汽车吸能方向管柱

在汽车发生严重碰撞的交通事故中,方向盘往往成为直接“杀手”。一旦汽车前端被碰撞,发动机舱等后移,方向盘也随之后移,方向盘与驾驶座椅之间的空间突然缩小,驾驶员夹在中间而受到伤害。为了尽量减少这种伤害发生,汽车设计者从方向盘的长度和角度变化入手,使得汽车转向系统除了能保证转向性能外,还能使驾驶员在汽车发生碰撞时受到的伤害减低到最小。与此相关的就是汽车吸能方向管柱的技术的出现。

汽车吸能方向管柱过在汽车发生碰撞时重新分配传到方向盘上的冲击力,将冲击力路径迅速分流,使得传递到方向盘上的载荷最小。转向管柱由空心管和转向轴构成。传统转向管柱的空心管和转向轴是整体式的,转向轴上端和方向盘联接,下端与方向器联接。而吸能方向管柱的特点是将整体式转向管柱一分为二,分为上转向管柱和下转向管柱两部分;里面的转向轴也分为两截,它们之间用万向节机构联接。一旦发生碰撞令方向机构产生位移,万向节下端特制的转向轴会折叠,上转向管柱移入下转向管柱内,实现“缩进”,从而扩大空间减低伤害。

吸能转向管柱的吸能型式有多种,有钢球和内套套简、变形支架、变形条等几种型式以实现“缩进”。 钢球和内套套简连接形式中,上转向管柱和下转向管柱的一组钢球嵌在一个塑料内套套筒内,内套套筒是钢球的保持架,它与上、下转向管柱不直接接触,而是靠钢球相连。在这个总成中,一旦塑料内套套筒受到大负载冲击崩溃,改变了钢球的位置就会使转向管柱向下位移。

吸能转向管柱的变形支架是通过金属的变形来吸收碰撞能量的。变形支架与下转向管柱相连,它使用拉脱安全锁,里面的塑性材料受到大负载冲击被剪切断开,会使下转向管柱和转向轴从支架中脱出沿轴向移动,令上转向管柱和转向轴下移。

变形条与变形支架相似,它也是靠金属的变形吸收碰撞能量的。与变形支架不同,它占用的空间较小。一般变形条一端与车身相连,另一端固定在转向管柱上。碰撞时冲击力达到一定值的时侯,转向管柱产生位移,变形条发生变形,从而达到吸能效果。

上面提及的特制的转向轴,就是在转向轴一段做成可折叠式的钢丝网,一旦外力超出规定的负载可以打褶联接,也就是说让转向轴移动,从而腾出空间。目前汽车吸能方向管柱的技术,在市面上有多种提法,例如“可缩进式”或者“自溃式”方向管柱等,其实都是一回事。

车汇通
2003年12月12日