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[其他] 需要四轮转向吗?

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发表于 2015-10-28 17:39:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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需要四轮转向吗?

需要四轮转向吗?

        在全球众多的汽车公司中,对于四轮驱动系统应用情有独钟的奥迪公司现在也在考虑在车辆转向系统中进行四轮转向控制。在这个领域,其竞争对手还有宝马公司和雷诺公司。
        四轮转向在沉寂了多年之后突然又出现了:雷诺公司在其Laguna系列的GT变型车型中,宝马公司在其7系列轿车中都采用了四轮转向系统。这一系统通过4个具有转向能力的车轮给车辆的驾驶带来了更多的舒适性、行驶动态性能和安全性。宝马公司在其5系轿车中也采用了这一技术。
        优良的市场表现
        雷诺公司不仅在功率强大的车型中采用了四轮转向,而且在其Laguna系列所有的GT车型的标准配置中都采用了四轮转向,而对于其掀背型和多用途的Laguna车型也将四轮转向系统定为选配。这样一来,汽车售价虽然提高了,但是其性能也大大提高了。今年,销售到德国市场的雷诺Laguna轿车几乎1/3的都选定了四轮转向。在Laguna掀背轿车中,四轮转向占了52%,在多用途轿车中甚至高达63%,而在2010年,这种配置在意大利只有27%,西班牙为22%,德国为18%。
        2010年,宝马公司在全球四轮转向系统的销售情况也非常好。用户加价订购四轮转向的7系和5系GT轿车大约占28%。宝马7系列四轮转向轿车在德国销售情况非常好(占54%),四轮转向的5系列GT则在德国和中国的销售情况不错(35%和45%)。四轮转向轿车销售情况最好的是5系列的Touring,它占除中国地区以外的亚太区四轮转向轿车销量的百分比高达95%,但销售数量仅1800辆。
       

需要四轮转向吗?

需要四轮转向吗?

        图1 通过对驾驶方式准确的动态模拟雷诺公司可以随时追踪四轮转向的理想轨迹

        四轮转向优点多
        四轮转向系统的工作原理非常简单:无论是宝马公司还是雷诺公司,当车辆速度低于60km/h时,转向电动机控制的后轮有着与前轮转向不同的转向方向。这使得车辆在驻车时、在市内行驶或者在弯道行驶时更容易控制。当车速更高时,后轮的转向方向与前轮相同。这样,车辆就能够自动地、精确地按照驾驶员控制的方向行驶,例如在转换车道时,以及在弯道或者避让行驶时。
        由于车轮与地面接触的面积很小,因此在现代化车辆动态性能越来越高的情况下,后轮转向控制对提高车辆的驾驶稳定性有着积极的作用。变动的前后轮转向角比传统的前轮转向有着更多的优点。
        1.增加了驾驶的舒适性
        在四轮转向时,动态换向的横向加速度被车架的旋转补偿平衡。这对提高车辆的动态性能有着重要的意义,尤其是在大角度转弯时。
        2.更好的行使稳定性和动态性能
        据雷诺公司介绍,四轮转向控制有着更好的行驶稳定性和行驶动态性能。车辆高速行驶时,后轮与前轮相同方向的转向控制很好地补偿了弯道行驶时的横向加速度。雷诺公司优化得出的后轮转向角为2°。除了很好的车道保持性能之外,雷诺公司还认为有着更好的操作性能。因为借助于可以转向控制的后轮使得转向比可以直接落实到前轮上。
       

需要四轮转向吗?

需要四轮转向吗?

        图2 宝马公司复合式多连杆车轴的调节电机可以对后轮进行3°的调节

        3.四轮转向使得车辆在大幅度急转弯时有更好的控制性能
        根据得到的车辆参数,调节电气系统能够准确的识别紧急情况,例如突然加大的转向角。像雷诺公司的四轮转向车辆能够在这特殊紧急情况下对后轮进行高达3.5°的转向控制。此时,宝马7系最大值为3°,5系为2.5°。结合ESP电子稳定系统的帮助,可以稳定地保持这一转向角不变。另外,在选购了四轮转向之后也得到了主动式转向控制系统,保障了在前轮小转向角转向时有着更高的驾驶舒适性。雷诺公司甚至认为:后轮转向有着很高的安全保护潜力,甚至也可以在行驶的临界状态下让ESP系统滞后发挥作用以保持车辆运动型的驾驶状态。
        此外,四轮转向还可以在摩擦力不均衡的路面上制动时发挥稳定车辆的作用。此时,对后轮施加的转向制动使车辆能够更好地保持在车道内。四轮转向系统通过行驶动态调节系统的传感器采集车辆转向的信息。雷诺公司承诺:借助于后轮转向使得不均匀的转向甚至无需驾驶员介入就能够自动调节好。
        4.减小车辆转弯半径
        四轮转向也能够在减小回转半径方面发挥作用。宝马公司四轮转向轿车的最大回转直径为12.2m,而非四轮转向的车辆为12.9m;雷诺公司的为10.8m,原来为12m。这使得驾驶者在驻车和市内驾驶时都更加轻松自如。
        作为辅助效应,前轮的转向角也相应地减小了。因为可转向的后轮在转向时有助于减小回转半径。例如,没有四轮转向雷诺Lagura轿车前轮的最大转向角为16°。当采用四轮转向系统之后,在后轮转向角为3.5°的情况下,前轮只需13.5°的转向角就能实现相同的转向效果。
       

需要四轮转向吗?

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        图3 四轮转向的宝马轿车

        结语
        与原来的机械/液压式四轮转向系统相比较,宝马公司和雷诺公司都在新的四轮转向系统中采用了现代化的技术。今天,驱动后轮转向的是电动机。宝马公司是利用安装在后轴中部的电动机-驱动轴系统来控制后轮转向的。雷诺公司则是把电动机安装在复式拉杆轴中,利用拉杆来控制两个后轮。这些结构配置方式都能产生所要求的快速和准确性,保证了高要求的驾驶动态性能。
        对于四驱系统的行家奥迪公司而言,四轮转向系统同样也是其关注的目标。目前其依托自身实力,独自开发的四轮转向系统已经形成了模块化结构,不仅可以应用于四驱车辆,同样也可应用于前驱车辆。而且,奥迪公司甚至考虑研发有四轮转向系统的新型驾驶辅助系统,以求在未来的汽车行使系统中继续保持领先。
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