转个弯原来这么复杂，汽车转向特性最详解析

汽车的转向特性是可以比肩操控性的一项重要性能。如下图所示，汽车转向可以分为低速转向和高速转向。高速转向又可以分为不足转向，中性转向，过多转向。

不足转向的汽车过弯时会出现“推头”的现象，表现为前轮打滑，失去转向力而冲向弯道外侧；而过多转向的汽车过弯时会出现“甩尾”的现象，表现为后轮打滑，失去抓地力车头指向弯道内侧，使车身打转。

低速转向

为什么要说低速转向呢，因为低速转向时，由于速度够低，几乎不产生向心力，所以轮胎也就不会产生侧向力，滚动时不会产生侧偏角。

见下图，此时，转向中心M在后轴的延长线上。如果前轮要逆天，就是不想在同一点，辣么也很简单。会有大神来降服他们：两个轮胎彼此干涉，出现轻微的刮磨，内测车轮的转角大于外侧。左右车轮转向角之间的误差会影响前轮的磨损。

在具有正确的转向几何关系的情况下，转向力矩随转向角有一直增加的趋势。这样，通过方向盘反馈就会给驾驶员提供一个实际的感觉。

低速转向另一个重要特征是后轮的偏离轮迹，偏离轮迹主要发生在长轴距的车上，比如公交车、货车等。

高速转向

高速转向时，会出现较大的离心力，因而会出现侧向力来平衡离心力，且每个车轮会出现侧偏角。因此，高速转向相比低速转向要复杂很多。

不知道小伙伴是否还记得前期我们文章提到的不足转向梯度K（文章链接）。转向方程式δ=57.3L/R+K*ay，这里面的K就是不足转向梯度（deg/g）。K决定了所需要的转向输入的大小和方向，它包含两项，每一项都是相应的轴荷与车轴上轮胎侧偏刚度的比值。

不足转向

当不足转向梯度K>0时，即会出现不足转向。

在等半径下转向，转向角须随车速提高与K*ay成正比的增加。因此转向角随侧向加速度，和车速的平方呈线性增长。在不足转向的情况下，因质心处侧向加速度而产生的前轮侧向滑动要大于后轮。为维持转向半径不变，必须使前轮的侧向力达到一定的值，前轮需要转更大的角度，即驾驶员需要加大方向盘的转角。

在汽车设计时应使车辆自身具有一些弱的不足转向性，以提高行驶安全性。可以通过合理地设计悬架几何结构，通过前后轮的前束变化来实现。

中性转向

当不足转向梯度K=0，就是中性转向。

在等半径下转向，当车速变化时转向角不需要改变。即转向所要求转向角等于阿克曼角，57.3L/R。

中性转向的物理意义：车辆质心处侧向加速度的力在前、后轮所产生的侧偏角相等时的一种平衡状态。

过度转向

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