方向盤好不好用,這篇文章告訴你

技術 文章 貨車 能源 轎車 體育 酷耍kooshua 2019-05-29

我們開車在路上行駛的時候,不可能是一條筆直的大道直達目的地,中間必然要轉彎、掉頭等改變車輛的行駛方向。那麼是什麼裝置使汽車能轉彎、掉頭呢?這就是汽車的轉向系統,今天我們就來說說它。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

在汽車上用來改變汽車行駛方向的專設機構的總稱為汽車轉向系統。

汽車轉向系統的功用

保證汽車能按駕駛員的意願進行直線或轉向行駛。

汽車轉向系統的類型

汽車轉向系統是用來改變或保持汽車行駛方向的一系列專門裝置,其功能是按照駕駛員的 意願控制汽車行駛方向。作為汽車的底盤系統構成之一,汽車轉向系統是決定汽車主動安 全性的關鍵總成,因此汽車轉向系統的零件常被稱為保安件。汽車轉向系統可分為機械轉向系統(MS)和助力轉向系統(PS)。其中助力轉向系統是藉助動力來操縱的轉向系統, 主要液壓助力轉向系統(HPS)、電控液壓助力轉向系統(EHPS)和電子助力轉向系統(EPS) 三個發展階段。

(一)機械式轉向系統的種類

機械轉向系統以駕駛員的體力作為轉向能源,所有傳遞力的構件都是機械的,主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成。

(1)齒輪齒條轉向器:

它是一種最常見的轉向器。其基本結構是一對相互齧合的小齒輪和齒條。轉向軸帶動小齒輪旋轉時,齒條便做直線運動。有時,靠齒條來直接帶動橫拉桿,就可使轉向輪轉向。所以,這是一種最簡單的轉向器。

它的優點是結構簡單,成本低廉,轉向靈敏,體積小,可以直接帶動橫拉桿。適合與麥弗遜式獨立懸架配用,常用於轎車、微型貨車和輕型貨車。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

(2)蝸桿曲柄銷式轉向器:

它是以蝸桿為主動件,曲柄銷為從動件的轉向器。蝸桿具有梯形螺紋,手指狀的錐形指銷用軸承支承在曲柄上,曲柄與轉向搖臂軸製成一體。轉向時,通過轉向盤轉動蝸桿、嵌於蝸桿螺旋槽中的錐形指銷一邊自轉,一邊繞轉向搖臂軸做圓弧運動,從而帶動曲柄和轉向垂臂擺動,再通過轉向傳動機構使轉向輪偏轉。這種轉向器通常用於轉向力較大的載貨汽車上。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

(3)循環球式轉向器:

主要結構是由殼體、側蓋、上蓋、下蓋、循環球螺桿、齒條螺母、轉閥閥芯、扇齒軸組成。其中有兩對傳動副:一對是螺桿、螺母,另一對是齒條、齒扇或扇齒軸。在螺桿和齒條螺母之間裝有可循環滾動的鋼球,使滑動摩擦變為滾動摩擦,從而提高了傳動效率。這種轉向器的優點是,操縱輕便,磨損小,壽命長。缺點是結構複雜,成本較高,轉向靈敏度不如齒輪齒條式。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

(二)助力轉向系統的種類

動力轉向系統是兼用駕駛員體力和發動機(或電動機)的動力作為轉向能源的轉向系統,又稱為助力轉向系統,主要存在以下幾種助力轉向系統:

液壓助力轉向系統(HPS)又稱機械液壓助力轉向系統,從批量裝配到現在已經有半個多 世紀的歷史,是兼用駕駛員體和發動機液壓助力為轉向能源的系統,通過發動機驅動油泵將輸出部分械能轉化為液壓能,增大駕駛員操縱前輪轉向的力量液壓能,使其可以輕便靈 活地改變汽車方向,減輕勞動強度、提高行駛的安全性。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

電液助力轉向系統(EHPS)即電子液壓助力轉向系統,是在機械液壓助力轉向系統的基 礎上改進後的系統,轉向油泵由電動機直接驅動,並加裝了電控系統。該系統可根據車型、 車速、轉角等不同,提供不同助力。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

針對前兩種轉向助力系統都提到了轉向泵,轉向泵主要有葉片、齒輪式、柱塞式等幾種。從目前國內發展來看,推廣使用最多的為葉片泵。主要零件有定子、轉子、配油盤、葉片、泵體及後蓋等。泵體內裝有流量控制閥和安全閥。當泵工作時滑閥有一定開度,使流量達到規定要求,多餘的流量又回到泵的吸菸腔內。若油路發生堵塞或意外事故,使系統壓力超過泵的最大工作壓力時,安全閥打開,滑閥全部開啟,所有壓力油均回到吸油腔,對系統起安全保護作用。

電動助力轉向系統(EPS)是在傳統機械轉向系統的基礎上,增加了傳感器裝置、電子控制裝置和轉向助力機構等,通過控制電動機產生助力進而實現轉向,徹底擺脫了油液加壓 助力方式。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

