阿克曼角是指车辆转向车轮作纯滚动时内外车轮之间的夹角。车辆转弯时,内侧与外侧前轮的运行轨迹不同,两圆切线方向的夹角便是阿克曼角。这一概念由鲁道夫·阿克曼提出,目的是让车辆转弯时不侧滑,能顺利按预定方向前行。它最早应用于赛车以保证转弯稳定性,如今在汽车领域意义重大,与车辆操控性和安全性息息相关 。
阿克曼角的大小并非固定不变,它会随着车辆转向角度的变化而改变。当车辆加大转向角度时,阿克曼角也会相应增大。一般来说,其大小由转向推杆在转向杯上的固定孔位决定。如果转向推杆角度大,那么阿克曼角度就大;反之,转向推杆角度小,阿克曼角度也就小。
在车辆正常转弯过程中,外侧车轮的行驶半径大于内侧车轮。为了适应这种差异,内侧车轮需要转过更大的角度,以保证两个前轮都能分别指向正确的行驶方向,从而提高轮胎与地面的抓地力,让车辆平稳地转弯。而这一角度的精准设置,便是阿克曼角发挥作用的体现。
从转向系统的结构来看,转向中存在转向梯形。在家用车中,阿克曼角使转向梯形成“上底”长“下底”短的形态,这能确保内侧车轮转过角度更大。要是阿克曼角为0,会导致内侧车轮出现偏磨等问题。
不过需要注意的是,阿克曼角只是一个理论上的概念。在实际情况中,车辆的过弯性能受到多种因素的综合影响。比如,天气变冷时,一些车型的前轮可能会出现响声和轻微晃动,但当轮胎跑热后,这种所谓的阿克曼角现象就会消失。
此外,在不同类型的赛车中,阿克曼角还有着特殊的应用。例如在方程式赛车中,会用到“反阿克曼角”,即外侧车轮转过角度更大。在漂移车领域,为了使侧滑最大化,会让阿克曼角接近于0°;而在竞速比赛中,没有阿克曼角的话车辆过弯就会存在危险。
阿克曼角虽然看不见摸不着,但却在车辆的转向过程中扮演着关键角色。它是车辆转向系统设计的重要考量因素,影响着车辆在行驶时的操控表现与安全性能。通过合理的阿克曼角设置,车辆能够在转弯时更加稳定、顺畅,为驾驶者带来更好的驾驶体验。
(图/文/摄:太平洋汽车 整理于互联网)