汽車工程師是如何讓方向盤轉向變輕的?

以前的汽車是沒有任何方向助力的, 在家用車上, 單純的械轉向讓人開起來感覺並不愉快.

對於女性駕駛者來說, 轉動方向盤可能會消耗大量的體力, 一點都不輕鬆.

現如今汽車上最常見的轉向結構就是齒輪齒條式轉向結構, 它的工作原理是這樣的:

當轉動方向盤時, 轉向齒輪帶動轉向齒條左右移動, 轉向橫拉杆再改變車輪方向, 即可控制汽車向左, 向右轉.

齒輪齒條純機械式轉向的優點是成本低, 結構簡單, 路感清晰, 可靠性強. 但是開起來真的重啊!

現在連曳引車都用上了液壓轉向助力, 還要這鐵棒有何用?

液壓助力 , 顧名思義, 就是在機械轉向原有的結構上面加裝一套液壓助力系統, 它的構造是這樣的:

液壓助力轉向系統的工作原理是通過液壓泵 (由發動機皮帶帶動) 提供壓力推動動力缸內活塞, 產生輔助動力推拉轉向杆, 讓駕駛者更輕快的轉向.

它的優點非常明顯, 例如路感清晰, 轉向力大;

但是缺點卻很致命, 就是它無時無刻都在消耗發動機動力, 並且在高速行駛時, 會因為轉向助力過大的緣故, 稍微一動方向盤前輪就有很大的動作, 這對於高速行駛的汽車來說非常危險.

所以電子液壓助力, 就應時而生了!

其實電子液壓助力的原理和機械液壓助力差不多, 只是將油泵換成了電動的, 這樣在不工作的時候, 也不會消耗發動機動力, 並且在加入了幾個感測器後, 可以根據車速調節泵流量來改變助力大小.

車速越低, 轉向助力越大, 這樣可以讓車子更靈活的迴轉, 轉向; 車速越高, 轉向助力越小, 以保持行駛穩定性.

如果是像我這麼容易知足的人, 那肯定已經對這套轉向系統很滿意了, 甚至可以用完美來形容!

但是我們聰明的汽車工程師可不這麼認為; 他們覺得液壓管路佔用了大量的空間, 結構也複雜.

所以更先進的電動助力就面世了~

這套系統至今為止都是十分完美的, 全名叫做電動隨速助力 (英文名ElectricPowerSteering) 英文縮寫EPS

電動助力系統工作原理和液壓助力基本相同, 不同的是以下三點;

(1) 扭力感測器取代了控制閥.

(2) 助力電機取代了液壓油缸.

(3) 增加了EPS控制裝置.

工作原理是: 在駕駛時, 通過感測器檢測方向盤轉動角度和道路轉向阻力等一系列計算, 來精準的對轉向系統施加助力, 也就是隨速可變助力!

最最科學的是, 駕駛者還可以自定義方向盤的旋轉阻尼!

這還不算什麼, 隨著技術發展, 汽車還可以把雷達和攝像頭等其他系統和電動助力系統相連接, 做出自動駕駛, 自動泊車, 車道保持等黑科技功能.

這樣看來, 電子助力不但比液壓助力更省油, 功能還更多, 並且還有更多的黑科技還在開發中! 所以現在家用車一般都採用了電動助力 (EPS) .

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