可變傳動比

即根據汽車速度和轉向角度來調整轉向器傳動比,當汽車開始處於停車狀態,汽車速度較低或者轉向角度較大時,提供小的轉向器傳動比;而當汽車高速行駛或者轉向角度較小時,提供大的轉向器傳動比,從而提高汽車轉向的穩定性。可變齒比轉向系統在技術層面上並不是一個水平的,目前主要有兩種方式實現這種功能,一種方式是依靠特殊的齒條實現,原理簡單,成本也相對較低,沒有過高的技術含量,而另一種就比較複雜,是通過行星齒輪結構和電子系統實現的。

機械式可變轉向比系統:

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

這種技術除了對齒條的加工工藝要求比較嚴格之外,並沒有多少“高科技”在其中,缺點在於齒比變化範圍有限,並且不能靈活變化,而優勢也很明顯--完全的機械結構,可靠性較高,耐用性好,結構也非常簡單。

電子式可變轉向比系統:

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

ADS動態轉向系統的核心部件是一套以諧波齒輪”傳動機構為核心的電控系統,“諧波齒輪”是利用柔輪、剛輪和波發生器的相對運動,特別是柔輪的可控彈性變形(形狀改變)來實現運動和動力傳遞的。改變轉向比的原理是“諧波傳統”系統的錯齒運動。連著方向盤的輸入軸與柔輪(薄型環齒圈)相連,其內有柔性滾珠軸承,中心為電機驅動的橢圓轉子,與輸出軸相連的是外環面構成的剛輪,在轉子被鎖止時(電機未通電或發生故障),轉向系統轉向比保持恆定。電機驅動中央轉子旋轉時,會帶動柔輪旋轉,當轉子與柔輪同向旋轉時,由於柔輪的齒數比外環剛輪的齒數小,所以剛輪的轉動角度便會大於柔輪,使轉向角度被放大,而當轉子反轉時,就能夠起

到縮小轉向角度的作用(如圖3所示)。相比行星齒輪系統,ADS動態轉向系統使用的“諧波齒輪”傳動結構有諸多優點:首先是結構相對簡單,沒有過多複雜的齒輪結構,零件數少便於維修;其次是這種結構承載能力高,傳動比大;再次,它的運轉平順,噪音較低,這點對於看重靜音的豪華車型來說非常重要;最後,這種結構傳動效率高,且響應速度快,運轉精度高。

四輪轉向技術

除了前輪的旋轉之外,一些汽車還有一個影響所有四個的轉向系統。傳統上這種運動或豪華車型都是獨一無二的,但是在更實惠的汽車中,這種功能越來越趨向於增長。

四輪轉向控制單元位於汽車後軸後方,可根據需要影響後輪。車輪以低速向相反方向轉動,但是在高速行駛時,將所有四個車輪一致轉動有助於保持穩定性並防止魚尾。

方向盤好不好用,這篇文章告訴你

具有高技術性的四輪轉向意味著更好的操控性,因為轉向受到監控,並且在緊急情況下,汽車會對最佳響應作出反應。這種類型的轉向系統開始出現在英菲尼迪,雷諾,本田,日產,馬自達和其他品牌上,為駕駛者提供駕駛性能和響應性的新高度,讓我們在道路上更加安全。

四輪轉向的好處

  1. 更好的轉向響應 - 您的車輛將更快地響應您整體執行的轉向。這使您的轉向在路上更加精確和可控。
  2. 轉彎穩定性 - 當您在車輛的拐角處行駛時,四輪轉向將為您提供駕駛時的控制和穩定性。如果道路潮溼,這尤其方便。
  3. 轉彎時半徑較小 - 因為您可以在前輪的相反方向轉動後輪,這樣您就可以在較低的速度下進行較小的圓形轉彎。
  4. 更好的強韌地形 - 如果你住在一個有很多泥路或冬天可能有積雪路面的地方,那麼你會想要一輛帶有四輪轉向的車輛來幫助你在這些困難的地形上更好地駕駛。
  5. 直線穩定性 - 如果您駕駛的車輛直行,四輪轉向將為您提供您想要的最佳穩定性。當您在環境中遇到坑窪和大風時,這會有所幫助。
  6. 輕鬆換道 - 如果您在州際公路上快速行駛並且需要快速換道,則可以使用四輪轉向車輕鬆完成,而無需過多轉動方向盤。

四輪轉向的缺點

  1. 昂貴 - 與四輪轉向系統一樣,它們在結構上也需要比兩輪轉向系統更多的部件。因此,具有四輪轉向的車輛更昂貴。
  2. 更大的問題機會 - 由於四輪轉向系統具有許多部件,尤其是電子部件,如果這些部件中的一個發生故障,整個系統可能無法操作。這意味著您將花費更多時間修理或更換四輪轉向系統車輛中的部件。

相關推薦

推薦中...