生活中，我們見到的汽車普遍都是前輪轉向，有沒有想過為什麼？今天我們站在汽車操作穩定性的角度去簡單理解一下。
汽車的操縱穩定性是指在駕駛者不感到過分緊張、疲勞的情況下，汽車能遵循駕駛者通過轉向系統及轉向車輪給定的方向行駛，且當遭遇外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩定行駛的能力。
先說結論，前輪轉向操穩性更好，更安全。
以下我們從理論分析、定性理解兩個方面介紹。
理論分析
進行汽車操作穩定性分析時，一般忽略若干因素影響，把汽車簡化為二自由度的汽車模型，即沿Y軸方向的側向運動和繞Z軸的橫擺運動。可參考下圖的車輛座標系。
將車輛座標系遠點與汽車質心重合，二自由度車輛模型可簡化為兩輪車模型，如下圖。
此處忽略繁瑣推導（具體內容可參考汽車理論專業書籍），直接給出二自由度車輛運動微分方程式：
一般用穩態橫擺角速度增益（橫擺角速度與前輪轉角）來評價穩態特性。
穩態時，車速和橫擺角速度恆定：
帶入車輛運動微分方程可以算出穩態橫擺角速度增益：
其中，u可近似理解為車速，L為軸距，K為穩定性因數，與車輛參數有關。
如下圖，當車速非常小時，側向加速度接近於0。
所以可由橫擺角速度增益公式和R=u/wr計算車輛轉彎半徑為：
1）當K=0時，R=R0，車輛轉彎半徑不隨車速變化，車輛穩定，此種穩態稱為中性轉向；
2）當K>0時，R>R0，車輛轉彎半徑隨車速增大而增大，車輛穩定，此種特性稱為不足轉向；
3）當K<0時，R
相同車速下，轉彎半徑越小，側向加速度越大，需要地面提供的側向力越大，超過路面附著時就會發生側滑甚至側翻。
所以，一般車輛應具有適當的不足轉向特性，保持車輛行駛穩定性。
定性理解
通過上面的理論分析，我們知道了車輛操穩性與穩定性因數直接相關，不過這個穩定性因素與車輛質量、軸距、前後輪側偏剛度、質心位置等都有關係，但是這些參數之間存在耦合關係，不便於定性分析。所以我們對上述公式繼續優化。
結合側偏力計算公式，對穩定性因數計算公式進一步處理：
式中，α1、α2分別代表前後輪側偏角。很容易看出，當α1>α2時，車輛趨於不足轉向，穩定性較好。
如下圖，對於一般的乘用車，一般前重後輕，即質心靠前（a
當車輛轉彎時，在離心力的作用下，前後輪都會產生側偏力來克服離心力。有：
Fy1*a*cosδ=Fy2*b
所以
Fy1=Fy2*b/( a*cosδ)
由於aFy2。一般情況下，前輪與後輪側偏剛度差別不大（k1≈K2），所以α1>α2，車輛具有不足轉向特性。
假如後輪為轉向輪，則有：
Fy1*a=Fy2*b*cosδ
所以
Fy1=Fy2*b*cosδ/a
雖然a
也就是說，如果車輛使用後輪轉向，當轉向角較大時，車輛可能會從不足轉向特性轉化為過度轉向特性，車輛轉彎半徑隨車速急劇減小，增加了車輛的駕駛難度，操控不好很容易發生側滑等失穩現象。
一般地，前輪側偏角有利於增加不足轉向趨勢，後輪側偏角有利於增加過度轉向趨勢，所以汽車一般前輪側偏角稍大，保證車輛趨於不足轉向特性，保證操作穩定性。
以上，通過理論分析和定性理解，可以得出結論：
前輪轉向使得車輛趨於不足轉向，有利於車輛行駛穩定性，而後輪轉向汽車，在某些情況下可能會出現過度轉向特性，在高速行駛時是非常危險的，所以一般車輛選擇更加安全的前輪轉向。
