后轮转向,时来运转科普前轮底盘车轮后轴后驱副车架

想要一辆空间充裕的大车,却还幻想要有小车灵活的操控感。

车内空间巨大,每一位乘客都能翘起二郎腿,这是亮点。但驾驶时,需要格外注意庞大的车身,稍有不慎,剐蹭就成了家常便饭。

为了让车辆在拥挤的环境中游刃有余,部分大车搭载了后轮转向功能。顾名思义,后轮能像前轮一样,在转弯时提供一定角度。

一般在±5度以内,高端的车型可以做到±10度。

在低速行驶时,后轮转向方向与前轮相反,减小转弯半径;而在高速行驶时,后轮转向方向与前轮一致,提升高速变道稳定性。一般来说,高速与低速的区分点在60km/h。

但很多人不知道,后轮转向,其实和电动车一样,百年前就已经出现。

卷出来的配置

100年前,日本申请了全球第一个四轮主动转向专利。只不过当时的四轮转向系统,四个车轮都与方向盘进行连接,转向时,前后轮转角相反,并且前轮转角相比后轮更大,实现狭窄路况下更灵活的车身表现。

然而日本工程师很快发现,以当时的技术,主动式后轮转向存在耐久性方面的问题,吃胎、偏磨、悬架变形都是家常便饭。核心原因在于,受到制造技术的限制,控制后轮转向的丝杠与电机,在运作过程中不能达到很高的精度,于是90年代日系车企逐渐将其边缘化。

取而代之的,是被动式后轮转向。

在车身和悬挂的接触点之间,增加橡胶等柔性材料,车辆在转向时产生弹性形变,改变后轮转向角度。雪铁龙、丰田等一众大厂纷纷采用。该方案成本低廉、故障率低,提升驾驶灵活性的同时,也不会给自己增加太多麻烦,还能在同质化日益严重的配置上增加卖点,一举多得。

不过,被动式后轮转向的角度一般在±2-3度之间,开始感受不明显,而且也不够「聪明」,无法满足豪华品牌对灵活性的进一步需求。于是,后来主动式后轮转向重新回归视野。

再回到20年前,豪华品牌D级车越造越大,此时丝杠与电机的精度已经很高,几乎解决了之前轮胎偏磨的问题,所以主动式后轮转向重新复活,和空气悬架一样,在汽车圈成了“高科技装备”。

原理不复杂,后轴增加转向电机,推动转向拉杆,实现车轮的角度变化。

难的是,车辆在开发之初就要对这项配置做技术预留。而且,具有主动式后轮转向的车型,ESP等车身稳定系统的设定也有所不同。这导致在选配模式下,主动式后轮转向成本很高,普及度不够。

在近20年的发展历程中,主动式后轮转向,一直都是高端、昂贵的代名词。

谁想几年后,中国造车新势力开启内卷模式,让后轮转向这个「旧时王谢堂前燕」,加入寻常百姓车。

为了提升车辆运动性能,更为了彰显产品配置优势,主动式后轮转向被造车新势力们盯上,而且为了平摊成本,和空气悬架一样,大多全系标配。

小鹏X9有,贵20万的理想MEGA没有

自理想MEGA配置清单公布以来,没有主动式后轮转向,成了这款车争议点之一。

对比之下,尺寸近似,售价便宜20万的小鹏X9却有,这在注重配置的中国消费者眼里,显然“不科学”。

特别是,两款车的悬架,都是前双叉臂+后H臂多连杆。让理想失去了“结构特殊”的解释选项。

问题在哪里?

第一,电机设计。

两款车同为双电机四驱,小鹏X9是前驱为主(峰值功率235kW),后驱为辅(峰值功率135kW);理想MEGA则相反,后驱为主(峰值功率245kW),前驱为辅(峰值功率155kW)。

电机功率越大,尺寸越大,所占用的空间也越大。也就是说,小鹏X9为后轮转向模块留足了空间,而理想MEGA则没有。

并且,小鹏X9的后驱总成采用了同轴布置,而不是常见的平行轴布置,节约了近80mm的轴向空间。甚至电控部分没有放在电机上,而是放到了电机后,再一次节约近67mm的轴向空间。

第二,结构设计。

普通MPV都采用五连杆悬架,即便增加转向器,也是放在副车架后面。但小鹏X9采用H臂多连杆,还把转向器前置到副车架之前,轴向上再次节约71mm的空间。

第三,车身一体化压铸设计。

后轮增加随动转向功能,意味着相比固定式,需要更大的结构空间。小鹏X9的后纵梁,为了避让后轮转向,在细节上做了一个向上98度的结构设计,让出空间。

然而,这一改动影响了底盘力传导路径,因此,后纵梁和后轮包、地板的连接处,利用一体式压铸的灵活特点,添加了加强筋来补强增厚,解决了空间和性能的矛盾。

据小鹏内部人士透露,2021年小鹏X9立项时,小鹏汽车CEO何小鹏对这款车的要求是做一个好开的、家庭大七座车。而主动式后轮转向+第三排完全收纳的设计,则正好符合上述定义。

