GIẢI THÍCH VỀ CẢM GIÁC LÁI TRONG ĐUA XE– CÁCH LỰC Ở MIẾNG VÁ TIẾP XÚC LỐP ĐƯỢC TRUYỀN TỚI TAY LÁI

24hscore – Việc chờ đợi lâu để được giao ô tô dường như đã khơi dậy phần ám ảnh trong tôi gần giống như tính chất vật lý của việc đua xe. Tôi đã đặt cọc cho chiếc Lotus Emira mới vào tháng 5 năm 22, tất nhiên là ở Hethel Yellow và vẫn chưa có ngày giao hàng xác định.

Trong thời gian dài chờ đợi, tôi không thể không thường xuyên tìm hiểu những thông tin mới nhất và một chủ đề mà tôi thường thấy được đưa ra là các câu hỏi và ý kiến ​​​​về cảm giác lái của Emira. Lotus nổi tiếng vì có hệ thống lái tuyệt vời trên xe của họ, nhưng ngay cả hầu hết những người đánh giá chuyên nghiệp dường như cũng khá mơ hồ khi thảo luận về cảm giác lái. Vì vậy, trong bài viết này, tôi muốn xem xét chủ đề này sâu hơn và tìm hiểu chính xác điều vô lăng đang muốn nói với chúng ta là gì.

Cảm giác lái “Tốt” là gì?

Trước hết, cảm giác lái “tốt” chính xác nghĩa là gì? Đó rõ ràng có thể là một câu hỏi khá chủ quan, nhưng một mục tiêu khá phổ biến là có một hệ thống lái nhẹ (về trọng lượng) và chặt chẽ để truyền lực trực tiếp hơn giữa lốp và tay. Một bài kiểm tra nhanh mà tôi muốn thực hiện trên một chiếc xe đua là kích bánh trước lên và di chuyển lốp trước từ bên này sang bên kia bằng tay. Nếu nó di chuyển dễ dàng, điều đó có nghĩa là bạn sẽ có thể cảm nhận trực tiếp hơn các lực từ lốp khi chúng truyền qua hệ thống lái. Các thành phần nặng, ma sát và sự tuân thủ đều làm giảm lực từ miếng tiếp xúc.

Hệ thống lái bằng tay như trên những chiếc xe cũ và nhiều xe đua thường mang lại cảm giác lái trực tiếp nhất, nhưng lại phải trả giá bằng nỗ lực đánh lái nhiều hơn. Hầu hết các ô tô mới hơn đều sử dụng hệ thống lái trợ lực điện tử (EPAS) giúp giảm lực lái nhưng phải trả giá bằng quán tính và ma sát nhiều hơn làm giảm lực truyền đến vô lăng. Nhiều hệ thống trong số này sau đó có mục đích lọc thêm các lực nhằm mục đích tăng sự thoải mái cho người lái. Tuy nhiên, một số hệ thống lái điện tử gần đây đã bắt đầu đi theo hướng khác và nhằm mục đích sử dụng các điều khiển điện tử để nâng cao cảm giác lái và tôi muốn theo dõi sự phát triển trong lĩnh vực này.

Mặc dù không còn thấy nhiều trên những chiếc xe mới nữa, nhưng hệ thống lái trợ lực phổ biến khác là dựa trên thủy lực và Lotus là một trong số ít nhà sản xuất vẫn sử dụng hệ thống này. Hệ thống láithủy lực thường có ma sát và quán tính thấp hơn so với EPAS và các nhà sản xuất như Lotus cảm thấy điều này mang lại mối liên kết trực tiếp hơn giữa miếng tiếp xúc và tay.Tuy nhiên, trục lái vì họ không thể giấu chúng sau một hệ thống lái điện tử lọc chúng ra. Một ví dụ về cảm giác lái thuần túy và trực tiếp không hẳn là điều tốt là với xe đua kart.

Những chiếc này có hệ thống lái rất nhẹ và chặt, nhưng cũng có số lượng bánh xe và bán kính chà lớn cùng với tỷ số lái rất nhanh. Điều này dẫn đến tay lái rất nặng và giật, cũng như vô lăng bị giật ngược nhiều khi va vào các va chạm và lề đường. Hình dạng lái của xe kart được thiết kế để khắc phục những hạn chế của nền tảng chứ không phải để cải thiện cảm giác lái. Trong trường hợp này, những tay đua xe kart hàng đầu vẫn nhanh dù có cảm giác lái trực tiếp chứ không phải do nó.

Bạn có cần cảm giác lái tốt để nhanh không?

