转向原理篇——看看各种转向系统是怎么工作的?

转向原理篇——看看各种转向系统是怎么工作的?-有驾
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大家好,欢迎再次与我们相聚在攻城狮的频道。在1988年,铃木汽车率先搭载了创新的管柱式电动助力转向系统。两年后,本田也紧随其后,推出了自己研发的齿条式电动转向系统。而当时,欧美企业在电动助力转向技术的起步上,相对日本企业落后了大约十年。然而,凭借他们强大的工业基础和广阔的市场,他们迅速迎头赶上,甚至在某些方面超越了日系企业。例如,德国的采埃孚、博世和蒂森克虏伯等汽车零部件巨头,他们的产品占据了市场的显著份额。

在之前的分享中,我们详细探讨了管柱式转向系统的结构原理与性能特点。如果之前听过的小伙伴们,可以举个手哦!那些已经理解透彻的朋友们,也可以为我们点个赞!

转向原理篇——看看各种转向系统是怎么工作的?-有驾

之前的视频中,我们提到C-EPS、P-EPS、DP和R的性能上限是依次递增的,这是在各厂家电控水平相近的前提下。实际上,EPS的手感性能主要取决于电机的控制能力。同一家厂家生产的R-EPS在性能上肯定会优于C-EPS。

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接下来,我们继续探索其他形式的转向系统结构。首先,我们来看看小齿轮式助力转向系统(P-EPS)。与C-EPS相比,P-EPS将原本放在管柱上的电机助力装置转移到了转向器的小齿轮轴上。由于电机位置更靠近转向器,这大大提高了电机助力的传动效率。同时,电机位于驾驶舱外,有车身和隔音层的阻挡,有效减少了电机噪音的干扰。然而,与C-EPS相似的是,电机助力机构都直接作用在管柱上,因此如果控制不当,电机的波动可能会对手感产生直接影响。

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为了进一步优化性能,我们考虑将电机放置在齿条上,这就引出了DP-EPS,也被称为双小齿轮转向系统。在转向管柱的齿轮轴作用下,该系统增加了一套由电机驱动的齿轮轴。这样不仅提高了静谧性,还能提供更大的助力。更重要的是,由于电机直接作用在齿条上,电机扭矩的波动对手感的直接影响也大大减小。

最后,我们来看看R-EPS系统。它同样作用于齿条上,但与前面提到的三种形式不同,它不再通过蜗轮蜗杆传递助力。相反,它采用了更为精密的循环球式助力,也被称为滚珠丝杆。这种滚珠丝杆的主要结构包括丝杆、螺母、钢球、反向器和挡圈。其传动原理是电机旋转通过皮带轮带动丝杆螺母旋转,而丝杆螺母内的螺旋槽与螺杆的螺旋槽相匹配,形成一个圆柱形的螺旋槽,螺旋槽内部充满钢球。由于丝杆螺母固定在转向器上,当丝杆螺母旋转时,通过中间的钢球挤压,带动丝杆左右移动。而中间的钢球则通过返回管或反相器等结构进行循环滚动。

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这种循环球式传动的优点在于其传递精度和传动效率更高。此外,滚阻丝杆的结构能够承受更大的齿条轴向载荷。相比之下,如果是蜗轮蜗杆传动,由于涡轮盘通常采用尼龙材质,其能够承受的力矩有限,这也是DP-EPS助力小于R-EPS的原因之一。

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至此,我们关于转向系统结构的介绍以及各种不同形式的助力系统就告一段落了。接下来,我们还会与大家分享转向梯形、阿克曼角、四轮转向等先进技术。感谢大家的支持,喜欢我们的内容就请点赞、关注吧!我是攻城狮,我们下期再见!

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