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前言 我自己平时很少玩越野，不过没事的时候会来这个版块看一看。时不时就会有球头和C座底盘选择的问题，什么更转更稳之类的搞得我不明所以。于是带着这个问题我就去做了一些调查，偶然发现了油管上有一条视频专门解答了这个问题，全视频50分钟，干货非常多。于是本着造福广大模友的初心，我尝试着听译下来然后做些适当修改给做成图文解说，分享给大家，希望各位多多支持。 文中所讲的各种趋势是假定车辆的各个部件之间有正常的间隙和虚位，以及各个零件本身还有适当的弹性，舵机力量不是无穷大的情况，也就是基于现实的分析。如果一辆车的各个部件都是完美刚体且完全没有任何虚位，且舵机力量无穷大的话，那么下文可能不适用（当然并不存在这种情况）。 原视频地址： https://youtu.be/OYWvWS6V0Es 正文 1 
我将解释一下我怎么理解球头悬挂和C座悬挂的区别，以及车头和车尾悬挂如何协同工作。我将用常见的典型C座车kyosho和典型的球头车mugen作为例子以及一些例外车型例如TLR和swork。这些讨论都是基于科学分析，想明白原理的话请接着往下看，或许你会得到一些新的启发。 3 
图3 我们先从一个理论开始，你可以看到这个是胶件C座，主销，以及接合器 2 
图2 如果你从车的前面去看的话，剖面就如那张剖面图一样。左边那条虚线是主销轴线，或者转向轴线。转向杯可以绕着主销轴线转动。右边那条长的蓝色虚线是轮胎的中心线。为了方便解说，我们做了一些简化，我们实际关心的是轮胎与地面的接触面的中心点，这个点是我们受力分析所针对的点。所以我们假设倾角是0度，那么轮胎与地面的接触中心点就是轮胎的中心线。我提前做好这些假设，免得有些杠精要来怼我。 我们可以看到轮胎接地点是位于主销轴线的外侧的，那么图中那条短的红线就是所谓的“主销偏移距”（scrub radius）。主销偏移距指的是主销与地面的交点与轮胎接地点之间的横向距离。而这基本上可以看成一个力臂，轮胎接地点上产生的力会借由这个力臂对转向杯产生一个转动的力矩。而当主销偏移距越大，这个转动转向杯的力量就越大。 4 
图4 我现在拿一个实际的转向杯来做个演示，我希望每个人都能100%的清晰的明白。你可以看到，当倾角为0的时候主销垂直于地面，任何在主销外侧的力，都可以转动转向杯。 5 
图5 如果我的手指刚好放在和主销重合的位置的话，那我怎么推都不会转动转向杯。如果我的手指稍微往外移动一点，boom，转向杯立马就转动了。这就是因为我在施力点和主销之间创造了一个力矩，所以我可以转动转向杯。 图2 让我们回到刚才的剖面图，转向力矩由主销偏移距提供。如图的情况我们称之为“正偏移距”，因为接地点在主销的外侧。那么这和C座与球头有什么关系呢？ 6 
图6 因为一般的球头悬挂就如上图所示，它和C座车是相反的。我们看下这个例子，这是一个C座的图纸，我其实很喜欢C座的设计，因为你可以通过替换零件来达到很多种车头设定，而球头车的限制则非常多。（虽然这是C座设计，但悬挂几何是典型的球头设计） 7 
图7 我们来看下mugen的前悬挂，它们由两个球而不是主销来提供转向杯的转动轴线。如果我们从前面看的话（我没有球头车的前端剖面图），上球头和下球头实际上是呈一个角度的。我们可以用下面那张剖面图等效一下。 图6 让我们把转向杯上面那颗螺丝想象成上球头，下面想象成下球头，再把转向杯想象成塑料球头座，就完全等效了。总之，在这张图里，长的蓝色虚线是轮胎轴线，而主销轴线是那条斜线。所以主销和地面的交点在轮胎接地点的外侧。所以现在这个主销偏移距我们称之为“负偏移距”。所以这个和C座的工作原理刚好相反。我将用一个等效的C座来做演示。 8 
图8 这里你可以看到主销是倾斜的。如果我把手指放在主销重合的位置，我也转不动转向杯。 9 
