四輪驅動很常見，你知道四輪轉向嗎？

文：小C

【引言】大家都說前輪轉向、後輪驅動是經典的運動車結構，那四輪轉向的車是什麼樣子呢？那四輪轉向豈不更好？

四輪轉向，顧名思義就是四個輪子都能轉彎。

我們通常開的汽車都是前輪負責左右轉動，拐彎時方向盤通過轉向機控制前輪轉動繼而帶著車身移動，如果後兩個輪子也能左右轉動一定角度，那就成了四輪轉向(four-wheel steering)。

一、什麼車需要四輪轉向？

汽車的體積和靈活性是一對矛盾體，最直觀的感受就是越大的汽車，轉彎抹角越「笨」，也就是轉向半徑越大。

所以通常軸距越短的車越容易改變行駛軌跡，不論是在郊外的羊腸小道、老城的小衚衕還是在賽道上。但是汽車是有功能屬性的，比如卡車要載貨、公交要拉人，家用車太小也會影響空間，而且軸距越短越不利於直線穩定性，這也是賽車不能軸距過短的原因。

為了解決實用性/直線穩定性和靈活性這個矛盾，工程師們想到了四輪轉向甚至多輪轉向這個方案。四輪轉向技術及解決了如下幾種尷尬：

▎體積巨大的卡車或公交車在狹窄的道路上靈活移動；

▎具備一定裝載能力的越野車在複雜路況的脫困能力；

▎提升運動型汽車的彎道操控性。

二、四輪轉向是怎樣做到的？

四輪轉向從最初誕生逐步發展到今天，主要分為被動式和主動式兩種。

被動式就是像雪鐵龍賽納、富康那樣後軸沒有轉向機的結構，這兩款車僅僅只是在後輪與懸掛、懸掛與車身之間布置了一些橡膠軟墊，由於橡膠存在一定彈性，所以在汽車轉彎時，在橫向力的作用下能發生一定程度的彈性形變，從而帶動車輪做一定角度的前束角變化，做出一個很小角度的轉向。

▲ 新一代奧迪Q7主動式後輪轉向系統

而我們今天深入討論的是結構更為複雜的主動式後輪轉向。狹義的主動式四輪轉向，是指後軸也像前軸那樣，有一個轉向機，通過轉向拉杆控制後輪的左右轉動。當然，後輪的轉動角度不像前輪那麼大，一般是5度之內，如果太大了車子會靈活到失控......

▲ 你能腦補開著這款車上高速么...

大多數車型都採取這樣的策略：車輛速度較低時，後輪和前輪轉向相反，這樣車子會繞著一個近似的彎內的圓心轉過去，轉彎半徑一般縮小20-30%；而當車速較高時，後輪和前輪轉動方向相同，這時車輛在彎中會有一點點「橫向滑移」的特性，高速轉向更穩定。

當然，也有其他腦洞大開的方式，比如上圖這輛2005年推出的Jeep Hurricane概念車，除了前後輪同向轉動的「橫行」模式，還能四個輪子轉動呈一個圓，從而實現原地掉頭！不過畢竟只是概念，沒有量產。

三、四輪轉向技術在歐洲的萌芽

四輪轉向的歷史可以追溯上世紀初，德國殖民辦公室向戴姆勒公司訂購了一種在非洲通過能力強且機動性強的汽車。 1907年， 戈特利布·戴姆勒的兒子工程師保羅·戴姆勒設計了一輛這輛全輪驅動四輪轉向的汽車，叫Dernburg Wagen。

▲ Dernburg Wage

Dernburg Wagen車長約4.9米,高達2.7米，輪距僅為1.42米，而軸距長達為4米，全重3.6噸，包括所殖民辦公室特殊要求的裝備，這樣的體重對車輛的動力性提出了較高要求。儘管其只採用了四缸自然發動機，但由於6.8升的排量和工程師們對發動機的改進和優化，使得發動機在800轉時能夠獲得約26kw的可觀動力輸出（這在當時是很不錯的動力，許多熟知的汽車品牌那年還沒誕生呢），保證了能夠以40公里的最大時速行駛。

如同二戰中美軍的吉普車同時由威利斯、福特和Bantam公司一同生產，德國二戰中不少黨衛軍使用的KFZ-B20/賓士G5/寶馬325指的都是一輛高機動性越野車，四輪驅動、四輪轉向，且前中後三把差速鎖和乾式油底殼，性能十分強悍。不過這輛車的後輪和前輪轉向角度相同，因此其後輪轉向系統是可斷開設計，在接通後輪轉向時，由於車輛圍繞一個同心圓旋轉，轉彎半徑異常小，不過也因此容易導致翻車事故。

四、日本廠商讓四輪轉向大放異彩

四輪轉向技術在乘用車領域大放異彩的時間是90年代，以日本廠商的運動型車居多。

1987年，本田推出第三代Prelude，這是基於雅閣平台的一款雙門運動轎車，競爭對手是豐田賽利卡、日產Silvia等運動車型。其裝配了B20A系列2.0升四缸發動機和四速自動/五速手動變速箱，並採用了一套機械式四輪轉向裝置，方向盤通過長長的拉杆直接控制後橋的轉向機。1992-2001年的四、五代Prelude車型把機械式四驅系統換裝了電控四輪轉向。