​Phần cuối cùng này Mặc dù hệ thống lái được thiết kế tốt cho phép người lái cảm nhận được mọi va chạm và sắc thái của đường về mặt chủ quan có thể khiến người lái cảm thấy dễ chịu, nhưng trên thực tế, người lái vẫn có thể vượt qua các vòng đua cạnh tranh mà không có bất kỳ cảm giác lái nào. Ví dụ: tôi có thể lấy một người lái xe ở cấp độ ưu tú và tắt tất cả lực lái khi họ đang tập luyện trên thiết bị mô phỏng và họ vẫn có thể lái xe hiệu quả. Điều này là do để đạt được mức hiệu suất đó, họ lái xe chủ yếu dựa trên các tín hiệu thị giác chính xác chứ không phải lực vô lăng. Điều quan trọng là phải hiểu rằng vô lăng là một phần không thể thiếu trong việc lái xe ở giới hạn, nhưng vấn đề chủ yếu không phải là lực cảm nhận được mà chính là cách người lái xe quay vô lăng và phản ứng với phản ứng của xe (hoặc thiếu lực đó).

Những chuyển động nhỏ liên tục của vô lăng mà bạn thấy những tay lái hàng đầu thực hiện khi họ vượt qua một góc cua là cách họ tìm ra và sau đó giữ nguyên giới hạn. Quá trình thực hiện thay đổi thông tin đầu vào của người lái xe và xem chiếc xe phản ứng như thế nào được gọi là kiểm tra giới hạn . Điều mà bạn thường không thể thấy là, tùy thuộc vào phần góc cua mà họ đang ở, những người lái xe này cũng đang kiểm tra giới hạn bằng ga và phanh. Vì vậy, mặc dù cảm giác lái tốt không nhất thiết giúp bạn giảm thời gian vòng đua, nhưng việc có một bánh xe có trọng lượng tốt phản ánh chính xác các lực tại vùng tiếp xúc chắc chắn có thể cải thiện trải nghiệm. Vì vậy, bây giờ chúng ta hãy xem chính xác những lực và sự dao động mà bạn cảm thấy qua bàn tay đang cố nói với bạn điều gì.

Lực vô lăng (Bán kính chà & Đường mòn)
Những gì bạn cảm nhận được qua vô lăng có liên quan trực tiếp đến lực tại điểm tiếp xúc và mối quan hệ của chúng với trục lái. Nhìn vào một chiếc xe kart là một cách hay để hình dung điều này, bởi vì trên một chiếc xe kart, trục lái thực sự là một chốt chính. Những chiếc xe hiện đại không còn có chốt trục nữa mà thay vào đó sử dụng nhiều cụm hệ thống treo phức tạp khác nhau, nhưng độ nghiêng sang một bên của trục lái vẫn thường được gọi là “góc chốt trục” và từ góc nhìn của miếng vá tiếp xúc, nó hoạt động theo cách tương tự. Nếu bạn vẽ một đường thẳng qua trục lái, khoảng cách ngang giữa nơi nó chạm đất và tâm của vùng tiếp xúc được gọi là bán

 kính chà . Hãy thử hình dung làm thế nào với chiều dài bán kính chà lớn hơn, lốp sẽ di chuyển về phía trước và lùi nhiều hơn so với ô tô khi bạn bẻ lái. Chuyển động tiến lùi này còn có ý nghĩa là nếu lốp va chạm mạnh, lốp sẽ bị đẩy về phía sau tạo ra lực quay ở vô lăng. Nếu bạn có bán kính chà lớn chẳng hạn như trên xe kart, các lực vô lăng này đôi khi có thể khá cao, nhưng trên hầu hết các ô tô hiện đại, bán kính chà thường được đo bằng milimét và do đó, nhiều nhất bạn chỉ cảm thấy một lực kéo nhỏ. Mặc dù bạn chủ yếu sẽ cảm nhận được lực chà trong bán kính do va chạm, nhưng bất kỳ lực dọc không đồng đều nào lên lốp trước chẳng hạn như khóa phanh một bánh cũng sẽ tạo ra lực có thể cảm nhận được qua vô lăng.

Hầu hết các ô tô đều có trục lái chạm đất ở bên trong miếng tiếp xúc (bán kính chà dương) và do đó lực lùi lên lốp sẽ kéo tay lái về phía đó của đua xe. Tuy nhiên, một số ô tô được thiết kế với trục lái chạm đất bên ngoài miếng tiếp xúc (bán kính chà âm) nên điều này khiến cho tay lái bị kéo theo hướng ngược lại. Tôi đã lái và đua cả hai thiết kế và theo kinh nghiệm của tôi, nó thực sự không tạo ra sự khác biệt đáng kể miễn là bán kính chà và do đó lực đủ nhỏ để không gây ra chuyển động lái không mong muốn. Tôi cũng đã lái những chiếc ô tô có mục tiêu có bán kính chà bằng 0, nhưng bạn vẫn sẽ cảm thấy một số lực bán kính chà vì các va chạm không nhất thiết phải tác động trực tiếp dọc theo đường tâm của lốp nơi bán kính chà bằng 0. Ví dụ, việc tông vào lề đường bằng mép lốp vẫn sẽ tạo ra một lực truyền qua vô lăng vì lực truyền vào bị bù đắp.

