- 相關(guān)推薦
轉向器系統圖解
轉向器是汽車(chē)的重要組件,以下是小編整理的轉向器系統圖解,歡迎參考閱讀!
何為助力轉向?
所謂助力轉向,是指借助外力,使駕駛者用更少的力就能完成轉向。起初應用于一些大型車(chē)上,不用那么費力就能夠輕松地完成轉向,F在已經(jīng)廣泛應用于各種車(chē)型上,使得駕駛更加輕松、敏捷,一定程度上提高了駕駛安全性。助力轉向按動(dòng)力的來(lái)源可分為液壓助力和電動(dòng)助力兩種。
● 機械式液壓助力轉向
機械式液壓助力系統主要包括齒輪齒條轉向結構和液壓系統(液壓助力泵、液壓缸、活塞等)兩部分。工作原理是通過(guò)液壓泵(由發(fā)動(dòng)機皮帶帶動(dòng))提供油壓推動(dòng)活塞,進(jìn)而產(chǎn)生輔助力推動(dòng)轉向拉桿,輔助車(chē)輪轉向。
那具體是怎樣動(dòng)作的呢?首先位于轉向機上的機械閥體(可隨轉向柱轉動(dòng)),在方向盤(pán)沒(méi)有轉動(dòng)時(shí),閥體保持原位,活塞兩側的油壓相同,處于平衡狀態(tài)。當方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí),轉向控制閥就會(huì )相應的打開(kāi)或關(guān)閉,一側油液不經(jīng)過(guò)液壓缸而直接回流至儲油罐,另一側油液繼續注入液壓缸內,這樣活塞兩側就會(huì )產(chǎn)生壓差而被推動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生輔助力推動(dòng)轉向拉桿,使轉向更加輕松。
在液壓轉向系統中,如車(chē)輪的劇烈跳動(dòng)和遇到坑洼路面導致輪胎出現非自主的轉向時(shí),可以通過(guò)液壓對活塞的作用能夠很好的緩沖和吸收震動(dòng),使傳遞到方向盤(pán)上的震動(dòng)大大減少。機械液壓助力技術(shù)成熟穩定,可靠性高,應用廣泛。但結構較復雜,維護成本較高。而且單純的機械式液壓助力系統助力力度不可調節,很難兼顧低速和高速行駛時(shí)對指向精度的不同需求。
● 電子式液壓助力轉向
電子式液壓助力的結構原理與機械式液壓助力大體相同,最大的區別在于提供油壓油泵的驅動(dòng)方式不同。機械式液壓助力的液壓泵直接是通過(guò)發(fā)動(dòng)機皮帶驅動(dòng)的,而電子式液壓助力采用的是由電力驅動(dòng)的電子泵。
電子液壓助力的電子泵,不用消耗發(fā)動(dòng)機本身的動(dòng)力,而且電子泵是由電子系統控制的,不需要轉向時(shí),電子泵關(guān)閉,進(jìn)一步減少能耗。電子液壓助力轉向系統的電子控制單元,利用對車(chē)速傳感器、轉向角度傳感器等傳感器的信息處理,可以通過(guò)改變電子泵的流量來(lái)改變轉向助力的力度大小。
● 電動(dòng)助力轉向
電動(dòng)助力主要由傳感器、控制單元和助力電機構成,沒(méi)有了液壓助力系統的液壓泵、液壓管路、轉向柱閥體等結構,結構非常簡(jiǎn)單。
主要工作原理是,在方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí),位于轉向柱位置的轉矩傳感器將轉動(dòng)信號傳到控制器,控制器通過(guò)運算修正給電機提供適當的電壓,驅動(dòng)電機轉動(dòng)。而電動(dòng)機輸出的扭矩經(jīng)減速機構放大后推動(dòng)轉向柱或轉向拉桿,從而提供轉向助力。電動(dòng)助力轉向系統可以根據速度改變助力的大小,能夠讓方向盤(pán)在低速時(shí)更輕盈,而在高速時(shí)更穩定。
電動(dòng)助力轉向有兩種實(shí)現方式,一種是對轉向柱施加助力,是將助力電機經(jīng)減速增扭后直接連接在轉向柱上,電機輸出的輔助扭矩直接施加在轉向柱上,相當于電機直接幫助我們轉動(dòng)方向盤(pán)。另一種是對轉向拉桿施加助力,是將助力電機安裝在轉向拉桿上,直接用助力電機推動(dòng)拉桿使車(chē)輪轉向。后者結構更為緊湊、便于布置,目前使用比較廣泛。
● 隨速可變助力轉向是怎樣的?
隨速可變助力轉向是指轉向助力的大小可隨著(zhù)車(chē)速的變化而改變。這樣有什么好處呢?在平時(shí)停車(chē)入庫等低速行駛時(shí),如方向盤(pán)轉向輕盈確實(shí)很方便,但是如果在高速行駛時(shí),方向盤(pán)轉向過(guò)于輕盈反而是一種危害,因為不利于車(chē)輛高速行駛的穩定性。
而隨速可變助力轉向可以做到這點(diǎn),當車(chē)低速行駛時(shí),它可以提供大的助力,保證方向盤(pán)轉動(dòng)輕盈和靈活;當車(chē)速較高時(shí),它提供的助力就會(huì )較小,以增強行車(chē)的安全性和穩定性。
● 何為可變轉向比轉向系統(主動(dòng)轉向系統)?
所謂可變轉向比,可以簡(jiǎn)單理解為方向盤(pán)轉動(dòng)的角度與對應的車(chē)輪轉動(dòng)角度的比值。前面提到的隨速可變助力轉向系統中,能夠改變的僅僅是助力力度,也就是只能改變方向盤(pán)轉動(dòng)時(shí)的助力而已,但是轉向比是不可改變的,而可變轉向比的轉向系統僅能夠改變轉向的助力力度,在不同情況下,方向盤(pán)轉角對應的車(chē)輪轉動(dòng)角度也是可以變化的。
如上圖中的主動(dòng)轉向系統中,在轉向盤(pán)和轉向輪之間安裝一個(gè)電子控制的機械機構,那么車(chē)輪整體轉向的角度不再僅僅是駕駛員輸入方向盤(pán)的角度,而是在此基礎上疊加上蝸輪蝸桿調節機構附加的角度。那么通過(guò)利用電動(dòng)機對蝸輪蝸桿調節結構的控制,可以改變傳動(dòng)系統的傳動(dòng)比。
在低速時(shí),通過(guò)電動(dòng)機的作用使蝸輪蝸桿調節機構與駕駛員轉動(dòng)方向盤(pán)的方向相同,可以減少對轉向力的需求。而在高速時(shí),通過(guò)電動(dòng)機的作用使蝸輪蝸桿調節機構與駕駛員轉動(dòng)方向盤(pán)的方向相反,減少前輪的轉動(dòng)角度,提高轉向穩定性。