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为弯道而生的后轮转向,法拉利给直线用,结果更快更省油

2022年11月29日 17:01:01
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来源:路咖汽车

作为全球知名的超跑品牌,法拉利在推出首款SUV(虽然他们自己不愿意这么称呼分类)Purosangue之后,也背上了各种“跑偏”的质疑。虽然新车的推出毫无意外地受到了全球超豪华车消费者想追捧。但除了在颜值上让其依旧是一台典型的法拉利之外,在技术上法拉利也尽可能让新晋车型更像是一台跑车。比如Purosangue身上就配备了法拉利的虚拟短轴系统(一种后轮转向技术)。而在此之上,法拉利近期再次申请了一项新专利,核心意图在基于现有硬件的基础上,提供后轮单独控制能力。

后轮转向,解决高、低速弯道问题

后轮转向技术目前来说也不算是新鲜玩意儿了,就如同很多汽车技术的发展路线一样,后轮转向也是从机械形式衍化为现在的电气化形式。早期的机械式后轮转向,即在后悬架中增加软性材质(一般就是橡胶材料),通过在转弯时产生的侧倾挤压,实现软性材质的形变,从而带动后轮发生一定角度的变化。从描述就可以发现,这种变化首先是被动式的,需要达到一定的侧倾才能被激发,另外就是它的控制并不够精确。

在技术进步之后,实质就是电气化的成本控制与稳定性提升之后,主动意义上的后轮转向技术也步入了普通消费市场。通过电机控制转向杆的左右移动,实现“真正意义”上的后轮转向功能。这项技术在奔驰宝马等旗舰级车型上已经有所应用,也就是此前奔驰EQS身上闹得沸沸扬扬的选装功能。

无论是通过何种形式实现,后轮主动转向技术都是为了解决车辆在弯道中遇到的问题而生的,法拉利的虚拟短轴系统也是如此。在大部分场景中,后轮转向技术需要克服的就是转向不足问题。比如在狭小条件下,车辆的转向、掉头等等。这也是为何尺寸较大的车型应用较多的原因,当然更重要的应该是它们的客户才负担得起这笔支出。另外,后轮转向技术还可以应对转向过度的场景,同时辅助车辆在弯道中的表现,使其可以实现更快的过弯速度。

这次法拉利解决的问题是直线

回到法拉利这边,既然这次新技术专利是基于后轮转向技术而来,那么它还能在弯道上做什么文章呢?虽然作为一家超跑车企,法拉利在弯道中的表现确实是精髓之一,但是这次的新技术专利确实跟弯道没啥太大关系了,它要解决的核心反而在于直线。

根据法拉利的描述,目前的后轮转向技术基本都是串联运行,即两个车轮的动作基本会保持平行进行。但众所周知,越是独立运行的技术,越能做到精确。事实上,硬件层面本身就给法拉利的脑洞留下了口子。因为目前大部分的后轮转向技术,其实两个车轮都拥有单独的控制器。只不过在系统的设计下,它们仍然保持同步效果输出罢了。

通过这个硬件“窗口”,法拉利开始魔改计算机算法,让这套硬件除了在弯道上有所表现之外,在直线中也不打算让它休息。具体办法则是通过直线中向后轮施加转向力,实现车轮完全垂直于地面。这又涉及到另一个“热知识”,因为有很多车友已经知道,其实汽车的轮子并非是完全垂直于地面安装。

早期比较流行的是“内八字”设计,因为汽车早期涉及较多的场景是载人载物,空载状态与使用状态的载重情况差距较大。于是“内八字”这种可以很好抵消负载,实现载重后尽量使轮胎垂直于地面的设计,就更为常见。

而目前流行的则是“外八字”设计,道理也很简单,当汽车普及之后,日常的乘用环境并不需要以前那种载重能力。相反,消费者对于驾乘体验的追求更高,“外八字”可以在弯道中一侧轮胎受到挤压时,获取更大的抓地力,使得转向更为灵敏、平稳。

说到这里大家也就明白,其实车轮垂直于地面,能够获得更好的驾乘体验。但由于车辆的使用和行驶状态不可能是固定的,所以不同倾向的汽车产品,在倾角上都会做不同的设计。比如说有些性能取向的改装车,会采用非常夸张的“内八字”倾角等等。

但对于法拉利这种级别的车型而言,超大的输出马力给予轮胎的压力是普通民用车或改装车无法承受的。如果采用大倾角,那么直线行驶时,车轮与地面接触面积小,可能导致抓地力不够,并且因为轮胎偏磨大大降低使用寿命。于是法拉利这次便在后轮转向系统上做起了文章,在不额外增加硬件的情况下,实现直线状态下减少轮胎磨损的效果,并有效增强抓地力,实现直线加速上的突破。同时,轮胎更精确的垂直运转也能略微提升燃油效率,虽然可能效果不明显,但对于日趋严苛的排放法规来说,任何一点都值得高兴。

回过头来看,其实法拉利这套系统的逻辑与后轮转向的诞生是一样的。最初遇到问题,都是采用机械形式解决,比如人为根据预估的使用场景和工况,调整车轮安装的倾角,实现理论上更好的效果。但在电气化技术发展水平逐步提升之后,更精确的电子系统无疑是实现不同环境下最优解的好帮手。

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