汽车轮胎为何倾斜,真相惊人,九成人不知道

在我们日常的用车生活中,很多人可能会下意识地认为,汽车的四个轮子理所当然是和地面完全垂直、和车身完全平行的。

毕竟,在我们的直观感受里,只有“方方正正”才能跑得稳、跑得直。

但如果今天我们告诉你,这个想法其实是一个普遍的误解,你家爱车的轮胎,无论是从正面看还是从上面看,其实都是被工程师有意设计成“歪”的,你会不会感到惊讶?

汽车轮胎为何倾斜,真相惊人,九成人不知道-有驾

事实上,这种精心的“歪”,恰恰是保证我们行车安全、提升操控体验和延长轮胎寿命的智慧结D晶。

你是否遇到过车辆跑偏、方向盘过重或过轻、过弯时感觉信心不足,或是轮胎出现不规则的“偏磨”现象?

这些问题的根源,很可能就出在车轮“歪”的角度不对上。

这背后涉及一套复杂而精密的底盘几何学问,通常被我们称之为“四轮定位”。

其中,有四个最核心的参数决定了车轮的姿态,分别是车轮外倾角、前束角、主销后倾角和主销内倾角。

我们逐一把它解释清楚。

首先是车轮外倾角。

想象一下我们开车进入一个速度较快的弯道,强大的离心力会把整个车身往弯道的外侧推挤,导致车身发生倾斜。

由于车轮和车身是通过悬架连接的整体,车身的倾斜会直接传递给车轮。

此时,弯道外侧的车轮承受了绝大部分的重量和侧向力,但同时,它的顶部也会因为车身的倾斜而向外撇开。

这样一来,原本应该完全贴合地面的宽大胎面,就变成了只有外侧一小部分边缘在接触地面,接地面积瞬间减小,抓地力也随之大幅下降。

一边是几乎被抬起、抓地力本就不足的内侧车轮,另一边是承担重任却因姿态不对而失去抓地力的外侧车轮,车辆就极易出现我们常说的“转向不足”(推头)或“转向过度”(甩尾),严重时甚至有侧翻的风险。

为了解决这个难题,工程师们采用了一种“预补偿”的巧妙方法。

他们在车辆静止状态下,就预先将车轮的顶部向内侧倾斜一个微小的角度。

汽车轮胎为何倾斜,真相惊人,九成人不知道-有驾

当我们从车头正前方看过去,两个前轮会呈现一个轻微的“内八字”形态。

这个设定就叫做“负外倾角”。

有了这个基础设定,当车辆在高速过弯时,车身向外倾斜产生的力,会带动外侧车轮向外翻转,而这个外翻的力恰好抵消了我们预设的“内八字”,使得外侧车轮的胎面在那一关键时刻,能够最大程度地、平坦地压在路面上,从而获得最强的抓地力。

这就是为什么许多注重性能的车型,尤其是赛车,它们的“内八字”看起来会特别明显,因为越大的负外倾角通常意味着越高的过弯极限。

当然,对于我们日常家用车,这个角度会控制在很小的范围内,通常在-0.5到-1.5度之间,以求在操控性和轮胎的均匀磨损之间取得最佳平衡。

然而,工程设计往往是一环扣一环的。

负外倾角虽然解决了过弯的难题,但它也带来了一个副作用。

由于车轮呈“内八字”形态,在直线行驶时,它滚动起来会天然地产生一个向两侧外分开的趋势。

如果没有约束,两个轮子自己就能滚出一条“V”字形的轨迹。

这股持续向外的力会不断作用于悬架系统,长期下来可能导致部件疲劳和定位参数失准。

于是,第二个关键参数——前束角,就应运而生了。

如果说外倾角是从车头正面看的“八字”,那么前束角就是从车辆正上方俯瞰时,两个车轮前端形成的“八字”。

当车轮前端向内收拢,就像人走路有点“内八字脚”一样,这被称为“正前束”。

它的核心作用,就是为了对抗负外倾角带来的副作用。

汽车轮胎为何倾斜,真相惊人,九成人不知道-有驾

负外倾角让车轮有向外滚的趋势,那么工程师就设定一个正前束,让车轮在滚动时产生一股向内滚的趋势。

这两股方向相反的力相互制衡,形成了一种动态的平衡,最终的结果就是车轮能够稳定地、笔直地向前滚动,确保了车辆直线行驶的稳定性。

可以说,正前束和负外倾角是一对相辅相成、缺一不可的搭档。

接下来,我们再聊聊另外两个与转向感受息息相关的参数:主销后倾角和主销内倾角。

很多人都会有一个体验,就是在转弯之后,只要稍微松开方向盘,它就会很自然地自己转回到正中间的位置。

这个神奇的“自动回正”功能,主要就是主销后倾角的功劳。

我们可以观察一下超市里手推车的万向轮,连接轮子的那根转轴并不是垂直于地面的,而是向后倾斜的。

正是这个后倾的角度,使得车轮的接地点位于转轴延长线的后方,产生了一个“拖拽”效应,让车轮总有回到直线位置的趋势。

汽车的转向设计也借鉴了同样的原理,控制转向的主销轴线被设计成向后倾斜,这不仅赋予了方向盘强大的自动回正能力,更让车辆在高速直线行驶时具有更好的循迹性,不易受到路面颠簸或侧风的影响而偏离方向。

而主销内倾角,则是指主销轴线向车身内侧的倾斜。

它与主销后倾角协同工作,一方面辅助完成转向回正,另一方面它能显著减小我们转动方向盘时所需要的力气。

因为它使得车轮在转向时,会轻微地将车头抬起一点点,转弯结束后,车辆自身的重力就会帮助车轮和方向盘压回至最低、最稳定的直线位置。

这两个倾角的设计,共同决定了我们驾驶时方向盘是轻还是重,以及车辆的行驶稳定性。

综上所述,汽车轮胎这看似简单的“歪”,其实是四个定位参数精密配合、相互制衡的结果,它凝聚了百年汽车工业发展的智慧,是一门关于安全、操控与舒适的平衡艺术。

如今,随着我国汽车工业的飞速发展,以比亚迪、吉利、长安等为代表的中国品牌,在底盘调校技术上已经取得了长足的进步,它们不仅能够自主研发先进的悬架系统,更能通过对这些定位参数的精细化设定,打造出完全不输于、甚至在某些方面超越合资品牌的优秀产品,为国人提供了兼具操控乐趣与乘坐舒适性的高品质选择。

这也提醒我们每一位车主,定期检查和调整车辆的四轮定位至关重要,它不仅关乎轮胎的使用寿命,更直接关系到我们每一次出行的安全。

0

全部评论 (0)

暂无评论