谈谈如何选底盘：稳定性 Stability

高速稳定性这是一个相当主观的底盘特性，也是经常引发口水战的敏感话题。不少人说某某车飘，某某车稳，这种经验类的总结都是来自主观感受，同时甚至伴有强烈的心理暗示。不少人会认为车越重，稳定性越好，其实并不一定正确。

车重与稳定性的关系

首先要承认一个现实：以现在绝大多数的汽车造型来看，在高速行驶时必然会受到向上的升力影响。因为上凸下平的造型必然导致上层气流流速快，下层气流流速慢，因而造成车身上下的气压差，从而产生升力。机翼就是利用这一原理成就了飞机，但是放在汽车上，这就造成高速不稳定的主要因素。汽车工程师所做的就是想尽一切办法试图降低升力，并且尽可能多的制造下压力以抵消升力的影响。

图1：上凸下平的造型必然导致上层气流流速快，下层气流流速慢，因而造成车身上下的气压差，从而产生升力。机翼就是利用这一原理成就了飞机，但是放在汽车上，这就造成高速不稳定的主要因素。

认为车越重越稳定的逻辑其实很简单：用车本身的重力克服升力。但是不要忘了重力不随着车速上升而变化，而升力却是随着车速上升而快速提高的。因此当不少人还在争论是不是车越重越稳定时，工程师却乐于标榜他们是如何在减轻车重的情况下，利用空气动力学原理增加下压力，从而提高高速稳定性的。以今年发布的奥迪R8 GT为例，这款搭载5.2升V10发动机的轻量化版本比基本型R8车重减轻了100公斤，降至1525公斤。而奥迪对于R8 GT最引以自豪的是通过改进车身造型的空气动力组件，R8 GT在同样车速下所能产生的下压力甚至高于更重的基本型R8。

图2：奥迪R8 GT比基本型R8的车重减轻了100公斤，但是在同样车速下所能产生的下压力甚至高于更重的基本型R8（各位可以看看R8 GT新增的空气动力组件都有哪些？）

利用空气动力学原理改善稳定性，最极致的例子是F1赛车。由于赛制将赛车总重的下限设定在605公斤，因此工程师甚至会根据车手体重优化赛车，保证赛车总重不超过605公斤。可见如果不设置车重下限，F1赛车将会更轻更快，同时更高的车速也会令赛事更加危险。不过可以肯定的是，在以竞速为目标的F1赛车上，没有一家车队会为增加稳定性而增加额外车重的。因为他们知道利用气流所能达到的稳定性效果，比增加车重来得更高效。

图3：空气动力学在F1赛车的设计上发挥到极致，鼻翼，尾翼和位于底部的车尾扩散器提供了强大的下压力，使得F1赛车可以以极轻的车重在赛道上稳定行驶。

底盘上的空气动力学

实际上，在现在很多新车型上，针对空气动力学的优化设计已经变得非常普遍，但是人们却没有意识到这些有效提升稳定性，但是却默默无闻发挥作用的设计。

后扰流板，也就是人们常说的尾翼是现在认知比较普遍的空气动力组件，它的作用是改善汽车尾部流场，提高负压区的压力，从而降低尾部的升力。同时后扰流板有助于令尾部气流分布平缓均匀，从而减少尾部的湍流能量损耗，有利于降低空气阻力。一般轿车由于车速不高，所以没有像赛车或者跑车那种夸张的后扰流板。降低车尾升力和空气阻力是其主要诉求，因此后扰流板面积大多比较小，有些车型甚至将其整合在后行李舱盖板上形成鸭尾造型。不过，后扰流板的造型和安装角度跟车身造型息息相关，需要整体考虑，因此自己加装造型夸张的所谓GT-Wing在前驱车上很可能导致的结果是稳定性反而变差，同时油耗上升。

图4：后扰流板的造型和安装角度跟车身造型息息相关，需要整体考虑。图为无限为本田Insight推出的零升力套件

前扰流板，前扰流板就没有后扰流板知名度大了，不过它的作用一点都不亚于后扰流板。前扰流板与后扰流板的作用一样，不过它是用于降低车身前部升力的，它的作用如同F1赛车前面的鼻翼，只不过造型没有F1赛车那么夸张罢了。近年设计的不少新车型其前保险杠造型都具备前扰流板的基本特征。如新Polo，新高尔夫，思域Type-R前保险杠下端略微突出的边缘，普锐斯下进气口扁平的前缘等等。当然也有更为夸张的奥迪R8 GT，以及已经成为造型特点的兰博基尼全系车型。

图5：前扰流板的作用如同F1赛车前面的鼻翼，只不过造型没有F1赛车那么夸张罢了

图6：近年设计的不少新车型其前保险杠造型都具备前扰流板的基本特征，图为新Polo的前保险杠。

全平底盘设计，正如前面所说，汽车之所以在高速行驶时会产生升力，影响高速稳定性的根本原因在于车身上下层空气流速存在差别，形成气压差，产生升力。前后扰流板的作用都是通过在车身上部提供一定的下压力，抵消一部分升力的做法，而真正做到直接减小升力的根本在于车底的优化设计。随着三元催化器等尾气处理装置的普及，车内平地台设计等等因素，轿车的底部形状其实越来越复杂，底部的凹凸处也更多，在很大程度上更加减缓了车底气流的流动速度。根据空气动力学理论，增加车身下部的气流流速，可以降低气压差。因此光滑平整的汽车底部设计能够保证车身下部与地面之间的气流更加畅通地通过，不仅使车身下表面的空气阻力更小，更重要的是直接减少了升力。

