為什麼汽車轉彎後,方向盤會自己回到原來的位置?

溫永徵

其實方向盤回正是汽車的基本功能,無論是方向打滿還是打一部分,正常的車輛鬆手之後都會自動回正。這也是評判汽車操控性能一項重要的指標。大部分汽車方向盤的助力分為液壓助力與電子助力或者零助力。但是這都不影響方向盤自動回正功能。

其實方向盤自動回正功能與底盤前懸掛的設計有直接的關係。其中主銷內傾角與主銷後傾角這個參數與方向盤自動回正能力息息相關。當車輛行駛時轉向阻力要高於直行阻力,方向在沒有外力的作用下自然會規避高阻力而自己回正。這兩個參數能夠保證汽車直線行駛的穩定性與轉彎時候的輕盈型。同時可以保證方向盤有自動回正的能力。並減少轉向系統的磨損。因此主銷內傾角與註銷後傾角這兩個參數對一臺車的轉向系統有非常重要的作用。

當這兩個參數不正確,或者是當車輛轉彎後不能回正,或回正功能不正常,輪胎吃胎等問題的時候我們需要考慮進行四輪定位。四輪定位能調整車輛轉向的參數包括上述提到的主銷內傾角與註銷後傾角,讓各方面的參數回到正常的狀態,車輛才能安全行駛。因此車主發覺車輛轉向系統有異常時可以到維修廠做四輪定位。


汽車觀察家

大家在開車時都會有這樣的感覺:轉彎時把方向盤打向一邊,轉過彎後鬆開握方向盤的手,方向盤會自動的會到中間直行的位置上來。這究竟是為什麼呢?

原來,這是汽車的四輪定位在起作用。

汽車的四輪定位是指汽車的轉向車輪、轉向節和前軸三者之間具有一定相對位置的安裝叫做轉向車輪定位。由於大部分車輛的前輪是轉向輪,所以也稱前輪定位。

四輪定位包括主銷後傾、主銷內傾、前輪外傾和前輪前束四個內容。具有使汽車保持穩定的直線行駛和轉向輕便、保證轉向後轉向輪(前)輪可以自動回正、減少汽車在行駛中輪胎和轉向機件的磨損的作用。如果汽車在使用中這幾個參數出現了偏差,汽車就會出現跑偏、方向不自動回位、抖動等故障。

四輪定位的參數中,能使汽車保持穩定的直線行駛和轉向輕便、

保證轉向後轉向輪(前)輪可以自動回正的參數是主銷後傾和主銷內傾,下面重點介紹這兩個參數並解析自動回正作用是如何產生的。

主銷後傾

從車輛側面看,主銷軸線(車輪轉向的中心軸)並不是完全垂直於地面,而是略向後傾斜,主銷軸線與垂線之間的存在的夾角便是主銷後傾角。主銷後傾的存在使車輪在轉向時,與路面接觸的輪胎胎面左右兩側及輪胎側壁會發生擠壓變形,產生反向的作用力,使車輪產生自行回正的趨勢,主銷後傾角越大,車輪的行駛穩定性越好,回正作用越明顯,但是相應的轉向時轉動方向盤也就越費力。主銷後傾角一般不大於3°。

回正力矩的產生:

如下圖所示,主銷有一定的後傾角,使主銷延長線與地面的交點a向前偏移了一段距離l,轉向後地面作用在車輪上的側向力FY對主銷形成一個轉矩,該轉矩具有使前輪迴正的作用。

主銷後傾的作用是保持汽車直線行駛的穩定性,併力圖使轉向後的車輪自動回正。

主銷內傾

從正前方看去(即橫向平面內),車輛主銷軸線與垂線也存在一定角度,且上端向內傾斜,這便是主銷內傾,主銷軸線與垂線間的夾角便稱為主銷內傾角。

回正作用的產生:

由於主銷內傾角的存在,使得車輪轉向時的趨勢是車輪整體下移,但是由於我們日常行駛的鋪裝路面均為硬質路面,因此呈現出的效果就成了:轉向時,車輪會抵抗重力將車頭抬起,而當轉向力消失時,車輪便會在重力的作用下自動回正。主銷內傾角越大,這種回正作用越明顯,但是角度過大也會造成輪胎的過度磨損,這個角度通常在5-8°之間。

主銷內傾的作用是使前輪自動回正、使轉向操縱輕便及減小轉向盤上的衝擊力。

在此大家會有一個疑問:主銷內傾與主銷後傾都有使轉向輪自動回正、保持車輛直線行駛的作用,那它們哪一個作用大一些呢?老侯來告訴你真相。

主銷後傾的回正作用與車速有關,而主銷內傾的回正作用幾乎與車速無關。因此,汽車在高速行駛時後傾的回正作用大,而低速行駛時主要靠內傾起回正作用。此外,直線行駛時,轉向輪偶爾受到衝擊而發生偏轉時,也主要靠主銷內傾起回正作用。

