在冬季很多車友會遇到轉向異響的情況，尤其是剛開車低速大角度轉向時，吱吱吱的聲音聽上去很煩，但在行駛一段時間後這個異響又會自動消失，感覺很詭異，那是不是我們的愛車出問題了？答案當然不是，這個是轉向機構先天的“缺陷”，下面我們就這個話題詳細聊一聊。

汽車順暢轉彎全靠它:阿克曼機構

要回答為什麼會産生轉向異響，首先要引入一個比較學術的概念，叫阿克曼機構，聽上去是不是很高大上。套用比較學術化的描述就是，阿克曼轉向幾何(Ackermann轉向幾何)是一種為了解決交通工具轉彎時，内外轉向輪路徑指向的圓心不同的幾何學。明白了吧，是不是一臉懵逼？

它的大概意思就是在車輛轉向的時候，前邊兩個車輪劃過兩條弧線，這兩條弧線肯定各有一個圍繞運動的圓心，另外後邊的車輪沒有左右轉動，所以後邊兩車輪垂直于車輪軸線方向。而阿克曼機構就是為了讓前邊兩車輪圍繞同一個圓心“畫弧線”，并且這個圓心要在後車輪軸線延長線上。如果實在理解不了，就對照文字看下圖。

沒阿克曼機構是不是不能轉向了？

按我們已有的想法，前邊兩個轉向輪不管是直線行駛還是轉彎，都不應該是平行的嗎，對吧。如果按照前輪永遠保持平行的說法，那麼負責轉向的杆件必須構成一個平行四邊形（矩形），因為隻有平行四邊形無論怎麼變化它的兩個對邊永遠是平行的。其實這樣也是可以轉彎的，但是車輪會發生小幅度滑移，而且杆件也要承受更大的力。

因為車輛正常轉彎都需要一個指向彎道内測的向心力，這個向心力是由四個車輪與路面産生的摩擦力提供，而摩擦力的方向正好是轉彎弧線所指圓心的方向，以及後輪軸線延長線方向。團結力量大，隻有四個車輪軸線盡量指向同一個圓心，才能産生更大的合力，既轉向所需的向心力，轉彎才會更輕松、更順暢。

那麼如何才能讓前轉向輪的轉向弧線指向的圓心交彙到一點，并且還要與後軸延長線（瞬時，因為車是運動的）相交呢？要實現這個就要讓彎道内測的車輪比外側的車輪轉向角度大大約2°-4°。這是聰明的德國車輛工程師"Lankensperger"于1817年提出的，之後由他的英國代理商Rudolph Ackermann于1818年提出專利，最後就叫阿克曼機構。

按照阿克曼機構設計出來的轉向杆件（轉向導杆、轉向羊角、左右車輪轉軸連接線）連接形狀大概是個等腰梯形，這樣在轉彎的時候，可以保證車輛在轉彎的時候，彎道内測車輪的轉向角比外側車輪轉向角大一點點。當然這個不隻是組成一個等腰梯形那麼簡單，轉向杆件的長短和傾斜角也是要計算進去的，所以轉向的調校是很複雜的。

最後

我們再回到文章最初的問題:冬季車輛轉彎轉向機構異響。因為冬季氣溫低，轉向杆件受熱脹冷縮影響，破壞了設計之初的阿克曼機構，所以在轉彎的時候，尤其大幅度轉向時，轉向杆件連接點之間會産生摩擦異響。如果看完全文還是不怎麼明白，那麼請收藏文章慢慢細品。還有轉向發生異響不要怕，不是愛車出了問題，等開一會各部件筋骨活動開了就好了。

本文為汽車觀察家原創，如有抄襲将依法追究法律責任。

（運營人員：newbee）

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