图9 但是即使我向外移动一段距离，还是转不动。我必须移动到非常远的距离才能转动转向杯。 所以一般主销偏移距在例如京商这样的C座车上是正值，而在典型的球头车例如mugen上它是一个负值。所以我做了一个C座设计，让主销内倾，而得到一个球头特性的C座。 10 
图10 我们从上面看的会更直观些，例如这个京商的车头。红点是主销，蓝线是轮胎中心线。 11 
图11 假设你正在加速，前轮向前滚动，将底盘向前拉，那么转向杯将收到一个力矩，让前轮内束。另一侧的轮胎也是一样的，所以两侧轮胎都趋向于向内收。因为牵引力在主销的外侧，所以当加速时，轮胎将转向杯向内扭转，造成一个内束的倾向。 12 
图12 我们再来看mugen，轮胎的接地点在主销与地面交点的内侧。当我们加速时，轮胎倾向于将转向杯向外旋转。那么两个前轮就有外束的倾向。 至此，我们来想一想这两种情况对于车辆来说意味着什么。当京商加速的时候（on power），前轮想要车辆转向。也许你在想，你在胡说些什么，内束不是更多抓地吗？怎么会倾向于转向？ 原因就在于，假设我们现在向左转弯，此时会发生什么？当车辆开始左转之后，更多重量，或者说更多负载会转移到右侧的轮胎上，右侧胎由于想要把转向杯往左掰的趋势会趋向于增加车辆的转向。这就是为什么C座车的车头在on power时对车辆的转向有更多贡献。 我们再来看mugen，同样分析向on power左转的情况，我们来看右胎。更多负载压在右侧，而右前轮倾向于外束（toe out）。也就是说当你左转的时候，右侧的轮胎却想要向右转，它不想向左转。所以这两种悬挂在on power转向的时候对车辆的作用是不同的。on power转向时京商想要转更多，而mugen想要转更少。 希望你对前面所讲的内容已经理解了。那现在我们看下刹车时会发生什么。或许你已经猜到了，当刹车的时候京商的前轮想要外束（toe out），而这会让车辆进入一个不那么稳定的状态（比较贼）。这和车尾的概念类似，车尾我们都会设定为toe in这样刹车的时候更稳定。当mugen刹车的时候，前轮想要内束，也就是刹车时会比C座车更加稳定。 以上是解决问题的前半部分。老实说，当我第一次开始研究C座和球头区别的时候，我相当确定，这就是全部的原因了，区别就在这里，前轮的悬挂几何的不同决定了两种车的操控差异。但是当我继续研究，当我为我自己的车型设计零件，做了一个有球头属性的C座车的时候，我意识到，我还没有完全搞懂事情的全貌。我明白我需要对车尾做更细致的研究，我需要同样明白车尾的各种设计的原理，另一半的答案藏在车尾里。 13 
图13 请看上图，在车尾，我们没有主销，没有转向，但是有偏距（offset）。而offset同样会形成一个力矩。上图就是典型的如京商车会有的后悬挂，当然京商的offset比图中大得多。其中的门道就是，短虚线的上端是后轮座和摆臂的连接轴，而轮胎的接地点在这个轴的外侧。我自己称这种形式为负offset。 14 
图14 这是mugen这类车的后悬挂，我们看到轮胎的接地点在后轮座销子的内侧。 15 
图15 我们再来看京商的后端，图中红色是销子，蓝色是轮胎的中心线。当你加速的时候，力量如绿色箭头所示，后轮有toe in的趋势。当刹车的时候后轮有toe out的趋势。所以当京商加速的时候，尾部会很安定，因为后轮想要toe in（绿色箭头），想要走直，而不想后端侧滑。而当你刹车的时候，就不是那么稳定了，因为当你刹车的时候，后轮想要toe out（红色箭头）， 当后轮内束减小的时候，它就损失一部分的稳定性。 16 
