汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理

1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理本文包括：1. 1.引言2. 2.汽車轉(zhuǎn)向過程3. 3.齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4. 4.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5. 5.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6. 6.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來7. 7.了解更多信息8. 8.閱讀所有引擎蓋下類文章我們知道，當(dāng)轉(zhuǎn)動汽車方向盤時，車輪就會轉(zhuǎn)向。這是一種因果關(guān)系，不是嗎但是，為了使車輪轉(zhuǎn)向，方向盤和 輪胎之間發(fā)生了許多有趣的運(yùn)動。在本文中，我們將了解兩種最常見的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的工作原理：齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。隨后，我們將介紹動力轉(zhuǎn)向，并了解一些有趣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢，這些趨勢大多源于人們對汽車省油功能的需求。不過，讓我們先看一下讓汽車轉(zhuǎn)向所必須執(zhí)行的操作。

2、這并不像您想像的那么簡單！當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，兩個前輪并不指向同一個方向，對此您可能會感到奇怪。要讓汽車順利轉(zhuǎn)向，每個車輪都必須按不同的圓圈運(yùn)動。由于內(nèi)車輪所經(jīng)過的圓圈半徑較小，因此它的轉(zhuǎn)向角度比外車輪要大。如果對每個車輪都畫一條垂直于它們的直線，那么線的交點(diǎn)便是轉(zhuǎn)向的中心點(diǎn)。轉(zhuǎn)向拉桿具有獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)，可使內(nèi)車輪的轉(zhuǎn)向角度大于外車輪。轉(zhuǎn)向器分為幾種類型。最常見的是齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器和循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器。齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作者：Karim Nice（本文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，未經(jīng)許可禁止以任何形式轉(zhuǎn)載或使用。違者必究。）推薦到：本文包括：1. 1.引言2. 2.汽車轉(zhuǎn)向過程3. 3.齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4. 4

3、.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5. 5.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6. 6.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來7. 7.了解更多信息8. 8.閱讀所有引擎蓋下類文章齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已迅速成為汽車、小型貨車及SUV 上普遍使用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型。其工作機(jī)制非常簡單。齒條齒輪式齒輪組被包在一個金屬管中，齒條的各個齒端都突出在金屬 管外，并用橫拉桿連在一起。小齒輪連在轉(zhuǎn)向軸上。轉(zhuǎn)動方向盤時，齒輪就會旋轉(zhuǎn)，從而帶動齒條運(yùn)動。齒條各齒端的橫拉桿連接在轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向臂上（請參見上圖）。齒條齒輪式齒輪組有兩個作用：將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成車輪轉(zhuǎn)動所需的線性運(yùn)動。 提供齒輪減速功能，從而使車輪轉(zhuǎn)向更加方便。在大多數(shù)汽車中，一般要將方向盤旋轉(zhuǎn)三到四周，才能

4、讓車輪從一個鎖止位轉(zhuǎn)到另一個鎖止位（從最左側(cè)轉(zhuǎn)到最右側(cè)）。轉(zhuǎn)向傳動比 是指方向盤轉(zhuǎn)向程度與車輪轉(zhuǎn)向程度之比。例如，如果將方向盤旋轉(zhuǎn)一周（360度）會導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)向 20度，則轉(zhuǎn)向傳動比就等于 360除 以20,即18:1。比率越高，就意味著要使車輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離，方向盤所需要的旋轉(zhuǎn)幅 度就越大。 但是，由于 傳動比較高，旋轉(zhuǎn)方向盤所需要的力便會降低。一般而言，輕便車和運(yùn)動型汽車的轉(zhuǎn)向傳動比要小于大型車和貨車。比率越低，轉(zhuǎn)向反應(yīng)就越快，您只需小幅度旋轉(zhuǎn)方向盤即可使車輪轉(zhuǎn)向達(dá)到指定距離。這正是運(yùn)動型汽車夢寐以求的特性。 由于這些小型汽車很輕，因此比率較低，轉(zhuǎn)動方向盤也不會太費(fèi)力。有些汽車使用可變傳

5、動比轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，齒條齒輪式齒輪組的中心與外側(cè)具有不同的齒距（每厘米的齒數(shù)）。這不僅能提高汽車轉(zhuǎn)向時的響應(yīng)速度（齒條靠近中心位置），還能減少車輪在接近轉(zhuǎn)向極限時的作用力。動力齒條齒輪當(dāng)在動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中應(yīng)用齒條齒輪時，齒條的設(shè)計(jì)會略有不同。部分齒條包含一個中心有活塞的圓筒。活塞連接在齒條上。圓筒上有兩個油孔，分別位于活塞的兩側(cè)。 當(dāng)向活塞的一側(cè)注入高壓液體時，將迫使活塞向另一側(cè)運(yùn)動，進(jìn)而帶動齒條 運(yùn)動，這樣便提供了輔助動力。我們將在隨后介紹提供高壓液體的組件，它同時也能決定向齒條的哪一側(cè)供應(yīng)這些高壓液 體。首先，讓我們來了解另一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作者：Karim Nice（本文為博

