轉個彎，為啥那么多花招？

嚴紹健

轉向特性的定義

我們可以做一個簡單的實驗，以一定轉向角度與速度行駛的車輛，維持特定的旋轉半徑，車輛會在路面上畫出一個圓形的行駛軌跡，這稱為動態(tài)定圓回轉，我們研究處于動態(tài)定圓回轉的車輛，就是為了了解車輛的運動基本特性。

基本上，通過這個實驗，車輛的表現(xiàn)基本表達了它基礎的轉向特性，—般而言，不外乎三種：中性轉向、轉向不足、轉向過度。

我們觀察動態(tài)定圓行駛的車輛，將其慢慢提升速度，當速度慢慢增加時，前輪產生的力矩變小，則其旋轉半徑將會隨著速度的提升而擴大，若要持續(xù)原有的動態(tài)定圓回轉，則必須增加轉向角。反之，若前輪的力矩變大，則旋轉半徑會隨著速度提升而變小，因此必須縮小轉向角。

這樣我們就可以獲得三種不同的動態(tài)定圓回轉的狀態(tài)：

隨著行駛速度的增加，前輪的力矩小于后輪的力矩，稱為轉向不足（US）;前輪的力矩大于后輪的力矩，稱為轉向過度（OS）;前輪的力矩=后輪的力矩，維持一定數(shù)值的情況，稱為轉向適中，或中性轉向（NS）。

再說得通俗一點，前輪抓地力不足時開始往外推頭，就是轉向不足;后輪抓地力不足開始向外甩尾，就是轉向過度;前后輪維持相等抓地力穩(wěn)定畫圓，就是中性轉向。

TOPIC 1

轉向特性與滑移角的關系

以幾何學來看，不同轉向特性中，前、后輪的滑移角大小也可看出轉向特性間的關系，當滑移角度前輪=后輪時，則為NS;前輪>后輪，則為US;前輪<后輪，則為OS。其實關于轉向特性，除了有關路面附著力、輪胎抓地力、車輛重心分配、懸掛參數(shù)與幾何調校等關系外，研究這種幾何學的關系，是最基本的觀察。

TOPIC 2

轉彎的機制、轉向平衡與車子的回應

當轉向角度產生變化時，車輛會如何回應？從直線行駛到轉動方向盤的瞬間，車輛會在慣性作用下維持直線前進，前輪產生滑移角。此一瞬間，會產生片刻的US。當前輪產生轉彎力時，會因為力矩而產生偏航的運動，而后輪還會維持直線運動，而偏航進一步加大，后輪也開始產生滑移角，并產生轉彎力。當前后輪的轉彎力均達到一定數(shù)值時，偏航角度也會固定在某個數(shù)值，車輛進入穩(wěn)定轉向的狀態(tài)。

車輛對于操控變化的回應，會受到轉向特性與車速的影響，當快速轉動方向盤并回正時，轉向不足的車輛在達到一定速度后，會產生滑動，但會很快回復穩(wěn)定，中性轉向的車輛則不會產生滑動，維持穩(wěn)定狀態(tài)，而轉向過度的車輛會產生打滑回轉?？偫▉碚f，轉向特性不同的車子中，US和NS不論速度快慢，都可保持穩(wěn)定，而OS車子若超過穩(wěn)定極限速度，將會失去穩(wěn)定性。

TOPIC 3

前、后輪載荷不同時的轉向特性

當前、后輪載荷因重心轉移而出現(xiàn)偏差時，轉向特性也會隨之變化。如前輪載荷>后輪載荷，則轉向特性會傾向轉向過度，因后輪抓地力減少;如前輪載荷<后輪載荷，則轉向特性會傾向轉向不足，因前輪抓地力減少。

綜合來說，轉向特性會因車子的架構、驅動方式、調校方式等靜態(tài)因素與行駛時重心載荷與路面因素的不同而產生較復雜的變化，而要避免這種變化對車輛操控造成負面影響，可以通過調校車輛懸掛、底盤和磨練駕駛技術來解決。