智能改变生活,汽车底盘的人性化技术揭秘

互联网的出现,极大地加快了人们生活的节奏。即便是作为传统产业的汽车,受其影响亦为深远。如今的汽车改装产品,似乎也必须够智能、够新鲜、够酷,才能拿得出手一样。那么对于卡妙思2014年的新作品,是否够智能、够新鲜、够酷呢?这是接下来我们需要去发现的。

一、什么是智能底盘技术?

说到汽车底盘,我们往往听过什么拖拽臂、麦弗逊、多连杆等等诸如此类,但这些名字背后的意义,可能对我们普通消费者来讲,并不在意。20世纪90年代,其实是汽车性能发展的黄金时期;当时的汽车厂商均已推出高性能的汽车技术作为主要卖点。在当时,比较流行的底盘技术,就包括了四轮转向和后轮随动转向技术。大家都听过四轮驱动,但对于四轮转向,或许还是比较陌生的。

1. 四轮转向

四轮转向(4WS,4 Wheel Steering),顾名思义,除了传统的以前轮为转向轮,后两轮也是转向轮。在20世纪80年代中期开始发展,其主要目的是提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操作稳定性,改善在低速下的操纵轻便性,以及减小在停车场时的转弯半径。四轮转向主要有两种方式:当后轮转向与前轮转向方向相同时称为同向位转向;当后轮转向与前轮转向方向相反时称为逆向位转向。


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(图)NISSAN S13 后悬挂


上图是日产的跑车Silva S13 的后悬挂拆解图,图中最需要大家关注的是后轮也配备了方向机。这就意味着这台车前轮和后轮均有方向机。这是当时日系性能车的底盘技术代表之作。一台车有两个方向机,既说明这是一台四轮转向的车,同时也意味着制造成本的高昂。也因此,后续车型该技术被遗弃了。

2. 后轮转向

后轮转向是四轮转向技术的延伸,与四轮转向相比,其突出的经济性,使其成为了主流。后轮转向又被分为主动转向与被动转向两类。首先,我们来看主动后轮转向。

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(图) PTV


保时捷的 PTV 技术是主动式后轮转向的代表。虽然这个技术最早是被迈凯伦用于F1赛车,但量产车中,还是保时捷使用的比较广泛。PTV 它能够为后轮提供可变扭矩分配,以提高车辆动态性能和稳定性。当车辆以运动风格入弯时,系统将适度制动内侧后轮,随之沿转弯方向在车辆垂直轴上产生附加旋转脉冲 (横摆力矩)。这将使车辆过弯更加直接并且更具有运动感。在中低车速下,PTV 升级版可以显著提高灵活性和转向精确性。无论是在湿滑道路上还是在雪地等附着力变化的道路上,后差速锁都能在车辆高速行驶或加速出弯时确保更高的行驶稳定性和牵引力。这使得车辆在以任何车速过弯时都具备超凡的稳定性、最佳的牵引力和出色的转弯动态性能,以及精确的转向和稳定的负载转移特性。


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(图)后轮随动转向示意图



后轮随动转向技术的历史


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(图)宝马 E90 的悬挂摆臂,橡胶衬套


后轮随动转向技术并非像四轮转向技术一样,在后轮布置了一套完整的转向机构,而仅仅是在后轮与悬挂,悬挂与车身之间布置了一些橡胶软垫,通过橡胶使悬挂和车身实现柔性连接,由于橡胶存在一定弹性,所以在汽车转弯时,后悬挂连接点的橡胶软垫在横向力的作用下能发生一定程度的弹性形变,从而带动车轮做一定角度的变化。这个转向角度取决于橡胶软垫的软硬度。橡胶垫越软,后轮可变转向角度越大,但悬挂刚度降低稳定性差,橡胶软垫越硬,后轮转向角度越小,但悬挂刚度大,稳定性高。因此在设计时需要权衡其优缺点,根据汽车的实际用途的侧重点做调校,一般来说,后轮的转向角度都在3度以下。

后轮随动转向技术的发展


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(图)卡妙思金属摆臂

从后轮随动技术的原理,我们得知该技术的瓶颈在于橡胶衬套的形变幅度,决定了能够提供的最大后轮转向角度。那么,有没有方法可以改进呢?答案当然是有的,时代在进步嘛。我们可以看到卡妙思的摆臂采用的并非传统的橡胶衬套,而是金属的鱼眼衬套。金属衬套的应用,使得后轮随动技术得到了升华。金属衬套同时具备超大的活动范围和超高的刚性,这正是后轮随动技术所需要的全部特征。将后轮随动技术发挥到了极致,使得卡妙思可以不借助电子系统,亦能实现智能化的底盘。

二、什么是新鲜?什么是酷?

卡妙思的摆臂到底给我们带来了什么?首先,我们提出几个字眼:转向不足、转向过度、循迹性、敏捷操控等等。这些词汇大家可能耳熟能详,那么卡妙思与他们有什么关系呢?


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(图)1 所示为转向不足;2 所示为转向过度


对于转向不足,我们通常会觉得沉闷;而转向过度,带给我们的是恐惧。也因此我们总是希望车子具有随心所欲的循迹性,可以肆无忌惮的“蹂躏”,却永远不会过火。那么敏捷操控呢?这个是我们都喜欢的,因为它带给我们的是无尽的愉悦。卡妙思正是通过增强了底盘的循迹性,实现敏捷操控,从而带给我们全新的驾驶之悦。


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(图)当开车成为一种“辛苦”,我们应该懂得拒绝。(温馨提示:安全驾驶,请勿模仿)

据统计,购买新车给我们带来的兴奋感,通常不会超过3个月。当爱车逐渐沦为“交通工具”时,终结乏味的驾驶生涯,是卡妙思的“使命”。卡妙思带来的后轮转向技术,可以使爱车焕然新生一般;干脆、轻描淡写的过弯感受,可以让我们寻回逝去的“驾驶欲望”。新鲜有时候就是迎接改变。


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当后轮随着前轮开始转动,当车子从过弯的抗拒到乐于入弯,当过弯变得平稳却富有乐趣.......当你开始期待下一个弯道时,难道还不够酷吗?


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