所谓随动式,即依靠车身的角度改变而随之转动一定角度,无需额外的驱动机构,属于被动转向。随动转向的典型应用案例有大名鼎鼎的雪铁龙后轮随动转向技术。它仅靠悬挂上的一些橡胶软垫,在转弯时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。随动四轮转向结构简单、成本低,但相应的效果比较一般,只能起到高速工况下提升车辆稳定性的作用,无法在低速下减少转弯半径,因此仅用于一些经济型车。主动式四轮转向在结构上远比随动式复杂,在后轴、后轮上布置了专门的转向机构,通过电动、液压等手段,在需要转向时主动驱动后轮转动特定角度,无论高速低速均能发挥作用。智己L7以及奔驰S级、宝马7系、保时捷Panamera/Cayenne等顶级豪车上所装备的四轮转向系统属于主动式四轮转向。
在了解四轮转向工作原理之前,我们先要明白车辆转弯时,会发生哪些状态上的变化。
空间上的位移变化,即车辆中心位置变了;角度上的变化,即车头朝向变了;在车辆转弯过程中,以上两种变化其实是同步发生的,不过在不同的速度工况下,我们对于位移、转角两种变化的要求是不同的。低速工况下,车辆失控的风险很小,我们希望能够获得更好的灵活性,在空间位移尽量小弟前提下,完成更大的转向角;高速工况下,我们希望车辆变道时更加稳健,在完成空间位移的同时,车头转向角度尽量的小,即变道时横摆角速度尽量小;以上两种矛盾需求,对于搭载普通前轮转向的汽车来说,是不可能完成的任务。
但主动式四轮转向系统,可以通过调整后轮角度,来解决车辆在两种不同工况下的不同需求:
低速工况下,将后轮向前轮相反的方向转动一定角度,在不改变前轮转角的同时,获得更大的车身转向角,可以实现更低的转弯半径。这一点对于车身尺寸较长的大型轿车尤其有利。对于智己L7来说,可以将后轮最大转动12°,最小转弯半径低至5.4m,以5.1m的车长、3100mm的轴距获得与紧凑级轿车相当的转弯半径。