近年来,许多新能源车企在转向上下了功夫,“原地转向”、“神龙摆尾”,但这些始终没有摆脱前桥是转向桥这一百余年来刻在汽车基因里的特征,既然这样为什么没有车企尝试后桥做转向桥呢,为什么叉车可以采用后桥转向,而乘用车不行呢?
问题的答案可分为两部分,首先是完全与叉车类似的前轮承重、纯后轮转向的方案,不选用此类方案包括如下几条理由:第一是叉车转向的反直觉,叉车转向是通过车尾摆动实现的,而不是乘用车改变车头指向实现转弯,此类转弯方式在面对前向障碍时还存在响应不及时的安全隐患;第二是乘用车轴距远大于叉车,转向时所需力矩极易突破轮胎摩擦力极限从而出现车辆失控;最后是安全冗余,即便现在部分车型采用线控转向,但仍被要求保留机械连接,但叉车式转向采用液压传动,如布置机械结构会大幅侵占乘员舱空间;此外,诸如重心位置与转向桥的位置关系对转向稳定性的影响等也决定了乘用车无法采用叉车式转向系统。
图1 叉车后轮转向(图源网络)
其次,此外如果将范围拓宽至后轮具备转向能力,那就涉及到后轮转向技术了,与空气悬挂一样,这也是一项从豪华车下放至三十万级车型的技术(主动转向)。提到后轮转向,纯机械的雪铁龙PSS是绕不过去的,PSS是后轮随动转向技术,通过巧妙利用半拖曳臂式后悬挂转弯时后轮相对位置变化并采用橡胶衬套放大这种变化,实现在过弯时车辆前后轮的反向(低速)、同向(高速)的偏转,有效弥补转向不足和转向过度。此外,随动转向还可以通过悬挂几何设计等方式实现。
图2 PSS后悬挂(图源网络)
说回主动转向,主动转向是电气时代赋予长轴车辆的救赎,可以有效减小转弯半径,因此在部分商用车上同样可以看到第二、三轴具备转向能力。对于乘用车,长轴一般是豪华,所以早些年的主动转向都是搭载于奔驰S-Class、奥迪A8等旗舰车型上,随着近年来新能源卷完配置卷价格的打响,后轮随动转向也“飞入寻常百姓家”,甚至有的车企还讽刺友商的MPV转弯半径大。从实现方式上看,可分为电动式、液压式、电动-液压式等,商用车多采用后两种。
图3 某品牌Integral主动转向系统
主动转向通过实时监测车辆动态,赋予更精准的后轮偏转角度,大幅提高在复杂路况下的车辆可操控性。除实现方式外,乘用车的后轮转向角度也远小于叉车,多数不超过十度,叉车工作环境多为低速及狭窄空间,需要较大的偏转角,而车辆高速行驶时后轮角度变化较大反而会导致车辆失控,按角度大小,后轮转向角度叉车式转向(85°左右)>后轮主动转向(<10°)>后轮随动转向(<3°)。
图4 奥迪A6L后轮随动转向
在这个动力总成都可以买到的时代,博世等企业也提供了全套的后轮主动转向解决方案,有卖就有买,那这个成本怎么算呢,当然是消费者买单,所以才有了付费后轮转向的事情。好,我是弹壳,大家下期再见!
参考文献
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[2]杜胜品,孔建益,果继辉.轿车后桥的随动转向分析[J].中国机械工程,2004,(11):86-89.
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[4]主动式后轮转向:位于后桥的转向助力[J].汽车零部件,2015,(03):12.
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