图16 现在我们看mugen的后端，和京商相反，轮胎中心线在后轮座销子的内侧。那这是什么意思呢：当你加速的时候，后轮想要toe out（绿色箭头）。而当你想要刹车的时候，后轮想要toe in（红色箭头）。而这就是球头车如何转向的核心。让我们倒回去一点点，球头车的前端入弯的时候转向比较中性，在弯中会增加一点点转向，而当你加速出弯的时候，前轮之前讲过想要toe out。 这就是为什么球头车在高抓地面上比较高效，尤其是那种起伏比较多的赛道。因为前轮并不想带着车子转向，不会因为赛道中间的一些起伏和抓地力的变化导致车辆难以控制。它的车头可以在滑越起伏的地面的同时想让车头指向弯心而不会因为抓地太强而翻车。而在弯中，当你开始加速时，车子突然就会增加转向，它会变得很转。这就是我之前说的，我以为关键都在车头上，其实球头车的车尾是转向的重点，因为后轮想要toe out。假如还是向左转，更多重量转移到右边，而右侧轮胎想要toe out，将车推向想要转向的方向。所以后轮并像C座车那样走直线，而是不想抓地，更加转。 |
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本帖最后由 开鸟撞飞机 于 21-5-10 20:21 编辑 所以不是那么简单的说C座车是这样，球头车是那样。因为你需要把车头和车尾结合起来分析，然后你才能知道具体是什么情况。那么下面是我总结的两车的区别。 19 
图19 C座车： 前轮主导，前轮对转向的贡献非常大，前轮的转向激进，反应快，off power的转向很好。当你刹车入弯的时候，前轮已经进入toe out趋势，所以会有点不稳定（贼）。当你松油门入弯心的时候，前端有很好的初始抓地力和侧向抓地力，所以它可以很好的把车导入弯道。而后轮同样有很好的初始抓地力，所以前后轮在入弯后都有较好的抓地力。当你在弯中完成转向导引，然后加速出弯的时候，车会略有转向不足的情况，因为后轮toe in趋势倾向于抓地，而前轮对转向起主导作用。但是你要知道，当加速的时候，后轮的负载是大于前轮的，所以后轮比前轮有更大的潜在抓地力。所以加速出弯的时候会有一点推头。所以C座车的操控比较自然和容易接受。所以一般情况下，对于C座车，对转向的调整主要集中在车头，例如想要on power转向更多，更少，或者off power转向更多或更少，则去调整车头的设定。 对于车尾来说，道理是一样的，让我们对车尾也分析一下。入弯初始抓地力不错，入弯之后会发生什么呢？我认为车尾更重要，当车辆没有超出它的极限的情况下，当车入弯后，松后你会损失一部分尾部稳定性（减速后尾部倾向于toe out），车尾在弯心会倾向于侧滑，然后加速出弯的时候，车尾再次倾向于稳定和抓地，如果你有一点侧滑，然后给油出弯的时候， 17 
图17 后轮会停止侧滑，然后开始抓地，然后把车带出弯道。但是如果你没有搞清楚状况，而转向过于激进，刚进弯的时候，车头带着车转向，后轮正在抓地，然后到了弯心，后轮失去部分稳定性，你可能会打转。一般在车手熟悉赛道之前不知道用什么速度进弯的情况下，你可能看到有人在弯心打转。所以这就是C座车设定时要找的平衡点，后轮要稳定且在弯心保有足够的抓地力，这样你就不会在弯心打转了，这是后轮设定的重点。而对于C座车来说，你一般只去更改前轮的设定，只有在前轮设定不能满足你需求的时候，再去动后轮设定。所以顺序是，后轮都是设定为更加抓地，而只调整前轮去调节更转还是更推。当前轮设定不能满足你需求之后，再去动后轮。 球头车： 如果我们对比球头车来说，情况就有些不一样了。车头比较呆，初始抓地一般，off power 转向比较平庸，当你减速入弯心的时候，你会获得略微增加的弯心的转向能力。前轮在弯心的时候主导转向，当你加速的时候，车头又会变得比较推。所以前端入弯比较平滑，弯心稍微增加转向，出弯继续推。这种特性对于起伏的赛道很有用，因为车头安定，只想推头，没有很好的初始抓地力，侧向抓地力。 然后我们再看车尾，球头车的车尾主导转向，和C座车相反。也就是说球头车的车尾设定更重要。车头你只需要设定的能处理起伏，中性，平滑，就行了。而车尾在入弯的时候很平滑，在弯心会略微损失部分抓地，但是当你加速出弯的时候，它不像C座车那样，它不会停止侧滑而开始抓地。 18 
