汽车后轮转向技术的前身今世

ksj7341 · 发表于 2012-8-23 21:40

在人们的潜意识里，汽车在行进过程中理应靠前轮转向。不过也可能有部分喜欢研究汽车技术的朋友会对汽车后轮转向技术有所了解，那么对于大部分人而言，汽车后轮转向也许听起来还不太熟悉。本期爱卡《百年论车》栏目将为大家解读那些曾经被称之为“经典”的后轮转向技术，同时也为大家简单介绍一下目前正在应用的后轮转向技术。
●后轮转向技术的分类及简单回忆
简单来讲，后轮转向技术包括“后轮主动式转向”和“后轮随动转向”。那么说到“后轮主动式转向”，熟悉汽车技术的朋友们可能会想到2011款宝马5系，没错！在全新宝马5系身上，我们可以发现一套被命名为“Electric Power Steering”的全新电动助力系统。

全新宝马5系应用的后轮转向系统让驾驶者在转向和泊车时非常顺手，这项技术可以使其在同级车对手中占尽优势。当然除了目前热点车型宝马5系拥有后轮主动转向技术之外，早在上世纪80、90年代很多日本高档车都采用过后轮转向技术，例如本田Prelude、马自达929等，都匹配过比较先进和安全的电子四轮转向系统。

【本田Prelude】

而说到“后轮随动转向”可能有部分朋友会想到当年的雪铁龙富康，也许现在富康已经淡出人们的脑海。但是，当年富康凭借一项叫后轮随动转向的独创技术，引领车坛风骚。这项技术从名字上听起来似乎很高深。它使富康汽车的操控性和舒适性能有很大程度的提升。事实上，弄清它的原理以后不会觉得有传说中的那么神奇了。我们将在后文中带着大家一起回忆富康的后轮随动转向技术。

其实几乎与雪铁龙同时代，Saab萨博开发了ReAxs底盘系统。该系统确保精确的转向，能大大改善轨迹稳定性，即使在高速时猛烈刹车时的情况下。在转弯时利用后轮轻微转向以辅助车身顺利过弯，保持行车轨迹。Saab萨博ReAxs被动式后轮转向后悬挂中的轴踵连杆和使用球节(而不使用内侧和外侧橡胶悬挂套管)，可以更好地控制车轮运动。因此，在有转弯负荷时，后轴的弹性运动特性会造成两个后轮在与转向输入相反的方向上进行很小的偏转，即外轮外倾，内轮内倾。对于驾驶员来说，这样会让汽车有更好的平衡性，让驾驶更加充满乐趣，可帮助汽车向里转向并对转向输入进行更接近的反应。

ksj7341 · 发表于 2012-8-23 21:43

●宝马后轮主动转向简介
以宝马新5系为例（宝马7系也有配备），在低于60公里/小时的速度行驶过程中，这套主动转向系统能够让后轮向前轮相反的方向扭转2.5度，这也使得转向更加轻便灵活，而当行驶速度高于60公里/小时的时候，后轮则会与前轮的转向方向完全一致，配合动态阻尼控制（自适应悬挂）和动态防倾杆，在减少后排乘客晃动感的同时也大大提供了高速行驶中的安全性。

【配图为宝马7系】
其实这套主动式后轮转向系统的原理就是一套丝杠螺母机构，电机驱动螺母带动丝杠产生轴向移动。这种轴向移动会带动后轮产生小幅度的转向，当车速在60公里/小时以上时，后轮与前轮同向偏转，提升高速过弯的稳定性。在60km/h以下时则反向偏转，增加车辆的灵活性。

主动转向系统最大的特点，就是依据驾驶条件，自动调节车辆转向传动比，从而增加或减小前轮的转向角度。主动转向系统能在紧急状况下提高道路安全性，使驾驶员能够更好地控制车辆，同时提高了转向精确度，并使转动更轻松。
●后轮随动转向技术
什么是后轮随动转向？所谓后轮随动转向指的是汽车在过弯时，除了前轮能提供转向力和转向方向以外，后轮也能产生一定程度的转向角度。虽然角度很小，但在一定程度上能提高汽车的机动性。富康车的随动转向通常只提供同相位的转向角度，也就是说后轮的转向方向与前轮的转向方向相同。虽然在低速行使的时候这样小的后轮转向角度似乎不能起到多大作用，但在高速行驶的时候，这样小的转向角度能起到致关重要的作用。
“后轮随动转向”技术赋予了车辆极佳的地面附着性能，可以大大减少车内后排坐乘员的侧倾力，车在转弯过程中，后轮自动随前轮偏转一个微小的角度，即使在急转弯时也非常平顺，不易甩尾或侧倾，确保车内乘客的舒适和安全，使得驾驶者在很多情况下泰然自若。在紧急躲闪、高速转弯等情况下它都能发挥作用。

