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帶您真正去了解汽車——轉向工作原理概述

 

    汽車轉向系的功能是改變或恢復汽車的行駛方向,滿足駕駛者的行駛需求。轉向系根據轉向能源的不同可分為機械轉向系和動力轉向系兩大類。由于目前絕大多數轎、跑車都采用動力轉向系,所以本文著重對動力轉向機構進行介紹。

    動力轉向機構是在機械轉向系統基礎上增加了液壓助力系統HPS(hydraulic power steering),它是建立在機械系統的基礎之上的,額外增加了一個液壓系統,一般有油泵、V形帶輪、油管、供油裝置、助力裝置和控制閥。由于其工作可靠、技術成熟至今仍被廣泛應用。現在液壓助力轉向系統在實際中應用的最多,根據控制閥形式有轉閥式和滑閥式之分。這個助力轉向系統最重要的新功能是液力支持轉向的運動,因此可以減少駕駛員作用在方向盤上的力。


1.方向盤 2.轉向軸 3.轉向中間軸 4.轉向油管 5.轉向油泵 6.轉向油罐 7.轉向節臂 8.轉向橫拉桿 9.轉向搖臂 10.整體式轉向器 11.轉向直拉桿 12.轉向減振器

 

    上圖為液壓式動力轉向系統示意圖。其中屬于轉向加力裝置的部件是:轉向油泵5、轉向油管4、轉向油罐6 以及位于整體式轉向器10內部的轉向控制閥及轉向動力缸等。當駕駛員轉動轉向盤1時,轉向搖臂9擺動,通過轉向直拉桿11、橫拉桿8、轉向節臂7,使轉向輪偏轉,從而改變汽車的行駛方向。

    與此同時,轉向器輸入軸還帶動轉向器內部的轉向控制閥轉動,使轉向動力缸產生液壓作用力,幫助駕駛員轉向操縱。這樣,為了克服地面作用于轉向輪上的轉向阻力矩,駕駛員需要加于轉向盤上的轉向力矩,比用機械轉向系統時所需的轉向力矩小得多。

    近年來,隨著電子技術的不斷發展,轉向系統中愈來愈多的采用電子器件。相應的就出現了電液助力轉向系統。電液助力轉向可以分為兩大類:電動液壓助力轉向系統EHPS(electro-hydraulic power steering)、電控液壓助力轉向ECHPS(electronically controlled hydraulic power steering)。EHPS是在液壓助力系統基礎上發展起來的,其特點是原來有發動機帶動的液壓助力泵改由電機驅動,取代了由發動機驅動的方式,節省了燃油消耗。ECHPS 是在傳統的液壓助力轉向系統的基礎上增加了電控裝置構成的。電液助力轉向系統的助力特性可根據轉向速率、車速等參數設計為可變助力特性,使駕駛員能夠更輕松便捷的操縱汽車。而當今高級轎車更多采用了更先進的電動轉向系統EPS(Electric Power Steering),主要由機械和電控電機組成,工作時由計算機通過力矩的計算來控制電機運動實施轉向。

 

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