优秀的后轮会转弯——后轮转向技术的历史

导言：当我们谈论汽车技术的进步时，发动机动力、空气动力学外形和智能驾驶辅助系统总是那么引人注目。然而，鲜有人关注汽车转向系统中的另一项杰作——后轮转向。或许它没有涡轮增压那样充满激情，也不像自动驾驶那般未来感十足，但后轮转向技术却始终在静默中改变着人类驾驶体验，其实只要用过的人，都知道！

后轮转向技术，这一如今在汽车工业中逐渐崭露头角并日益受到重视的创新，任谁也不会相信，这项技术极有可能比真正意义上的汽车出现得还要早许多。毕竟拥有轮子的运输工具最早并不是汽车。而从最初的机械实现到电子控制的高性能版本，后轮转向技术经历了漫长的发展历程。这种技术不仅跨越了多个工业领域，也见证了从农业的需求到军事的创新，再到当代智能驾驶的时代转变。

从前轮到后轮的思考

人类对于车辆转向的最初认知始于马车时代。那时，车轮的转动完全依赖前轴的机械操控，而后轮仅作为负载和稳定的支撑。然而，随着车辆应用场景的不断复杂化，人们逐渐意识到仅靠前轮转向已难以满足某些特殊场景下的需求。。在19世纪后期，工业革命推动了机械技术的进步，一些工程师开始试验性地为车辆设计后轮转向系统。这些早期设计通常依赖绳索、杠杆或液压装置，虽然不够成熟，但提供了重要的灵感。

专用机械，比如需要在狭窄空间工作的叉车，本身就采用后轮转向的工作方式，只不过其前轮是固定的而已。而农业机械在20世纪初也尝试引入后轮转向设计。农田中的复杂地形和作业需求使得车辆的灵活性成为关键。美国的约翰·迪尔公司在其早期拖拉机型号中引入了简单的后轮转向装置，通过杠杆操控后轮角度以减少作业时对农田的破坏。这些机械设备在20世纪初的农田和牧场上得到了广泛应用，并逐渐演化出更加自动化的操作系统。虽然它们无法与现代的高科技系统媲美，但无疑是后轮转向技术走向实用化的第一步。

来自战争的锤炼

第二次世界大战是人类历史上技术飞速发展的特殊时期。复杂的战场环境对军用车辆提出了苛刻要求，尤其是需要更灵活、更稳定的转向性能以应对泥泞道路、狭窄街道和复杂地形。后轮转向技术正是在这种背景下被迅速发展和推广。

战争年代没什么比生存更重要。为此，军用车辆对于灵活操控与快速移动这两点性能的需求，甚至比坚固装甲和强大火力更为迫切。当然，如果可以兼具这些特点，任何部队都不会拒绝。

在后轮转向，或者说全轮转向技术应用上，最为出名的便是德国Sdkfz 234系列装甲车，作为德国在二战中使用的多用途装甲车系列，Sdkfz 234系列装甲车主要用于侦察、运输和支援任务。这些装甲车设计具有高度的机动性，能够在多种复杂环境中执行任务。其设计中最令人瞩目的特点之一便是其8轮转向系统，在低速行驶时，前轮和后轮的转向方向相反。这种设计使得装甲车能够在狭小空间内大幅度缩小转弯半径，增强了在复杂城市环境中或狭窄战场上机动的能力。

在高速行驶时，前后轮的转向方向相同。这样可以增加车辆的稳定性，使其在高速行驶时更为平稳，减少转弯时的不稳定感。8轮转向系统通过液压或电控系统进行精准的控制。驾驶员可以通过方向盘控制系统来调节转向角度，确保车辆在不同速度下都能保持最佳的机动性能，大大增强了生存能力。说个题外话，这系列装甲车被不少喜欢以拼音字头取名的军迷，戏称为“山东孔夫子”。

乘用车后轮转向的发展

乘用车的后轮转向技术最早可以回溯到20世纪初期。当时的汽车结构还相对简单，大多数车辆都采用前轮转向的设计。汽车设计师和工程师们开始探索如何通过让后轮参与转向来提高车辆的操控性和灵活性。然而，由于技术和成本的限制，这些早期的尝试并未得到广泛的应用。该项技术在 20 世纪 70 年代末开始获得发展动力，当时的保时捷 928 豪华旅行车等车型就采用了Weissach车轴。 当汽车减速时，这会使后悬架的衬套偏转，从而使后轮“内倾”，从而增加稳定性并减少转向过度。

日本企业随后在20世纪80年代到90 年代，从保时捷手中接过了接力棒，开发出了更为复杂的系统。日产率先在1985年为Skyline R31配备了HICAS（High Capacity Actively Controlled Suspension）系统。严格意义上，这就是一套如假包换的“后轮转向系统”。并且是世界上第一种作为乘用车商用化应用的四轮主动转向系统。HICAS系统一直在不断进化中，共发展出四代HICAS（1985年）、HICAS-II（1988年）、Super HICAS（1989年）和Electric Super HICAS（1993）四代产品。

2004年HICAS系统被Rear Active Steering系统取代，成为Skyline（V36）车型配置。有趣的是，有第三方企业专门推出了HICAS Delete Kit的改装套件，让车主可以通过固化拉紧的方式恢复后轮的固定状态。所以在2015年前，如果使用HICAS Remove Kit装置取消后轮转向系统功能在日本式属于非法改装行为，车辆无法正常通过审验。而2015年之后，这个限制因不在验车范围而被取消。这说明了，并非所有人从一开始就喜欢并接受后轮转向系统。

