问题

为什么有人乱打方向盘却能回正?靠的是手感吗?

回答
方向盘乱打,然后又神奇地回正了,这在我们开车的时候偶尔会遇到,尤其是在一些路况不太好,或者刚拿到驾照不久的新手身上更常见。这背后的原因,绝大部分时候,是车子自身的动态平衡特性和驾驶员的潜意识反馈在起作用,而不仅仅是“手感”。当然,手感在这个过程中扮演着非常重要的角色,但它只是一个更复杂的系统中的一个环节。

我们来拆解一下这个过程,看看为什么会发生以及是怎么回正的。

1. 方向盘为什么会“乱打”?

“乱打”这个词其实挺形象的。它通常发生在以下几种情况:

路面不平或有坑洼: 当车辆前轮碾过坑洞、减速带或者其他不平整路面时,路面给轮胎施加了一个突发的、不均匀的力。这个力会试图改变车轮的方向,从而让你感觉到方向盘被“推”一下或“扭”一下,如果你没有及时且准确地应对,就好像“乱打”了。
侧风: 特别是在开阔地带,强烈的侧风会直接作用在车身上,尤其是车身侧面面积较大的车辆(比如SUV或面包车)。风会把车辆往侧边吹,迫使你稍微转动方向盘来保持直线行驶。如果风突然变化或者你反应慢了半拍,就可能出现方向盘的晃动。
车辆重心变化或载重不均: 尤其是在转弯过程中,如果车辆载重不均(比如车里人坐得偏向一边),或者在过弯时突然加速/减速,车辆的重心转移会影响车轮的受力,也可能导致方向盘有轻微的偏移。
轮胎问题: 如果轮胎胎压不均、磨损不均匀,或者轮胎本身有问题(比如轮毂变形),都会影响车辆的直线行驶稳定性,方向盘也更容易出现偏移。
悬挂系统的问题: 悬挂系统的任何异常,比如减震器老化、球头松动等,都会降低车辆对路面输入的过滤能力,让方向盘更容易受到影响。
驾驶员的修正动作过猛或反应不及: 最根本的原因是,车辆在行驶中会受到各种外力的干扰,如果驾驶员没有及时、准确地调整方向盘来抵消这些干扰,就会出现方向盘偏移,看起来就像“乱打”。

2. 神奇的回正机制:不仅仅是手感

当方向盘因为上述原因“乱打”之后,为什么又会回正呢?这里涉及几个层面的原因:

车辆的固有回正力矩(Selfaligning torque): 这是最核心的物理原理。车辆在设计时就考虑了这个问题。当你的前轮稍微偏离直线方向时,即使你不再施加任何力,车轮也会有一个自动回正的趋势。这种趋势来自于:
主销后倾(Caster): 这是前轮转向轴线相对于垂直线的后倾角度。你可以想象一下婴儿车的轮子,它们的设计就是为了让轮子在向前滚动时自动指向前方。主销后倾的作用类似,当车轮偏转时,车辆的重心会“落到”偏转方向的后面,产生一个将车轮拉回直线方向的力矩。
主销内倾(Kingpin inclination): 这是转向轴线相对于垂直线的内倾角度。这个角度也使得车轮在转向时形成一个内侧低、外侧高的锥形,重心会落在较小的轮胎接触区域上方,从而产生回正力矩。
车轮的几何外倾角和前束角: 这些角度的设计也会在车辆行驶时产生回正力矩。

简单来说,这些设计就像是给前轮装了“弹簧”一样,只要车轮稍微离开直线,它就有一个往回拉的“劲”。

轮胎的摩擦力与抓地力: 轮胎与地面之间的摩擦力是传递力的媒介。当车轮偏转时,轮胎与地面的接触点也发生了变化。地面给轮胎施加的摩擦力方向会试图将车轮拉回到与车辆前进方向一致的位置。

驾驶员的潜意识反馈和经验(手感来了!): 这就是你提到的“手感”。“手感”其实是驾驶员通过方向盘传递过来的信息,经过大脑快速分析处理,然后转化为微小的、精准的修正动作。这是一个高度复杂的神经肌肉反射过程,也是经验积累的结果。
感知: 方向盘的震动、阻力变化、转向时的轻微跑偏,这些都是通过手传递到大脑的信号。
分析: 大脑会根据这些信号判断是什么原因造成的偏移(是坑洼?是侧风?还是自己转弯没转好?)。
响应: 然后,大脑会指令手部肌肉做出相应的调整——轻微回正、加一点力道,或者稍微松一下方向盘。

刚开始开车的时候,驾驶员可能需要刻意去感受和判断,所以会觉得方向盘“乱”。但随着驾驶经验的增加,这个过程变得越来越自动化和潜意识化。你不再需要“思考”如何修正,而是身体“知道”该怎么做。这种“知道”就是“手感”积累的体现。

