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三輪汽車,或許才是未來該有的樣子|聚技

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言 | 一生二,二生三,三生萬物。

爾.本茨在1886年發明了第一輛汽車,它搭載了一台785CC容積、0.89匹馬力的卧置單缸二衝程汽油發動機。重點是,這是一輛三輪汽車。

1957年12月28日第一輛國產汽車誕生,也是一輛三輪汽車。

而現在,三輪汽車既是爺爺車的經典代表,又是各大車企概念車的寵兒。在四輪車時代,三輪汽車卻並未駛離我們太遠。

1為什麼三輪車沒有成為主流

儘管三點可以確定一個平面,不過在實際道路環境中,我們並不能保證路面狀況在任何時候、任何地點都十分理想。

例如遇到坑窪路面,某個輪子不著地,剩下的兩點就只夠維持一條直線了,車子容易以這條直線為軸線,發生側翻危險。

或者當遇到急轉彎時,由於慣性,向心力不足以提供摩擦力,特別是距離轉向側最近的車輪,轉向半徑相對最小,因此三輪車在急轉彎或路面濕滑情況下,離轉向側最近的車輪極易發生側滑甚至懸空,側翻難以避免。

這裡有朋友可能會問了,三角形不是具有穩定性嗎?難道當初數學老師的諄諄教導都是糊弄我們的?這不是啪啪啪打臉嗎?

大家別急,其實我們的數學老師還是很靠譜的,因為三角形的穩定性是指在承受外界壓力或拉力的情況下,三角形與其他多邊形構造相比具有形狀不變的性質。看到了沒有,形狀不變!

我們知道車輪並不是嚴格固定於車身上,輪轂上緊連著減震彈簧,也就是說這三點並不是嚴格的三角形結構。但減震彈簧的行程一定,大範圍來說三個車輪還是很符合三角形穩定性的特點。也正是因為這個看起來的優勢,在實際使用中卻成為了劣勢。

相較於「穩定性」,其實我們用「穩度」來理解會更好——支撐面上物體的穩定程度叫做穩度。穩度與物體重心高度和翻轉半徑有關

這時四輪汽車的優勢就體現出來了,四個車輪的存在,使得車子在路面上形成了一個過定位(同一個自由度被兩個或兩個以上約束點約束),這樣即使遇到坑窪路面或急轉彎等情況,側翻的概率也會儘可能地降低。

同一平面上採用四點定位是典型的過定位,正是這個「不必要存在」的點保證了更佳的穩定性。當然這個問題我們也可以通過慣性力導致重心偏移來解釋,四輪狀態下,由於配重、更寬的車身等原因,重心轉移程度不會像三輪汽車那樣來的誇張,重心穩定、翻轉半徑大,穩度自然也會好

2為什麼還是要造一輛三輪汽車?

三輪汽車的出現並沒有什麼驚天地泣鬼神的段子,人們願意去造一輛不平穩的車就是受當時的經濟環境的限制。精簡一個車輪所帶來的成本優勢比我們想象中多得多——少了一個車輪意味著控制系統會更簡單,而且對發動機動力的需求也不會特別嚴格。

為什麼第一輛汽車是三輪汽車?因為搞不定四輪啊!大家快看看這個粗糙的轉向系統,在沒有轉向助力的年代,一輛四輪車可是能累死人的

我們知道在一輛汽車的製造以及設計成本中,發動機和底盤成本是最為昂貴的,這也就是常說的三輪汽車的成本優勢。

比如可以降低車身底盤高度,以此來獲得更低的重心進而提高穩定性,要知道趴在地上的狗狗是不容易被踹不動的。

老哥,穩!

或者通過合理的車身布局、調整配重、增加三輪汽車輪間距等都可以提高穩定性。

三輪汽車玩的風生水起的摩根汽車自是深諳其道!重心低、布局合理、輪距大(相對車身本體)都滿足了

以上只是單純的從機械角度來考慮,事實上在三輪汽車受到四輪汽車衝擊時,廠家就已經知道這麼做了,但這個上世紀的解決方案還不足以完全應付複雜的路面情況。

不過飛速發展的智能技術帶來了轉機,當汽車引入智能控制技術后,不管是轉彎還是加速,車輪可以通過電腦進行控制,進一步幫助汽車維持平衡。以豐田i-Road三輪純電動概念車所使用的自動傾斜技術為例。

前懸挂上各自配備了驅動器,轉彎時車載電腦會根據時速、陀螺儀、轉向信息等數據計算出合理的傾斜角度,利用傾斜角來抵消轉彎時的離心力,駕駛員無需傾倒身體就能保持車輛平衡。

好不容易才想辦法「站穩」,但它能拿什麼來衝擊現有的四輪汽車大軍呢?

其實四輪汽車並不是絕對的完美者,比如多一個輪胎必然會使得摩擦力(動力輸出的必要因素)增加,油耗自然也會升高。而更大、更複雜的車身結構也意味著更多的制動消耗,這也就是為什麼三輪汽車只用配備小排量引擎就足以獲得強勁的動力。

早在2006年的美國洛杉磯車展上,大眾的一款概念三輪跑車——GX3,僅搭載了一台1.6升125匹馬力的直列四缸引擎,在570公斤的車重下,GX3百公里加速時間只花了5.7秒!

得益於輕量化的車身,GX3的操控也是可圈可點

而在能源政策越發收緊的將來,廠家對汽車能耗的壓榨並不僅限於發動機和車身材料上,結構的變化也是一個重點,相信現有的承載式車身結構會迎來變革。

承載式車身是汽車底盤結構的一種,車身負載通過懸架裝置傳給車輪。承載式車身具有質量小、高度低,裝配容易,高速行駛穩定性好等優點,目前大部分轎車採用這種車身結構

空氣動力學一直與汽車有著千絲萬縷的關係,無數的研究以及實際驗證告訴我們,流線型汽車會獲得更好的動力性能以及節能效果。四輪汽車的流線設計發展了這麼多年雖獲得了長足的進步,但傳統汽車的長寬比是個硬傷,長寬相近的車身尺寸並不是完美的流線型汽車模板。

在之前我們也聊過水滴形汽車的優勢,無疑,三輪汽車的底盤布局是最佳的流線設計基礎,與流線型設計有著很高的契合度。

流線代表著未來,這也一定程度上解釋了為什麼很多廠家會發布三輪概念車了

車聚小結:

在城市化進程中,軌道交通舉足輕重。「要知道一座城市的未來,先看看它有幾條捷運線」。但捷運像鐵打的一樣,它不會向我們走來,所以我們需要一個靈活小巧、低耗便捷的通勤工具解決「最後一公里」的問題。

同時,城市擁堵也逼迫我們想出更有效的解決方案。至小至美,自然是一個方向。另外,共享汽車未來也會大行其道,但目前最大的一個問題就是停車難。如何更有效利用有限的公共空間,讓人們出行更方便?

Bingo!三輪汽車來了。對個人來說,它符合未來個性化、定製化的消費趨勢。對車企來說,追尋成本領先是一個永遠的課題,因此成本優勢更突出的三輪汽車,說不定會某一天的街角突然殺一個回馬槍。

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