今天說的是一個很難懂很拗口的話題,估計很多人一看到數據問題,可能就自動放棄了 —— 為什么開車還要算橫向縱向的抓地,居然是圓,還是那種半徑不同,甚至一些時候變成橢圓的圓。
天啊,太難了。
但是可能一些會駕駛的人不懂這個理論,但是他身體會記憶住,如何開車。
且看今天的科普 —— Kamm’s Circle,卡姆圓。
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Author / 酷樂汽車
很多人是在某一個彎前,突然“懂”卡姆圓的。
不是在書里,不是在課堂上,而是在一次本該很干凈的入彎中。
剎車踩得很深,車速確實降下來了,方向也給了,理論上應該順滑貼彎,但車頭突然開始發飄,方向盤有角度,車卻不再聽話,ABS開始輕微抖動,前輪像踩在一層薄冰上。
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那一瞬間你會懷疑剎車、懷疑輪胎、懷疑底盤幾何,甚至懷疑自己是不是轉向打得太多。
但真正發生的事情,比“抓地力不夠”要精確得多。
輪胎不是分別提供“剎車力”和“轉向力”的,輪胎提供的是一個總量的摩擦能力,這個總量必須在縱向和橫向之間分配。
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這套模型來自Wunibald Kamm,后來被稱為Kamm’s Circle。
如果一條輪胎在當前溫度、載荷和路面條件下能夠輸出某個極限摩擦力,那么這個極限是一個向量長度。你可以把它全部用于縱向 —— 重剎車或者全力加速;也可以把它全部用于橫向 —— 極限過彎;但當你試圖同時“全剎+全打方向”,這兩個力的合成就會超過極限。
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超過的那一刻,輪胎不會繼續線性增長,它會進入滑移區。滑移不是瞬間失控,而是摩擦系數下降、側偏角擴大、控制精度減弱。你仍然在轉彎,但不再在極限邊界上,而是在極限之外拖拽。
駕駛中最典型的誤區,是把抓地力理解為可以疊加的獨立能力。
很多人直覺上認為,一臺剎車性能強的車,入彎能力自然也強;一條抓地力高的輪胎,可以同時承擔激烈剎車和銳利轉向。現實恰好相反,剎車越強,越需要精細分配橫向預算;輪胎越抓,越容易讓駕駛者在邊界附近“誤判”余量。
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你在直線重剎時,輪胎幾乎只承擔縱向力。
前軸負載增加,接地壓力提升,摩擦能力理論上增強,這個階段卡姆圓的半徑對前輪來說是增大的。但一旦開始轉向,橫向力需求開始上升,縱向力必須下降,否則合成向量會越界。所謂“帶剎車入彎”,本質上不是同時全力使用兩種能力,而是在剎車釋放的過程中逐步把預算轉移給橫向。
真正成熟的入彎節奏,不是突然松剎車再打方向,而是一個連續的過渡。
剎車壓力從峰值開始線性下降,方向盤角度從零開始漸進增加,兩條曲線在時間軸上重疊,合成向量沿著極限邊緣滑行。這個過程如果過快,縱向力來不及釋放,橫向需求已經建立,輪胎會瞬間飽和;如果過慢,橫向力建立得太晚,車輛會顯得遲鈍,錯過彎心。
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卡姆圓不是告訴你“不能同時用”,而是告訴你“如何同時用”。
山路駕駛中,很多人對“推頭”的理解停留在前驅結構上,認為是前輪既負責轉向又負責驅動導致極限降低。
結構確實重要,但核心仍然是預算集中。出彎時,前輪承擔橫向力維持軌跡,同時承擔縱向驅動力推動加速。兩個向量疊加在同一條輪胎上,極限更容易被觸碰。