图18 它会更加增加侧滑，如果有足够的抓地力，它会更加增加转向。所以当你加速的时候，车尾更想让车身转向。所以你会体会到on power的转向过度。所以你应该调整车尾设定去调整弯心转向和加速转向特性。这和C座车刚好相反，但是理解这点很重要。因为很多人倾向于要调整转向就要去调整车头设定，但是这个直觉不总是正确的。所以我希望你明白这其中的道理，因为对于球头车如mugen，车尾才是你需要真正去调整的。 在我们继续之前，在车尾还有一件重要的事：在弯心，你会加速出弯，这时后轮会有更多负载。 20 
图20 让我们看下这张图，两边的方形是轮胎，上面的实线是拉杆，下面的实线是摆臂，想象这是从车尾看过去的视角，并且车辆在左转。那么车辆重心（CG）会倾向于顺时针绕着滚动重心（RC）转动。意味着右侧的下摆臂会给右侧轮座一个推力，而右侧轮子会有更大的负载，而左侧更小。右侧轮胎会受到一个侧向的抓地力，来提供转向需要的向心力。结合摆臂对右侧轮座的推力，那么右侧的轮胎倾向于向外翻倒。而右侧的上拉杆拉住的又侧轮座，所以右侧上拉杆倾向于将底盘向上提。那这又有什么关系呢，因为车辆的几何设定会关系到硬度，也就是滚动重心的硬度。它会关系到车辆如何左右滚动（侧倾），我称它为几何滚动硬度。所以通过调整车辆的悬挂几何我们可以让车辆更硬或更软。所以并不是只有更换避震孔位，避震弹簧硬度，才能改变车辆的侧倾硬度的，通过悬挂几何的更改，同样可以做到。 例如我们将上拉杆与底盘相连的孔位向下移动，那么上拉杆将会阻止车辆的滚动。因为左转时车身绕着RC向右转动，拉杆连接点向下转动，但是拉杆本身因为之前分析的是受拉力而向上提的，所以产生了一个阻力。当拉杆孔位降低到比较夸张的情况时，底盘如果想侧倾的话，拉杆就会把底盘提起来。总之上拉杆的拉力对于底盘的滚动是起到阻碍效果的，让滚动硬度加大。反过来，当拉杆孔位上升到一定程度时，阻碍效果逐渐减小，甚至增加增益效果，那么滚动硬度变小。 我们继续分析当上拉杆还是起提升滚动硬度的情况，通常我们的车子都是这么设定的。那这和球头和C座有什么关系？ 21 
图21 我们再回到这张图来看下，右边是C座车的后轮，左边是球头车的后轮。 C座车后轮的轮胎接地点在轮座销子外侧，当左转时，右侧轮胎负载增加，这个来自地面的压力由于力矩会试图让轮座绕着销子逆时针旋转，产生一个红色箭头方向的力。所以这个力会减轻一部分拉杆需要的拉力。 而球头车后轮则相反，产生的红色方向箭头的力增加的上拉杆的负荷。 22 
图22 那么这又意味着什么呢？当C座车左转向的时候，右侧上拉杆对底盘的拉力由于轮胎负载增大而减小了，所以滚动硬度是减小的。所以我们看京商的车，它的后避震桶是立起来的。因为当避震筒立起来之后，对车尾的支撑也越强。京商需要这么做，因为你可以看到后轮的offset非常大。那么上拉杆受到的拉力被相当程度的抵消了，那么上拉杆提供的滚动硬度很有限，则更需要立起来的避震弹簧对后轮提供一个支撑。 23 
图23 我们来看mugen的车，他们的后避震桶一般都放的比较平，他们可以这样做，因为后轮座的设计不同 24 
图24 mugen的后轮offset非常小，销子和后轮接合器几乎贴在一起了，就像之前解释过的一样，更多的负载会带来更大的上拉杆拉力，以此来提供额外的滚动硬度。这也意味着他们可以把避震放的更平，它不需要特别依靠避震来提供侧向支撑。 我想说的是这两种车的悬挂设计是相反的，而理解其中的不同这对你进行车辆设定的时候非常重要。例如对于京商的车来说，增加接合器的宽度事实上对于前轮是增加正的主销偏移距，更加提高了转向反应，反之减小主销偏移距，减小转向反应。 而对于mugen来说，增加结合器宽度对于前轮是减小负的主销偏移距。如果赛道比较平坦，抓地比较好，你想增加转向反应，则需要减小offset，而不是向C座车那样去增加offset。反之如果赛道比较颠簸，你希望转向不要太贼，则需要增加offset，而对于C座车，你需要减小offset。 对于车尾也是一样的，在C座车上，增加后轮接合器厚度，就增加了侧向抓地，更激进的直线稳定性，给油后抓地力的重新建立会更激进。如果减少厚度，后轮表现会更趋向于中性，给油后的抓地力的变化也会更平滑。而对于球头来说，当你增加后轮接合器厚度，你减少了后轮的offset，那么力矩会变小，对于颠簸的赛道更好，抓地力的变化会更小。而如果后轮用更窄的接合器厚度，你会增加offset，那么力矩会更大，不利于颠簸的赛道，抓地力变化会更大。on power 转向过度会增大，后轮会更加活跃。 所以这些都是很重要的原理，并且需要记住。 最后我想为你们展示一些例子： TLR 25 