所以,当你感觉方向盘“乱打”了一下,但很快又回正了,往往是车辆自身的力矩在起作用,同时你的手也几乎是同步地做出了微小的、本能的修正。有时候,车辆自身的力矩已经足够将车轮拉回大部分,你的修正只是锦上添花,让它更快更稳地回到直线。

举个例子来说明:

想象一下你推着一辆购物车。如果购物车的前轮是万向轮,当你稍微推偏一点,只要你不是死死地卡住方向,它自己就会有个趋势往回“摆”。如果你稍微用力一点点推着它走,你就能感觉到这个“摆”的力道,你的手自然会跟着它的趋势去微调,让它保持直线。这和车辆行驶中方向盘的回正非常相似。

总结一下:

有人乱打方向盘后能回正,靠的绝不仅仅是“手感”,而是:

1. 车辆设计上的物理原理: 主销后倾等几何设计产生的自动回正力矩是根本。这使得车辆在受到干扰后有自我纠正的趋势。
2. 轮胎与地面的作用力: 摩擦力将车辆的运动状态传递给车轮,并产生回正的动力。
3. 驾驶员的经验和本能反应(手感): 这是对车辆自身回正趋势的辅助和强化。经验丰富的驾驶员能够通过微小、快速的修正来配合车辆的回正,甚至在很多情况下,是驾驶员的及时微调避免了方向盘的“乱打”变得更严重。

所以,当方向盘“乱打”又回正时,你可以理解为:车辆自身有个“倾向”,加上驾驶员“顺势而为”的微调,共同完成了这个回正的过程。而那个“顺势而为”的能力,正是通过大量的驾驶练习和感受,内化而成的“手感”。

下次开车时,你可以试着在确保安全的前提下,感受一下车辆在经过轻微颠簸或侧风时的细微反馈,你会对这个过程有更深的体会。

网友意见

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先说看法:可能还真的是靠手感。

然后保命的申明下,这是一篇非常Low的科普贴,而且还不太严谨。、
可能还夹杂着很多乱七八糟的瞎扯淡
车辆工程专业的或者汽车行业的应该都不怎么需要看。

分为下面几个部分:

  • 为什么会有手感,及手感如何告诉我们直行的
  • 手感是环肥燕瘦,各有千秋的
  • 抬杠的讲一讲,为什么有的人掰的回来,有的人就是掰不回来。

首发于:小林的杂七杂八

1尝试讲讲原理

因为,汽车就是设计成让车辆能够尽量的自己能够直行的。
然后这个自动保持直行就带来了所谓的手感。(助力带来的手感我们先不说)

自动保持直行是通过一些机械结构实现的。
下面尝试简化下模型来说明下(就是想说明逻辑,可能不是很严谨)

1.1首先是我们不乱打方向盘的情况,让车辆自由自在的行驶着。

这里面就有第一个机械设计
从上往下看两个车轮,其实并不是平行的,而是都是指向车辆内部的(如下图)。



这个学名叫前束。
前束的存在,让两个车轮都有往车辆中心行驶的趋势,用此来保证车辆的直行。
这样只要我们不去碰方向盘,车子应该不会去乱跑的。

也因为前束,产生了我们的第一个手感,也有可能是我们记住的第一个手感,这里敲黑板啦,记一下啊:

就是车辆直行时,方向盘基本上是在一定的小范围内可以自由活动的,在这个小小的范围内转动方向盘的力是很小的。
而当我们需要转向时,首先要克服前束的自动直行的力矩。所以这里会有一个小小的方向盘力爬升。
把方向盘的转角与力的关系画出来的话,大概可能是下面这个样子。



1.2然后,我们开始乱打方向了,

车轮在水平面的转动是与方向盘呈一定比例的
假设我们有一个从上往下的透视眼,车轮在水平面的转动应该是这个样子的。
不过这不是重点哈:



这个时候,我们大概率的会感觉到随着方向盘转角的增大,方向盘的力会越来越大。
尤其是车速很低或者车辆静止的时候。画出来的话,大概是下图的样子。这里,可能是我们记住的第二个手感,这里敲黑板啦,也记一下啊:

下面这一段是力矩上升的机械原理(电子控制策略在这里先不说),不影响整体结论。
如果只想知道what,不需要知道Why的可以先直接跳到1.3

为什么随着车轮转角的增大,方向盘的力会越来越来大。
是因为支撑车轮的杆子(学名叫主销)有一定的姿势,是我们在打方向盘的时候是会略略抬动车辆了。
你想我们想要提动动辄1吨往上的铁家伙,能不用力吗。
而这个特殊的姿势,主要是由主销后倾和主销内倾构成的。