Hệ thống lái phản ứng nhanh sẽ phản công vào đường trượt một cách tự nhiên.Sẽ thật hợp lý khi nghĩ rằng nỗ lực đánh lái tối đa sẽ xảy ra khi lốp trước cung cấp lực tối đa ở giới hạn bám dính, nhưng thực tế không phải vậy. Lý do cho điều này là do miếng vá tiếp xúc không chỉ nằm ở giữa lốp. Khi lực vào cua bắt đầu hình thành, trọng tâm lực thực sự hướng về phía sau lốp nhiều hơn và chiều dài vệt bổ sung này từ tâm lốp đến tâm lực được gọi là vệt khí nén. Từ quan điểm nỗ lực lái, điều quan trọng là phải tính đến chiều dài vệt bổ sung này vì khi lốp gần đạt đến giới hạn, phía sau của miếng vá tiếp xúc bắt đầu trượt khiến trọng tâm lực về phía trước, làm giảm vệt khí nén. 

Kết quả cuối cùng là, theo quan điểm của người lái xe, bạn có thể cảm thấy lực lái giảm đi ngay trước khi lốp trước đạt đến giới hạn.​Việc giảm nỗ lực lái này là một trong những dấu hiệu trước đây mà tôi đã thử nghiệm khi cố gắng tìm ra cách tốt nhất để người lái xe cảm nhận được giới hạn, nhưng nó không hoạt động tốt lắm. Trước hết, như đã đề cập, chỉ người lái xe mới có thể cảm nhận được lực lái giảm khi lốp gần đến giới hạn. Việc giảm vệt khí nén thường chỉ là một phần nhỏ trong tổng số vệt và do đó lực lái giảm thường khá nhỏ. Đây là một lĩnh vực mà Lotus dường như tạo nên sự khác biệt, vì chúng chỉ định các góc bánh xe thấp hơn mức trung bình và do đó tạo ra đường mòn, vì vậy bạn có nhiều khả năng cảm nhận được sự thay đổi trong đường mòn khí nén hơn. 

Tuy nhiên, ngay cả khi bạn có thể cảm nhận được sự thay đổi, không có cách nào tốt để người lái xe có thể tách biệt các biến thể của nỗ lực lái do vệt khí nén khỏi các thay đổi do tính năng của rãnh hoặc truyền tải. Ví dụ, khi người lái xe đi qua một góc cua, tải trọng sẽ truyền lên và xuống lốp trước, điều này sẽ tăng lên và sau đó làm giảm lực đánh lái. Sau đó thêm vào các biến thể về lực đánh lái do va chạm, độ khum của đường và thay đổi độ cao. Tuy nhiên, ngay cả trong những trường hợp lý tưởng với bán kính quay vòng bằng phẳng và êm ái, vẫn không có cách nào để biết chính xác đỉnh nằm ở đâu sau khi nỗ lực lái bắt đầu giảm và bạn chỉ có cảm giác chung là mình đang ở gần giới hạn.Nhưng mặc dù lực bám đường không cho chúng ta biết nhiều về việc tìm giới hạn bám đường tối đa, nhưng chúng ta có thể sử dụng nó để tìm điểm tối thiểu và điều đó hữu ích hơn lúc đầu. 

Như chúng ta đã biết, đường mòn khiến lốp xe bị lệch theo hướng di chuyển. Khi bạn đang lái xe bình thường, điều này làm cho tay lái hướng thẳng về phía giữa xe. Tuy nhiên, khi một chiếc ô tô bắt đầu chạy quá tốc độ và có tư thế nghiêng sang một bên, hướng di chuyển không còn thẳng về phía trước nữa. Do đó, giờ đây tay lái sẽ cố gắng tập trung vào hướng di chuyển theo góc mới này. Điều này khá hữu ích, vì nó có nghĩa là nếu một chiếc ô tô có hệ thống lái đủ nhạy, nó sẽ tự nhiên chuyển sang trạng thái trượt. Mặc dù điều này thường không cho phép người lái xe buông tay hoàn toàn và để xe tự điều chỉnh, nhưng nó chắc chắn có thể giúp hướng dẫn người lái xe khi họ khắc phục và kiểm soát một chiếc xe bị lái quá mức.