1989年誕生的馬自達MX-6的GT和GE版本上也使用了電控的四輪轉向系統，其中GT版本還銷售到美國。一直到1998年第二代MX-6退出市場，電動四輪轉向都沒有被馬自達拋棄，馬自達稱其顯著提升了MX-6這輛前驅雙門運動轎車在刁鑽彎角中的轉向能力。

三菱GTO於1990年開始使用這項技術。不同於前述兩款前驅雙門四座運動轎車，三菱GTO是地地道道的雙門雙座跑車，是三菱與克萊斯勒公司合作的產物，和道奇Stealth是雙生車型。3.0V6發動機、四輪驅動、四輪轉向帶來的運動性讓其大受改裝愛好者歡迎。

1992年，馬自達在其旗艦轎車929上開始使用四輪轉向系統。馬自達929是馬自達最輝煌時期推出的旗艦轎車，超過4.9的車長、前置後驅、無框車門這些比較高級的配置暗示了這是一款對標豐田皇冠、日產公爵的高級轎車。

五、新世紀後，歐美廠商四輪轉向的運用

新世紀以後，歐美部分廠商也嘗試這項技術。通用推出了名叫Quadrasteer的全輪驅動技術，用在2002-2005年的雪佛蘭西爾維拉多、GMC Sierra皮卡、和全尺寸SUV雪佛蘭Suburan和GMC育空XL上，之後通用則停用了這一技術。

2008年代的雷諾拉古娜GT上也有後輪轉向。雷諾拉古娜GT有點類似於當下的君威GS，也是運動型中型車。其2.0升渦輪增壓汽油機最大功率150kW，最大扭矩300Nm，可以在7.8秒完成0-100km/h加速，極速232km/h。四輪轉向系統供了快速的動態響應性，也讓轉彎半徑比自家的小型車Clio還小，僅為10.08米。

2008年推出的第五代寶馬7系（F01/02）上也部分配置了四輪轉向系統。寶馬設計總監此時由激進的班戈換成了霍伊頓克，7系也向著穩重舒適發展，長軸版的7系軸距已經超過3.2米。為了保證寶馬家族的「運動美譽」也為了標榜技術，寶馬給7系裝上了四輪轉向。同時5系、6系轎車也可以選裝帶有四輪轉向系統的運動包。

如果你覺得小C前面列舉的那些車運動的還不夠純粹，那這輛帶有四輪轉向的車出現後，你的看法也許就不一樣了。2013年，保時捷991世代的911GT3帶著這項技術高調出場。911GT3可不僅僅是輛超跑，動力不追求極致，但是骨子裡就是一輛披著民用車外皮的賽車，僅僅475馬力的它在紐北環跑出了7分25秒的驚人成績。GT3之後，911 Turbo系列也開始用上了四輪轉向技術，也許以後會繼續下探到普通911版本上。保時捷這家跑車名門對該技術的青睞似乎又讓人們重拾四輪轉向的優勢。

剛剛推出不久的奧迪新Q7也配備了四輪轉向系統。奧迪在國內官車身份認同度越來越低時給自己了新的方向——運動，S、RS車系不斷引進國內就是最好的證明。不過仔細體會奧迪的運動范兒，和寶馬比更偏技術和時尚，有點像健身教練和職業運動員的區別。奧迪在這代Q7更是將運動進行到底，車身減重300公斤，2.0 T發動機的車型，從靜止加速至100公里/小時僅需7.1秒。四輪轉向系統的加入不但確實提高了運動性，科技感上也增色不少。

六、四輪轉向為啥沒有「全民參與」？

先說說這項技術自身的缺點。顯然，要想實現四輪轉向，我們就不得不在後軸上增加一整套轉向機、轉向拉杆，從前還需要有一根轉向桿從方向盤傳遞到後軸，既占空間又增加重量。現在雖然方向盤的轉角能通過電信號傳遞給後軸轉向機，但是需要諸多感測器監控車輛狀態。無論哪種方式都會增加車輛的複雜性，發生故障的概率也就更大。

另一方面，一時瑜亮的ESP、TC等電子系統以及能實現左右輪動力分配的四驅系統，都在一定程度上替代了後輪轉向的功能，通過將動力分配給外側車輪或對內側車輪進行一定程度的制動，都能主動給車輛帶來一定的偏航角度，既能實現輔助過彎的功能又能降低重量和複雜性。

比如我們熟知的雷克薩斯LX570，在越野模式下，通過電子系統巧妙地對轉彎內側後輪施加制動，這樣轉向半徑就大大縮短，碩大的身軀在山間小路轉不過來的問題就迎刃而解了，還省去了一套轉向機構的重量和空間。

因此，四輪轉向在汽車技術舞台上始終有一席之地，卻並沒紅得發紫。

車聚小結：

說到底，每一項技術都有兩面性，除了技術本身的優勢，還要考慮增加的重量、空間、故障率和成本，所以我們評價四輪轉向的好壞也要具體分析每款車型上的得與失。

同時，每一項技術也都有其時代特徵，主動轉向通過後橋轉向機構讓車輛更靈活，新世紀後牽引力控制系統等又產生了新的主動轉向解決方案。如果我們放眼未來，電動汽車的時代，輪轂電機的出現或許會帶來更誇張的轉向技術。

畫面太美，車聚君願大家一起想像。

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