除了沿直線行駛以外,汽車還可以按駕駛員的意愿自如地左拐、右轉(zhuǎn)。通過(guò)觀察爸爸媽媽開(kāi)車你一定知道,方向盤就是指揮汽車轉(zhuǎn)彎的“司令官”。
這位司令的命令并不是直接對(duì)車輪下達(dá)的,而是要通過(guò)轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、轉(zhuǎn)向橫拉桿,以及轉(zhuǎn)向節(jié)等“傳話官”的層層轉(zhuǎn)述。
和玩具車不同的是,真實(shí)的汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)并不是讓車輪自己原地轉(zhuǎn)圈,而是讓車輪的前側(cè)左右挪動(dòng),來(lái)達(dá)到讓車子左右轉(zhuǎn)向的目的。
中間這么多“傳話官”,是誰(shuí)把方向盤的“旋轉(zhuǎn)”翻譯成輪胎聽(tīng)得懂的“前側(cè)挪動(dòng)”呢?這名“翻譯官”就是轉(zhuǎn)向齒輪和轉(zhuǎn)向齒條,它們把方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞成了轉(zhuǎn)向拉桿的左右平移運(yùn)動(dòng)。
齒條是什么呢?你可以想象把你熟知的齒輪“拉直”,它就成了齒條。齒輪和齒條相互接觸的齒,依舊能夠推著彼此運(yùn)動(dòng),最終使齒輪旋轉(zhuǎn)、齒條平移。
除了“傳話官”,方向盤麾下還有力大無(wú)窮的“助力裝置”。輪子很沉,左右擺動(dòng)非常費(fèi)力,而有了助力裝置就不需要司令多費(fèi)力了。
有的汽車中使用的是更聰明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它會(huì)感知到方向盤下達(dá)的命令中方向以及角度信息,指揮電動(dòng)機(jī)幫助轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
厲害的是,它的智能大腦ECU還可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的車速,對(duì)電動(dòng)機(jī)助力的力度進(jìn)行智能調(diào)整,使車輪更好地完成司令交代的轉(zhuǎn)彎任務(wù)。
觀察一下:汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),前輪和后輪都會(huì)偏轉(zhuǎn)嗎?一般而言,方向盤僅僅指揮前輪而無(wú)需與后輪溝通,就能達(dá)到讓整輛車按指定方向行駛的目的。
想讓方向盤同時(shí)指揮前后輪是很難的,但后輪聽(tīng)前輪的話,因此方向盤司令控制住前輪就控制住了整輛車。換言之,汽車轉(zhuǎn)向時(shí),后輪是被前輪“拖著”轉(zhuǎn)到目標(biāo)方向上去的。
這樣雖然簡(jiǎn)單高效,但與行人一般預(yù)測(cè)的行車軌跡有沖突:馬路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),既不是原地轉(zhuǎn)動(dòng),也不是沿圓環(huán)轉(zhuǎn)彎,而是拖著車尾多走出一個(gè)“月牙”來(lái)。
當(dāng)行人在汽車車身側(cè)面時(shí),轉(zhuǎn)彎汽車的前輪按照?qǐng)A弧正常移動(dòng),人們會(huì)以為后輪也會(huì)遵循前輪的軌跡;然而,后輪“抄近道”走了轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的小路,讓處于月牙區(qū)域的行人置身險(xiǎn)境。
越長(zhǎng)的車,后輪與前輪距離越遠(yuǎn),這個(gè)月牙的面積就越大。由于很多令人惋惜的事故與這個(gè)月牙有關(guān),因此它又被稱為“死亡月牙”。
你在馬路上一定要牽好爸爸媽媽的手,遠(yuǎn)離機(jī)動(dòng)車道,更要遠(yuǎn)離大型車輛,因?yàn)榇筘涇嚧嬖诤芏嘁曇懊^(qū),即使慢慢轉(zhuǎn)彎,距離過(guò)近也是很危險(xiǎn)的!
方向盤司令下達(dá)轉(zhuǎn)彎命令時(shí),車輪還同時(shí)肩負(fù)著讓車輛平穩(wěn)快速前進(jìn)的任務(wù)。一心難以二用,車輪在行進(jìn)過(guò)程中完成的轉(zhuǎn)向任務(wù),可能會(huì)發(fā)生“過(guò)多轉(zhuǎn)向”或“不足轉(zhuǎn)向”。
如果當(dāng)時(shí)車速很慢,低于不足轉(zhuǎn)向臨界值時(shí),汽車很謹(jǐn)慎地轉(zhuǎn)彎,就會(huì)比指令少轉(zhuǎn)一些,這就叫“不足轉(zhuǎn)向”。
汽車的具體表現(xiàn)和當(dāng)時(shí)正在完成的行駛?cè)蝿?wù)有關(guān)。如果當(dāng)時(shí)正在飛快行駛,車速高于過(guò)多轉(zhuǎn)向臨界值時(shí),汽車非常興奮,就會(huì)多轉(zhuǎn)一些,這就叫“過(guò)多轉(zhuǎn)向”。
賽車比賽中酷炫的漂移,其實(shí)就是利用過(guò)多轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的。賽車手在汽車高速行駛時(shí),突然轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤,汽車的后輪在瞬間失去附著力而發(fā)生滑動(dòng),產(chǎn)生過(guò)多轉(zhuǎn)向,然后賽車手再快速反轉(zhuǎn)方向盤穩(wěn)定車輛。不過(guò)這些都是賽車手的專業(yè)操作,非專業(yè)人士千萬(wàn)不能效仿!
相比而言,過(guò)多轉(zhuǎn)向要比不足轉(zhuǎn)向可怕得多。不足轉(zhuǎn)向多發(fā)生在低速情況下,汽車比較好控制,也比較容易停下來(lái)。
過(guò)多轉(zhuǎn)向時(shí),車速往往非???,汽車還比目標(biāo)方向多轉(zhuǎn)了一些,很容易與對(duì)向車輛發(fā)生碰撞。因此,為了行車安全,你要監(jiān)督爸爸媽媽遵守限速法規(guī),也要時(shí)刻提醒自己不能影響爸爸媽媽開(kāi)車哦!