎。它的特徵是在入彎賺到時間、在出彎輸掉更多,這就是為什麼圈速不穩定和開過頭通常是同一個話題。

然後是那個沒有通用名稱的情況:在極限上,卻還是很慢。「我有在滑嗎?」的測試看不出它,因為你確實在極限上,只是那是一台被你弄差了的車的極限。

機制是負載轉移。輪胎的抓地力增加得比施加在它上面的垂直負載慢,所以當負載從內側那一對輪胎移到外側那一對時,外側增加的比內側失去的少;整個軸加起來,是淨損失。突然的操作讓負載移動得更快、更多,所以同一台車、同一圈,一個操作突然的車手,到達的是一個比平順車手更小的總量的極限。兩人都在極限上,只是其中一人的極限更高。

一台過彎中的開輪賽車,外側每個輪胎標著十五個抓地力單位、註明增加抓地力,內側每個輪胎標著三個、註明失去抓地力,總共三十六,顯示負載轉移如何降低模擬賽車抓地極限。
影片中負載往外移:外側每個輪胎各多五個,內側每個輪胎各少七個,原本 40 個單位剩下 36 個。

這讓「平順就是快」成為一個物理上的主張,而不是品味問題。重點不在看起來冷靜,而是每一個不必要的快速操作,都把抓地力花在搬動重量上,而不是花在轉向上。完整的機制在重量轉移教學裡;表現為轉動問題的版本,請看車身轉動。

駕駛艙視角,方向盤和車手雙手周圍畫了一個紅圈,這是影片提醒在模擬賽車抓地極限附近要慢慢轉、盡量少轉方向盤。
影片對方向盤的提醒:慢慢轉、盡量少轉,因為每一個突然的操作都把抓地力花在搬動重量上。

極限會移動,每個彎都不同,每個彎之內也一直在變

沒有人能給你一個數字,因為在你抵達彎心之前,那個數字就已經過時了。改變它的因素有:

  • 速度。在有明顯下壓力的車上,同一個彎跑得越快,可用的抓地力就越多,所以高速彎的極限比你慢彎的直覺所預期的更高。這是最難信任的一項,因為它要你在證據到來之前就全力投入。開輪車就靠這一項生存,方程式模擬賽車教學說明了它對煞車和過彎的影響。
  • 傾斜與高低起伏。傾斜彎和壓縮段會增加垂直負載、提高極限。坡頂和反傾斜路段則會拿走它,有時候正好就在你要求最多的地方。
  • 胎溫與胎壓。出站圈、第三圈和第二十圈是三台不同的車。低於工作範圍的輪胎和過熱的輪胎都給你更少,而且兩者感覺並不一樣。
  • 燃油。stint 初期車比較重,所以你在低油量時找到的出彎界線,和比賽第一圈的不一樣。
  • 此刻負載在哪裡。在同一個彎裡,隨著你煞車、轉向和加速,每個輪胎的極限都持續在變。即使在一個彎之內,也沒有靜態的答案。
  • 路面。練習過程中累積的膠、走線外的膠粒、一片潮濕的路面、煞車區裡的陰影。

所以極限不是一個學一次就能一直帶著走的事實。你要持續地重新找到它,每次都用同一個測試:要求稍微多一點,看你有沒有得到更多。這就是為什麼在這裡,練習比物理更重要:物理解釋了測試為什麼有效,而測試才是你真正用來開車的東西。

這也是快的車手看起來好像天生就知道的誠實原因。他們並不知道。他們一直在小幅度地取樣,修正得比你看得到的還快。想看在整圈中如何應用,過彎教學說明了你該把注意力花在哪裡。

抓地極限常見問題

在模擬賽車中,在極限上駕駛是什麼意思?

