汽车转向系统分类和发展趋势

一、转向器发展历程

最初的汽车是没有转向器的，其转向装置类似于船的船舵。直齿圆柱齿轮式齿轮齿条式转向器很早便在奔驰汽车上得到应用，在1920年以前，许多牌号的汽车都用这种转向器，因此这种转向器是应用最早的转向器之一。如今的前驱轿车及轻型货车等均采用斜齿圆柱齿轮式转向器。

1900—1939年期间，汽车工业发达国家开发了蜗杆滚轮式转向器和蜗杆指销式转向器，并应用于各种类型的汽车上。我国在20世纪60年代生产的汽车，大多采用蜗杆滚轮式转向器，进入70年代，东风汽车公司生产的汽车采用蜗杆指销式转向器。1939年以后又开发出了效率更高的循环球式转向器，20世纪60年代我国将其应用于货车，进入80年代又广泛应用于轿车、客车和越野车上，之后又开发了变速比循环球式转向器。

1953年，通用汽车公司首次使用液压助力转向系统，此后该技术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取得了较大的进步。20世纪80年代后期，出现了变减速比的液压动力转向系统。在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新大多基于液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压助力转向系统（Variable Displacement Power Steering Pump）和电动液压助力转向系统（Electric Hydraulic Power Steering，简称EHPS）。变流量泵液压助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功耗。电动液压助力转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电动机的转速可调，可以及时关闭，因此也能够起到降低功耗的效果。

电动助力转向系统在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其生产的Cervo车上，随后又配备在Alto上。

［完成任务］最好的转向系统是摩托车的把式还是汽车的方向盘式？__________；为什么汽车不用摩托车的把式转向？__________；采用方向盘转向利用的原理是：__________；车轮在一侧可转角度最大为45°，轿车方向盘一侧的转动周数约1.5周，传动比是：__________；增大传动比的好处是：__________；坏处是：__________；采用动力转向系统解决了什么问题？__________；为了进一步增加主动安全，最好的转向系统是什么转向系统？__________。

二、转向器的作用

转向器即转向执行机构，其作用包括以下几个方面。

（1）增大来自转向盘的转矩，使之达到足以克服转向轮与路面之间的转向阻力矩；

（2）将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动转换成齿条的直线运动，从而获得所需要的位移；

（3）通过选取不同的螺（蜗）杆上的螺纹螺旋方向，达到使转向盘的转向方向与转动轮转动方向协调一致的目的。

汽车驾驶员通过方向盘来控制汽车转向，转向系统性能的好坏关系到汽车的安全性、操纵性。汽车转向系统的发展先后经历了电控液压助力转向系统、电动液压助力转向系统、四轮转向系统、电动机助力转向系统、主动前轮转向系统、线控转向系统等几个阶段。汽车转向系统基本分类如图3-1所示。随着汽车主动安全系统的推出，转向系统与制动系统等其他系统信息共用，各系统综合调节汽车以实现主动安全成为转向系统发展的主要方向。

图3-1 汽车转向系统基本分类

轿车转向系统几乎都采用转阀型，滑阀型几乎不用于轿车上；对于常流和常压型来说，几乎全部采用常流型，常压型几乎没有。随速转向控制在20世纪80后期至今为大多数中、低档车采用；反作用力室采用滑阀的转阀型助力系统为20世纪90年代日本高档车凌志采用，现已不用；电动液压助力转向系统（EHPS）多为美国车系采用。