各有所長 三種常見助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹1

1、各有所長 三種常見助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹 大家在看參數(shù)配置表的時候會注意到其中 有一個項目是“助力類型”，在這一欄我 們常見的內(nèi)容有 機械液壓助力機械液壓助力 電子液壓助力電子液壓助力 電動助力電動助力 三種，那么“助力類型”具體指的是什么？ 三種形式分別代表什么樣的內(nèi)容？各種方 式有什么不同和優(yōu)缺點？ 歷史回顧歷史回顧 A historical review 早期汽車的轉(zhuǎn)向是沒有任何助力裝置的， 全靠駕駛員體力作為轉(zhuǎn)向的動力源，實 際上我們現(xiàn)在也偶爾能見到?jīng)]有任何轉(zhuǎn) 向助力裝置的車型，開過這種車的朋友 都會對其沉重的方向盤印象深刻，為了 減輕駕駛員負擔(dān)，同時也有駕駛安全性 等方面的考慮，人們發(fā)明了

2、轉(zhuǎn)向助力系 統(tǒng)。 1951第六代Imperial 1948-1954 關(guān)于它的起源，現(xiàn)在有資料可查的最早記 錄是在1902年2月，由英國人Frederick W. Lanchester發(fā)明了“液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)向”的系 統(tǒng)，而最早的商品化應(yīng)用則推遲到了半個 世紀之后，1951年克萊斯勒克萊斯勒把成熟的液壓 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)應(yīng)用在了Imperial車系上， 正式的配置名稱是“Hydraguide”油 壓轉(zhuǎn)向裝置，當(dāng)時這是一項選裝配置，要 價226美元，在那個年代可以說相當(dāng)?shù)牟槐?宜。 1965第二代Mercury Park Lanes 1964-1968 之后人們又發(fā)明了電子液壓助力電子液壓助力系統(tǒng)，具體

3、的技術(shù)細節(jié)我們稍后講解。1965年福特福特用旗 下水星車型做試驗性推廣，把名為“wrist- twist instant”的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)裝在了一批 Park Lanes車型上，使得新車的轉(zhuǎn)向比達到 15:1，使用起來非常省力，這被認為是現(xiàn)代現(xiàn)代 電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的雛形。 本田本田NSX 至于電動助力電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的歷史則要短 的多，這項技術(shù)起源于日本的汽車廠 商，1990年本田本田發(fā)布了世界上第一款 搭載可變齒比電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)車型： NSX。相比1988年的鈴木鈴木Cervo，NSX 的系統(tǒng)更接近于當(dāng)今意義上的電動轉(zhuǎn) 向助力。 技術(shù)介紹技術(shù)介紹 Technology introduce

4、d 1.機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 關(guān)于歷史我們就了解到這，現(xiàn)在來看看 技術(shù)方面的內(nèi)容。雖然助力系統(tǒng)是今天 的主角，但首先我們得了解一下沒有任 何助力的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是什么樣的結(jié)構(gòu)， 也就是所有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可以大致分為三個部分：轉(zhuǎn) 向操縱機構(gòu)，轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)。 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)很好理解，就是我們駕駛 車輛時直接接觸的部分，它把駕駛員的 體力傳遞到傳向系統(tǒng)當(dāng)中。 轉(zhuǎn)向器的內(nèi)容則有些復(fù)雜，它是整個 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的核心部件，而各種助力 方式也是在這個部分實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向器 的作用是放大駕駛員傳遞的力同時改 變力的傳遞方向，常見的形式有齒輪 齒條式、循環(huán)球式、蝸桿曲柄指銷式 等等。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)是從轉(zhuǎn)

5、向器到轉(zhuǎn)向輪之間所 有傳動機械、桿件的總稱，它的作用是把 轉(zhuǎn)向器輸出的力傳遞到轉(zhuǎn)向節(jié)上，從而實 現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，同時讓轉(zhuǎn)向輪之間的轉(zhuǎn) 角遵循一定的規(guī)律，保證輪胎和地面之間 的相對滑動控制在最低程度。 總體而言，從原理上來說機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)是很好理解的，就是用純?nèi)肆︱?qū)動各 種機械結(jié)構(gòu)的組合，通過將人力放大、變 向等步驟來操縱輪胎的轉(zhuǎn)動，這種系統(tǒng)的 特點也是一目了然：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強， 但使用相當(dāng)費力，穩(wěn)定性、精確性、安全 性無法保證。 2.機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 于是助力系統(tǒng)的出現(xiàn)變得非常有必要， 我們先來看第一種：機械液壓助力機械液壓助力。這 種助力形式是我們最常見的一種，前面 提到它誕生

6、于1902年，也就是說已經(jīng)有 了百年歷史。由于技術(shù)成熟可靠，而且 成本低廉，得以被廣泛普及。 大眾捷達大眾捷達采用機械液壓助力機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 機械液壓助力機械液壓助力系統(tǒng)的主要組成部分有 液壓泵、油管、壓力流體控制閥、V型 傳動皮帶、儲油罐等等。這種助力方 式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉(zhuǎn)化成 液壓泵壓力，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加輔助作 用力，從而使輪胎轉(zhuǎn)向。 根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)液流方式的不同可以分為常壓式 液壓助力和常流式液壓助力。常壓式液壓助 力系統(tǒng)的特點是無論方向盤處于正中位置還 是轉(zhuǎn)向位置、方向盤保持靜止還是在轉(zhuǎn)動， 系統(tǒng)管路中的油液總是保持高壓狀態(tài)；而常 流式液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵雖然始終 工作

