车叔讲堂：了解俯仰和滚转，大家更爱坐我车了

汽车悬挂能够吸收振动，使车轮在经过颠簸路面时，能够尽可能贴合路面，从而保证车辆的可操控性。除了由地面传来的震动，车辆本身行驶状态的改变也会向悬挂施加外力，使其发生动态变化，让车轮接地面积产生改变。而在日常行驶或是激烈驾驶中，车身动态基本上可以用俯仰和滚转这两个动态常量来概括，因此理解俯仰与滚转，就能对车辆的实时动态有一个大体的了解，也能借助这两个动态变量轴将车身动态量化，从而客观评判出车辆的行驶稳定性，在选择爱车时可以从更科学、更专业的角度在车辆行驶特性上进行筛选。

俯仰

1.稳态俯仰

车辆在匀速行驶、恒定G值加速、恒定G值减速都可以成为稳态，也就是说，车辆在行驶过程中单位时间内加速度没有产生变化，就可以称之为稳态。那么在这种状态下，车辆的俯仰程度则能表现车辆在纵轴方向上的动态平衡性。

当车辆稳态行驶时，车辆的稳定性更高，舒适性更好，因此汽车悬挂工程团队会想尽一切办法尽可能拓展车辆的稳态宽容度，使车辆拥有更好的稳定性。当驾驶者以一定力度踩下刹车踏板时，在一定时间内车辆会拥有几乎恒定的减速度（负G值），在这种接近稳态的情况下车头下沉的程度一般称之为稳态俯冲，而当驾驶者以一定力度踩下加速踏板时车辆的后倾我们称为稳态后仰，这两种状态合称为稳态俯仰。

由于俯仰会压缩悬挂，从而消耗一定的加、减速力度，因此在工程团队一般都会尽其所能地控制车辆纵轴俯仰程度。俯仰程度越小，加、减速力度传递就会越直接，从而提高车辆的极限。在加速、制动测试中获得高分的车辆的俯仰程度都不会太大。

除了会影响直线，俯仰也会对车辆的弯道性能产生影响。由于俯仰会让车辆的重心前移或后移，因此它也会对前轴与后轴车轮对地面的压力产生影响。在减速入弯时，车辆重心压在前轴，因此前轴负荷增加，为了完成转向，它需要的摩擦力也要增加，而轮胎提供的摩擦力不可能随压力增加而无限增大，因此在前轴负荷过大时，车辆会发生转向不足（推头），此时适当降低车辆俯仰程度会让重心更加平衡，在减速入弯的时候能有效降低前轴压力，让前轮运动恢复循迹性。

保时捷911由于采用后置后驱的动力布局，将重量更多地压在后轴上，因此在刹车入弯时刚好能够达到极佳的稳态平衡。

2.动态俯仰

动态俯仰在某种程度上也可以称之为瞬态俯仰，与稳态相对，动态或瞬态描述的是车辆行驶状态变化的过程，例如在踩下刹车踏板的瞬间，车辆从匀速前行的状态转变为减速的状态。在这个过程中，车辆重心在前移，前悬在压缩，后悬在拉伸，车辆在前倾，而这些动作都是在变化的，所以此时车辆处于不稳定状态，在这种状态下有过大的方向输入车辆会很容易失控。

因此，好的悬挂系统能够从一种稳态很快地过渡到另一种稳态，从而减少车辆不稳定的时间。

运动型轿车的悬挂会将俯仰程度控制得很小，一方面是提升极限稳定性，另一方面可以极大地缩短动态俯仰的时间，让车辆在减速时尽快过渡到稳态前倾的状态下。

滚转

滚转一般发生在车辆转弯时重心侧移的过程中，表现形式与车辆侧倾相似，值得一提的是，滚转本身就是一种动态特性，它用来表示的是车辆侧倾发生的快慢，因此没有稳态之说。

1.独立性滚转

当车辆以恒定加速度通过弯道时发生的滚转称之为独立性滚转，在这个过程中车辆重心只会单独地左右偏移，因此弯道外侧的悬挂压力变大，内侧悬挂压力变小，车身有一个横向滚转的力矩。此时弹簧与避震器阻尼就起到遏制滚转的作用，其中，弹簧提供了支撑性，也就是控制滚转的最大幅度，而避震器阻尼决定了滚转速度，也就是滚转发生的快慢。

过快的滚转意味着车辆的重心极其快速地转移到车辆一侧，让驾驶者产生失重感，严重的会眩晕，这对于乘员是不利的影响，因此工程团队会通过防倾杆以及避震器阻尼来控制滚转速率，给车内乘员更好的驾乘感受。

值得一提的是，在一定范围内，滚转速率的变化对车辆的转向极限影响非常有限。而滚转幅度（侧倾）的大小对车辆转向性能的影响更大一些，更大的侧倾意味着车辆重心转移量会更多，动态变化也就更大，不同程度的侧倾极限也会改变车轮的循迹性。

2.综合性滚转

综合性滚转比较贴近实际过弯情况，即减速入弯，加速出弯的过程。在这种情况下，滚转与俯仰是一同出现的，它们的变化对车辆动态影响极大。

当减速入弯时，车身向前倾，同时向弯道外侧发生滚转，当这两个状态同时发生时，重心就会压在外侧前轮上，因此可以得出这个结论：减速入弯的极限取决于弯道外侧前轮的机械抓地力。

当出弯加速时，车身后仰，同时转向角度减小，车身侧倾减小，发生反向滚转，当这两个转台同时发生时，重心由弯道外侧后轮向内侧后轮转移，因此后轮的机械抓地力决定了出弯极限。

通过上述情况，我们可以看出，当滚转与俯仰过程控制得相当顺滑时，车辆的4轮轴荷会均匀转移，整体变化具有可预期性，增加驾驶者的可操控性。而如果悬挂不能将这个过程控制得很顺滑，那么轴荷转移就变得混乱和复杂，车辆会突然呈现某种非预期的动态，让驾驶者难以控制。

车叔点评

俯仰与滚转是车辆动态的基础量化标准，因此车辆所有的动态基本可以用俯仰、滚转程度来量化，在悬挂调教和设定上，这一对儿兄弟是工程师们首要考虑的因素。因此，了解车辆俯仰与滚转，能够更加清楚车辆操控动态，从而提升自己在驾驶时对车辆极限的感知能力。如果你希望自己调整或改装车辆悬挂，以提高车辆动态表现的话，这篇文章的知识点你都get了吗？