作為一名老司機(jī),轉(zhuǎn)向打方向盤以后,都不會自己再費(fèi)勁轉(zhuǎn)回來,而是選擇放手,這時方向盤可以自動回正。另外,在停車的時候,將方向盤回正對車也是一種必要的保護(hù)。為什么方向盤可以自動回正?假如停車時不回正,對汽車又有什么危害?視知車學(xué)院今天帶大家好好上一堂物理課。
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司機(jī)都知道通過轉(zhuǎn)動方向盤轉(zhuǎn)向,卻很少思考它的結(jié)構(gòu)如何。輪胎并不是直接連著方向盤的,它的轉(zhuǎn)動靠的是橫拉桿和齒輪組。
你轉(zhuǎn)動方向盤時,齒輪帶動齒條,齒條各齒端的橫拉桿又連接在轉(zhuǎn)向臂上,最終實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。
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而方向盤能自動回正,跟汽車的前懸有關(guān),主要是主銷的后傾角和內(nèi)傾角。汽車停在那兒,輪胎垂直于地面,但主銷是斜向的,因此產(chǎn)生了向后和向內(nèi)的兩個傾角。
雖然很多獨(dú)立懸架的汽車已經(jīng)沒有主銷了,但仍用它來指代轉(zhuǎn)向輪的回轉(zhuǎn)軸線。
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因為主銷向后傾斜,它到地面的延長線在輪胎和地面接觸點(diǎn)的前邊兒。
輪胎是圍繞主銷轉(zhuǎn)動的,轉(zhuǎn)動后,輪胎受到來自地面的反向摩擦力,這個摩擦力的作用點(diǎn)和主銷延長線有一段距離,因而形成一個旋轉(zhuǎn)力矩,而這個力矩正好和輪胎的轉(zhuǎn)動方向相反,所以成了輪胎自動回正的力。
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是不是有點(diǎn)……
想想超市的手推車,連著車輪的鐵桿不也是斜的嘛?你推著車轉(zhuǎn)彎,輪子也能自動回正。
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一般后傾角越大,方向盤就容易回正,汽車走直線也穩(wěn)。但角度太大的話,轉(zhuǎn)向會比較沉。而如果兩個轉(zhuǎn)向輪的后傾角不一樣,車就會跑偏。
至于主銷內(nèi)傾角,你可以把兩根主銷想象成人的內(nèi)八字腿。
輪胎轉(zhuǎn)彎時圍繞主銷轉(zhuǎn)動,有一側(cè)會稍微抬高一點(diǎn),就像地球儀,同一個點(diǎn)在轉(zhuǎn)動過程中并不在同一平面上。
然后在汽車重力的作用下,就使轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生了回正的力矩。
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主銷外傾角跟車速有關(guān),而內(nèi)傾角只受車重影響,所以高速行駛時方向盤主要靠外傾角回正,低速則是內(nèi)傾角起作用。
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因為這兩個角都能給車輪施加回正的力,這就要求你在停車時,方向盤一定要回正。
假如輪胎是偏的,轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)就會持續(xù)受力,長時間這樣擰著,零件加速老化,會出不少問題,比如跑偏、輪胎偏磨、車輛抖動。
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還有,方向盤不回正,胎面還沒法完全著地,輪胎側(cè)壁長時間受壓,容易變形,說不定哪天就爆了。