原问题:摩托车跑山后,前轮磨损满胎,后轮不能满胎,什么原因?
我觉得主要是因为骑行时前轮倾角大于后轮倾角,所以前轮先满胎。
满胎主要看轮胎的倾角,对于单个轮胎来说,倾角到了自然就满胎了。
而正常行驶时,前轮倾角是大于后轮倾角的。
分析过程如下:
后轮的倾角与车身倾角相等,而前轮的倾角与车身倾角、主销后倾角、车把转向角度相关。(以我的车为例,主销后倾角24.3度,车把最大角度38度。)
作图。黑色线:轮胎;红色线:前叉;黄色虚线:车轮倾角线。
然后设定不同车身倾角(变量1),观察车把角度(变量2)从1度到38度时,前轮倾角的变化。
视频1,倾角固定为40度,观察车把角度从1度到38度时,前轮倾角的变化。
固定倾角40度,前轮倾角变化https://www.zhihu.com/video/1352300365954543616视频2,倾角固定为50度,观察车把角度从1度到38度时,前轮倾角的变化。
固定倾角50度,前轮倾角变化https://www.zhihu.com/video/1352300632397684736视频3,倾角固定为60度,观察车把角度从1度到38度时,前轮倾角的变化。
固定倾角60度,前轮倾角变化https://www.zhihu.com/video/1352300740321349632根据得到的前轮倾角,后轮倾角(与车身倾角相等)描点画图。
从图上可以看到,绝大多数情况,前轮倾角是大于后轮倾角的。只有大倾角、大车把角度的时候,前轮倾角会小于后轮倾角。
但是,根据车辆的平衡条件,车辆在稳定转向过程中,俯视图中的黄色线(实际倾角线)斜率会远小于红色线(转向轴)斜率。而且,速度越快,黄色线斜率越小,即:车把可用的转向角度越小。(证明过程很复杂,不赘述。不好理解的话,可以看motogp车手高速过弯的图片,车身倾角很大,但是车把角度很小。就是因为大倾角高速度时,车把可用的角度范围很窄。)
除去不可用的车把角度数据,再次描点画图。(粗略计算:车身倾角40度时,车把角度不大于28度,50度时车把角度不大于20度,60度时车把角度不大于13度。)
所以,正常过弯时,前轮倾角是大于后轮倾角的。而且,车把转向角度越大,这个差值越大。
所以,跑低速、大倾角、大车把转向角度的金卡纳运动时,这个现象会更加明显。
下图是我车的前轮和后轮。金卡纳初学者,前轮满胎了,后轮还差很多。
前轮
后轮
有什么疏漏,敬请指正。
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2020年12月29日新增内容:
满胎还有一个重要原因是胎形(不是扁平率,而是车轮边缘的斜率,通俗点说就是看胎形边缘“陡不陡”)。胎形越“扁平”越容易满胎,胎形越“陡峭”越不容易满胎。
注意:不是扁平率,而是胎形。胎宽、扁平率一致的轮胎,根据胎形的不同,满胎倾角也是不一样的。
再以我的车为例,前轮边缘扁平,后轮边缘陡峭,横截面见示意图。虚线是胎形边缘的斜率(略夸张了一点,但意思差不多,请再次忽略渣画质):
我的车原厂状态磨脚踏时,车身倾角大约是50度,超过前轮边缘斜率,满胎了;但是未达到后轮边缘斜率,后轮无法满胎。
我一开始没写这个点是因为我觉得我的车不具有代表性。根据胎形的不同,这个因素对前后轮满胎率的影响也是不一样的,具体情况具体分析吧。
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