各有所长 三种常见助力转向系统介绍
当您查看参数配置表时,您会注意到其中一项是“助力型”。在这个栏目中,我们有三个常见的内容:机械液压助力、电液助力和电动助力。那么“助力型”到底是什么意思呢?这三种形式代表什么?每种方法的区别和优缺点是什么?今天的文章就给大家简单介绍一下。
●历史回顾
早期汽车的转向没有任何动力装置,所有驾驶员的体力都作为转向的动力源。其实现在我们偶尔也能看到没有任何助力装置进行转向的车辆,开过这类车辆的朋友都会对它们笨重的方向盘印象深刻。为了减轻驾驶员的负担,人们出于行车安全等考虑发明了动力转向系统。
“1951年第六代帝国1948-1954年”
关于它的起源,现在能得到的最早的记载是,1902年2月,英国人弗雷德里克·w·兰彻斯特发明了“液压转向”系统,而最早的商业应用却被推迟到半个世纪(查成交价|参配|优惠政策)以后。1951年,克莱斯勒将成熟的液压转向动力系统应用于英皇汽车系统,官方配置名称为“hydraguide”——液压转向装置,当时为
1965年第二代水星公园道1964-1968】
然后人们发明了电液动力系统,具体的技术细节我们后面再解释。1965年,福特以其Mercury车型进行了试验性的推广,并在多款Park Lanes车型上安装了名为“手腕扭转瞬间”的转向辅助系统,使新车的转向比达到15:1,使用起来非常省力,被认为是现代电液转向辅助系统的雏形。
至于电动助力转向系统的历史,则要短得多。这项技术起源于日本汽车制造商。1990年,本田发布了世界上第一个可变传动比的电动助力转向系统:NSX。与1988年的铃木切沃相比,NSX的系统在今天的意义上更接近电动助力转向。
●技术介绍
1.机械转向系统
这就是我们对历史的全部了解。现在让我们看看技术方面。助力系统虽然是今天的主角,但首先要知道没有任何动力的机械转向系统是什么样的结构,这是所有转向系统的基础。
转向系统大致可以分为三个部分:转向控制机构、转向器和转向传动机构。转向机构很好理解,即我们在驾驶车辆时直接接触的部分,它将驾驶员的体力传递给传动系统。
转向器的内容有些复杂,它是整个转向系统的核心部件,各种助力模式也在这部分实现。转向器的作用是放大驾驶员传递的力,同时改变力的传递方向。常见的形式有齿条齿轮式、循环球式、蜗杆曲柄指销式等。
转向传动机构是从转向器到方向盘的所有传动机构和杆的总称。其作用是将转向器输出的力传递给转向节,从而实现方向盘的转向,同时使方向盘之间的转角遵循一定的规律,保证轮胎与地面的相对滑动控制在最小。
一般来说,机械转向系统的结构在原理上是很好理解的,即各种机械结构的组合由纯人力驱动,轮胎通过加大、改变人力方向等步骤进行操作。这个系统的特点也一目了然:结构简单,可靠性强,但使用起来相当费力,稳定性、准确性和安全性都无法保证。
三种助力技术介绍2.机械液压动力转向系统
因此,助力系统的出现变得非常必要。先看第一个:机械液压助力。这种援助是我们最常见的形式之一。如前所述,它诞生于1902年,这意味着它已经有一百年的历史了。由于其技术成熟可靠,成本低廉,得到了广泛的应用。
“大众捷达(查成交价|参配|优惠政策)采用机械液压助力转向系统”
机械液压助力系统的主要部件有液压泵、油管、压力流体控制阀、三角带、储油罐等。这种助力方式是将发动机输出的部分动力转化为液压泵压力,并向转向系统施加辅助力,从而使轮胎转向。
根据液体在系统中流动的方式不同,可分为常压液压助力和常流液压助力。常压液压助力系统的特点是系统管路中的油液始终处于高压状态,无论方向盘是在中心位置还是转向位置,无论方向盘是静止还是转动;但是,恒流量液压动力转向系统的转向油泵虽然一直工作,但当液压动力转向系统不工作时,油泵处于空旋转状态,管路负荷小于常压式。现在大多数液压动力转向系统使用恒定流量。可以看出,无论哪种方式,转向油泵都是必不可少的部件,它能将发动机输入的机械能转化为机油的压力。
由于油泵由发动机动力驱动,能耗相对较高,因此车辆的驱动动力实际上被部分消耗;液压系统的管路结构非常复杂,控制油的阀门数量较多,后期维护需要成本。整个油路始终处于高压状态,其使用寿命也会受到影响。这些都是机械液压动力转向系统的缺点。
不缺可以广泛应用的优点。这里举一两个例子:方向盘和方向盘都是用机械零件连接的,操控精准,路感直接,信息反馈丰富;液压泵由发动机驱动,转向动力充沛,适用于大小车辆;技术成熟,可靠性高,平均制造成本低。
3.电动液压动力转向系统
机械液压助力极大地消耗了发动机的动力,于是人们在此基础上进行改进,开发出了一种更节能的电液助力转向系统。
“福特福克斯(查成交价|参配|优惠政策)采用电液助力转向系统”
该系统的转向油泵不再由发动机直接驱动,而是由电动机驱动,电控系统是在之前系统的基础上增加的,使得转向助力不仅与转向角度有关,还与车速有关。机械上增加了液压反作用装置和液体流量分配阀,新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。
电子液压助力的原理与机械液压助力基本相同,只是油泵由电动机驱动,助力强度可变。车速传感器监测车速,电控单元获得数据后通过控制转向控制阀的开度来改变油压,从而实现转向功率的调节。
电液助力兼具机械液压助力的大部分优点,同时也降低了能耗,使响应更加灵敏,转向助力可以根据角度、车速等参数自动调节,更加人性化。但随着许多电子单元的引入,制造和维护成本也会相应增加,使用稳定性也不如机械液压式可靠。随着技术的不断成熟,这些缺点也逐渐被克服,电液助力成为很多家用汽车的选择。
4.电动转向系统
无论是机械液压还是电动液压,毕竟都是利用油液增压来实现助力,不够直接,消耗驱动力,再加上很烦人的油泵损坏,于是电动助力转向系统应运而生。
“本田飞度(查成交价|参配|优惠政策)采用电动助力转向系统”
在这个系统中,不再有石油和管道,取而代之的是直接和直接的电子电路和设备。主要部件有电子控制单元、车速传感器、扭矩传感器、电机等。原理也不复杂:传感器将采集到的车速和角度信息发送给ECU,ECU决定电机的旋转方向和助力电流的大小,并将指令传递给电机,电机将辅助动力施加给转向系统,可以实现转向助力的实时调节。
从结构和原理来看,电动助力转向系统的优势明显:系统结构简单,质量小,空空间小;只有功耗,能耗低;电子系统灵敏,动作直接迅速。
而电动马达直接驱动转向机构,只能提供有限的助力,在大型车辆上难以使用。同时电子元器件多,系统的稳定性和可靠性不如机械元器件。缺乏路感信息大大降低了实际驾驶中的操控乐趣;和成本高等问题。,这些都是电动助力转向系统的缺点。
●总结:
今天介绍的三种助力方式是我们每天都能看到的最主流的。它们各有利弊。从长远来看,电子助力似乎是发展趋势,它轻便、节能、响应快。但是在驾驶层面的劣势并不能在短时间内得到很好的补偿,所以机械液压助力和电液助力也有各自的市场。不出意外,将来会出现百家争鸣的局面。
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