各有所長 三種常見助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹1課件

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)容有機械液壓助力電子液壓助力電動助力三種，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？1951第六代Imperial1948-1954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FrederickW.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)牟槐阋恕?965第二代MercuryParkLanes1964-1968之后人們又發(fā)明了電子液壓助力系統(tǒng)，具體的技術(shù)細節(jié)我們稍后講解。1965年福特用旗下水星車型做試驗性推廣，把名為“wrist-twistinstant”的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)裝在了一批ParkLanes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)代電子液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的雛形。至于電動助力轉(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Cervo，NSX的系統(tǒng)更接近于當(dāng)今意義上的電動轉(zhuǎn)向助力。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)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。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。這種助力形式是我們最常見的一種，前面提到它誕生于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。大眾捷達采用機械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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，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?？梢钥吹?，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：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，信息反饋豐富；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；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轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。福特?？怂共捎秒娮右簤褐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ECU等。電子液壓助力的原理與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)。電子液壓助力擁有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，電子液壓助力已經(jīng)成為很多家用車型的選擇。4.電動助力轉(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)運而生了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本田飛度采用電動助力轉(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ECU，ECU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，這些都是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的劣勢所在?？偨Y(jié)sumup今天介紹的三種助力方式是我們?nèi)?/p>