尽管与保时捷的机械系统具有相同的目标，即通过减少转向过度和转向不足来提高稳定性，但日产的系统利用计算机控制的液压活塞来压缩副车架衬套。 这意味着后轮可以内倾或外倾多达0.5度，从而使车辆在高速行驶时更为稳定，这一特性与车辆是否减速或转弯时的负载情况完全无关。

本田1987年在Prelude轿跑车上发布了一款竞争系统，其不同之处在于将转向齿条连接到后悬架的拉杆，这样后轮转动的度数就取决于转向角。 如果驾驶员稍微转动方向盘，后轮就会向与前轮相同的方向转动 1.5 度，从而提高稳定性。在较大的转向角下，比如穿越环形交叉路口或急转弯时，后轮则向相反方向旋转最多 5.3 度，本田声称这将转弯半径减少了约 10%。

马自达、三菱和丰田随后在MX-6、第六代Galant VR-4等车型上采用了类似的电子控制系统。本田和日产持续发力，推出了第二代、更先进的计算机控制 4WS 概念版本。 令人遗憾的是，消费者似乎并不买单，翻到越来越担心这些系统的成本、复杂性和潜在可靠性问题，会抵消其所带来的性能优势。结果便是到了21世纪初期，大多数日本OEM纷纷将这种系统从其产品线中淘汰，以巩固日系品牌一贯的坚固、可靠以及高性价比的产品美誉。

从高端到普及的落地

不论如何，后轮转向系统的动态性能优势从未受到质疑，欧美车系重新接棒技术拓展。后轮转向技术也开始逐渐商业化。随着技术的成熟和成本的降低，这一技术开始出现在更多的量产车型中，尤其是高端汽车品牌。此时，后轮转向不仅仅是为了提高车辆的性能，也开始被用于提升日常驾驶的便利性和安全性。

美国通用公司的某款轻卡（如Sietta C3），便装备了四轮转向系统。这一系统的应用使得该车型的转弯直径从14.1米大幅减小至11.4米，极大地提高了车辆的灵活性和通过性。随后在2008年，搭载了四轮转向系统的全新宝马7系正式上市。这一车型的成功上市标志着后轮转向技术在高端市场的广泛应用和认可。

2011年，英菲尼迪M37S上市。该车通过电磁阀控制悬挂轴套变形来实现后轮转向。这一创新技术的应用进一步推动了后轮转向技术的发展和普及。此后，基于不同需求，众多车型都纷纷配备了四轮转向系统。特别是特斯拉的CyberTruck的推出，更是将后轮转向技术全面呈现在消费者面前。从豪华轿车到SUV和超级跑车，后轮转向技术已经成为提升车辆性能和安全性的重要手段之一。

永不停步的创新与变革

如今，后轮转向技术已经相当成熟并被广泛应用于各种类型的车辆中。它不仅提高了车辆的操控性和灵活性还显著增强了高速行驶时的稳定性和安全性。随着自动驾驶技术的发展，后轮转向在提高车辆的路径跟踪能力和整体稳定性方面发挥着越来越重要的作用。

在现代汽车设计中，主动后轮转向技术已经成为许多高端车型和性能跑车的标配。例如，保时捷911GT3采用了先进的后轮主动转向技术，其中后轮可以实现最大6度的转向，并且能够独立控制每个后轮，从而显著提高了车辆的操控极限。而奔驰S级、宝马7系等豪华车型也纷纷搭载了四轮转向系统以进一步提升车辆的驾驶性能和乘坐舒适性。

电动化时代的机遇与挑战

随着电动汽车的快速发展后轮转向技术也迎来了新的机遇与挑战。由于纯电车型的动力电池包通常布置在车身地板下导致轴距较长。为提升续航里程而进一步加大电池包会使得轴距更长从而影响车辆的转向灵活性。而后轮转向技术恰好成为解决这一问题的有效途径之一。通过调整后轮的转向角度后轮转向技术可以显著降低车辆的转弯半径提高车辆的灵活性和通过性。同时它还能在高速行驶时提供额外的稳定性帮助车辆更好地应对侧风等外部干扰因素。

其实，电动化时代也对后轮转向技术提出了新的挑战。例如，电动车的动力系统与传统燃油车存在显著差异，这要求后轮转向系统在设计时需要考虑更多因素，如电池包的位置、重量分布等。此外电动车对于智能化和网联化的需求也更高这要求后轮转向系统需要具备更高的精度和可靠性以满足自动驾驶等先进技术的应用需求。

结语：后轮转向技术作为汽车工业的一项重要创新，虽然早期并不出名，但满打满算也已经走过了百年的发展历程。从最初的探索与尝试，到如今的广泛应用与不断革新。这一技术见证了汽车技术的飞速发展更深刻地改变了我们的驾驶体验。其实有点好奇，如果球形轮胎技术真正实现落地量产，在结合了后轮转向技术之后，会不会以意想不到的形式出现在未来的汽车设计中。到那时，它将不仅仅是一个转弯工具，更是一个重新定义移动方式的核心组件。

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