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一文了解汽車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

電子工程師 ? 作者:工程師陳翠 ? 2018-07-12 07:18 ? 次閱讀
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轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)主觀操控感受的影響甚至高于懸架本身,想選臺(tái)操控滿(mǎn)意的車(chē)子,還真得懂點(diǎn)轉(zhuǎn)向技術(shù)。而平時(shí)我們聽(tīng)到的多是:“這車(chē)裝備的是電子轉(zhuǎn)向”,“它的轉(zhuǎn)向是可調(diào)的”,“電子可變轉(zhuǎn)向省油”,“主動(dòng)轉(zhuǎn)向應(yīng)該是最厲害的”… 已經(jīng)暈了吧?別說(shuō)你,4S店銷(xiāo)售自己也不明白,但還得“專(zhuān)業(yè)地”向你介紹。

【液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)】

可能有些學(xué)車(chē)早的人跟我一樣,開(kāi)過(guò)駕校里不帶助力的桑塔納。而如今的轎車(chē)已經(jīng)極少再有純靠人力轉(zhuǎn)向的了,基本都配備了轉(zhuǎn)向助力。液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是歷史最悠久的轉(zhuǎn)向助力技術(shù),統(tǒng)治地球已經(jīng)快70年了,至今還占據(jù)新車(chē)型的大半江山(簡(jiǎn)稱(chēng)HPS)。

一文了解汽車(chē)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

圖2.經(jīng)典液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)

助力泵通過(guò)皮帶連著發(fā)動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)向機(jī)負(fù)責(zé)把方向盤(pán)的動(dòng)作變?yōu)榫_的液壓推動(dòng)力,拉動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。

這個(gè)系統(tǒng),只要發(fā)動(dòng)機(jī)工作,系統(tǒng)就有助力,一直被廣泛沿用,因?yàn)槿缦聝?yōu)點(diǎn):

1.功率密度高。不必占用太多空間,就可以實(shí)現(xiàn)很大助力,這也是液壓系統(tǒng)的先天優(yōu)勢(shì),車(chē)子越重,優(yōu)勢(shì)越突顯;

2.路感清晰敏銳。這也是HPS的先天優(yōu)勢(shì),因?yàn)橄到y(tǒng)機(jī)械慣量很小。注意,這個(gè)優(yōu)勢(shì)至今還沒(méi)有被任何新技術(shù)逾越;

3.手感柔滑。液壓油具有天然粘滯特性,因此HPS天生手感絲滑柔順。

圖3.寶馬E46轉(zhuǎn)向機(jī)總成(ZF制造)

當(dāng)然,HPS的市場(chǎng)配套份額也在逐年遞減,因?yàn)槿缦氯秉c(diǎn):

1.經(jīng)濟(jì)性不好。發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)刻帶著助力泵轉(zhuǎn),不管你是否打方向都在消耗燃料。浪費(fèi)掉的能量變成熱量讓油液升溫,因此HPS通常還需要一個(gè)專(zhuān)用散熱器;

2.助力特性無(wú)法兼顧全車(chē)速。大家都知道,車(chē)速越快,方向盤(pán)越輕。這可難壞了工程師:若要低速輕便,那高速就會(huì)發(fā)飄;要高速穩(wěn)定,那低速轉(zhuǎn)向就會(huì)費(fèi)勁;取平均的話,又可能兩邊挨罵。最讓工程師不省人事的是,在停車(chē)挪車(chē)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)通常工作在怠速,泵的輸出功率也處于最小,這時(shí)司機(jī)卻需要最大助力,矛盾+郁悶啊!

3.天冷天熱,手感會(huì)不一樣。原因很簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)向油的粘度受溫度影響大唄!

4.系統(tǒng)零件種類(lèi)多,裝車(chē)工藝繁雜耗時(shí)。

5.無(wú)法做到免維護(hù)。以諾諾上海店修過(guò)的BMW為例,E46的助力泵下課是常事兒,當(dāng)你原地轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)艙內(nèi)悶響,就說(shuō)明離下課不遠(yuǎn)了。轉(zhuǎn)向機(jī)漏油要換總成也不少見(jiàn),還有漂移愛(ài)好者半個(gè)月燒爛兩套轉(zhuǎn)向系統(tǒng),才知道對(duì)HPS如此缺乏認(rèn)識(shí)。

圖4.寶馬E46使用的助力泵(Luk造)

1.容易造成連帶損壞。轉(zhuǎn)向油如同HPS的血液,血液可以運(yùn)輸能量也能傳播病毒,擴(kuò)散感染。當(dāng)轉(zhuǎn)向泵過(guò)度磨損后,金屬磨屑會(huì)隨油液在系統(tǒng)里循環(huán)流動(dòng),繼續(xù)使用就會(huì)造成系統(tǒng)精密零件的二次損壞,比如轉(zhuǎn)向機(jī)里的轉(zhuǎn)閥(超精密)或其他密封零件。遇到這種維修,必須把系統(tǒng)里每根“血管”翻來(lái)覆去洗干凈,再檢查是不是發(fā)生了二次損壞。

2.液壓油容易污染環(huán)境。核心介質(zhì)是油嘛,漏油、換油都有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),不多說(shuō)了。

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