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方向盘下的玄机(二)详解可变转向系统

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● 可变转向比(齿比)转向系统-主动转向系统

代表车型:宝马5系(全景看车)(E60、F10)、雷克萨斯LS460L、奥迪Q5奥迪A6L(C7)、
  奔驰新E级、奔驰S级

  前面提到的几种“可变”转向,能够改变的仅仅是助力力度,说白了只是能够改变方向盘转动时的阻力而已,但是转向比(可简单理解为方向盘转动的角度与对应的车轮转动角度的比值)是不可变化的,我们接下来要说到的可变齿比(速比)的转向系统则要先进的多,不仅能够改变转向的助力力度,在不同情况下,方向盘转角对应的车轮转动角度也是可以变化的。

  不同厂家对这类系统的叫法可谓五花八门,比如宝马称之为AFS主动转向系统(Active Front Steering,这个缩写与我们熟悉的随动转向大灯缩写是相同的),奥迪将其称之为动态转向系统(Audi Dynamic Steering),雷克萨斯/丰田使用的则是可变齿比转向系统VGRS(Variable Gear Ratio Steering),本田的这类系统名称为VGR,与丰田命名类似;而奔驰的可变转向比系统则以“直接转向系统”(Direct-Steer)命名。虽然功能类似,但是他们使用的技术却是截然不同的。

不同厂商的可变转向比技术
奔驰直接转向系统(Direct-Steer)
宝马AFS主动前轮转向系统
(Active Front Steering)
奥迪动态转向系统
(Audi Dynamic Steering)
丰田/雷克萨斯VGRS
(Variable Gear Ratio Steering)
本田VGR
(Variable Gear Ratio)

  简单地说,可变齿比转向系统在技术层面上并不是一个水平的,目前主要有两种方式实现这种功能,一种方式是依靠特殊的齿条实现,原理简单,成本也相对较低,没有过高的技术含量,而另一种就比较复杂,是通过行星齿轮结构和电子系统实现的。由于目前并没有明确的分类,所以我们姑且将它们分为机械式和电控式吧。

--机械式可变转向比系统:奥秘在于齿条,原理简单

汽车之家

『奔驰的E级、S级都搭载了“直接转向系统”』

  奔驰的直接转向系统就是第一种方式的典型代表,名字叫“直接转向”,解决方案也确实“直接”。它主要是在“齿轮齿条机构”的“齿条”上做文章,通过特殊工艺加工出齿距间隙不相等的齿条,这样方向盘转向时,齿轮与齿距不相等的齿条啮合,转向比就会发生变化,中间位置的左右两边齿距较密,转动方向盘,齿条在这一范围内的位移相对较小,在小幅度转向时(例如变线、方向轻微调整时),车辆会显得沉稳,而齿条两侧远端的齿距较疏,在这个范围内,转动方向盘,齿条的相对位移会变大,所以在大幅度转向时(如泊车、掉头等),车轮会变得更加灵活。这种技术除了对齿条的加工工艺要求比较严格之外,并没有多少“高科技”在其中,缺点在于齿比变化范围有限,并且不能灵活变化,而它优势也很明显--完全的机械结构,可靠性较高,耐用性好,结构也非常简单。

  本田的VGR技术与奔驰的“直接转向技术”如出一辙,同样是在齿条的齿距变化上面做文章,依靠齿条上齿距的疏密设计来实现所谓的“可变转向比”。

--电控式:科技含量高,可主动改变齿比

  与上面的方式相比,宝马、丰田、奥迪等品牌所使用的可变齿比转向系统明显要先进许多,它们使用了更复杂的机械结构并且需要与电子系统结合使用。这些系统能够更好的实现“低速时轻盈灵敏,高速稳健厚重”的需求,其为车辆行驶带来的便利性和稳定性都是普通的可变助力转向系统和单纯的“机械式”可变齿比转向无法比拟的。

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  宝马AFS主动转向系统

宝马 华晨宝马 宝马5系 2010款 525Li 领先型 宝马 华晨宝马 宝马5系 2011款 528Li 豪华型

『新老5系都搭载了主动转向系统,宝马在这一领域算得上是先行者』

  宝马和ZF(采埃孚)联合开发AFS主动前轮转向系统正是要找到一种灵活性和高速稳定性兼得的解决方案,事实证明他们做到了。下面我们就来深入了解一下“可变转向比”实现的过程。