图25 TLR实际上在发布之前有一台原型车，他们没法让它正常的工作，所以它们又从新设计了一版，至少是部分重做了。它存在的问题是，老实说我不知道他们在想什么，但是他们就是做一个球头类型的车尾，然后做了一个Losi式样的车头。然后车头很激进，趋向于转向过度，而车尾就如我们分析过的那样，同样提供转向贡献。当你在弯心加油的时候，会直接在原地画圈圈。记得我讲过的吗？球头车头转向中性，车尾负责更多转向。C座车车头负责转向，后轮负责抓地，过弯稳定。TLR做了一辆车，头尾转向都很激进。即使现在我们看这个已经修复的版本，他的车头是C座形式，前转向杯非常的长，offset很大，也就是转向偏移距很大，所以车头非常激进。 26 
图26 我们来看车尾部分，这个后轮座非常像球头车的形式，接合器与销子的位置非常接近。所以车尾的属性会非常像球头车，on power的时候车尾很活跃。所以这就是TLR的问题，车头转向激进，车尾转向也激进。 Sworks 27 
图27 我们再来看下Sworks，这也是一个很有趣的案例。 28 
图28 我问过Robert具体的情况，因为Kanas很快，而且在西班牙比赛中击败了Robert。我问Robert，Kanas是不是出弯很快，你是不是感觉你在出弯的时候在光滑的赛道上损失了时间。Robert说是的，他认为Kanas就是在这些地方争取了更多优势的。当然我们一起讨论一个解释： 其实，我知道我下面所说的话听起来就像一个喷子，但是我还是要说，有些时候，这种事就是会发生。在RC界里面并不是每个设计师真的明白他们在做什么。从一个车上抄点东西，再从另一个车上抄点东西，混在一起，然后大力出奇迹这种事常有。Sworks第一台车基本上就是抄的Mugen的车头，然后把京商的车尾抄去。也许他们觉得车尾太不安定了，京商的车尾安定，拿来用吧。 29 
图29 这是Sworks的车尾，看起来很京商吧，我相当确定，这跟京商悬挂几何几乎是一样的。 30 
图30 后来他们又做了一版新的，offset小了一些，中间加了一个位点，可以调节后轮座的offset。但是问题就在于，车头用的是球头，转向比较中性，这个改版可能就是因为车手一直在反映，他们需要更多转向，但是车子不转。于是厂家开始测试各种更改，最后发现，噢，减小后轮offset可以缓解。但是这个轮座虽然offset变小了，但是依然是京商那种轮胎接地点在销子外侧的，而不是mugen那种。 这就意味着Kanas加油出弯的时候，赛道很滑，但是它已经完成转向了，一给油，后轮重获抓地，就稳稳的冲出去了。所以他不需要害怕给油的时候会不稳定。而Robert操纵的mugen去追Kanas的时候，Kanas出弯，给油，直接走了，Robert出弯，给油的时候，后轮提供了更多转向，所以Robert不是拉满油门就走了，而是给油，转向过度，然后车头从新摆正，再出去。所以这里就浪费了时间。 所以球头还是C座并不是那么直接了当的车头一个是球头一个是C座不同那么简单，车头车尾的设计都同样重要。设计师必须挑选合适的车头和车尾，结合他想要达成的目的进行设计。如果搞不清状况，可能就会造成前后互搏，或者on power很转，off power很呆，等等很多情况。这些真是很难解释，我希望你已经懂了。 总结在27楼，字数检查过不了，只能再盖一楼了  如果你已经看到这里了，那么这篇分析与你实际遇到的情况是否吻合呢？ |
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