汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是如何工作的
汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理其實并不復(fù)雜。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能根據(jù)駕駛員的意愿調(diào)整汽車行駛方向,主要包括機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩大類。
機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全由駕駛員手操作,結(jié)構(gòu)上大致分為轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三部分。轉(zhuǎn)向器是核心部件,常見的有齒輪齒條式、循環(huán)球式、蝸桿曲柄指銷式等,能放大駕駛員的力并改變力的傳遞方向。轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)把轉(zhuǎn)向器輸出的力傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié),讓轉(zhuǎn)向輪按規(guī)律轉(zhuǎn)向,減少輪胎和地面的相對滑動。但機械轉(zhuǎn)向純?nèi)肆︱?qū)動,費力且穩(wěn)定性、精確性、安全性難保證。
動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機械轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)上增加助力裝置,有液壓、電動等形式。液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依靠發(fā)動機動力驅(qū)動油泵,有常壓式和常流式之分。常壓式系統(tǒng)管路總保持高壓,常流式不工作時油泵空轉(zhuǎn),負荷小,現(xiàn)在多用常流式。它能提供充足轉(zhuǎn)向動力,但能耗高,后期保養(yǎng)維護成本高。電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在機械液壓基礎(chǔ)上加了電控系統(tǒng),由電動機驅(qū)動油泵,助力力度隨車速和轉(zhuǎn)角變化,更節(jié)能、靈敏。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要組件有電控單元、車速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、電動機等,傳感器采集信息給 ECU,ECU 決定電動機助力大小。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)精簡、能耗低、反應(yīng)靈敏,缺點是輔助力度有限,電子部件多穩(wěn)定性差,路感信息少,成本高。
汽車轉(zhuǎn)向原理方面,四個輪子繞一個圓心旋轉(zhuǎn),后輪軸線以后輪軸線為基準(zhǔn)。通過轉(zhuǎn)動方向盤,扭矩傳遞給齒輪齒條機構(gòu),推動車輪轉(zhuǎn)動,齒條推動時間越長,輪胎轉(zhuǎn)動角度越大。方向盤通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)將圓周運動變?yōu)橹本€運動,帶動車輪轉(zhuǎn)向,可簡單理解為杠桿。
不同的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各有特點。比如小齒輪式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),電機助力傳動效率高,噪音干擾小,但電機波動可能影響手感。雙小齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能提供更大助力,對手感影響小。循環(huán)球式助力的 R-EPS 傳遞精度和效率高,能傳遞更大軸向載荷。
要注意動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)維護,比如熱車時液位須在 HOT 和 COLD 標(biāo)記之間,冷車在 ADD 和 CLOD 標(biāo)記之間,不符要求要加注 D EX RON2 動力轉(zhuǎn)向液。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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