汽车转向技术的剖析

陈名德

（湖南省长郡梅溪湖中学 410205）

汽车转向技术的剖析

陈名德

（湖南省长郡梅溪湖中学 410205）

本文主要从机械转向系统、助力转向系统、线控转向系统几个方面综述了汽车转向技术的应用，并总结几种转向技术的特点。

汽车转向技术；类型；应用

汽车转向系统是汽车重要的组成部件，其部件系统性能的灵活性直接影响着汽车操纵系统的灵敏性。随着科学技术的飞速发展，汽车转向系统技术更加完善，推陈出新的速度也更加快，现已经由传统的机械转向系统，发展到机械液压助力转向系统、电液助力转向系统和电动助力转向系统以及线控转向系统。本文拟从汽车转向技术的发展进程进行剖析，力争对汽车转向技术的发展提供一点借鉴。

1 机械转向系统

机械转向系统是指将操作者的身体力量作用于机械的转向部件，从而使汽车实现转向。机械转向系统主要应用在早期发明的汽车或是现代使用的简易车辆上，历经100多年的发展，其产品更加安全、稳定性更强、操作更简单。机械转向系统主要有以下三种基本形式。

齿条形转向器第一次应用在“本茨”汽车上。这种转向器由于结构简单、制造成本低、重量轻、硬度高等优点，被广泛的应用在一些轻型的汽车上。比如：CA7220型号红旗牌汽车。

循环球式转向器是国内汽车制造厂经常使用的类型。它由于材质刚性强、转向灵活、稳定性好以及传动速度快等优点被广泛的应用于各种汽车上。比如：北京BJ1041型号汽车。

蜗杆曲柄指销式转向器主要应用在较大型的货车或者拖拉机上。比如：东风EQ1090E大型货车。

2 助力转向系统

机械转向系统虽然有制造成本较低、机械构造简单等优点，但由于是机械操作，所以从灵敏性以及轻便性上相对不足，需要耗费较多的体力。为了解决机械转向系统自身存在的不足，科技工作者研制出了机械液压助力转向系统、电液助力转向系统和电动助力转向系统等助力转向系统。

2.1 机械液压助力转向系统

机械液压助力转向系统就是操作者通过液压作为传力的介质，达到车辆转向的目的。它比传统的机械转向系统操作比较更加方便，更加灵活，因为借助液压转向所以没有磨损，保养更加简单。

机械液压助力转向系统在国外应用的更加普遍。按其应用车辆的不同而分为不同类型，主要有串联式、并联式和分置式三种转向系统。

2.2 电液助力转向系统

电液助力转向系统是在机械液压助力转向系统的基础上发展而来，这个系统借助电动机驱动转向泵来实现转向的功能。

电液助力转向系统在20世纪90年广泛应用到汽车中，比如：丰田、大众、雪铁龙、福特、马自达等车型使用这种助力转向系统。电液助力转向系统的电机可以调整转速，可以随时开关，能有效的提高功效。但是与机械助力转向系统比较起来，电液助力的成本较高、安装维护不便、检测相对复杂以及操作性上灵敏度不高等等问题有待进一步的解决。这也是液压助力转向系统不能完全取代机械液压助力转向系统的原因所在。

2.3 电动助力转向系统

电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上增加了电子控制装置、信号传感器装置以及转向助力装置等。电动助力转向系统根据电机转向作用的位置和机械结构的不同分为三类：齿条式电动助力转向、小齿条式电动助力转向以及管柱式电动助力转向。

电动助力转向系统首次应用在日本铃木公司制造的Cervo型号汽车上，随后三菱、本田等汽车上也装配了这一系统。因为电动助力转向系统相比较前两种助力系统，具有安装检测方便、自动化程度较高、噪音低、环境污染小、性能稳定、操作灵敏度高等优点，现已被广泛的应用到轻型车辆上。随着社会的发展，直流电机性能得到进一步的提高，电动助力转向系统的应用范围会更加广泛。

3 线控转向系统

线控转向系统是集机械转向系统和助力转向系统的优势于一身，这一系统就是通过传感器将操作者的动作转变成电信号，然后将电信号通过电缆传送到执行机构的一种系统。

线控转向系统的优势是转动效率高、发动时间短，并能根据牵引力和车速时时调整转向比率，安全性能好、操作性能强，但是到目前为止，这种技术还没有广泛应用到所有车辆，而主要是用在概念车的开发上。

线控转向系统最早是由德国奔驰公司在1990年研制开发，并把这一系统应用到F400Carving这一型号的概念车上，随后Daimler-Chrysler推出被称为“2000年汽车十大新技术之一”的概念车R129。随后，美国通用公司开发研制出了全世界第一辆可驾驶的线控转向系统的电动车Hy-Wire概念车。通用在2005年推出了Sequel概念车，这一车型是利用氢燃料电池和线控技术开发研制而出成。

随着电子技术的发展以及电子配件成本的降低，线控转向系统会逐步代替传统的机械转向系统，应用到越来越广的范围去。

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1004-7344（2016）35-0275-01

2016-11-26