汽车为何不设计成旋转方式来转弯,那样转弯更加灵活?

汽车前轮转向似乎形成了人们对汽车的固有印象之一,广为传播的雪铁龙后轮随动转向专利技术其实也不是什么黑科技,早在此之前,车辆已经能实现多轮同时转向,只不过是应用在越野车上,早期结构复杂、笨重。雪铁龙的专利方案更简单,开创了在乘用车上使用后轮转向技术的先河。后轮转向的好处多多,不仅提高了转向时的地面附着性能,减少侧倾,转向半径减少、车辆更加灵活。


法系的专利方案简单说就是用橡胶垫把车身和后桥连接起来,前轮转向时,车身沿着车轮中心线开始偏移,在离心力作用力下,车身和后桥之间由于存在可变形的橡胶垫的作用而出现相对位移,后桥就会在车身带动下逐渐转向直到前后轮中心线再次重合。因此这个技术被称为“随动转向”。这个技术增大了汽车原始性能中的转向不足特性,改善了汽车的行驶稳定性和转向操纵性能。



这样简单也能有专利?车辆的运动状态是非常复杂的,随便增加一块橡胶垫要改变悬架的运动状态,加在什么位置?加什么尺寸的?用什么材料?这些都是细节啊!




法系PSA集团内除了雪铁龙,标致品牌也使用了该项技术,原理相同,细节略有差别,由于车辆绝大部分时刻的前后轮中心线都是略有偏差的,因此这个简单的橡胶垫可以做到随时进行无极调整。而宝马购买了雪铁龙的专利后并没有在这个基础上继续拓展,反而使用了一套更加复杂的机电机构实现(在此基础上发展主动后轮转向),相比雪铁龙设计的这个简单“后轮前束”结构,简单问题复杂化了,更加反衬出雪铁龙这个专利的高明。


现在后轮转向已经白菜化了(只是国内还内有完全掌握),不仅BBA在内燃机车型上实现,进入电驱时代后,随着前后轴电机的大量使用,后轴转向更容易实现。现在已经可以做到左右偏转各10°的水平,不仅可以大幅度缩小转弯半径,同时使车辆更加灵活,在相对狭小的空间内仍可以具备行动能力。




在空间紧凑的主流乘用车底盘上布置两套能转向的装置是种浪费,除非是在有特殊需求的行业和通途,否则综合成本得不偿失。随着技术的进步,在轮毂电机普及后,四轮大角度转向将更加容易实现。