除了這兩個參數,還有兩個參數對汽車穩定行駛也起到了重要的作用,那就是前輪外傾和前輪前束。

前輪外傾

當轉向車輪安裝在車橋上時,其旋轉平面上方略向外傾斜,這種現象稱為前輪外傾。車輪旋轉平面與縱向垂直平面之間的夾角,叫前輪外傾角。前輪外傾角一般都很小,只有1度左右。

前輪外傾具有提高前輪工作的安全性和轉向操縱輕便性的作用。

前輪前束

汽車的兩個前輪旋轉平面不平行,前端略向內束,這種現象稱為前輪前束。

前輪前束具有消除前輪外傾造成的前輪向外滾開趨勢,減輕輪胎磨損的作用。

前輪外傾與前輪前束是相輔相成的,由於車輪外傾有一定的副作用,所以要用前輪前束來補救。汽車行駛跑偏、抖動主要就是這兩個參數偏差造成的。我們做四輪定位時主要是調整前輪前束。

什麼情況下要做四輪定位?

1、車輛的行駛性能受到了影響(比如跑偏、打方向不自動回輪、方向盤過重或飄浮發抖)

2、因事故造成底盤及懸架的損傷。3、前後輪胎單側偏磨4、車橋以及懸架的零件被拆下過。

一般只有獨立懸架才能調整車輪定位,而整體橋和扭力梁是無法調整的。大部分家庭轎車都是前獨立懸架後扭力梁的結構,所以通常所說的做四輪定位都是指做前輪定位。

汽車的四輪定位是行駛系統的重要參數,它的正確與否,直接決定了汽車的行駛安全性和穩定性。汽車使用過程中遇到的跑偏、輪胎偏磨、轉向不回位、抖動等,都與它有關。所以,在日常使用中,一旦發現這些異常現象,要及時檢查四輪定位,防止故障擴大,影響行車安全。


老侯解車

其實這裡面涉及到汽車的一個四輪定位的問題,咱們先做一個假如,假如方向盤不會自動回正,那麼會出現什麼樣的問題呢?很明顯,當你在行駛的時候,時時刻刻都要去調整方向盤的角度,從而來做到車輛正常行駛的狀態。


很多人在拐彎之後,方向盤都會自動回正,其實這都是因為汽車在改變方向之後,車輛的主銷內傾角和主銷後頃角都與汽車方向盤的自動回正功能有關,回正時滿足一個條件,轉向阻力高於直行阻力,方向在沒有外力作用下往往會自然的避開高阻力並自動回正。

正是因為如此,汽車的方向盤在你轉彎打偏角度之後,方向方面的束值確定著汽車的直行,車輛轉向時,轉彎外側車輪轉向角大於內測車輪轉向角,內測的車輪受行駛方向應力,會產生反方向力,此時的方向盤受到這個力,兩個輪子會在車輛行駛的應力下回到直行位置。


簡單來說,就是車子轉向阻力高於直行阻力的時候,受力的那一方就會避開高阻力從而自動回正,如果沒有這個功能,那麼車子開起來可能就沒那麼輕鬆了,隨隨便便一顛簸可能車子就偏航了。

這樣開起來簡直就是要命,時時刻刻都要不停地修正行駛的方向,而不會一直處在中心點的位置,這也是為什麼車輛一旦出現偏離就需要做四輪定位的原因,否則你會發現你在直線行駛的時候,感覺車子並沒有直線行駛,總感覺哪裡怪怪的。



孫行者救援在線

“方向盤自動回正”是一種必須的設定!

以現代汽車工業的水平而言,要想使方向盤“自動回正”或者“不回正”都是能夠做到的,這都是工程師們的人為設定!

說白了就是轉向助力所起到的作用。

轉向助力會隨著車的速度對轉向的手感進行調節,比如低速時回正力要減小,回正角度增益要變大,而高速時回正力則要變大,角度增益要減小。

一個好的轉向助力設定可以讓駕駛者感覺隨心應手,車開起來靈活自如又舒服!

我們再回到題目上來,假設方向盤不自動回正,會發生什麼?

如果那樣的話,這個車開起來簡直就是一種折磨了!

因為如果是這樣,汽車沒有了“追尋直線”的循跡性,而只按照方向盤的當前角度去行駛,這樣的話你就需要不停的修正自己的方向,一旦車子快起來,細微的角度偏差都會導致車輛行駛方向的變化,而駕駛者又無法找準真正的中點在哪,這簡直會讓人崩潰!