  首先需要明确的一点是,宝马的主动转向系统和助力转向系统完全是两个独立的系统,千万不要因为它有个“主动”的名字,就以为“车道保持”“自动泊车”之类的功能全是它的杰作,那其实是电动助力转向系统的功劳,和“主动转向系统”一点关系都没有。当然,也有一些厂商出于集成化和模块化的考虑,将电动助力转向与可变齿比机构整合在了一起。

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  下面是一辆老款宝马5系(E60)转向系统的组成图,其中的助力转向系统是一套我们前面提到过的servotronic伺服式助力转向机构,其助力力度的变化是依靠图中与液压泵紧连的ECO阀(电控阀)实现,而改变转向比的机构,则是位于在转向柱底部的主动转向系统执行单元。

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  我们来看主动转向系统执行单元的剖视图,这里就是AFS的秘密所在。转向柱被从当中打断,我们将连接方向盘的转向柱一端称为输入轴,将直接连接转向齿轮的一端称为输出轴,二者间通过行星齿轮连接,行星齿轮组的壳体是一个可旋转的蜗轮,能够由电机驱动旋转。这套系统有独立的电子控制单元,根据转向角传感器、左右车轮转速传感器、横向加速度传感器的信号控制电动机的开关及运转方向。

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  当系统未通电或者系统发生故障时,电磁锁会在弹簧的作用下卡在蜗杆的锁槽内,锁止蜗杆,壳体不可旋转,此时输入轴与输出轴的转速是相同的,传动比不会发生任何变化。而当系统通入电流,电磁锁打开,电动机开始旋转时,变化就发生了。当车辆低速行驶时,电动机驱动蜗轮与输入轴同向运转,蜗轮壳体与输入轴的旋转角度相叠加,输出轴的旋转角度便大于输入轴,车轮便能转动更大的角度,我们的转向动作被“放大”,使车辆变得非常灵活,而当车速较高时,我们需要更大的转向比来提供精准沉稳的指向,辅助电机会驱动蜗轮反向旋转,与输入轴的部分旋转角度相抵,最终输出轴的旋转角度会低于输入轴,我们的转向动作被“缩小”。这套AFS系统的转向比可在10:1到18:1之间连续调节。

  丰田在雷克萨斯的诸多车型所使用的VGRS系统也是依靠行星齿轮结构对方向盘的转向动作进行放大或缩小,原理与宝马的AFS系统一致,只是在电机的布置位置和结构的设计上有所差异。我们在这里就不做详尽的介绍了。

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  • 奥迪A6L 2023款 45 TFSI quattro 尊享动感型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    7.05 36.39 10.60
    测试文章:国产长轴的完美注脚 测试新款奥迪A6L
    评测编辑-郑雷:

    奥迪A6L还是那么稳,各方面都做得挺好很难挑出毛病的车,驾驶辅助需要选装多少有些遗憾。在目前BBA三家里,A6L算是最中庸的一台,但结合价格和配置来看,A6L中高配都带有quattro四驱,并提供六缸版本,这绝对是一大优势。

    评测编辑-谢玥:

    新款A6L动感型比以往都更显年轻,虽然在新能源时代显得有几分保守,但真正喜爱奥迪的人才能懂得它的好。

    评测编辑-梁奇:

    A6L车型不少,一直也都有优惠,40 TFSI的车型更是有车友40万之内落地的,这么一想性价比还是非常高的。

  • 奥迪A6L 2016款 TFSI 运动型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    7.99 38.76 9.91
    测试文章:检验全新动力系统 测试改款奥迪A6L
    评测编辑-罗浩:

    我觉得换装动力这件事是把双刃剑,性能方面它的加速响应啊什么的都比2.0T车型更好了,但是与之前的CVT相比,双离合变速箱确实牺牲了一些低速的平顺性,所以这个问题实在很难两全其美。

    评测编辑-曹昊旻:

    改款后的奥迪A6L TFSI车型由原来的2.0T+CVT组合变为了1.8T+7速双离合的组合,直观加速感受更强,初段比原先的动力总成更猛,但平顺性有所下降。全新造型的三辐方向盘比老款手感和视觉效果好很多,这点值得表扬,高配车型的全新LED大灯造型更加精致,整体来看改款后的A6L TFSI竞争力有所提升。

