第一款汽車誕生的時候,是後輪負責驅動,前輪負責轉向。後來大家發現把發動機放在車頭,并且用前輪驅動汽車能騰出更多的空間,前驅車就這麼出現了,這是負者轉向的還是前輪。盡管後來出現了四驅系統,4個輪子都能驅動汽車了,但負責轉向的任務仍是交給前輪。因此在大多數人的印象中,前輪一般是用來轉向,後輪則是負者驅動,但其實有些車型的後輪同樣能夠轉向。
後輪能夠轉向有什麼好處?首先車身會更靈活,比如在轉向和泊車時後就會非常順手。就好比我們倒車的時候,方形盤輕輕一動,車身就會拐過很大的角度,在相同的方向盤角度下,倒車比正常行駛的時候拐過的角度大得多。這也是為什麼磚叔強調停車的時候應該車頭朝外倒進去的原因之一。
除非你停車有他那麼溜!
在擁堵的市區找停車位的有時候,一些路邊的空位可能就是剛好比車身寬一點,這時真的恨不得汽車能夠平移進去,這也并非不可能,一些概念車就能做到這樣子。
之前磚叔介紹新款保時捷911的時候,順帶說了一下它的後輪轉向技術,但其實後輪轉向并非在超跑上才有,它離我們并沒有那麼遙遠,一些國民小車也有采用過後輪轉向技術。一般來說,後輪轉向分為後輪随動轉向和後輪主動轉向,兩者最大的區别就是前者是被動,後者是主動的。
後輪随動轉向技術
後輪随動轉向是一種被動的轉向技術,構造上并不複雜,不過是後輪總成與車身的之間采用一個彈性墊塊來連接,而并非硬鍊接。當汽車轉彎時,後輪的偏轉彈性墊塊産生會因為路面對車輪的側向反力而發生彈性變形,由于反作用力的原因,整個後輪總成跟随着前輪相同方向偏轉一個小的角度。
不過由于這個轉向角度很小,在低速時感覺不太明顯,而它的絕妙之處在于高速行駛。曾經的國民車雪鐵龍富康就是采用這個轉向技術,由于橡膠墊塊存在一定彈性,不僅可以減輕懸挂對車身的沖擊,而在彈性限度内又有相當高的強度,在轉彎時利用後輪輕微轉向以輔助車身順利過彎,提高了車身的轉彎極限及平衡性,讓駕駛更加充滿樂趣。
其實日常的開車中,幾乎沒有純粹直線行駛的時候,所以在任何時候後輪的角度都在變化,因此富康的行駛穩定性和轉向操縱性能讓人印象深刻,一些老司機甚至說在高速上跑到超過150km/h,富康的車身仍然很平穩。
後輪主動轉向技術
後輪主動轉向技術最大的特點就是“主動”,富康的後輪會轉向,但變化角度和時機完全是不可控的,而主動轉向則是可控的,因此運行邏輯上也複雜很多。後輪主動轉向技術要和前輪聯動工作,它需要實時監測車速、方向盤轉度等參數,經過ECU運算得出後輪的轉向角度,實現主動轉向動作。技術要求比随動轉向高很多。
比如以英菲尼迪曾應用在FX50身上後輪主動轉向技術(RAS:Rear Active Steering), 它用電磁閥充當後輪的“轉向機”,RAS拉杆充當後輪的“轉向拉杆”,從而帶動後輪發生偏轉(最大值為1度)。當車速低于80km/h時,後輪轉角和前輪方向相反,以便減小轉彎半徑,增強市低速行駛的靈活性;當車速大于80km/h時,後輪轉角與前輪方向相同,避免車身甩尾或失控,提高車輛在高速變線以及過彎時的操控穩定性。
現款進口寶馬5系同樣有主動式後輪轉向系統,其原理是使用一套絲杠螺母機構,用電機驅動螺母帶動絲杠産生軸向移動,從而讓後輪産生小幅度的轉向。在低于60公裡/小時的速度行駛過程中,後輪主動轉向系統能夠讓後輪向前輪相反的方向扭轉2.5度,這也使得轉向更加輕便靈活;而當行駛速度高于60公裡/小時的時候,後輪則會與前輪的轉向方向一緻,增強高速行駛中的穩定性。
最新一代奧迪Q7的後輪轉向則更進一步,後輪的偏轉角度最大達到了5度!
這樣一來,全新奧迪Q7的轉彎半徑減小了足足一米,而高速變道、超車的反應也更加迅速而穩定。
總 結
其實曆史上有很多車都使用過後輪轉向技術,比如和雪鐵龍富康差不多同時期,薩博(Saab)也研發過ReAxs被動式後輪轉向,在上世紀90年代前後也有一些如本田Prelude、馬自達929等日本高檔車采用過後輪轉向技術,甚至寶馬在92年推出的850csi曾以選裝配置的方式出現過四輪轉向技術。
在一些概念車上,比如下面這台十多年前的Jeep概念車,四個輪子可以獨立轉向,既可以正常行駛,也可以原地調頭!
不過由于驅動方式、實用性、制造及維修成本等原因,後輪轉向(尤其是主動轉向)技術并沒有大範圍普及,一般都是出現在像日産GT-R、奔馳AMG GT、保時捷911 等超級跑車上。而且量産車上的四輪轉向技術一般都比較保守,轉向角度都比較小。不過磚叔覺得,最先普及四輪轉向的車型應該是四輪驅動的電動車,由于4個輪子有獨立的電機,相信實現起來比傳統汽車更簡單。
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