图7：真正做到直接减小升力的根本在于车底的优化设计，全平底盘设计一直是豪华品牌和跑车的传统。图为工程师对于奔驰C级车车底的气流流场进行研究。

图8：奔驰C级车底实拍，车身底板各个部位几乎被发动机盖板，以及中央和车尾盖板完全覆盖。

图9：图为雷克萨斯CT200h的车身底板，设计与普锐斯如出一辙，大面积被塑料盖板所覆盖，并且加强了对于通过底板气流的引导。通过车身底板的优化，增大车身底部气流的流速，降低升力。

全平底盘设计，以及底板盖板不是什么新概念，几十年前的赛车设计上早就非常普及，甚至很多豪华品牌也一直将其作为传统，这也是为什么豪华车在隔音和稳定性更胜一筹的秘密之一。不过近些年，全平底盘设计已经从豪华品牌进入普通品牌，不少售价20万以上的新车型在车身底板下增加发动机盖板，以及中央底板盖板等。另外，不少新车型的设计也加强了对于通过底板气流的引导，例如通过设置在轮拱前部的导风板引导气流尽量绕过轮胎迎风面。

影响稳定性的其他因素

空气动力学无疑是影响稳定性非常重要的一大因素，但是这还不是全部。车身的高度，重心的高度，车身正面和侧面的面积，悬架的软硬程度，轴距，轮距，轮胎规格以及转向系统的灵敏程度都会影响稳定性。

图10：空气动力学无疑是影响稳定性非常重要的一大因素，通过改进车身造型可以获得更好的稳定性。例如，本田改装部门无限为本田Insight开发的零升力套装，号称可以提供足够的下压力抵消升力的影响。

一般来说，车身高度高，重心高度高，正面和侧面面积大的车型的稳定性逊于与之相反的车型，并且更容易受到侧风的影响。这也是为什么有人会抱怨重达2吨多的SUV跑高速比1吨多的轿车还要晃动大。因此美国高速公路交通安全局用“SSF静态稳定系数”来作为评判稳定性和确定翻车可能性的理论标准，这个系数与重心和轮距相关，数值越大则越稳定。

图11：车身高度高，重心高度高，正面和侧面面积大的车型的稳定性逊于与之相反的车型，并且更容易受到侧风的影响。美国高速公路交通安全局用“SSF静态稳定系数”来作为评判稳定性和确定翻车可能性的理论标准。

另一方面，转向系统的灵敏程度和回馈力度也会影响人们对于稳定性的判断，所以现在大多数汽车厂商都采用速度感应式助力转向系统，通过加大力回馈降低转向系统的灵敏度。还有厂商推出速比可调式助力转向，目的是为了在高速行驶时，通过增大减速比降低转向系统的灵敏度，提供更稳定的直行能力。

主观感受：我对普锐斯稳定性的评价

购车前设定的一大用车目标“假期长途旅游车”，经过几次南下美国的长途旅行，我认为普锐斯作为长途旅游车的表现可以拿下A+。当驾驶普锐斯行驶在美国州际高速上可以感到非常好的高速稳定性，为了试车我将车速提高到140km/h行驶了一段时间，同样非常稳定。当然州际高速路况虽好，但是遍布高速巡警和固定测速雷达，超速行驶还是很让人提心吊胆，所以绝大多数时间车速都是保持在略高于限速一点的安全区即可。

图12：普锐斯具有良好的高速稳定性，除了注重空气动力学设计以外，转向系统的设定也起了相当大的作用。普锐斯采用速度感应式助力转向系统，并且转向系统的减速比相当大(17.6:1)，因此直行稳定性非常好，但是这样的设定在操控性的灵活程度上有一些负面影响。(原因在下一篇操控性中具体分析)

图13：普锐斯车身底板实拍照片，平整的底板设计为空气阻力系数0.25奠定了基础，同时高速稳定性也得以提升

在高速直线行驶过程中，普锐斯的方向盘没有虚位晃动，即便是离手方向盘（虽然这样不太好，但是长途行车时，喝水开瓶盖还是两只手更方便一点）也无需过度紧张，因为即便这样车辆仍然能保持不错的直行能力。长途旅行时，设定好定速巡航之后，即便长时间驾驶也非常轻松。整个行程只需要轻扶方向盘，并且小幅转动方向盘便可以轻松应对高速公路上所有弯道。因此即使一天奔袭700-800公里，也不会感到特别疲惫。

如何在试驾中考察稳定性

正如前面所说，稳定性是一个相当主观的底盘特性，影响稳定性的因素也是牵扯整车多个部分，如何评判水平高低，需要自己细细体会。而且往往仅凭在4S店短短十几分钟的试车是没有办法直接了解稳定性的，最好的办法是购车前有长距离的亲身驾驶或乘坐体验。与前面提到的平顺性一样，外界环境的影响也会影响你对稳定性的判断，在逆风和侧风环境下高速行驶都会降低稳定性和平顺性。因此在对比时不要忽略外界环境不同所带来的差异。

图14：近年来新车型大多开始注重空气动力对于稳定性的影响，因此在预算允许的情况下，尽量考虑选择近年推出的新款车型。另外有一个小窍门，可以注意观察前后车轮前面是否装有导风板（如图示，大家猜猜这是马自达的哪款车？）。

鉴于近年来新车型大多开始注重空气动力对于稳定性的影响，我的建议是在预算允许的情况下，尽量考虑选择近年推出的新款车型。另外，车身高度与稳定性存在着消长关系，虽然不少汽车厂家在设计时已经着力平衡这一关系，但是是否认可工程师的取舍还得自己下主意。

谈谈如何选底盘 文章导航----------------------------------------- 开篇：选择适合自己的：谈谈如何选底盘 (点击链接) 平顺性 Ride Quality (点击链接) 稳定性 Stability (点击链接) 操控性 Handling (这个话题更复杂，所以还没写完，待续)