聽過全輪驅(qū)動,但很少提及全輪轉(zhuǎn)向,全輪轉(zhuǎn)向是指方向盤向任一方向轉(zhuǎn)動時可以同時使四個車輪轉(zhuǎn)動,我們先通過下面這個視頻了解下All Wheel Steering-AWS:

01

前輪轉(zhuǎn)向

汽車中最常見的轉(zhuǎn)向就是前輪轉(zhuǎn)向,根據(jù)驅(qū)動方式的不同又有:后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向和前輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向兩種,其中后輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向主要是一些載重車輛,例如貨車就是使用這一配置方式,來自發(fā)動機的動力通過傳動軸經(jīng)差速器將不同的扭矩分配給左右兩輪,這種配置方式,一方面由于零部件增加造成成本增加,另一方面也會壓縮車內(nèi)空間和后備箱空間,使乘坐舒適性和實用性明顯降低。對于轎車這種底盤較低的車輛來說會使后排車廂底部有隆起,影響后排乘客的乘坐舒適性,所以很多轎車品牌都采用前輪驅(qū)動兼轉(zhuǎn)向的配置方式,既降低了成本又具有節(jié)省車輛空間,提升乘坐舒適性等優(yōu)點。

對于前驅(qū)車來說,由于前驅(qū)車的重心靠前后輪又沒有動力,在過彎時車頭較重,受離心力的影響更嚴(yán)重,一旦這種力量達(dá)到輪胎抓地的極限,就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足,但另一方面前驅(qū)車成本相較更低,其次由于驅(qū)動輪承受著發(fā)動機的重量,可以增加驅(qū)動輪的附著力,這對于在濕滑路面上行駛的汽車將會有很大的幫助。

對于后輪驅(qū)動的汽車來說,分工上就相對“公平”,后輪負(fù)責(zé)驅(qū)動,前輪來導(dǎo)向。這個驅(qū)動的形式在爬坡時會更好,因抓地力更強(例如在爬坡時車輛傾斜,根據(jù)受力分析大部分重量都分在后輪上從而增加了附著力),但在路面附著力偏低的時候,當(dāng)急加速后輪會出現(xiàn)驅(qū)動打滑使后輪的抓地力會迅速下降,從而后輪沒有足夠的橫向抓地力來使車尾保持預(yù)定軌跡行駛,車的尾部沿著圓弧的外切線發(fā)生滑移,這就形成了轉(zhuǎn)向過度。而且后輪驅(qū)動成本比較高,但中高級的轎車基本大都采用后輪驅(qū)動。

汽車漂移其實就是利用了“轉(zhuǎn)向過度”這一特性來完成的。由于后輪驅(qū)動的汽車更容易轉(zhuǎn)向過度,所以,后輪驅(qū)動的汽車更容易實現(xiàn)漂移。很多性能車都采用后驅(qū)就是這個原因。

但當(dāng)車輛以較高速度切彎時,出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向不足和轉(zhuǎn)向過度情況,ESP的車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)VDC會進(jìn)行干預(yù)糾正,避免失控打滑或傾倒,例如,彎道中轉(zhuǎn)向不足時通過對內(nèi)側(cè)后輪施加制動力進(jìn)行修正,而彎道中轉(zhuǎn)向過度則通過對外側(cè)前輪施加制動力進(jìn)行修正。

這也是為什么玩漂移要關(guān)閉ESP的原因。但不管怎樣,對于前輪轉(zhuǎn)向車輛,在急轉(zhuǎn)彎時,車輛都會出現(xiàn)不同程度的側(cè)傾。

此外在低速有限空間進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)彎的角度也會非常受限。若后輪能在轉(zhuǎn)彎時也能偏轉(zhuǎn)一定角度可抵消這樣的側(cè)偏,保證了高速轉(zhuǎn)彎時車輛的穩(wěn)定性,避免側(cè)滑、推頭等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

同時在一些空間狹小,運動環(huán)境較差的環(huán)境中,使用四輪驅(qū)動四輪轉(zhuǎn)向可以提高機動性、轉(zhuǎn)向的響應(yīng)速度。

02

四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

奧迪的動態(tài)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成如下,這套系統(tǒng)由electronic suspension platform (ESP)進(jìn)行控制:

所謂的動態(tài)指轉(zhuǎn)向比(方向盤轉(zhuǎn)動角度與車輪相應(yīng)轉(zhuǎn)動的角度之比)與駕駛狀況進(jìn)行最佳匹配,可在9．5到17的范圍內(nèi)調(diào)整,其主要有兩種工作模式:

低速轉(zhuǎn)向模式:

例如奧迪,兩個后輪在低速轉(zhuǎn)彎時會朝與前輪相反的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)后輪沿轉(zhuǎn)向方向逆時針旋轉(zhuǎn)時,它可以加快轉(zhuǎn)向速度,并將整個轉(zhuǎn)向半徑減少約一米。這被稱為“反相”轉(zhuǎn)向,因為后輪沿與前輪相反的方向旋轉(zhuǎn),可提供較小的轉(zhuǎn)彎半徑和在狹小空間內(nèi)更好的靈活性。

高速轉(zhuǎn)向模式:

在較高的速度下(通常超過30～40 mph),后輪的旋轉(zhuǎn)方向與前輪相同。這被稱為“同相轉(zhuǎn)向”,因為所有四個車輪同時朝相同方向轉(zhuǎn)動。在高速情況下進(jìn)行全輪轉(zhuǎn)向的優(yōu)點是,車輛將更穩(wěn)定(例如在改變車道時),而在通過高速彎道時則更不會傾斜。當(dāng)車輛高速轉(zhuǎn)彎且所有四個車輪都在轉(zhuǎn)彎時,兩個軸都與前軸相反,而分擔(dān)了施加到車輛上的力。

本田謳歌的全輪轉(zhuǎn)向 P-AWS系統(tǒng),還有一種模式就是:高速行駛狀態(tài)的剎車情況,此時兩側(cè)的后輪則向內(nèi)旋轉(zhuǎn),使前束增加,能增強車輛的高速行駛制動時車身的穩(wěn)定性。

03

總結(jié)

總體來說,四輪驅(qū)動系統(tǒng)具有如下幾點優(yōu)勢:

較小的轉(zhuǎn)彎半徑:車輛在停車掉頭時可以轉(zhuǎn)的更靈活。

更高的穩(wěn)定性:四輪轉(zhuǎn)向使車輛更易于控制,因此可以在更高的速度下進(jìn)行更多的控制。

更好的轉(zhuǎn)向響應(yīng):具有四輪轉(zhuǎn)向的車輛在駕駛員轉(zhuǎn)動車輪時會感覺更加靈敏。

更快的換道:當(dāng)四個車輪都向同一方向旋轉(zhuǎn)時,車輛將更快地?fù)Q道。

安全性更高:穩(wěn)定的汽車更安全。四輪轉(zhuǎn)向可以減少車輛的側(cè)傾,這可能意味著失去控制是否進(jìn)入彎道與發(fā)生事故之間的區(qū)別。

但有利就有弊,任何東西都有其兩面性,該系統(tǒng)主要有兩個弊端:

成本和價格高:盡管四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)既安全又好用,但目前主要用于一些高端車型,與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,它們需要更多的組件和匹配工作,因此要付出相應(yīng)的成本。維護(hù)困難 :由于四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有更復(fù)雜的機械和電氣組件,因此,如果其中一個發(fā)生故障,則可能會損害整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)較為復(fù)雜,因此維修時間也較長,同時用戶還要考慮這部分的費用支出。

參考文獻(xiàn):

1、VW、Audi技術(shù)材料