在解决后轮转向空间方面,小鹏可谓“百般打算”。

反观理想MEGA,则在设计理念上完全不同。

按照理想官方的解释,之所以不搭载后轮转向技术,是因为要确保第三排乘客的乘坐空间。因为在理想MEGA的设计框架下,如果强行加装后轮转向,会带来空间入侵,导致第三排乘客的体验变差,无法做到“一家出行,舒适7座”的车型开发目标。

而且,理想MEGA基于“豪华车都是后驱”的理念,将大电机安排在后轴,空间上并不充裕。

再加上来自供应商的集成化电机总成以及没有一体压铸的后车架,在空间利用效率上,显然离小鹏X9有点距离。

可以说,理想MEGA在产品规划阶段,就没考虑过要加装后轮转向系统。但5.3米大车的操控,对于普通消费者是一项挑战。

为了增加灵活性,理想MEGA使用了更大的前轮转向角,尽可能降低在狭窄空间下的操控难度。

总结一下,理想MEGA的方案属于“弃车保帅”+别处找补,而小鹏X9则是“既要又要”。

后轮转向,下一个空气悬架?

虽然此次理想MEGA没有搭载后轮转向,引发很大争议,但从技术普及的角度,是一件好事。

主动式后轮转向不但可以让车辆变得更灵活,在高速行驶时,也能让车辆变得更安全、稳定。笔者认为,它会像空气悬挂一样,从之前的高端车型专属,变成20万级新能源车标配。

不过,在大规模普及之前,后轮转向还要经历一些“磨难”。

据《出行百人会/AutocarMax》了解,一套主动式后轮转向系统的硬件采购成本在1万-2万元之间,是动力电池以外,电动汽车上最贵的零部件之一。

小鹏的工程师也曾透露,在X9的研发费用中,后轮转向技术是单项最贵的。

相比空气悬架等可以简单装载的零部件,主动式后轮转向系统在研发初期,就要投入较高的研发和实验费用,甚至要对悬架底盘进行重新设计。软件标定和功能测试,也要消耗大量人力物力。

不仅如此,目前主动式后轮转向的供应商以国际大厂为主,其中采埃孚、大陆、舍弗勒占据主要市场份额。

由于市场容量不大,国产供应商尚在成长之中,并没有可以与上述三巨头抗衡的实力。

而且,相比空气悬挂,主动式后轮转向还涉及到车辆底盘的空间排布与整体标定,甚至是调试、验证、测试等环节,服务要求很高。

所以,热度上升→搭载车型增加→市场容量扩大→国产供应商崛起,一条清晰的链路就完成了。不论理想MEGA,还是小鹏X9,都功不可没。

结语

一项新技术,不会没有缺点,主动式后轮转向也一样。

体验过高端车型的老司机们应该很清楚,这项技术会带来驾驶突兀感。而且,不同车型的调教,甚至是同款车型的不同调教,也会带来驾驶感受上的天差地别,这对厂家的底盘开发与调校能力是重大考验。

依照豪华车的经验,主动式后轮转向机构的稳定性不佳,通常在使用5-10年后出现故障,轻则失去转向功能,重则轮胎偏磨、行驶时跑偏。而维修起来,费用高昂,十分复杂。

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出行百人会 | AutocarMax

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3.后轮转向技术解析:高速更稳定,转弯更丝滑?这项技术在宝马7系、保时捷911、凯迪拉克CT6、奔驰S级(图片|配置|询价)等豪华车型上都有应用,而且大部分都是选配,奔驰S级的后轮转向还需要按年收费 汽车转弯特性 在汽车转弯时,一般会出现3种转向特性 第一种是转向不足,表现为车辆的实际转向角度比前轮的转动角度小,前轮会出现向外侧滑动的趋势 jvzquC41yy}/fxsiejkek7hqo1gsvrhng1=28B<738;29><6;2<9:
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8.百度有驾大型车辆转弯时前轮与后轮的轨迹相同吗 有驾用车百科关注2023-06-30 16:14 这个肯定是不能同轨迹的,这是由于车辆在转弯时的角度所决定的,两个前轮转弯时的角度也是不一样的,他们都有一个公共的原点,但是围绕这个圆的半径不一样,所以他根本不可能是,重合的。汽车四个轮子的轨迹半径是不一样的,这是由于地面的jvzquC41o0pqsnc0eun1€jpfc5:;9;640nuou
9.99%的人说不清汽车转弯时,后轮究竟发生什么事在谈及具体问题前,我们先来说说车辆的转弯行驶特性。 一个很常见的场景:你打方向,车子跟着你打方向的角度转过弯去,然后你回正方向,车子恢复直行。这似乎是非常简单的事情,大家也都知道转向是前轮的事情,和后轮没关系。但如果我们就这个简单得不能再简单的动作深入分析,很容易就能得出一个问题:转弯时的车子后轮,jvzquC41pg}t0‚nejg4dqv4jcq5xgwjcpm06>74:3751