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电子助力转向真的不如传统的液压助力吗

有货之家 有货之家 发表于2024-09-23 00:48:20 浏览341 评论0

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现在的 汽车 大部分都有转向助力系统,在打方向时可以提供助力,减轻驾驶员负担。最早的助力转向系统是机械液压助力系统,而现在大部分 汽车 都用的是电子助力。

电子助力转向真的不如传统的液压助力吗

汽车 转向机构的基本原理就如上图所示,转动方向盘后转向柱齿轮驱动转向杆的齿条产生横向移动来控制车轮转角。机械液压助力转向系统是靠液压力驱动有齿条的转向杆提供助力,而电子助力有些是驱动转向杆,更多的是驱动转向柱来提供助力。

机械液压助力系统首先要有一个助力泵同来提供液压力,转向柱上有一个转阀,通过打方向时转阀开启相应的油道使高压进入转向杆内部驱动活塞在转向杆上产生助力。上图就是一个机械液压助力系统的转向系统,可以看到在其转向杆上有油管,内部封装着活塞,可以在油压驱动下左右移动产生助力。

上图是一个直观的机械液压助力系统原理,其实就相当于在转向杆上安装了一个液压杆帮助我们推动车轮转向。机械液压助力系统的油泵是直接连着发动机的,所以发动机一启动它就消耗发动机的功率,而且液压助力的力度不可调,车速低时油压小,助力小,车速高时油压高助力大。而我们平时驾车低速时转向轻一点更舒服,而高速行驶中方向盘重一点可以避免不必要的车轮摆动。可见机械液压助力系统在这点上刚好背道而驰。机械液压助力系统还有一个缺点就是占用空间大,不过机械液压助力系统的优点就是结实耐用,稳定性好,一般开到报废都不会出问题。

而电动助力是依靠电动机产生助力的,需要转向时电机启动,不转向时系统不工作,大大节省了发动机功率。而且电动机的控制更方便,在电子助力的基础上还能扩展出许多功能。比如通过调节电动机输出动力可以调节助力大小,实现低速时助力大方向盘轻盈,高速时助力小方向盘沉稳。急刹车时电子助力系统还能提供方向稳定控制,比如有些车急刹车时即使双手离开方向盘也不会跑偏,还有一些车有自动泊车功能,也是靠电动机直接驱动方向盘来实现自动转向的。不过电子助力系统的缺点就是稳定性不如机械液压系统,因为液压机构产生的力量远非电动机所能比,在长时间连续工作后电子助力系统的电动机有可能因为过热保护而停止工作。而且有些车电子助力系统功能复杂,一旦出现问题维修起来费用高昂。

现在的主流就是电子助力系统,机械液压助力已经很少有车在使用了。不过机械液压助力系统最大的好处就是手感好,因为液压系统工作时产生的力量由油泵压力决定,而大部分时间发动机转速并不会有太大幅度的波动,因此机械液压助力系统的助力大小相对稳定,即便转速会影响其助力大小那也是一个很线性的过渡,这样的结果就是驾驶员可以很快适应转向助力的力度从而在打方向时有种直接的控制感,非常有感觉。而电子助力系统由于电子系统对电动机的控制速度非常快而且精确,所以在实际应用中助力系统太过殷勤,反而使得转向的力度和手感索然无味,没有那种直接控制的感觉。

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转向机的发展经历三个阶段,分别是最早的齿条纯机械传动,液压助力转向,电子助力转向。

电子助力转向作为当今电子技术发展的最新产物,无论是现在还是未来,都有着传统液压助力不可比拟的优势,电子转向助力系统就逐渐取代液压助力转向系统。那到底电子助力优势在哪里,我给你一一道来。

传统的液压助力需要的元件的数量比较多,比如液压油泵、液压油箱、液压油管,它的零部件布局有一定的限制,并且液压系统的控制非常的复杂,如果你想要实现一些特殊的功能成本增加系统繁琐也是非常麻烦。

电子助力转向系统结构非常紧凑,布局很简单又很节能,也不会给发动机带来额外的负担,同时因为发电机可控制性高反应,迅速转向助力力矩可变,甚至像某些车型它都可以改变转向力矩跟控制模式了。比如说奥迪的四种驾驶模式的切换,不同模式下转向助力力矩跟这个特性都会不一样。

我们平时常见的自动停车功能,方向盘就是由电机驱动的,而以后的自动驾驶包括遥控驾驶都离不开电动助力转向机,所以液压系统也是慢慢的退出 历史 舞台了。

电动转向助力和液压转向助力是转向助力的两种形式,主要作用是减少驾驶员操控转向盘的操作力,他们各有各的优缺点:

1、结构布置形式:液压助力结构布置较复杂。

2、操作性:液压助力的控制性、响应性和可靠性都略好于电动助力,不过电动阻力贵在轻巧,所以 汽车 上得到了广泛使用。

3、噪声及其他:由于液压助力的零部件较多且采用油泵产生动力,所以如果控制不好转向过程中会出现明显的异响声。而电动助力采用电动力,所以转向过程中最多就有轻微的碳刷声,且节能。

个人认为在轿车的转向助力使用中,电动助力好于液压助力,所以现在轿车用的也相当的多。

电子助力转向的综合性能是优于传统的液压助力转向的。

液压助力转向系统由转向管柱、转向传动轴、转向机、转向助力泵、储油罐、动力缸、回油管等组成。结构较复杂,整个系统的体积比较大,安装和布置不方便。从发展里程来看,有机械式液压和电子式液压两个阶段。机械式助力来自于发动机且助力大小和发动机转速相关,低转速时助力小,高转速时助力大与实际的驾驶操作要求不一致。而且油缸里面的油液一直需要保持压力状态,消耗发动机的动力,影响油耗和车辆的动力性。电动式不需要可以由电机提供助力且也需要一直保持压力,能量消耗也大,同时由于长时间保压,系统的寿命较短且定期维护维修成本高。优点是转向的手感较好。

电子助力转向由转向管柱、转向电机、中间轴和转向机等组成,结构较液压助力转向结构简单。根据助力大小的要求可以分为电机在管柱上和电机在转向机上,前者多用于紧凑型小轿车,后者多用于中大型轿车,可以提供更大的助力。由于不需要液压系统,所以结构简单,体积小,布置安装方便,同时减少的部件节约了成本。而且可以做到终身免维护!通过控制单元的标定可以实现低速时助力大,高速时助力小,满足驾驶的要求,缺点是手感比不上液压助力系统。

随着 汽车 行业电动化和智能化的快速发展,电控零部件之间的相互交互作用越加明显。大家熟知的自动泊车、车身稳定稳定控制、车道保持、自适应大灯等都需要与转向系统信号进行交互,电子助力转向的优势得到了进一步的放大。

电动助力转向系统和传统液压助力转向系统对比的话,优点还是比较多的,首先电子助力转向系统不需要损耗发动机动力,可以降低车辆的油耗。其次电子助力转向可以根据车辆速度调节转向的力度,这样就不会出现低速行驶方向盘比较沉,高速行驶又比较轻的情况。

电子助力转向系统另一优势就是可以实现车辆主动对方向盘的控制,比如自动泊车功能就需要电子助力转向系统才能实现。电子助力转向系统还有一个优势就是不需要保养,不用更换助力油,也不会漏油,减少了车辆养护的成本,所以电子助力转向系统必然是以后的趋势,液压助力只有在大型车辆上还有存在的必要。