轉向自動回正是非常重要的、幫你找中點的一項功能!

如果你開過一輛四輪定位有問題或者轉向有故障的車就會感受到這一點,不停修正方向的感覺,那滋味,那可真是……


你需要更多的高能瓦斯

汽車轉彎後方向盤能夠自動回正的原因是,四輪定位參數中兩個參數共同的作用。這兩個參數分別是主銷內傾和主銷後傾。


主銷可以理解為汽車前輪上,垂直於地面沿前輪直徑方向的一根虛擬軸,但實際上這個軸並不是垂直的,而是沿著車身空間方向向內並向後傾斜。這個主銷構成的角度能夠使車輛保持直線行駛並具有轉向後自動回正的能力。當汽車轉彎結束後,汽車在自身重量的作用下,將前輪“壓回”正前方向。因此,我們可以觀察到,在車輛靜止時,我們轉動方向盤,車輛的一側會向上升高,在行駛起來後,這個升高的力量會始終“迫使”車輛重新回正。


關於這一點,還有兩個例子比較直觀。一種是自行車的前輪,我們可以理解為自行車前輪的前叉就是前輪的主銷,由於只有一側車輪,所以自行車只有主銷後傾。我們能夠鬆開車把,而自行車依然可以直線行駛,就是主銷後傾的功勞。另一個例子就是超市的購物車,購物車的四隻輪子的輪軸都是偏向輪子一側的,這也是為了購物車能夠更容易的直行,當需要轉彎時我們則需要花大得多氣才可以使其轉彎。


本文圖片全部來自網絡


懂車5哥

車輛的自動回位是汽車的一項基本能力,同時它也影響著汽車的操控性能。

為什麼汽車的方向盤能自動回正呢?

在汽車的四輪定位中,車輛的主銷內傾角和主銷後頃角都與汽車方向盤的自動回正功能有關,回正時滿足一個條件,轉向阻力高於直行阻力,方向在沒有外力作用下往往會自然的避開高阻力並自動回正。

汽車前輪在車輛的前進路線並非完全平行,這個方向方面的束值確定著汽車的直行,車輛轉向時,轉彎外側車輪轉向角大於內測車輪轉向角,內測的車輪受行駛方向應力,會產生反方向力,此時的方向盤受到這個力,兩個輪子會在車輛行駛的應力下回到直行位置。


老司機運營平臺

汽車的前輪在行使路線上並不是完全平行的,而是車頭方向小於車尾方向,這個是方向前束,他確定著汽車的直行方向,當我們轉向時,轉彎外側的輪子轉向角大於內側的輪子,因此內側的輪子受到行駛方向的應力,產生復位力,此時只要鬆開方向盤,兩個輪子就會在 汽車行 使的動力下自己回正到直行狀態,這樣既安全又讓駕駛者 減輕疲勞 。一般在汽車底盤中不只是簡單應用前束進行回位的,一般都是前束+轉向軸傾斜的複合方式來控制汽車方向的


夏末7556

許多人在開車的時候都會發現,過完一個彎之後,給點油或者繼續開,方向盤就會自己快速回正,這是怎麼一回事兒?

其實這和汽車的兩個設計參數有關,汽車的就是因為主銷內傾和主銷後傾,低速範圍內主要是前者的作用,中高速範圍主要感受到的是後者。

主銷是汽車的轉向軸線,但不是完全垂直與地面的,存在一個內傾角和後傾角,就是主銷內傾和主銷後傾。

先說,主銷後傾,這個比較好理解,比如超市的購物車,雖然輪子是歪的,但是往前一推,輪子就會自動回正,這是阻力所產生的回力矩。

而主銷內傾,因為一個內傾角的存在,所以在“重力”的作用下,始終會有一個回正的力矩,這在車輛靜止和行進的過程中是始終存在的,只要存在轉向角度,一定要比喻的話,就是你在開卡丁車時,原地大方向很明顯你會被“抬高”,“重力“會把你壓低,讓你回到穩定的體系,而靜止狀態下打完方向給油,輪胎就會馬上回正。

所以,汽車回正是兩個原因導致的,低速範圍內主要是註銷內傾,中高速範圍主要感受到的是主銷後傾。


彈個車

看了五個回答,我覺得都沒說到點子上。主銷後傾的設計,能使車輪在轉向完成後自動回正,但更主要的作用,是使車輪在直線行駛時不會因受其它較小的力的影響自行偏轉,產生安全問題。主銷後傾有這兩個作用,是因為這種構造會在車輪轉動後讓車輛輕微升高,加大系統勢能。穩定的系統是追求能量最小化的,所以重力使車輛重心下降,帶動車輪迴正。


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