汽车后轮为什么不能转向? 为什么只有少数高端车才配备?

汽车百科号2024-05-06 15:47:35  127

我们买车时,往往特别看重一辆车的大小,特别是经常需要坐多个人的情况,一辆大车可以带来更多的舒适性,不会觉得太压抑。对于乘坐来说当然越大越好,不过对于开车的驾驶员来说,车辆越大操控性就会越差。走一些窄路或者在空间狭小的地方停车特别不方便,想象一下,如果一辆车能在原地转圈,是否可以实现平移,即使空间很小,也能实现转向掉头或者倒入车位。为了让车身更灵活,是否可以让后轮也可以转向呢?像前轮一样有很大的转向角度,在狭小的空间里也会有很高的灵活性。

其实现在就有一些车后轮有转向功能,比如小鹏X9、智己L7,它们就带有整体主动转向系统,也就是后轮也可以实现转向。宝马7系、奔驰S级可以选配,不过价格很高。早在100多年前,人们就有了这种构思,让前后轮都能够转向,既能实现高速的稳定性,又能实现狭小空间的灵活性。不过那时的后轮转向像前轮转向一样,通过一些连杆与方向盘连接,当驾驶员转动方向盘的时候,前轮转向同时后轮也转向,不过转的角度不同。后来因为故障率高,技术不成熟,存在的必要性不大,也就没有发展起来。

随后有了更加简单的后轮转向方式,被动式后轮转向。不能转向的车后轮是与悬挂系统固定在一起的,后轮是牢牢被锁住的,一点都不能有转向角度。而带有被动式转向的车辆,它的后轮并不是用螺丝锁死的,不是硬连接。它是在车身和悬挂的接触点之间,加了一些柔性材料,当受到外力挤压时可以产生变形。当车辆转弯的时候,由于受到了离心力的影响,后轮就会受到来自路面的一个横向的力,由于这个力的影响,柔性材料会被挤压变形,就可以改变轮胎的角度实现转向。

不过这个转向角度非常小,大约在±2-3度之间,低速的时候感觉并不明显,对于车辆的灵活性也没有增加多少。不过在高速的时候比较明显,高速转弯时,后轮一个小角度辅助,就会明显感觉到车辆很稳,提高了整辆车的转弯极限。即使变道这种小幅度转动方向,也会使车辆非常平稳,操控性大大提高。由于这种被动式的转向对于豪华性能车来说,满足不了要求,对于普通车来说又没什么必要,并且转向也不那么智能,逐渐也被淘汰,取而代之的是主动转向系统。

主动转向系统听名字就知道,这是它自己控制转向的。当然它并不是与方向盘连接,其原理是利用一套丝杠螺母机构,在后轴增加了转向电机,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。也就是说前轮的转向角度控制者是驾驶员,而后轮的转向控制者是电机。它利用控制系统,接受车辆各种的动态行驶信号,根据当时的车速,前轮转向角度的大小等,经过电脑模块的计算,然后综合判断输出一个最佳的转向角度,由电机执行操作。因此,在技术上很复杂,同时也要很精细,不能有一点差错。主动转向的角度比被动转向角度大了很多,一般在±5度,高端的车型可以做到±10度。

后轮转动的方向也不是固定的,当车速在60km/h以上时,后轮与前轮转向方向相同,也就是说前轮往左转,后轮就往左转,这样可以提升高速过弯的稳定性,防止转向不足而甩尾。在60km/h以下时则与前轮的转向方向相反,也就是前轮向左转,后轮却向右转,这样能增加车辆的灵活性,可以大大减小转弯半径。

后轮虽然能转向,但不会像前轮一样那么大的幅度,否则车辆可能会失控。一个较小幅度的转向,就可以大大提高车辆的灵活性和稳定性了。不过现在的后轮转向需要较高的技术,同时还要避免吃胎、偏磨以及悬架耐久度和稳定性的技术要求。由于技术方面的问题以及实用性方面的考虑,后轮转向并不会被大面积普及,只有价格较高的大型车辆才会有配备或者选装。对于普通的家用车来说,没有极高的性能要求,正常驾驶车辆,没有必要增加后轮的转向。增加后维修成本也会大大提高,平时用到的情况也不多。

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