汽车方向盘的工作原理是什么?

更新时间:2023-04-26 12:00:41 作者:知道百科

汽车方向盘的工作原理是什么?>1.汽车方向盘[汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置。]的工作原理

当汽车转向时,两个前轮并不指向同一个方向,对此您可能会感到奇怪。

要让汽车顺利转向,每个车轮都必须按不同的圆圈运动。 由于内车轮所经过的圆圈半径较小,因此它的转向角度比外车轮要大。

如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线,那么线的交点便是转向的中心点。 转向拉杆具有独特的几何结构,可使内车轮的转向角度大于外车轮。

转向器[转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换(主要是减速增矩),再输出给转向拉杆机构,从而使汽车转向,所以转向器本质上就是减速传动装置。]分为几种类型。 最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车[ 此词条暂无内容,欢迎您参与编辑,享受分享贡献知识的乐趣。]及SUV上普遍使用的转向系统类型。 其工作机制非常简单。

齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中,齿条的各个齿端都突出在金属管外, 并用横拉杆连在一起。 小齿轮连在转向轴上。

转动方向盘时,齿轮就会旋转,从而带动齿条运动。 齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上(请参见上图)。

齿条齿轮式齿轮组有两个作用: 将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。 提供齿轮减速功能,从而使车轮转向更加方便。

在大多数汽车中,一般要将方向盘旋转三到四周,才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位(从最左侧转到最右侧)。 转向传动比[传动比是机构中两转动构件角速度的比值,也称速比。]是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。

例如,如果将方向盘旋转一周(360度)会导致车轮转向20度,则转向传动比就等于360除以20,即18:1。比率越高,就意味着要使车轮转向达到指定距离,方向盘所需要的旋转幅度就越大。

但是,由于传动比较高,旋转方向盘所需要的力便会降低。 一般而言,轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。

比率越低,转向反应就越快,您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。

由于这些小型汽车很轻,因此比率较低,转动方向盘也不会太费力。 有些汽车使用可变传动比转向系统,在此系统中,齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距(每厘米的齿数)。

这不仅能提高汽车转向时的响应速度(齿条靠近中心位置),还能减少车轮在接近转向极限时的作用力[力是物体对物体的作用,所以力都是成对出现的。]。 动力齿条齿轮 当在动力转向系统中应用齿条齿轮时,齿条的设计会略有不同。

部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。 活塞连接在齿条上。

圆筒上有两个油孔,分别位于活塞的两侧。 当向活塞的一侧注入高压液体时,将迫使活塞向另一侧运动,进而带动齿条运动,这样便提供了辅助动力。

我们将在随后介绍提供高压液体的组件,它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压液体。 首先,让我们来了解另一种转向系统。

目前,众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。 其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。

循环球式转向器有一个埚杆。 您可以将此转向器想像为两部分。

第一部分是带有螺纹孔的金属块。 此金属块外围有切入的轮齿,这些轮齿与驱动转向摇臂的齿轮相结合(参见上图)。

方向盘连接在类似螺栓的螺杆上,螺杆则插在金属块的孔内。 转动方向盘时,它便会转动螺栓。

由于螺栓与金属块之间相对固定,因此旋转时,它不会像普通螺栓那样钻入金属块中,而是带动金属块旋转,进而驱动转动车轮的齿轮。 螺栓并不直接与金属块上的螺纹结合在一起,所有螺纹中都填满了滚珠轴承,当齿轮转动时,这些滚珠将循环转动。

滚珠轴承有两个作用: 第一,减少齿轮的摩擦和磨损;第二,减少齿轮的溢出。 如果齿轮溢出,则会在转动方向盘时感觉到。

而如果转向器中没有滚珠,轮齿之间会暂时脱离,从而造成方向盘松动。 循环球式系统中的动力转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。

其辅助动力也是通过向金属块一侧注入高压液体来提供的。 现在让我们看一下构成动力转向系统的其他组件。

在动力转向系统中,除齿条齿轮机制或循环球机制外,还有几个重要组件。 泵 用于转向的液压动力由回转式滑片泵提供(参见上图)。

此泵由汽车发动机[发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。]通过传送带和皮带轮进行驱动。 它包含一组在椭圆形泵室内旋转的伸缩式叶片。