    评测编辑-刘昱昕:

    从这次中期改款可以看出,奥迪A6L的定位策略已经有所变化,从原先单纯的主攻商务行政用途开始逐渐向个人家用消费者转变,不过它这么多年来的印象早已深入人心,想要成功转型恐怕并不是一件很容易的事。究竟是继续维持商务市场上的热销还是能让更多家庭所接受呢?我觉得这个事不好说。

  • 奥迪A6L 2012款 50 TFSI quattro 豪华型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    5.75 38.78 --
    测试文章:全能型商务战士 测试奥迪A6L 50 TFSI
    评测编辑-梁巍:

    现在A6L 50TFSI摆在面前,奥迪用很聪明的命名方式让我有了一种压迫感,虽然只是个数字游戏,不过3.0T发动机的实力绝对在你想象之外,它能让加长之后的A6L百公里加速到6秒以内,相信当你上路的时候其他车不敢轻易向你挑战。当然,A6L 50TFIS的意义只是个精神领袖,不为走量,摆在那里震慑一下对手而已。

    评测编辑-胡正暘:

    5系有535Li,A6L不能没有50TFSI,他们都是厂家用来隔空喊话的宣传品,真正打仗还得靠523Li和30FSI这类利器 去肉搏。

    评测编辑-罗浩:

    这款车提供给那些对动力有执着追求的消费者,作为A6全系顶配车型,它的配置也极为丰富,但超过70万的售价对于一款中大型车来说有些过高了,使得它毕竟成为一款“高端”车型。

  • 奥迪A6L 2012款 30 FSI 豪华型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.51 39.45 8.84
    测试文章:二十四年老江湖 测试体验奥迪A6L 30FSI
    评测编辑-梁巍:

    新一代A6L有意摆脱曾经“官车”的帽子,设计更加年轻化,并且更希望是面对个人用户,众多的高科技电子设备让驾驶变得轻松而不枯燥。全新的动力以及命名方式都让大家感觉很新奇,测试的这款2.5+CVT组合表现极其平衡,如果喜欢新A6的朋友就可以选择这款,当然你也可以考虑买A8。

    评测编辑-胡正暘:

    A6L是国内同级别中资格最老的选手,又保持着相当高的产品活力。它胜在对消费心理的把控,不再盲目追求加长 ,而把人们的注意力吸引到对车本身的关注上来。30FSI搭载的2.5升发动机最新,也很均衡,与CVT匹配之后成为 该产品线中的最佳选择。

    评测编辑-罗浩:

    新A6L在外观内饰和配置方面有翻天覆地的变化,驾驶感受方面却没有任何新鲜感,依然是一副中庸的性格,实在找不出什么值得一提的特点,不过中国消费者就是喜欢这种车,没什么原因,反正就是喜欢!

  • 奥迪A6L 2010款 2.7 TDI 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.56 38.20 --
    测试文章:打破汽油垄断 测2010款奥迪A6L 2.7TDI
    评测编辑-韩路:

    小众车型,一线城市估计很难有客户去选择一款柴油中高级车,二线城市是2.7TDI适合的战场。产品端信息上看,隔音和静噪没比汽油车差太多,属于完全让用户感受不到柴油汽油区别的柴油车。

    评测编辑-王苦公:

    推出柴油版A6L车型,更多的是想告诉大家,奥迪并没有放弃并且一直致力于开发国内的柴油市场,象征意义要比实际意义大得多。A6L 2.7 TDI应该是目前国内能见到的最高档的柴油车了,和汽油相车型比,动力不差,舒适感不差,动力还更强。

    评测编辑-孟庆嘉:

    在大家都玩混合动力的时候,奥迪也在用另一种方式做环保,那就是柴油车。2.7TDI的出现不单单是为了丰富A6的产品线,综合动力与环保需求才是这次试水目的,应该说它做到了。

  • 奥迪A6L 2009款 3.0 TFSI quattro 豪华型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    6.20 40.00 --
    测试文章:年轻外观/强悍动力 测09款奥迪A6L 3.0T
    评测编辑-韩路:

    摆脱了官车形象、摆脱了消费税困扰,新A6L 3.0T可以说是个低调商务人士更加不错的选择。3.0T的动力说的过去,前后车灯也透着一丝时尚的味道,很好很强大的商务车。