Lực lái xung quanh trung tâm (Toe In & Toe Out)
​Trong khi đường mòn chủ yếu ảnh hưởng đến cảm giác lái khi lực bên được tạo ra, ngón chân ảnh hưởng đến cảm giác lái ngay xung quanh tâm vì nó quyết định các lực đó bắt đầu hình thành nhanh như thế nào. Ví dụ: nếu một chiếc xe hướng

 về phía trước, nơi các lốp nghiêng về phía nhau, chiếc xe sẽ quay đầu nhanh hơn trong một khoảng đánh lái ban đầu nhất định. Khi một ô tô hướng vào trong đang chuyển động thẳng thì hai lốp trước hơi hướng vào nhau nên lực triệt tiêu. Tuy nhiên, khi ô tô bắt đầu quay, lốp bên ngoài sẽ chịu tải nặng hơn do truyền tải và do đó bắt đầu cung cấp phần trăm lực quay lớn hơn. Vì nhón chân có nghĩa là lốp bên ngoài này đã hơi bị dồn vào góc, nên về cơ bản, điều này giúp nó khởi đầu thuận lợi và lực quay bắt đầu hình thành nhanh hơn. Từ góc độ cảm giác lái, các lực quay này hình thành nhanh hơn sẽ gây ra lực tự định tâm lên vô lăng lớn hơn. Đây là một lý do tại sao ô tô đường trường thường được thiết kế với một số ngón chân hướng về phía trước, vì hầu hết các nhà sản xuất đều thích có một chiếc ô tô có xu hướng chạy thẳng và có cảm giác tập trung hơn khi đánh lái.

Lực đẩy khum làm cho lốp hoạt động như một hình nón lăn trên mặt đất, tạo ra một lực theo hướng nghiêng của lốp.

Mặt khác, nếu bạn bố trí ô tô với  mũi chân hướng ra  phía trước, trong đó lốp hướng ra ngoài, thì tốc độ quay đầu ban đầu của ô tô đương nhiên sẽ chậm hơn. Lốp bên ngoài chiếm ưu thế sẽ phải quay nhiều hơn trước khi bắt đầu tạo lực theo hướng rẽ. Tác dụng phụ của việc lực quay chậm hơn là việc đánh lái sẽ ít có cảm giác tập trung hơn. Điều thú vị ở đây là, mặc dù nhón chân ra ngoài có thể khiến ô tô có cảm giác phản ứng nhanh hơn và giật hơn vì vô lăng ít có cảm giác tập trung hơn, nhưng về mặt kỹ thuật thì nó kém phản hồi hơn và sẽ vào cua chậm hơn so với khi nhón chân vào nhiều hơn.  
​

Khi nhìn vào cài đặt ngón chân của bạn, điều quan trọng là phải hiểu rằng do sự tuân thủ trong hệ thống treo và lái, những gì bạn nhìn thấy trên giá đỡ không nhất thiết là những gì bạn đang đạt được ở tốc độ. Ngoài ra, bạn cũng phải tính đến ảnh hưởng của lực đẩy khum. 

Đây là xu hướng của lốp muốn quay theo hướng nghiêng và làm cho độ khum âm hoạt động giống như chụm vào. Lotus thường quy định độ cong gần bằng 0 trên các phương tiện của họ, trong đó lốp xe hướng thẳng về phía trước, nhưng kết hợp với tác dụng của một số góc khum âm, lốp trước nhìn chung sẽ vẫn có lực tác động ngón chân ròng nhỏ. Hiệu ứng lực đẩy của camber có nghĩa là nếu bạn tăng độ camber âm trên ô tô thì bạn cũng cần tăng độ chụm ra ngoài để bù lại. Đây là một lý do tại sao xe đua thường có độ cong ngón chân khá lớn, bởi vì chúng cũng thường có độ cong âm khá lớn và phải bù đắp cho điều đó.​Cảm thấysự khác biệt giữa các thiết lập ngón chân thực sự khá khó khăn trong một lượt rẽ tiêu chuẩn- Tuy nhiên, trong Chúng dễ nhận thấy hơn nhiều khi chuyển động lái tới lui vì lốp cung cấp phần lớn lực quay thay đổi nhanh chóng theo mỗi chuyển động. 

Lắc vô lăng qua lại là một cách hay để kiểm tra điều này, nhưng hãy nhớ rằng mặc dù nhón chân nhiều hơn có thể khiến ô tô cảm thấy phản ứng nhanh hơn ở đây, nhưng khi lái xe ở mức giới hạn, phản ứng nhiều hơn không nhất thiết là một điều tốt. Lấy ví dụ, một chiếc ô tô công suất cao lao ra khỏi một góc cua ở mức giới hạn của người lái quá mức. Người lái xe sẽ cố gắng cân bằng ứng dụng ga với các chuyển động của tay lái ngay xung quanh trung tâm để cố gắng kiểm soát xe. Điều mà người lái xe mong muốn ở đây là thiết lập ngón chân không mang lại quá nhiều phản hồi… hoặc quá ít. Họ muốn thiết lập ngón chân giúp chuyển đổi liền mạch và có thể dự đoán được từ lốp này sang lốp khác khi chúng di chuyển qua tâm lái.