轿车转向器

轿车转向器机构涉及整车的操纵性、稳定性和安全性,它的质量也反映了车辆的质量,是直接关系到车辆性能的关键部件。
早期的汽车转向是用
舵柄或横杆(即一种两端带有手柄的水平杆)进行操纵,转向比是1:1,因而汽车转向时的操作是很吃力的。后来,带有齿轮减速比的转向机构很快被推广使用,但是,这种机构的方向盘不象舵柄或横杆要置放在汽车中线的位置,而是要置放在汽车的左边或右边,这样触发了方向盘位置的争论。这场争论旷日持久,导致了今天的汽车分成了两大类方向盘装置法:
一类以美国,中国,俄罗斯等世界上大多数国家和地区采用的
左置方向盘,实行右上左下的汽车行驶规则;另一类以英国及英联邦,日本等少数国家和地区采用的右置方向盘,实行右下左上的汽车行驶规则。
几十年来,各种汽车都使用
蜗杆扇形齿轮转向器,现在的循环球式转向器也是这种转向器的一种变型,轿车也经常使用。在这种转向器中,蜗杆与扇形齿轮之间嵌入了钢珠,大大降低了摩擦力,使汽车的转向操纵变得比较轻松。

转向器

从70年代起轿车兴起了齿轮齿条转向机构,它由方向盘、方向轴、方向节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮(前轮)等组成。方向盘操纵转向器内的齿轮转动,齿轮与齿条紧密啮合,推动齿条左移动或右移动,带动转向轮摆动,从而改变轿车行驶的方向。
这种转向机构与蜗杆扇形齿轮等其它类型的转向机构比较,省略了转向摇臂和转向主拉杆,具有构件简单,传动效率高的优点。而且它的逆传动效率也高,在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正,驾驶者的路感性强。

 

其实,齿轮齿条转向机构早在一世纪前的汽车萌芽发展阶段已经有了,只是那时还不完善,机件加工粗糙。1905年通用汽车卡迪拉克部的工程师将齿轮齿条转向器的设计理论化,并加工成精度很高,操纵灵活的齿轮齿条转向器,正式应用在轿车上。后来,汽车转向器的型式被蜗杆一扇形齿轮型式所垄断,但许多人仍然继续完善齿轮一齿条转向机构。由于近代材料科学的发展,大大提高了齿轮一齿条转向机构的安全可靠系数,人们再次重视这种转向机构的简单实用性,由于它具有构件少质量轻,成本低的优点,受到汽车制造商的青睐,现在大多数的轿车转向器都采用齿轮一齿条型。
现代轿车马力大、速度快,为了操纵的轻便和灵敏,中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置,又称为
液压动力转向器。它具有工作无噪声,灵触度高体积小,能够吸收来自不平路面的冲击力,在现代轿车上得到十分广泛的应用。
液压动力转向器的主要部件包括
油泵、液压分配阀和助力器。液压分配阀与油泵组合一体,助力器与转向器装在一起,中间用油路连接。发动机通过皮带带动油泵,把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个活塞,活塞连接着转向器的齿轮,活塞两端是腔室。当轿车直线行驶时,活塞两端压力相等,静止不动,油泵空转;当轿车转弯时,液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧,使活塞两端产生压力差,迫使活塞移动到另一侧,带动齿轮转动,“助一臂之力”。这样转动方向盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了,可由助力器辅动车轮转向,减轻了驾驶者的劳动强度,减少了方向盘的转数,特别是减少了停车转向时的操纵力。
现在已经出现了
电子控制速度传感型的轿车动力转向器,它除了满足减少操纵力,提高灵触度外,还可以根据车速与行驶条件的不同而产生与之相适应的转向力。在停车时能提供足够的助力,随着车速的逐渐增加助力又可以逐渐减少,当高速行驶时则无助力但保持良好的路感。这种电子式的动力转向机构附有微处理机和电子转速表,电子转速表发出脉冲讯号,微处理机发出相应的指令控制动力转向机构。
轿车动力转向装置是50年代在美国大型轿车上出现的事物,现在已经普及开来了。它的好处正如德国奔驰汽车制造公司所描述的那样:“发动机发动后,您就得到动力转向辅助,尤其在泊车及左右移动车辆时,动力转向装置会令您能非常轻松地控制方向盘。”(99.8.26)

▲返回