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為什么現(xiàn)在汽車大多數(shù)都裝配電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),而放棄液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?

 聰明的猴爺 2019-06-22

電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更先進(jìn),可操作空間更大,對比液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)勢更多一些。最早的轉(zhuǎn)向機(jī)都是齒條的,純機(jī)械傳動沒有助力系統(tǒng),如下圖所示:

這種轉(zhuǎn)向機(jī)原理簡單,齒輪直接傳動
、成本低、
占用空間小?,F(xiàn)在依然存在,例如面包車依然采用,部分農(nóng)用機(jī)械也仍然使用,應(yīng)用廣泛。早期大貨車都不帶液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng),例如解放141,全憑臂力,原地轉(zhuǎn)彎甚至需要副駕駛幫忙,這就是最原始的轉(zhuǎn)向助力。這種不帶助力的汽車開起來很累,因此液壓轉(zhuǎn)向主力系統(tǒng)逐漸成為主流。

液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)出現(xiàn)后,汽車駕駛起來更容易,方向盤變輕,女司機(jī)也可以輕松駕馭。簡單的說一下液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)工作原理。上圖可以看出來,液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)基本結(jié)構(gòu)仍然是齒條的,但是在方向柱上加裝了閥體,當(dāng)你轉(zhuǎn)動方向盤的時(shí)候,閥體會感知你的動作,然后控制液壓油方向,驅(qū)動液壓油缸推動方向機(jī),因此轉(zhuǎn)動方向盤會變得更輕。基本原理就是液壓泵驅(qū)動液壓執(zhí)行原件來實(shí)現(xiàn)助力,與千斤頂原理相似。
手壓泵由
液壓泵來代替,但是液壓泵需要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),以便隨時(shí)為方向機(jī)提供助力。而液壓泵會消耗發(fā)動機(jī)一部分功率,因此油耗也會少許增加。同時(shí)增加了原件數(shù)量,例如需要液壓油箱、液壓油管、液壓泵等,零部件布局有一定的限制。最主要的一點(diǎn),液壓系統(tǒng)控制非常復(fù)雜。想要實(shí)現(xiàn)一些特殊的功能,成本增加、系統(tǒng)復(fù)雜。例如隨速可變助力,液壓系統(tǒng)需要更復(fù)雜的方案,成本高而且系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。但是液壓助力系統(tǒng)回饋好好,路感清晰。

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)逐漸取代液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)很多,例如布局簡單、可控性高、節(jié)能、能實(shí)現(xiàn)很多液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)的功能。
電子轉(zhuǎn)向助力,助力原件為電動機(jī)。在齒條轉(zhuǎn)向機(jī)的基礎(chǔ)上,加裝一個(gè)電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)。與液壓助力方式是一樣的,位于轉(zhuǎn)向機(jī)立柱上的轉(zhuǎn)矩傳感器代替了液壓閥體,可以感知駕駛員意圖。ECU把多種信號做對比計(jì)算后輸出一個(gè)電流驅(qū)動電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)動則實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向助力功能。電動轉(zhuǎn)向助力結(jié)構(gòu)緊湊,布局簡潔,節(jié)能,不給發(fā)動機(jī)帶來額外的負(fù)載。同時(shí)因?yàn)殡姍C(jī)可控制性高、反應(yīng)迅速、轉(zhuǎn)向助力力矩可變、甚至某些車型可以改變轉(zhuǎn)向助力力矩與控制模式。
例如奧迪的四種駕駛模式切換,不同模式下轉(zhuǎn)向助力力矩、特性都會不一樣。還可以實(shí)現(xiàn)自動泊車,泊車時(shí)方向盤由電機(jī)驅(qū)動,完全可以代替駕駛員停車,轉(zhuǎn)向角度都是自動調(diào)整的。而自動駕駛、遙控駕駛都離不開電動助力轉(zhuǎn)向機(jī),所以液壓助力系統(tǒng)會慢慢的推出歷史的舞臺,乘用車用的越來越少,商用車用的多一些。

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