为什么汽车方向盘要转好多圈才能转向,能不能向 F1 赛车一样一下就行?

为什么汽车方向盘要转好多圈才能转向,能不能向 F1 赛车一样一下就行?

huknows,前虎嗅网、现autocarweekly、《名车志》专栏作者

因为 F1 的转向比远小于任何一辆街车。

但,F1 转向比也从来不是什么所谓的“1:1”——不管你曾在多少个“专业”汽车媒体上看到过这句话。

所谓转向比,大白话解释就是方向盘转过 10°,车轮偏转了 1°——这叫转向比为 10:1。冒号前面的数字越大、比值越大,转向比越大。

汽车前轮最大偏转角度一般在 30°~40°。比如飞度方向盘左边打死到右边打死,是两圈半 360°×2.5=900°,转向比 13:1,意味着要让前轮偏转 1°,方向盘需要转动 13°,最大转向角约 34°(只是个大概,因为阿克曼角的存在,转向时内外轮的转向角其实有细微不同)。

大转向比的转向系统形成一个杠杆,将转向轮的偏转角度,放大为方向盘上十几倍的旋转角度。转向比越大,意味着方向盘圈数越多,但同时转动起来也越省力(不考虑助力系统的话),还是杠杆原理。

街车的转向比基本不小于 12:1,有些甚至能到 16:1 以上。大转向比一方面减小了方向盘细微动作,直线巡航时更容易保持前进方向稳定;另一方面转向行程更长(圈数更多)让所需力量更小,无助力转向的话更省力,有助力的话对助力系统压力更小。

这些对街车,尤其是不太追求运动性的家用车是很合适的,方向盘左到右三圈才能打死很常见。

但对于运动型车,转向比越大,前轮对于方向盘的转动越不敏感,杠杆倍数太大方向盘力量太小,前轮传递到方向盘上的反馈力也太小。所以追求运动性能的车,转向比一般会比其他车更小,比如 13:1 甚至 12:1(甚至某些可变转向比的车在左右两端可以小于 10:1,让低速掉头更快捷)。反映到现实中就是两圈半或者两圈多一点,方向盘就打死了。

运动街车尚且如此,F1 的转向比就更小了,大概在 6:1 上下。

上图是 F1 全年最慢弯,摩纳哥蒙特卡洛赛道大酒店弯,可见方向盘转过了超过 180°,前轮达到最大偏转角度,大概在 30°~40°。

如果说拉出来一个“世人对 F1 十大误解排行榜”,“F1 转向比是 1 比 1”估计能排进前三。从 F1 诞生那一天起,F1 以及绝大多数高级别赛车,从来、从来、从来也未曾使用过 1:1 的转向比设定,不会如此也没必要如此。

所以——

  • 为什么街车要转好几圈,F1 一下就能打过去?

因为街车转向比 12~18:1,打满要 2-3 圈,正常低速转向,打超过 1 圈很常见;F1 转向比 6:1 左右,左右打满也就一圈多点,中心到一侧打满半圈多点,而多数赛道多数弯角又用不到很大的转向角度,于是看上去就是“一下就行”。

  • 那么为什么街车需要那么大的转向比,而 F1 不需要呢?

因为街车要考虑到安全性、驾驶友好性。不能说上高速司机手稍微动那么零点几度,车就瞬间左右晃。也不能让司机每时每刻全神贯注双臂紧绷,开十分钟就得靠边歇会儿,F1 赛车那是职业运动员的体育竞技。

  • 连 F1 都不是转向比 1:1,那有没有比 F1 更硬的真正 1:1 转向比呢?

有,自行车摩托车,没有任何杠杆,一根棍直连车把和前轮,手动了多少前轮就动多少。多数娱乐卡丁车也是 1:1,方向盘偏多少度前轮就偏多少度,下次去玩儿可以留意一下。