6、聞網(wǎng)版權(quán)所有，未經(jīng)許可禁止以任何形式轉(zhuǎn)載或使用。違者必究。）推薦到：本文包括：1. 1.引言2. 2.汽車轉(zhuǎn)向過程3. 3.齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4. 4.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5. 5.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6. 6.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來7. 7. 了解更多信息8. 8.閱讀所有引擎蓋下類文章在動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 中，除齒條齒輪機(jī)制或循環(huán)球機(jī)制外，還有幾個重要組件。泵用于轉(zhuǎn)向的液壓動力由回轉(zhuǎn)式滑片泵提供（參見上圖）。此泵由汽車發(fā)動機(jī)通過傳送帶和皮帶輪進(jìn)行驅(qū)動。它包含一組在橢圓形泵室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的伸縮式葉片。當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時，這些葉片會從壓力較低的回流管吸入液壓油，并迫使其流向壓力較高的出口。泵所提供的流量取決于汽車發(fā)動機(jī)的速度。

7、泵的設(shè)計(jì)必須能在發(fā)動機(jī)怠速時提供足夠的流量。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時，該泵提供的液體會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際的需要。泵中含有一個減壓閥，用于確保壓力不會升得太高。當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于泵中吸入了 太多液體，因而更需要減壓閥來降低壓力。旋轉(zhuǎn)閥只有駕駛員對方向盤施加作用力（如開始轉(zhuǎn)向）時，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)才會向其提供支持。如果駕駛員沒有施加作用力（如沿直線駕駛時），該系統(tǒng)則不會提供任何援助。方向盤上用于檢測到這種作用力的設(shè)備叫旋轉(zhuǎn)閥。旋轉(zhuǎn)閥的關(guān)鍵部位是扭力桿。扭力桿是一根細(xì)金屬桿， 在向其施加 扭矩時，它會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。扭力桿的頂端連接在方向盤上，底端則連接在小齒輪或堝桿（用于轉(zhuǎn)動車輪）上，這樣扭力桿中的扭矩便等

8、于駕駛員用來轉(zhuǎn)動車輪的扭矩。駕駛員用來轉(zhuǎn)動車輪的扭矩越大，扭力桿扭轉(zhuǎn)的幅度就越大。轉(zhuǎn)向軸中的輸入裝置形成了滑閥總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它也與扭力桿的頂端相連。扭力桿的底端連接在滑閥的外側(cè)。扭力桿還會轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向器的輸出裝置，以使其與小齒輪或蝸桿相連，具體取決于汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型。當(dāng)扭力桿扭轉(zhuǎn)時，它會使滑閥的內(nèi)側(cè)相對于外側(cè)旋轉(zhuǎn)。由于滑閥的內(nèi)側(cè)也連接在轉(zhuǎn)向軸上（從而與方向盤相連），因此滑閥內(nèi)外側(cè)之間的旋轉(zhuǎn)程度取決于駕駛員在方向盤上所施加扭 矩的大小。在未轉(zhuǎn)動方向盤時，兩個液壓管會向轉(zhuǎn)向器施加相同的力。但是，只要轉(zhuǎn)動滑閥，就會打開閥口并向相應(yīng)管路注入高壓液體。事實(shí)證明，這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的效率相當(dāng)?shù)汀?一些有助于

9、提高效率的改進(jìn)。F面，讓我們看看在未來幾年中將會出現(xiàn)的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來作者：Karim Nice（本文為博聞網(wǎng)版權(quán)所有，未經(jīng)許可禁止以任何形式轉(zhuǎn)載或使用。違者必究。） 推薦到：本文包括:1. 1.引言2. 2.汽車轉(zhuǎn)向過程3. 3.齒條齒輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)4. 4.循環(huán)球式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5. 5.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)6. 6.動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的未來7. 7.了解更多信息8. 8.閱讀所有引擎蓋下類文章由于汽車上動力轉(zhuǎn)向泵的泵油活動一直在進(jìn)行，因而會損耗馬力。這種行為會造成廢油。您有望看到多個提高燃料經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)新。最酷的構(gòu)想之一是“線控轉(zhuǎn)向”或“線控駕駛”系統(tǒng)。 這些系統(tǒng)將完全取消方向盤和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的機(jī)械連接，取而

10、代之的是純電子控制 系統(tǒng)。從本質(zhì)上說，這種方向盤的工作原理與在家用計(jì)算機(jī)上打游戲的方向盤相同。它包含若干個傳感器，可使汽車感知駕駛員正如何操縱車輪。另外它還配有一些電動機(jī)，用于向駕駛員反饋汽車當(dāng)前的行為。這些傳感器的感知結(jié)果將用來控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于不再使用轉(zhuǎn)向軸，因此為發(fā)動機(jī)室騰出了空間。此外，此系統(tǒng)還會減少汽車內(nèi)部的振動。通用汽車公司(General Motors)推出的一款概念車 Hy-wire就是以此類駕駛系統(tǒng)為特色。在通用Hy-wire的線控駕駛系統(tǒng)中，最精彩的功能之一是，您可以在不改動任何汽車機(jī)械組 件的情況下調(diào)整對車輛的操縱，它只需使用某種新的計(jì)算機(jī)軟件即可完成轉(zhuǎn)向調(diào)整。在未來的線控駕駛汽車中，您將很可能只需按幾個按鈕