7、，但液壓助力系統(tǒng)不工作時，油泵處于 空轉(zhuǎn)狀態(tài)，管路的負荷要比常壓式小，現(xiàn)在 大多數(shù)液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)都采用常流式。可 以看到，不管哪種方式，轉(zhuǎn)向油泵都是必備 部件，它可以將輸入的發(fā)動機機械能轉(zhuǎn)化為 油液的壓力。 由于依靠發(fā)動機動力來驅(qū)動油泵，能 耗比較高，所以車輛的行駛動力無形 中就被消耗了一部分；液壓系統(tǒng)的管 路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，各種控制油液的閥 門數(shù)量繁多，后期的保養(yǎng)維護需要成 本；整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使 用壽命也會受到影響，這些都是機械機械 液壓助力液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的缺點所在。 能被廣泛使用自然也是不缺優(yōu)勢的，這里列 舉一二： u方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機械部件連接， 操控精準，路感直接

8、，信息反饋豐富； u液壓泵由發(fā)動機驅(qū)動，轉(zhuǎn)向動力充沛，大 小車輛都適用； u技術(shù)成熟，可靠性高，平均制造成本低。 3.電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 機械液壓助力機械液壓助力大幅消耗發(fā)動機 動力，所以人們在此基礎(chǔ)上進 行改進，開發(fā)出了更節(jié)省能耗 的電子液壓助力電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 福特?？怂垢Ｌ馗？怂共捎秒娮右簤褐﹄娮右簤褐D(zhuǎn)向系統(tǒng) 這套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向油泵不再由發(fā)動機直 接驅(qū)動，而是由電動機來驅(qū)動，并且 在之前的基礎(chǔ)上加裝了電控系統(tǒng)，使 得轉(zhuǎn)向輔助力的大小不光與轉(zhuǎn)向角度 有關(guān)，還與車速相關(guān)。機械結(jié)構(gòu)上增 加了液壓反應(yīng)裝置和液流分配閥，新 增的電控系統(tǒng)包括車速傳感器、電磁 閥、轉(zhuǎn)向ECUECU等。 電子

9、液壓助力電子液壓助力的原理與機械液壓助力機械液壓助力基 本相同，不同的是油泵由電動機驅(qū)動， 同時助力力度可變。車速傳感器監(jiān)控車 速，電控單元獲取數(shù)據(jù)后通過控制轉(zhuǎn)向 控制閥的開啟程度改變油液壓力，從而 實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力力度的大小調(diào)節(jié)。 電子液壓助力電子液壓助力擁有機械液壓助力機械液壓助力的大部 分優(yōu)點，同時還降低了能耗，反應(yīng)也更 加靈敏，轉(zhuǎn)向助力大小也能根據(jù)轉(zhuǎn)角、 車速等參數(shù)自行調(diào)節(jié)，更加人性化。不 過引入了很多電子單元，其制造、維修 成本也會相應(yīng)增加，使用穩(wěn)定性也不如 機械液壓式的牢靠，隨著技術(shù)的不斷成 熟，這些缺點正在被逐漸克服，電子液電子液 壓助力壓助力已經(jīng)成為很多家用車型的選擇。 4.電動助

10、力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 不管是機械液壓還是電子液壓， 終究是采用油液加壓的方式來實 現(xiàn)助力，不夠直接而且消耗行駛 動力，油泵憋壞了也比較煩人， 由此應(yīng)運而生了電動助力電動助力轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)。 本田本田飛度飛度采用電動助力電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 在這套系統(tǒng)里不再有油液、管路，取而 代之的是直接干脆的電子線路和設(shè)備， 主要組件有電控單元、車速傳感器、轉(zhuǎn) 矩傳感器、電動機等等，原理也不復(fù)雜： 傳感器把采集到的車速、轉(zhuǎn)角信息輸送 給ECUECU，ECUECU決定電動機的旋轉(zhuǎn)方向和助 力電流大小，把指令傳遞給電動機，電 動機將輔助動力施加到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，這 樣實時調(diào)整的轉(zhuǎn)向助力便得以實現(xiàn)。 從結(jié)構(gòu)、原理上看，電動助力電動助力轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的優(yōu)點是顯而易見的：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精 簡，質(zhì)量小，占用空間少；只消耗電 力，能耗低；電子系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，動 作直接、迅速。 不過電動機直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向機構(gòu)，只能提 供有限的輔助力度，難以在大型車輛上 使用；同時電子部件較多，系統(tǒng)穩(wěn)定性、 可靠性都不如機械式部件；路感信息匱 乏，實際駕駛中的操控樂趣大大減少； 以及成本較高等等，這些都是電動助力電動助力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的劣勢所在。 總結(jié)總結(jié) sum