当叶片旋转时,这些叶片会从压力较低的回流管吸入液压油,并迫使其流向压力较高的出口。 泵所提供的流量取决于汽车发动机的速度。

泵的设计必须能在发动机怠速时提供足够的流量。 因此,当发动机加速运转时,该泵提供的液体会远远超过实际的需要。

泵中含有一个减压阀,用于确保压力不会升得太高。当发动机高速运转时,由于泵中吸入了太多液体,因而更需要减压阀来降低压力。

旋转阀 只有驾驶员[驾驶员主要是指交通工具的驾驶者,一般多指汽车的驾驶者。]对方向盘施加作用力(如开始转向)时,动力转向系统才会向其提供支持。 如果驾驶员没有施加作用力(如沿直线驾驶时),该系统则不会提供任何**。

方向盘上用于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。 旋转阀的关键部位是扭力杆。

扭力杆是一根细金属杆,在向其施加扭矩时,它会发生扭转。 扭力杆的顶端连接在方向盘上,底端则连接在小齿轮或埚杆(用于转动车轮)上,这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。

驾驶员用来转动车轮的扭矩越大,扭力杆扭转的幅度就越大。 转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。

它也与扭力杆的顶端相连。 扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。

扭力杆还会转动转向器的。

2.汽车方向盘的工作原理是什么

汽车转向器分为几种类型。

最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中,齿条的各个齿端都突出在金属管外,并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时,齿轮就会旋转,从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上。

目前,众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。

其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。循环球式转向器有一个埚杆,循专环球式系统中的动力属转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。

其辅助动力也是通过向金属块一侧注入高压液体来提供的。

3.汽车方向盘是什么原理、怎么转弯的

要让汽车顺利转向,每个车轮都必须按不同的圆圈运动。 由于内车轮所经过的圆圈半径较小,因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线,那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构,可使内车轮的转向角度大于外车轮。转向器分为几种类型。 最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。 其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中,齿条的各个齿端都突出在金属管外, 并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。 转动方向盘时,齿轮就会旋转,从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上。

只有驾驶员对方向盘施加作用力时,动力转向系统才会向其提供支持。如果驾驶员没有施加作用力,该系统则不会提供任何**。方向盘上用于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。旋转阀的关键部位是扭力杆。 扭力杆是一根细金属杆,在向其施加扭矩时,它会发生扭转。扭力杆的顶端连接在方向盘上,底端则连接在小齿轮或埚杆上,这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。驾驶员用来转动车轮的扭矩越大,扭力杆扭转的幅度就越大。转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。它也与扭力杆的顶端相连。扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。扭力杆还会转动转向器的输出装置,以使其与小齿轮或蜗杆相连,具体取决于汽车的转向系统类型。

4.汽车方向盘控制车轮方向是什么原理

汽车的转向系非常复杂,方向盘下面依次连接着转向轴、转向传动轴、转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆,转动方向盘后,带动转向轴和转向传动轴旋转,这一力矩被输入转向器,经过放大和减速后传到转向摇臂,在经过转向直拉杆传给转向节臂和横拉杆,是两侧车轮同时偏转一定角度,这就是最基本的转向原理,实际的汽车上为了减小司机操作方向盘需要的力,都设有专门的助力转向系统,另外前轮也不是直直的安装在前桥上的,而是有一定的偏转角,包括前轮前束、主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角等至于要怎么设置才能使你的车像汽车一样省力,那必须有助力,详细的这里不好说了。

5.请问汽车方向盘的助力是什么原理呢

转向助力是协助驾驶员作汽车方向调整,为驾驶员减轻打方向盘的用力强度,当然,助力转向在汽车行驶的安全性、经济性上也一定的作用。

就目前汽车上配置的助力转向系统和我能看到的资料,大致可以分为三类,

一种是 机械式液压动力转向系统;

一种是电子液压助力转向系统;

另外一种电动助力转向系统。

机械式液压动力转向系统

机械式的液压动力转向系统一般由液压泵[液压泵是液压系统的动力元件,是靠发动机或电动机驱动,从液压油箱中吸入油液,形成压力油排出,送到执行元件的一种元件。]、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。

无论车是否转向,这套系统都要工作,而且在大转向车速较低时,需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。所以,也在一定程度上浪费了资源。可以回忆一下:开这样的车,尤其时低速转弯的时候,觉得方向比较沉,发动机也比较费力气。又由于液压泵的压力很大,也比较容易损害助力系统。

还有,机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成,为保持压力,不论是否需要转向助力,系统总要处于工作状态,能耗较高,这也是耗资源的一个原因所在。

一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。

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