你油門踩得太早,方向還沒有完全回正,縱向分量迅速增加,橫向還未釋放,合成向量突破邊界,于是出現前輪滑移。
后驅車在出彎階段更容易“好開”,不是因為物理法則改變,而是因為分工。
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前輪主要承擔橫向,后輪承擔縱向驅動力。
兩個軸各自有自己的卡姆圓,縱向和橫向分布在不同輪胎上,單條輪胎的向量疊加壓力降低。這也是為什么同樣功率下,后驅在出彎階段更容易建立穩定加速,而前驅更依賴差速器和扭矩管理。
電子系統并沒有創造額外抓地力。
ABS在檢測到滑移率過高時釋放制動力,是在縮短縱向向量長度,讓合成值回到圓內;TCS削減扭矩,是在壓縮縱向加速分量;ESP通過單輪制動改變橫擺力矩,是在修正橫向方向。
它們做的不是“增強”,而是“調度”。當駕駛者的輸入超出物理邊界時,電子系統試圖把向量拉回可控區域。
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真正能夠擴大卡姆圓半徑的,是輪胎摩擦系數、垂直載荷以及空氣動力。半熱熔輪胎在工作溫度下提供更高μ值,使圓整體放大;高速空氣下壓力增加垂直載荷,使可用總摩擦力提升。
但縱向與橫向之間的分配規則不變。即便是GT級賽車,在高速彎中也必須控制剎車釋放曲線,否則空氣下壓力再大,也無法在縱向與橫向同時滿載時保持穩定。
卡姆圓在理論圖上是一個標準圓形,但在真實駕駛中,它往往更像橢圓。
縱向摩擦能力與橫向能力并不完全相等,尤其在強制動階段,輪胎結構形變、胎面剪切力、溫度分布都會改變輸出曲線。載荷轉移也不是簡單線性增加摩擦,輪胎在高載荷下摩擦系數會略微下降,意味著單位載荷下的效率降低。
這些因素讓圓在不同階段變形,但向量合成的原則依然成立。
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理解這一點之后,很多駕駛現象會變得有邏輯。
為什么緊急變線時不要死踩剎車?
因為縱向預算會剝奪橫向能力。
為什么出彎時油門必須漸進?因為橫向尚未完全釋放。為什么有些車在彎中松油門會突然擺尾?因為后輪縱向負荷驟減,橫向需求未變,合成向量瞬間超限。
真正開始理解卡姆圓,是在你意識到“快”不是更晚剎車,而是更少浪費。
賽道上最常見的畫面是:兩臺車幾乎同樣的剎車點,同樣的速度進入彎前,但一臺車的車頭沉穩、方向干凈,另一臺車則在彎前反復修正,方向盤角度不斷增加又回收,車身姿態略微晃動。兩者差距并不來自勇氣,而來自對輪胎的使用效率。
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Trail Braking被反復提起,但很多人理解成“帶剎車入彎”,甚至演變成“剎著車硬拐”。
真正有效的Trail Braking,是在縱向與橫向之間建立一個連續、可控的轉移曲線。入彎直線階段,你幾乎把卡姆圓的全部半徑用于縱向減速;當方向盤開始轉動,橫向需求開始上升,此時剎車壓力必須同步下降。
下降的速度不是隨意的,而取決于轉向建立的速度。
這一段時間軸極短,卻決定了車輛姿態是否穩定。前軸在強制動下獲得較大垂直載荷,摩擦能力增強,但這種增強不是無限的。當你開始轉向,前輪側偏角迅速建立,胎面橡膠在剪切與滑移之間轉換。如果剎車釋放過慢,縱向力仍然占據大比例,橫向力增長空間被壓縮,前輪會先進入飽和區,轉向精度下降,車輛表現為推頭。

更復雜的是,車輛在入彎時不僅僅是力的分配問題,還涉及慣性與載荷轉移。
強制動時,車身前傾,重心前移,后軸垂直載荷下降。后輪的卡姆圓半徑隨之縮小。
