作為“汽車發明者”,奔馳的旗艦級產品S級即將迎來新世代(W223),新車在造型設計以及電子化的內飾鋪陳上,在車迷中引起了不小的爭議。
前兩天,車迷們又“炸窩”了。就因為新車的後輪轉向角度達到了10度。這究竟是一種什麼樣的“黑科技”能讓這羣車迷“顱內高潮”呢?
什麼是後輪轉向?
顧名思義,相對於傳統的前輪轉向,後輪轉向自然是車輛通過調整後輪轉向角度來幫助汽車轉向的技術。
通過後輪轉向技術,可以幫助車輛在低速轉向時更加靈活,在高速過彎時更加穩定。按照現有的實現方式,後輪轉向其實可以分為被動式與主動式兩大類。
被動式後輪轉向已被淘汰
被動式後輪轉向也被稱為後輪隨動轉向,是一種通過簡單機械結構來實現後輪轉向的方案。
與前輪通過轉向機推動車輪轉向的方式不同,後輪隨動轉向是通過在車身和懸掛之間佈置一些柔性材料(比如橡膠襯套等),讓後輪在車輛轉向時懸掛產生彈性變形,來改變後輪轉向角度。
被動式結構的後輪轉向結構簡單,成本低廉,在一些“特立獨行”的老車身上很容易見到,比如經典的“老三樣”——富康,就採用了“後輪隨動轉向”結構。
不過,被動式結構的轉向角度是由橡膠襯套的硬度決定的,一般來説2-3°就是被動後輪轉向的極限了。太硬了沒效果,太軟了會影響行駛穩定性,因此近些年來已經很少有車企會採用了。
主動後輪轉向豪車才能用?
目前的主動後輪轉向技術在結構上其實和前輪的轉向機已經非常相似了,是通過齒輪齒條結構帶動車輪偏轉。只不過後輪轉向機並不直接連接轉向助力泵和方向盤,而是有電腦自動控制。
主動後輪轉向結構的複雜程度看齊前輪轉向機,硬件成本就比被動式結構高不少,因此只有一部分豪華車與高端性能車才會配備。
相較於被動結構,主動後輪轉向能夠顯著提升車輛的轉彎性能。對於超軸距豪華車可以大幅降低轉向半徑,提升高速行駛的安定性與操控表現;對於性能車,可以進一步發揮底盤與車身的優勢,提高車輛的操控極限。
目前主流主動後輪轉向技術水平
表格中簡單列舉了目前國際和國內配備有後輪主動轉向技術的一些典型車型。
我們可以看到,在定位豪華行政級的車型中,還沒上市的奔馳全新S級後輪轉向角度最大,達到了10度,讓轉向半徑縮小了2米左右,甚至比現款C級(W205)還要小,而代表美系和日系的CT6和LS,由於推出時間和設計理念的原因,顯得更加保守;
梅賽德斯·奔馳 S級轎車(W223)
雷克薩斯 LS 500h
特斯拉 Model X
剛剛推出的保時捷電動擔當Taycan,也為Taycan S車型配備了偏轉角度為2.8度的後輪主動轉向系統,也在各種賽道測試中,證明了後輪轉向系統也為性能車的操控極限打開了新的大門;
保時捷 Taycan
表格中最獨特的存在是華人運通的高合HiPhi X,它是目前國內自主開發的汽車中,唯一配備有這項技術的。
雖然要到九月份的北京車展才能得見,但根據此前官方釋出的資料,高合HiPhi X的軸距不會低於3米,配備的主動後輪轉向系統偏轉角度達到了±5度,轉向半徑僅有5.8米,在同級別的電動車競品中,處於絕對領先的硬件水平。
考慮到高合HOA超體電子架構為其帶來的各種可能,在行駛過程中通過後輪轉向系統實時調整懸掛,達到奔馳F1那樣行駛中改變整車行駛特性也不是沒有可能。
高合HiPhi X
高合HiPhi X
高合HiPhi X
另外,從表格中我們也可以看,出配備這項技術的車型門檻確實不低。
是什麼限制了主動後輪轉向的普及?
成本問題
前文提到,後輪主動轉向系統增加了高成本的獨立轉向系統;為了照顧後輪的轉向,在懸掛結構上,也要進行相應的設計。
而這只是涉及到硬件變化的成本,而高難度的軟件標定,才是車輛研發過程中的“資金黑洞”,經年累月的測試,不但消耗大量的人力與時間,如何有效利用這些數據,也不是請兩個專家,就能搞定的。
特別是後輪轉向對車輛動態行駛特性的影響極大,不夠嚴謹的標定甚至會危及行車安全。
經年累月的測試,不但消耗大量的人力與時間,數據的利用效率也是考驗廠商的研發能力的重要門檻
懸掛的先天結構
現在很多車輛都會採用結構簡單、設計可靠、成本低廉的扭力梁懸掛,這也是被動後輪轉向時代很多車型所採用的的後懸掛結構。
不過對於主動後輪轉向系統來説,扭力梁結構本身並不能完全發揮出最大技術優勢,轉向節、轉向拉桿、拖曳臂的佈置很容易造成互相干涉,影響整個系統的效率。
換言之,想要完全發揮出這項技術的全部優勢,結構複雜、成本高的多連桿結構是必要且最優的解決方案。
扭力梁結構的懸掛設計難以支持複雜的主動轉向系統
結構複雜、成本高的多連桿結構,是後輪主動轉向技術必要且最優的解決方案
車型
車型方面的因素,也是限制後輪主動轉向技術下放的重要原因。後輪主動轉向技術對在長軸距車型減小轉向半徑、提高行駛穩定性有着巨大的幫助。而對於定位較低、軸距較短的車型而言,後輪主動轉向的的優勢並沒有那麼明顯。
主動後輪轉向技術對於MINI COOPER這樣的小型車來説,實在有點大材小用
邦點評
在可預見的未來,後輪主動轉向在豪華車、性能車領域是大勢所趨,也是技術發展的方向。不過短時間內,這項技術下放到平民車型的可能性很低。對於大多數入門級消費者而言,動力、空間、經濟性才是更值得關注的要素。
此外,入門級車型較小的車身,也不太需要後輪主動轉向技術的加持。而對行駛品質,操控表現的關注羣體,絕大部分都是豪華車型的潛在客羣,而這個技術也確實在長軸距的高端車型上的表現更出色。
根據目前的情況,不管是以BBA、保時捷為首的德系,還是以雷克薩斯、謳歌為首的日系,包括曾經的世界汽車巨頭通用,都有着完善且性能強大的後輪主動轉向系統。
目前國內似乎只有高合HiPhi X在這個很少有人關注到的技術難點上着力,畢竟對於方興未艾的國內汽車工業與汽車品牌來説,很難依靠足夠的品牌溢價來支撐起挑戰世界的技術成本,而高合HiPhi X首次挑戰這個國內的空白領域,表現令人期待。
當然,獨木難以成林,我們也希望今後能有更多的國內車企,在滿足了消費者用車的基本需求之後,共同邁向新的技術領域。