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

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前輪轉向

汽車中最常見的轉向就是前輪轉向,根據(jù)驅動方式的不同又有:后輪驅動前輪轉向和前輪驅動前輪轉向兩種,其中后輪驅動前輪轉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動兼轉向的配置方式,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。

對于前驅車來說,由于前驅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重,一旦這種力量達到輪胎抓地的極限,就會出現(xiàn)轉向不足,但另一方面前驅車成本相較更低,其次由于驅動輪承受著發(fā)動機的重量,可以增加驅動輪的附著力,這對于在濕滑路面上行駛的汽車將會有很大的幫助。

對于后輪驅動的汽車來說,分工上就相對“公平”,后輪負責驅動,前輪來導向。這個驅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,當急加速后輪會出現(xiàn)驅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,這就形成了轉向過度。而且后輪驅動成本比較高,但中高級的轎車基本大都采用后輪驅動。

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

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

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

此外在低速有限空間進行轉彎時,轉彎的角度也會非常受限。若后輪能在轉彎時也能偏轉一定角度可抵消這樣的側偏,保證了高速轉彎時車輛的穩(wěn)定性,避免側滑、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,使用四輪驅動四輪轉向可以提高機動性、轉向的響應速度。

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四輪轉向系統(tǒng)

奧迪的動態(tài)四輪轉向系統(tǒng)構成如下,這套系統(tǒng)由electronic suspension platform (ESP)進行控制:

所謂的動態(tài)指轉向比(方向盤轉動角度與車輪相應轉動的角度之比)與駕駛狀況進行最佳匹配,可在9．5到17的范圍內調整,其主要有兩種工作模式:

低速轉向模式:

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

高速轉向模式:

在較高的速度下(通常超過30～40 mph),后輪的旋轉方向與前輪相同。這被稱為“同相轉向”,因為所有四個車輪同時朝相同方向轉動。在高速情況下進行全輪轉向的優(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。當車輛高速轉彎且所有四個車輪都在轉彎時,兩個軸都與前軸相反,而分擔了施加到車輛上的力。

本田謳歌的全輪轉向 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,此時兩側的后輪則向內旋轉,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。

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總結

總體來說,四輪驅動系統(tǒng)具有如下幾點優(yōu)勢:

較小的轉彎半徑:車輛在停車掉頭時可以轉的更靈活。

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

更好的轉向響應:具有四輪轉向的車輛在駕駛員轉動車輪時會感覺更加靈敏。

更快的換道:當四個車輪都向同一方向旋轉時,車輛將更快地換道。

安全性更高:穩(wěn)定的汽車更安全。四輪轉向可以減少車輛的側傾,這可能意味著失去控制是否進入彎道與發(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,因此要付出相應的成本。維護困難 :由于四輪轉向系統(tǒng)具有更復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向系統(tǒng)。由于四輪轉向系統(tǒng)較為復雜,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:

1、VW、Audi技術材料