意思是在向輪胎要求更多、卻不再得到更多的那個點上駕駛。更多方向盤不再產生轉動,更多煞車產生鎖死而不是減速,更多油門產生車輪空轉,更高的入彎速度產生轉向不足而不是過彎力。極限不是一個你要背下來的目標速度或方向盤角度,因為它在每個彎、以及彎中的每一瞬間都不同。它是一個變平的反應,所以從駕駛艙找到它的唯一方法,是要求稍微多一點,然後判讀你有沒有得到更多。

在極限上駕駛,是不是代表輪胎完全不能滑?

不是,而這是關於抓地力最常見的誤解。一個正好指向行進方向的輪胎,完全不產生側向力。它必須稍微偏離行進方向,讓接地面變形,而正是這個變形讓車子轉向。這個角度叫做滑移角,它是操作本身,不是錯誤。力量隨滑移角上升到峰值,過了峰值就下降。所以問題從來不是輪胎有沒有在滑,而是你是否在峰值有效的那一側。

滑移角是什麼?理想的數字是多少?

滑移角是車輪指向的方向和它實際行進方向之間的差異。側向力隨它增加到峰值,然後下降。沒有一個值得公布的理想數字:峰值所在的角度,對光頭胎和街胎、冷胎和熱胎、滿載的外側前輪和沒有負載的內側後輪都不同,而且會隨胎壓、路面和你所用模擬器的輪胎模型移動。車上也沒有滑移角讀數,所以一個數字對你的駕駛也沒有幫助。

在模擬器中,怎麼知道自己已經到達抓地極限?

四個管道。前輪承受側向負載時方向盤變重,到峰值時停止變重,這就是訊號,過了峰值則變輕。輪胎聲音在峰值以下滾動、在峰值上工作、過了峰值滑動時都不同。越接近極限,車子的反應就越落後於你的雙手。之後遙測會確認這一切,最有用的是方向盤角度持續增加、側向加速度卻沒有跟著增加。第一個管道有多少能傳到你手上,取決於你的底座和力回饋設定。

為什麼多打方向修不好轉向不足?

因為轉向不足通常代表前輪已經在峰值滑移角上,或已經超過。過了峰值,更大的滑移角產生更小的側向力,所以多打的方向讓車子轉得比你多打之前更少。你把這解讀為還需要更多,循環就此閉合,最後你帶著大量轉向角度走完這個彎,車頭比你的雙手指得更直。正確的反應是回一點方向,讓滑移角降下來,前輪恢復力量。真正的原因通常是入彎速度或煞車壓力。

為什麼在模擬賽車中不能同時煞車和轉向?

煞車和過彎在同一組輪胎上花同一份抓地力預算。全部用在減速,就沒有剩下的可以改變方向,這就是為什麼你重踩煞車時車子不肯轉。不過這個交換不是線性的,而這很重要。這個包絡線更接近圓形而不是三角形,所以放掉煞車壓力的第一個四分之一,就能釋放大部分可用的過彎抓地力,放掉最後一個四分之一卻釋放得很少。這個曲率,就是循跡煞車有效的物理原因。

怎麼練習找極限又不撞車?

在一個有緩衝區的彎刻意把它框出來,每個區塊只改一個變數,並關掉單圈計時。先跑三圈明顯太早煞車,讓你知道開得不夠是什麼感覺,然後每次把煞車點延後一個車身,直到車子到不了彎心。那一趟就是過了極限,它的前一趟就是你的界線。轉向也分開重複一次,在彎中明顯多打方向;出彎的油門時機也一樣。最後跑三圈正常的圈,感受你之前留下的餘裕。

有沒有可能在極限上,卻還是很慢?

有,而且很常見。輪胎的抓地力增加得比施加在它上面的垂直負載慢,所以當負載移到外側那一對輪胎時,外側增加的比內側失去的少,讓負載轉移在整個軸上成為淨損失。突然的操作讓負載移動得更快、更多,所以同一台車,操作突然的車手到達的是一個比平順車手更小的總量的極限。兩人都在極限上,只是其中一人的極限更高。這就是為什麼平順是一個物理上的主張,而不是風格問題。

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