轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是如何工作的?
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過將駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的指令,經(jīng)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)作,最終轉(zhuǎn)化為前輪轉(zhuǎn)向力來實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向的。具體而言,駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤發(fā)出指令,轉(zhuǎn)向器作為核心將力傳遞并轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)再把力傳導(dǎo)至前輪使其偏轉(zhuǎn)。整個過程環(huán)環(huán)相扣,精準(zhǔn)且高效,讓車輛能夠按照駕駛員意圖靈活改變行駛方向。
先來說說轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu),它由方向盤和轉(zhuǎn)向柱組成 。方向盤是駕駛員與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接交互的部件,當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時,這個動作所產(chǎn)生的力就會沿著轉(zhuǎn)向柱傳遞下去,從而開啟整個轉(zhuǎn)向流程。方向盤的直徑與轉(zhuǎn)動所需的力成反比,合適的尺寸能為駕駛員帶來更舒適、精準(zhǔn)的操作體驗(yàn)。
轉(zhuǎn)向器作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件,可分為機(jī)械式和動力輔助式。機(jī)械式轉(zhuǎn)向器通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)向力,結(jié)構(gòu)相對簡單、可靠。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時,齒輪隨之轉(zhuǎn)動,與齒輪相嚙合的齒條便會直線移動,從而將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向力的傳遞。
而動力輔助式轉(zhuǎn)向器則借助電動或液壓動力來輔助轉(zhuǎn)向。其中,機(jī)械式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由液壓泵、油管等部件構(gòu)成,液壓泵從連接發(fā)動機(jī)的皮帶上獲取動力,產(chǎn)生油壓并傳遞給轉(zhuǎn)向器。在車輛直行時,油泵向轉(zhuǎn)向器油缸排油,左右油缸油壓相同,車輛保持直線行駛;當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)時,泵抽出油,轉(zhuǎn)向控制閥只給左缸供油,形成油壓推動相關(guān)部件工作;左轉(zhuǎn)時則反之。并且在低速或停車時,車輛能獲得足夠油壓,讓駕駛員輕松轉(zhuǎn)向操作;高速行駛時,又能控制油壓上升,確保轉(zhuǎn)向安全。不過,該系統(tǒng)不論是否需要轉(zhuǎn)向助力,總處于工作狀態(tài),能耗較高,在經(jīng)濟(jì)型轎車上使用較多。
電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械液壓助力的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。它的轉(zhuǎn)向油泵由電動機(jī)驅(qū)動,并加裝了電控系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向輔助力的大小與轉(zhuǎn)向角度和車速相關(guān),機(jī)械結(jié)構(gòu)中增加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥,電控系統(tǒng)則包括車速傳感器等。這種系統(tǒng)能根據(jù)不同的行駛工況,更精準(zhǔn)地提供轉(zhuǎn)向助力。
電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是利用電動機(jī)產(chǎn)生動力協(xié)助轉(zhuǎn)向,大體由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元等構(gòu)成。轉(zhuǎn)矩傳感器能感知駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的力度和方向,電子控制單元根據(jù)傳感器傳來的信號以及車速等信息,精確控制電動機(jī)的助力大小和方向,為駕駛員提供恰到好處的轉(zhuǎn)向助力。
轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向拉桿等部件,其作用是將轉(zhuǎn)向器傳來的力轉(zhuǎn)化為使前輪轉(zhuǎn)向的力。轉(zhuǎn)向拉桿負(fù)責(zé)傳遞動力到轉(zhuǎn)向節(jié),轉(zhuǎn)向臂則轉(zhuǎn)換運(yùn)動形式,幫助車輛有效地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動作。這些部件緊密配合,將轉(zhuǎn)向器輸出的力準(zhǔn)確無誤地傳遞到前輪,使前輪按照要求偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度,從而完成車輛的轉(zhuǎn)向。
總之,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個組成部分分工明確又協(xié)同合作,無論是簡單的機(jī)械式,還是先進(jìn)的助力式,都致力于將駕駛員的意圖精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化為車輛的轉(zhuǎn)向動作,為我們帶來安全、順暢的駕駛體驗(yàn)。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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