當你在入彎階段突然松剎車,前軸載荷快速回落,后軸載荷回升,如果這個過程過于劇烈,后輪的橫向力建立速度會超過前輪,產生瞬時轉向過度。
許多駕駛者第一次體驗到“松剎車甩尾”,正是在這個階段。
這就是為什么頂級車手在彎前的剎車釋放動作看起來極其細膩。

不是因為他們溫柔,而是因為他們在控制載荷轉移的速度。載荷變化越平滑,卡姆圓的半徑變化越可預測,向量移動路徑越連續。駕駛的精細程度,體現在對這些動態變化的掌控。
出彎階段的邏輯同樣嚴苛。
很多人強調“早給油”,但忽略了橫向需求尚未完全釋放。彎心階段,橫向力接近峰值,此時縱向加速空間極小。你油門給得過早,驅動力在后輪(或前輪)建立,縱向分量增加,而橫向仍然維持,合成向量突破極限,輪胎進入滑移。后驅車表現為尾部輕微擺動,前驅車表現為推頭與轉向角增加。
油門不是越早越好,而是越精準越好。
油門開度與方向回正之間存在一個微妙的對應關系。方向角每減少一度,橫向需求下降一點,縱向預算便增加一點。車手在出彎時往往在方向盤回正的同時逐步增加油門開度,這兩個動作必須同步。

不同車型的同步曲線不同,取決于軸距、配重、懸掛幾何和差速器特性,但核心原則一致:縱橫轉換必須連續。
卡姆圓在實際駕駛中不是靜態圖形,而是隨速度、溫度、載荷實時變化的動態邊界。
輪胎溫度升高,摩擦系數變化,圓的半徑擴大或縮小;高速時空氣下壓力增加,垂直載荷上升,圓放大;在濕地或低溫條件下,μ值下降,圓整體縮小。你每一圈跑出來的感覺,都是對這個邊界實時變化的反饋。
許多駕駛者在濕地會突然失去信心,是因為他們習慣于在干地較大的卡姆圓邊界附近操作。當圓縮小時,原有的動作幅度變得過大。方向輸入、剎車壓力、油門開度都必須相應減小,否則很快越界。
真正適應濕地的駕駛,不是保守,而是重新校準預算比例。

電子輔助系統的存在改變了駕駛者對邊界的感知。
ABS與ESP的介入讓越界不再立刻轉化為失控,而是被修正。但這也可能掩蓋駕駛者對向量移動的理解。你感覺車輛“還在掌控中”,其實是系統在后臺縮短縱向或橫向分量,把合成向量拉回圓內。關掉輔助系統之后,動作幅度如果不變,越界會更直接。
懸掛設定同樣影響卡姆圓的利用效率。
更硬的彈簧與阻尼減少車身姿態變化,使載荷轉移更迅速,但也更難以控制;更柔的設定讓載荷轉移更漸進,但響應速度下降。駕駛者必須匹配車輛特性。如果底盤響應快而駕駛動作慢,向量變化滯后;如果底盤反應慢而動作激烈,合成值會在短時間內沖破邊界。
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方向盤回饋是理解卡姆圓的關鍵通道。
輪胎在接近極限時,側偏角增大,回正力矩發生變化。經驗豐富的駕駛者能通過手感判斷輪胎是否處于線性區或飽和區。線性區內,方向修正有效;飽和區內,方向增加只會擴大滑移角而不增加橫向力。
識別這個界限,是駕駛成熟度的標志。
當你開始用“分配”而不是“索取”的思維去駕駛,很多問題會自然消失。
剎車點不再是越晚越好,而是能否平滑進入轉向;油門不再是越早越好,而是是否與方向回正同步;方向角不再是越多越快,而是是否在橫向線性區內。駕駛變成了一場實時預算管理,而不是力量比拼。
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卡姆圓沒有告訴你如何贏得比賽,也沒有規定理想路線。
它只是說明:輪胎能給你的總量有限,縱向與橫向之間必須權衡。
真正理解這點之后,駕駛不再是猜測,而是物理。你每一次動作,都在移動那個向量。你無法繞開那條邊界,但可以選擇如何貼近它。
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