斯巴鲁BRZ拉力赛车该如何调校悬挂系统?,

新型BRZ和GR 86的进化(下):车架、悬挂等

前文回顾:新型BRZ和GR 86的进化(上):动力总成

GR 86和新型BRZ基本延续了此前初代车型的整体布置,外部尺寸也基本相若。相比现行版本,全长增加25mm至4265mm、全宽1775mm不变、全高降低10mm至1310mm【1310mm为包含车顶天线的全高值,不含车顶天线,地面至车顶本身的高度为1280mm】。轴距增加5mm至2575mm,后轮距也增加了10mm至1550mm。

车体和底盘的开发则充分借鉴了斯巴鲁开发多款「SGP」(Subaru Global Platform)平台车的相关经验和技术,采用了与斯巴鲁最新锐的旗舰车种2代目「LEVORG」类似的先制作「Inner Frame」再于其上添加外板的制作方式,在以前难以进行点焊的位置增加了点焊焊点,同时,和斯巴鲁此前的各型「SGP」平台车一样,积极扩大了构造用接着剂的使用范围,每台车的涂布长度达到16m。

因而,相较之于先代,新车的刚性大幅改善,前支柱的弯曲刚性增加60%、车体扭转刚性增加50%,后副车架刚性提升了70%。

虽然在发表当时尚属中流水平,但迄今为止举办了近10年的使用86/BRZ简单进行主要针对安全性和轮胎等领域的改造而来的赛车的单一车型赛「TOYOTA GAZOO Racing 86/BRZ Race」当中,确有不少选手所使用的赛车(哪怕这些赛车施加了比普通的市贩车略多的点焊焊点,并且依赛例,一律安装有与车体多处直接连接的大型防滚架,因此刚性比市贩车略强一些),经过2-4年前后的使用后,车体侧面、车顶等位置会出现有几乎肉眼可见的变形。

新车各部分的刚性改善,无疑不仅会带来更好的驾驶感受和乘坐舒适性,某种程度上也可能进一步降低参加单一车型赛的长期成本,吸引更多人接触赛车领域。【后续文章中,会进行关于「GR86 CUP Car CONCEPT」的介绍】

由于动力总成的变化,和为了应对近些年更趋苛刻的碰撞安全测试等需求——虽然不会有头脑正常的人太过于苛求专门开发的「Sports Car」在这方面表现达到极其优秀的水平,但过低的表现似乎也会让技术者们难堪——新车在相应的位置,相对先代车增重了约75kg。

但对于丰田GR 86和斯巴鲁新型BRZ来讲,相较之于先代车大幅增重75kg这种事情是无法容忍的。因此,在各部位进行了细致的轻量化设计。主要手段是通过大幅度增加高张力钢材的应用范围,并将部分素材更换为主要为铝合金的各种相较之于传统的钢材密度更低的素材,「吸收」了这高达75kg的增重,将整车重量维持在了与先代基本相同的水平。

具体来说,诸如前挡泥板、车顶等部品更替为了铝合金素材,仅仅将车顶更换为铝合金素材即达成了降低重量2kg、重心高度降低1.2mm的效果。排气管(尤其是排气管尾段中的消声器)、座椅、传动轴等部品也一律进行了轻量化处理。

图注:新型BRZ的转向节(左)和GR 86的转向节(右)


同样也是为了轻量化考虑,新型BRZ还额外把前轴转向节(Front Housing)改为了以铝合金素材制造,这带来了左右每侧1.5kg的减重效果。同样是为了减重,斯巴鲁甚至把新型BRZ的前防倾杆改为了空心设计。丰田在GR 86之上为了追求和以往一样的转向操作的应答性,前转向节依旧使用了铸铁素材,前防倾杆也是实心设计。

此外,为了让车内包括驾驶者和成员在内的重量物尽可能接近重心,因此不仅降低了车体的高度(如前所述,降低了10mm全高),还将前列驾驶席和助手席座椅的间距降低了7.4mm,臀点降低了10mm。虽然看似是并不大的变动,但如果是完全习惯了先代车的驾驶者,初次登上丰田GR 86或者斯巴鲁BRZ的驾驶席,会有多少的不适应的感觉——现在的驾驶席更靠近车体中线,方向盘中心和驾驶者的身体中心的各自的延伸线中间的间距也更低,实际上是对于驾驶而言更为恰当的姿势,短暂驾驶后,相关的不适感自然也会迅速消失。

