汽车技术手册之七 助力转向系统介绍.docx

汽车技术手册之七 助力转向系统介绍汽车早已走入家庭，当我们在驾驶汽车的时候是否曾想过它所承载的各种科技成果呢？之前几期我们为您介绍了部分车辆所采用的技术，今天这一期我们将为您介绍汽车的助力转向系统。在目前已知的交通工具中，除了行驶在轨道上的车辆以外，其余包括汽车，飞机和轮船都有转向系统。由此可见转向系统对于交通工具的重要性。对于我们关注的汽车来说，转向系统从诞生到发展也经历了漫长的过程。最初的转向系统从结构上来看与现代车辆上的并没有本质上的区别，基本都是分为齿轮齿条式和蜗轮蜗杆式两大类。不过，早期汽车上的方向盘在直径上几乎都比现在我们驾驶的车辆要大出许多，这是为什么呢？道理其实很简单，汽车诞生初期，其搭配的转向系统并没有助力设备，方向操作异常沉重。所以，设计师只有采用加大力矩的方式来减少驾驶者的劳动强度，因此无论是轿车还是大型车辆都有一个尺寸惊人的方向盘。直到1876年，一个世人只知道他姓Fitts的首次在车辆上安装上了助力转向系统。随后的1903年，哥伦比亚牌5吨卡车也搭载了助力转向系统。【首款采用助力转向系统的轿车-1951年款克莱斯勒Imperial】但以上两种助力转向系统的设计还十分原始，因此并没有大规模投入使用。真正意义上可进行商业化生产的助力转向系统是由美国卡车制造商Pierce Arrow的工程师佛朗西斯 W戴维斯所研发。1951年，克莱斯勒汽车公司在戴维斯研发成果的基础上推出世界首款轿车采用的助力转向系统，并被命名为“Hydraguide”。汽车技术手册之七 液压助力转向系统简介目前车辆所采用的助力系统大致可分为三类：液压助力，电子液压助力和电子助力系统。虽然三种系统的名称看上去像是在玩文字游戏，但它们的构成和工作模式却有着明显区别。首先来说液压助力系统。液压助力系统是转向助力系统的鼻祖，它通过由发动机驱动的助力泵来对转向机施以动力，助力泵内的液压油则可对整套系统进行散热保护并传递动力。液压助力转向系统结构简单，制造成本相对低廉，因此也成为目前使用范围最为广泛的助力转向系统。【液压助力转向系统的基本组成单元包括转向机，助力泵，助力油储油罐及各种管路】不过，相对来说它的弱点也很明显。首先，助力泵的工作方式取决于发动机转速，发动机转速越高，助力泵对于转向机所提供的辅助驱动力就越大，反应到驾驶感觉上就是方向会变得很轻。但这种设置却是不可取的，因为发动机处于高转速时，车辆的行进速度也比较快，这时过于灵敏的转向反应很容易导致车辆失控而发生事故。为了解决这一问题，工程师为助力泵安装上一个流量控制阀，发动机转速超过限定值后，助力油的流动会受到限制，避免助力泵反应过度。【液压助力转向系统中最为重要的部件-助力泵】技术含量更高的液压助力转向系统会内置一个电控阀门，同样可以起到流量控制的作用，但通过程序的设定也能实现可变转向助力的功能。【在乘用车领域，出于成本考虑，目前只有少量微型车还采用液压助力转向系统】由于是通过助力油进行能量传递，因此在对于液压助力转向系统的保养方面就需要注意助力油的损耗程度和品质。当助力油泄漏或品质变差后，助力泵工作将会受到影响，同时直观表现为转动方向盘时所需要的力度明显增大。当你在驾驶过程中遇到类似现象时，就需要对助力油或整套助力转向系统进行检查。电子液压助力转向系统及电子助力系统简介电子液压助力系统电子液压助力系统与普通液压助力系统有着很多相似之处，它们都凭借助力油来进行工作。两者最大不同在于电子液压助力系统的助力泵不再是由发动机进行驱动，而改由电动马达。这种改动使得助力转向系统不再受制于发动机转速所带来的负面影响，即便发动机停止工作，助力转向系统也可正常工作。目前，福特，大众，奥迪，标致，雪铁龙等世界上绝大多数企业都在应用电子液压助力转向系统。如果仅仅凭以上这点改动，电子液压助力转向系统还不足以取代传统的液压助力系统。它最大的优势在于可以轻易的通过增加速度传感器和方向盘角度传感器来实现随速助力转向。被命名为Servotronic的随速助力转向系统可以根据车辆行驶速度来灵活调节助力泵的工作强度，从而让驾驶者更安全，更舒适的控制车辆的转向系统。最后就是目前技术水平最高的电子助力转向系统。这套系统将助力泵等模块完全省去，直接通过作用于转向机本体的电动马达来实现助力。电子助力转向系统由于没有与发动机相连的皮带轮和助力泵等部件，使用电子助力转向系统的车辆在燃油经济性方面的表现更好。另一方面，部件的减少让整套系统变得更为简单，保养和维修成本得到降低。同时，驾驶者也首次可以通过车内按钮来调节转向系统的助力程度。最早采用电子助力转向系统的车型是铃木在1988年推出的Cervo。【这个长得很像奥拓的家伙就是1988款铃木Cervo】在电子转向助力系统的基础上，工程师们研发出了可变齿比的转向系统。该系统可以根据车速调节转向齿比，使得驾驶者在低速行驶时，只需将方向盘转动一个小角度就能获得足够的车轮