    评测编辑-王苦公:

    样子变年轻了,终究是好事。这次A6L改款最主要的变化也就是这台新的3.0 TFSI发动机,性能真的是够猛啊,而且不增大排量提高动力输出也是当下的趋势,有了这台发动机A6L甚至可以跻身性能行列了。不过作为公务用车,性能并不是最重要的,所以还是推荐小排量车型,比较环保。

    评测编辑-孟庆嘉:

    我很喜欢09款奥迪A6L的前/后LED大灯,符合现代审美潮流的同时还不失威严、冷酷感;3.0机械增压发动机的性能没的说,作为顶级A6L,它的售价相比之前也有所下调,竞争力势必会更强!

  • 奥迪A6L 2008款 2.8 FSI 尊享型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.30 39.10 --
    测试文章:动力与欧洲接轨 测试奥迪A6L 2.8 FSI
    评测编辑-韩路:

    奥迪的车型一直属于公务风格,属于没什么太多奢华玩意的车型,不好不坏,没什么特点。按照奥运的精神,奥迪全系都配置了FSI发动机这点值得表扬一下。

    评测编辑-梁巍:

    这次A6L的升级让整个A6L系列在动力系统上与欧洲接轨,这也许是大众动力总成战略的一部分,FSI发动机大面积应用也让A6L系列在环保方面更进一步。在性能方面,这台2.8发动机结合了2.0TFSI和2.4升发动机的特点,有不错的动力表现,但这些对A6L的用户来说似乎意义不大。

    评测编辑-孟庆嘉:

    全新排量的奥迪A6L 2.8 FSI保持了该车型应有的高级配置,用于商务非常合适,最重要的是它的推出可以降低中高档次车型的门槛,在与宝马523的对抗中也占据了一定的价格优势;2.8FSI发动机仍旧给予驾驶者极大的信心,动力方面的表现还是比较令人满意的。

  • 奥迪A6L 2006款 3.2 FSI 尊享型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    7.75 41.17 --
    测试文章:简约vs奢华 奥迪A6L 3.2FSIvs宝马530Li
    评测编辑-韩路:

    奥迪A6L 3.2 FSI的发动机给我印象深刻,这个自然吸气的“涡轮增压”发动机很有激情!同时坚韧的悬挂也是一个不小的亮点。同时A6L 3.2 FSI也在简约的公务风格上走的更加彻底,但是对于宝马530Li的奢华,它是不是有简约过头了?

    评测编辑-孟庆嘉:

    奥迪新推出的A6L 3.2 FSI是一款非常平衡的车。发动机的技术先进,在动力性和经济性上做到了很好的平衡;内饰和外观做工出色、风格也做到了很好的平衡。悬挂的韧性十足,操控表现也非常不错;整体来看A6L更符合公务人士的口味。

    评测编辑-孟庆嘉:

    AUDI 3.2 FSI无论外型还是内饰仍走的是“低调”路线,比较平易近人。操控上,A6 3.2 FSI继承了奥迪的优良传统,几乎无可挑剔,而最新的FSI缸内直喷技术也为该车添加了一个很大的亮点。相信有了更好的燃油实用性和的动力效果,A6 3.2 FSI将会走的很远。

  • 奥迪A6L 2005款 2.0T 自动标准型 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    9.68 43.20 --
    测试文章:商务人士首选!测试奥迪A6L 2.0T FSI
    评测编辑-韩路:

    奥迪A6L 2.0T是一款性价比很高的车。平顺的动力输出和极为宽敞的空间让它得到了商务人士的青睐。低调、内敛的风格也是奥迪系列的最大特点。形、神兼备也许是对A6L的最准确描述。

    评测编辑-王苦公:

    作为测试编辑,我更关注一款的性能。很可惜,奥迪A6L并不是我喜欢的类型。ESP系统的无法彻底关闭让A6L 2.0T性能大打折扣。转向的模糊也是一个不小的问题,总体来说我给7分。

    评测编辑-孟庆嘉:

    精细的内饰、超大的空间、简单易用的MMI系统。奥迪A6L 2.0T的内饰和配置还不错!再结合它的较低定价,我觉得这款商务车未来市场会比较大,是中大型车中为数不多的性价比车型。

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指导价:42.79-65.68万
级别:中大型车
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