首先是 1. 什么是转向不足和转向过度
转向不足翻译成英文是 understeering ,俗称推头。表现为车辆在弯中的实际转向角度比前轮的转动角度小,也就是前轮出现了向外侧的滑动。转向过度翻译成英文是 oversteering ,俗称甩尾。表现为车辆在弯中的实际转向角度比前轮的转动角度大,也就是后轮出现了向外侧的滑动。
2. 转向不足和转向过度的成因
产生转向不足或者转向过度的因素有很多,这张 kamm 图可以帮助我们很好地理解。 x 坐标代表附加在车轮上的车辆在转弯时由于惯性所产生的离心力(主要受车速和转向角度影响), y 坐标代表附加在车轮上的驱动力, z 坐标代表合力,圆圈则代表轮胎与地面之间的最大附着力。
轮胎和路面一定的情况下所产生的附着力为恒定值,离心力和驱动力的改变都会引起合力的改变。当合力大于附着力时,轮胎就会沿着合力的方向滑动。如果这个轮胎位于前轮,那么出现的就是转向不足。如果这个轮胎位于后轮,那么出现的就是转向过度。
3. 前驱车一定转向不足、后驱车一定转向过度吗?
我们普遍能够听到的一种说法是前驱车的特性是转向不足、后驱车的特性是转向过度。这种说法不完全对,是一种比较片面的说法,它所阐述的是由驱动力改变引发轮胎滑动的情况。前驱车的驱动力施加在前轮,突然增加驱动力自然会引发转向不足。后驱车的驱动力施加在后轮,突然增加驱动力自然会引发转向过度。这是一种人为制造的转向不足或者转向过度。
而我们可以人为改变的因素还有很多,比如增加离心力或降低附着力。假设用很快的速度入弯,那无论前驱车还是后驱车都会发生转向不足。又假设大力刹车的同时猛打方向,那无论前驱车还是后驱车都会发生转向过度。实际上对于量产民用车来说,不管前驱后躯,车辆本身的转向特性都是呈中性或者略带些不易察觉的转向不足。这是靠悬挂的几何角度实现的(太深奥,不在本文的讨论范围内)。
四驱呢?由于四驱车是由四个车轮分担整体驱动力,分配到每个驱动轮上的驱动力比前驱或者后驱车上的都要小,所以四驱车能够承受更大的整体驱动力。这也就是为什么四驱车通常要比前驱和后驱的过弯能力高。