在空气动力学性能方面,新车相比先代也有所改良,CLf(前轴抬升力)、CLr(后轴抬升力)均有下降。在一些外观可见的细节上也可以看到两社的技术者做出的努力。

图注:GR 86(左)和新型BRZ(右)的前保险杠两侧的进气口边缘应用了「鲨鱼皮」纹理,由于两社的开发团队的着眼点不同,前者为水平设置,后者以20°的角度设置。

车头的前保险杠两侧的进气口边缘应用了此前斯巴鲁厂队在纽博格林24小时耐久赛的赛车上应用过的「鲨鱼皮」纹理,再次,因为两社的开发团队的着眼点不同,GR 86此处的纹理是水平的,新型BRZ的则是有20°倾角的。另外,前翼子板后方的开口亦是真实有效的、具有空气动力学方面效用的出风口,而非通常绝大多数量产车上的装饰性部品。

GR 86和新型BRZ的悬挂构造和引擎悬置等基本相同。两车的引擎安装支座均从先代车的树脂素材改为和斯巴鲁2代目LEVORG相同的铝合金素材,固定螺栓也有所加大。这带来了更高的固有振动值,可以降低共振的可能。后悬挂为了应对动力输出的增加,增加了板厚(这付出了大约3kg的增重的代价)。

不过,具体而言,两者之间也存在一些微妙的区别之处。如前文所提及过的一样,斯巴鲁方面的开发团队考虑到更进一步的轻量化采用的是铝合金前转向节,而丰田方面的开发团队考虑到转向操作的应答性,采用的是更重但刚性更好的铸铁前转向节。

两车的其他一些设定也有所不同,GR 86的前弹簧为28N/mm的规格、后弹簧为39N/mm的规格,前防倾杆为实心φ18、后防倾杆为φ15,后防倾杆以通常方式,安装在后悬挂上。新型BRZ的前弹簧为30N/mm的规格、后弹簧为35N/mm的规格,前防倾杆为空心φ18.3,后防倾杆为φ15,但后防倾杆类似于近些年来许多SGP平台车,通过「Rear Support Subframe」直接安装于车体后部。

还有一个细节的不同则在于GR 86的后悬挂的拖曳臂衬套沿用了先代车的规格、斯巴鲁的开发团队则为了尽量降低行驶中的车轮定位变化,在新型BRZ的相同位置使用了刚度更高的规格。

而除了前述提到的悬挂等方面的不同造成转向手感的呈现有所不同之外,两车在转向手感的不同的另一原因在于两车的EPS(电动转向助力系统)设定并不相同。简单而言,新型BRZ对转向操作的反应更敏感,大多数时候的转向助力也更小(方向盘感觉「更重」),GR 86则大多数时候的助力更大(方向盘「更轻」),车头指向的速度也更快。

得益于近年来相关技术的进步、和分析能力的提高,两社得以在车辆本身相当接近的情况下,通过并不多的一些区别呈现有显著不同的具有各自风格的驾驶感受。依照斯巴鲁方面的说法,其设定的灵感基于参加SUPER GT和纽博格林24小时耐久赛等领域的经验,丰田方面,据说GR 86的相关设定则有曾参加使用丰田/LEXUS赛车参与SUPER GT的GT300和GT500组别、纽博格林24小时耐久赛、超级耐久赛的日本著名车手佐々木雅弘的直接参与。

在使用的轮胎方面,新型BRZ和GR 86为提供更高的抓地力等原因,取消了使用16吋的低滚阻节能轮胎的版本,即使单一车型赛版本也一律使用17吋内径的轮胎。(两车的日本仕様车的)17吋轮胎版本使用的轮胎为215/45 R17的米其林Primacy HP(与先代车中的日本仕様车的17吋轮胎版本相同),18吋轮胎版本使用的轮胎为215/40 R18的米其林Pilot Sport 4。

2024-01-17

2024-01-17