如果我们有一双从后往前看的透视眼的话,这个支撑车轮的杆子应该是这样的。


这叫主销内倾。你看上面压了一顿多重的东西,它乱动以后是不是得被压回来。

而,如果我们有一双从侧面看过去的透视眼的话,同样这根杆子,它的样子是这样的,它是往后躺着的,像这样:



主销内倾+后倾,车轮转动会抬动车身,会产生回正力矩。
低速的时候主要是产生往上抬的内倾角做主要贡献。
高速时主要是往前的后倾角做主要贡献。

好了,晦涩的原理说完了,可能说的还不对。
有大神如果看到这里了的话,请一定指正哈。

1.3然后,然后我们开始乱回方向了

回的时候,其实也是一样的。
随着车轮转角的变小,方向盘上的力也有一定规律的下降下来。
这就是我们记住的第三个手感。




1.4最后,我们突然发现自己好像知道车子就应该在这个时候直行的

最后,回着回着,方向盘的力就又回到了我们熟悉的悠然自得直行时那熟悉的感觉了。
好了,就是这里了。
哪怕车头现在还指向的是哪个美女,我们也确定下一刻它马上就回头是岸了。
这是我们记住的最后一个手感。



其实我们并不是在乱打的方向盘,乱回方向盘。
而是其实我们身体其实已经记住了,上面这些机械结构带给我们的手感。
来帮助我们控制车辆,驾驶车辆。
即使脑袋还完全不知道发生了什么,为什么会是这样子。

所以,靠的是手感,只不过有时候脑袋不知道而已,身体还是很诚实的。

2.手感其实是有万千中风姿的

然后,上面这些机械设定的组合有很多中选择,其中随便一个变量,就会对手感很多微妙的影响。
比如说

  • 前束变大的话,我们开始转向时的力矩爬升就会变大。
  • 主销内倾变大时,低速打方向盘的力矩会变大。
  • 主销后倾变大时,高速打方向盘的力矩会变大。

而,以上说的还仅仅是机械变化带来的手感的变化。
现在转向的形式有很多种:
助力上有:电子助力,液压助力。
布置上有:有磁条助力,齿轮助力等。
这些更加会对转向的手感产生非常大的影响,就像下面这张图一样。




不过现有有了一种新的叫线控转向的形式:
手感基本与机械结构及助力形式没有关系,因为这个时候方向盘与车轮不会有机械连接,只是遥控器。
是什么样的手感,只能是厂家编程的结果。
在他的潘多拉魔盒打开之前,我们完全无法通过车轮物理布局与转向形式去预测。

而这,编程的人懂开车还好,不懂的话…

3.最后,抬杠的讲一讲:

为什么有的人乱打可以回正,有的人乱打不可以。
我满怀恶意的画了下面这个矩阵。
有的时候是车不行,有的时候是人不行。



但,归根结底可能还是人不行。

也就是上图橙色框以外的部分。
要不不行在买不起行的车,要么不行在驾驭不了不行的车。

以上纯属玩笑话哈。

希望,看完这篇文章的同学
随着今后我们开的车越来越多,如果我们足够留心的话
拿到一台车。
能够快速的找到手感,开一开大概知道它是什么转向形式,什么样的四轮定位设定。
那么,大神的称谓你绝对称的起。

希望,同学们尽快都和自己的车找到默契,找到手感。
不走弯路,勇往直前哈

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我在法国考的驾照,教练是名科特迪瓦来的老黑,他和我说,你开车到了和走路一样的时候,就可以考驾照了

我和他说,中文里面这叫“人车合一”

你走路的时候不会考虑腿迈出多少吧

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呃…或者人家真不是在乱打,只是题主不常自己开车,没看懂。

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看到这个问题,真是愣了半天!什么叫做乱打方向盘?哪来的手感?确切地说,是依靠“臀感”!

听我仔细给你编:

开车打方向盘,主要为了转向。转向靠的是对车辆方向盘操作并结合车辆行进状态进行控制。

也就是说,打多少圈不重要,重要的车辆行进方向和状态。从外观来看,就是乱打!靠的是车辆是不是满足行进或者转向需要。

至于怎么回正,那更简单了。举个例子,有时候坐在车上,种种原因可能不知道车轮状态,可能停车时候,没回位。坐在车上,没有下车的情况,可能根本不知道车轮转动位置。这时候,老司机只要车辆稍微行进一点,马上就能判断出来并能迅速归位。要是走得稍微远一点,一般车轮自动归位。

这依靠的就是车辆行进状态的判断。那么车辆行进状态是如何被驾驶员掌握?那就需要靠车座传给驾驶员的运动信息。你看,车座传来的,这不是靠“臀感”?

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