【后轮随动转向示意图】
●后轮随动转向原理
后轮随动转向技术的原理其实很简单，匠心独具的设计师用了一个并不算复杂的结构——“后轮的前展和前束”，达到了一个堪称经典的效果：
(1)转向时后轮前展。如果悬挂系统的设计使地面给轮船的反作用力诱导后轮胎转向和前轮相反的方向也就是在负荷下使后轮前展，这样将产生一个力矩，加强转动角度使瞬态转弯中心变小，增加过度转向，在低速时明显。

(2)转向时后轮前束。如果悬挂系统的设计使地面给轮胎的反作用力诱导后轮的转动方向同前轮方向一样，也就是在负荷下使后轮前束使瞬态转弯半径变大增加不足转向，这样可以保障方向稳定，在高速转弯时特别稳。
从构造上来看，轿车的后轮总成与车身的之间采用弹性连接，不仅可以减轻悬架对车身的冲击，而且当汽车转向行驶时，在路面对车轮的侧向反力的作用下，前后自偏转弹性垫块产生弹性变形，整个后轮总成跟随着前轮相同方向偏转一个小的角度，从而增大了汽车的不足转向，大大改善了汽车的行驶稳定性和转向操纵性能。

ksj7341 · 发表于 2012-8-23 21:44

●雪铁龙“后轮随动转向”值得回味
客观上来讲，雪铁龙最经典的采用后轮随动转向的车型应该属塞纳，不过从主观上来讲，我还是更愿意跟大家聊聊我们都熟悉的或者曾经与其“一起走过风风雨雨”的富康。虽然这款车型目前已经停产，而且普遍被大家看作是古董级老款车型，但是也许在富康车主的心目中，这款车型还是给他们带去过不错的回忆。

开过富康的朋友们可能会有感触，虽然在技术上并没有什么超前的，不过驾驶这样一款小车可以在高速上轻易跑到200km/h而仍然很平稳、不飘不偏。这是雪铁龙富康这款车出色的底盘特性所决定的，当然其中也包括了后轮随动转向的功劳。

说到这套后轮转向系统，富康并非在后轮布置了一套完整的转向机构，而仅仅只是在后轮与悬挂，悬挂与车身之间布置了一些橡胶软垫，通过橡胶把悬挂与车身柔性连接，由于橡胶存在一定弹性，而在弹性限度内又有相当高的强度，所以在汽车转弯时，后悬挂连接点的橡胶软垫在横向力的作用下能发生一定程度的弹性形变。从而带动车轮做一定角度的前束角变化。使用了后轮随动转向技术的车型在转弯时可以比其他车型以更高的速度、更稳定地完成转向。这里，更加有意义的是，此技术的实现极为简单。

【雪铁龙后轮随动转向】
其实，后轮随动转向不仅仅在转弯时才起作用。因为车子几乎没有纯粹直线行驶的时候，所以，实际上在几乎任何时候，此技术都使车辆的行驶更加稳定，操纵更为容易，而成本并没有因此而提高。因此，个人认为雪铁龙这项“后轮随动转向”最大的实际意义在于让更多的普通老百姓得到了实惠，像之前价位比较适中的富康或者是爱丽舍都配备有这项技术。

编后语：在上世纪80、90年代很多日本高档车都采用过后轮转向技术，例如本田Prelude、马自达929等。宝马92年推出的850csi曾以选装配置的方式出现过四轮转向技术，缩写为AHK - Aktive Hinterachs-Kinematik（主动后轴转向技术）。当然还包括我们熟悉的雪铁龙“后轮随动转向”以及可能被遗忘的Saab萨博等等。其实本期爱卡《百年论车》在为大家介绍后轮转向技术的同时，也是在回味那些我们可能遗忘的历史，这也正如《百年论车》的宗旨那样：品味历史，论车谈生活。

游水的小鱼 · 发表于 2012-8-24 18:20

hongda · 发表于 2012-8-27 18:23

浪淘-沙 · 发表于 2012-8-30 09:04

往往是最简单的也是最科学的。

仟佰易 · 发表于 2012-8-30 19:56

恩恩

论语 · 发表于 2012-9-10 08:24

往往是最简单的也是最科学的。说的好！！！！机械行业的精髓！！！

泉锋 · 发表于 2012-9-12 17:15

路过.帮你顶.....

快乐边缘 · 发表于 2012-9-19 08:35

顶

ajdkve · 发表于 2012-9-30 23:10

喜欢纯纯的机械操控和结构简单实用

汽车后轮转向技术的前身今世

回复 7楼浪淘-沙的帖子

快速回复主题

温馨提示

越野e族爱心善举

雅安抗震救灾爱心

2014阿拉善英雄会英雄

【春节感恩父母】叙述征集

云南鲁甸救灾勋章

汽车后轮转向技术的前身今世

回复 7楼 浪淘-沙 的帖子

快速回复主题

温馨提示

越野e族爱心善举

雅安抗震救灾爱心

2014阿拉善英雄会英雄

【春节感恩父母】叙述征集

云南鲁甸救灾勋章

回复 7楼浪淘-沙的帖子