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。
● 總結(jié):
今天介紹的三種助力方式是我們?nèi)粘D芤姷降淖钪髁鞯娜N,它們有著各自的優(yōu)點和缺點,從長遠來看,電子助力似乎成為發(fā)展趨勢所在,輕便、節(jié)能、響應(yīng)迅速,不過在駕駛層面的劣勢短期內(nèi)還不能得到很好的彌補,所以機械液壓助力和電子液壓助力也還擁有自己的市場,不出意外的話未來一段時間內(nèi)都將是百家爭鳴的局面。(文/圖 汽車之家胡正暘)
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