当我们今天驾驶着家里的汽车,享受着各种先进的辅助驾驶功能和舒适的悬挂系统时,可能很少会去想,这些我们习以为常的技术,它们的灵感和雏形究竟来自哪里。
事实上,许多如今在量产车上普及的技术,早在几十年前就已经在一批外形天马行空、甚至有些古怪的概念车上进行了探索和试验。
在这些“移动实验室”中,有一台车不得不提,那就是2001年在东京车展上亮相的梅赛德斯-奔驰F400 Carving。
这台车当时看起来就像是从科幻电影里直接开出来的,但它怪异的外表下,却隐藏着对未来汽车操控和安全技术的重要预言。
时间回到世纪之交,当时的汽车巨头戴姆勒与克莱斯勒刚刚合并,整个集团都处在一种积极探索未来的氛围中。
奔驰在那段时间里推出了不少经典车型,但同时,他们的工程师和设计师也在思考一个更深层次的问题:如何能让汽车的主动安全性再上一个台阶?
如何让车辆的操控极限更高,驾驶起来更有乐趣也更安全?
F400 Carving就是为了回答这些问题而诞生的。
它从一开始就不是为了量产销售,它的唯一使命,就是验证那些听起来有些疯狂,但却可能改变未来的新技术。
这台车最引人注目的,也是其核心技术所在,是一套叫做“主动外倾角控制”的系统。
要理解这个技术,我们得先说说普通汽车在拐弯时会发生什么。
当车辆高速转弯时,由于离心力的作用,整个车身会向弯道外侧倾斜,重量也会压在外侧的轮子上。
这时候,外侧轮胎的胎面就会因为变形而无法完全贴合地面,接地面积变小,抓地力自然就下降了。
如果速度再快一点,轮胎就可能突破抓地极限,导致车辆失控打滑。
而F400 Carving的这套系统,就是为了解决这个根本性问题。
它的神奇之处在于,当车辆转弯时,外侧的车轮可以像摩托车压弯一样,主动向弯心内侧倾斜,最大倾斜角度能达到惊人的20度。
这样一来,即使车身在倾斜,车轮却通过反向倾斜,使得轮胎胎面能够尽可能平整地压在路面上,从而保持最大的抓地力。
根据当时奔驰公布的数据,这套系统能将车辆的横向稳定性提升30%之多,这意味着它能以更高的速度安全过弯。
同时,在紧急制动时,由于四个车轮都能提供更强的抓地力,它在时速100公里时的刹车距离,能比传统系统缩短大约5米。
在关键时刻,这5米往往就是决定安全与否的关键距离。
当然,这项技术并非孤立存在,它还与车辆的悬挂系统紧密相连。
F400 Carving同样试验了一套先进的主动液压气动悬挂。
这套系统可以看作是车辆的“智能腿脚”,它能根据车辆的行驶状态,比如速度、转向角度和车身姿态,实时地、主动地去调节减震器的软硬和支撑力。
这套系统后来经过不断演进和完善,就成了我们后来在奔驰高端车型上见到的主动车身控制系统,也就是大家常说的“魔毯悬挂”(ABC)。
这套系统在量产车上的表现,就是车辆在过弯时几乎感觉不到侧倾,在经过颠簸路面时又能过滤掉大部分振动,让车内乘客感觉如履平地。
而这一切技术的源头,都可以追溯到F400 Carving这台概念车上的大胆尝试。
可以说,它为奔驰日后在行驶品质和操控性方面的领先地位,打下了坚实的基础。
除了底盘和悬挂,F400 Carving在转向系统上也做出了革命性的探索,那就是“线控转向”技术。
我们现在开的绝大多数汽车,方向盘和前轮之间都是通过转向柱、齿轮齿条等一系列纯机械结构连接的,你转动方向盘的力,是实实在在地传递到了车轮上。
而线控转向则完全抛弃了这种机械连接。
驾驶员转动方向盘的动作,会被一个传感器检测到,然后转换成电信号,发送给车载电脑。
电脑经过计算后,再发出指令给安装在前桥上的电动机,由电动机来控制车轮的转向角度。
这样做的好处非常多。
首先,它可以让转向手感变得完全可调,比如在低速停车时,方向盘可以变得非常轻盈,一根手指就能转动;而在高速行驶时,方向盘又可以变得沉稳,避免误操作。
其次,由于没有了物理连接,路面的颠簸和振动就不会通过方向盘传递到驾驶员手上,提升了舒适性。
更重要的一点是,线控转向为未来的高级别自动驾驶扫清了障碍。
因为对于自动驾驶系统来说,通过电信号去直接控制车轮转向,远比去控制一个机械方向盘要来得更直接、更精确、反应也更快。
不过,这项技术在当时面临着巨大的挑战,最大的问题就是可靠性和安全性。
人们很难完全相信一套纯电子系统来控制车辆的方向。
因此,这项技术在F400上展示后,沉寂了相当长的一段时间。
直到最近几年,随着电子技术的飞速发展和多重安全冗余系统的成熟,线控转向才开始真正进入量产阶段,比如特斯拉的Cybertruck就采用了这项技术,而奔驰自己也宣布,将在未来几年内将这项技术应用到自己的量产车型上。
回过头来看,梅赛德斯-奔驰F400 Carving就像一个来自未来的使者。
它身上所展示的主动外倾角控制、主动悬挂和线控转向等技术,在二十多年前看来是如此的超前和不切实际。
但历史证明,这些前瞻性的探索并没有被浪费。
它们中的一部分经过优化和演进,已经成为了现代汽车提升性能和安全性的关键技术,深刻地影响了整个汽车工业的发展方向。
它让我们明白,汽车的进步并非一蹴而就,而是建立在一次次大胆的想象和不计成本的试验之上。
正是有了像F400 Carving这样的概念车,才为我们今天更加安全、舒适和智能的出行生活,铺就了前进的道路。
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