電子助力轉向真的不如傳統的液壓助力嗎?

邵世敏


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轉向機的發展經歷三個階段,分別是最早的齒條純機械傳動,液壓助力轉向,電子助力轉向。

電子助力轉向作為當今電子技術發展的最新產物,無論是現在還是未來,都有著傳統液壓助力不可比擬的優勢,電子轉向助力系統就逐漸取代液壓助力轉向系統。那到底電子助力優勢在哪裡,小編給你一一道來。

佈局簡單節能

傳統的液壓助力需要的元件的數量比較多,比如液壓油泵、液壓油箱、液壓油管,它的零部件佈局有一定的限制,並且液壓系統的控制非常的複雜,如果你想要實現一些特殊的功能成本增加系統繁瑣也是非常麻煩。

電子助力轉向系統結構非常緊湊,佈局很簡單又很節能,也不會給發動機帶來額外的負擔,同時因為發電機可控制性高反應,迅速轉向助力力矩可變,甚至像某些車型它都可以改變轉向力矩跟控制模式了。比如說奧迪的四種駕駛模式的切換,不同模式下轉向助力力矩跟這個特性都會不一樣。

可以實現更多特殊功能

我們平時常見的自動停車功能,方向盤就是由電機驅動的,而以後的自動駕駛包括遙控駕駛都離不開電動助力轉向機,所以液壓系統也是慢慢的退出歷史舞臺了。


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電動轉向助力和液壓轉向助力是轉向助力的兩種形式,主要作用是減少駕駛員操控轉向盤的操作力,他們各有各的優缺點:

1、結構佈置形式:液壓助力結構佈置較複雜。

2、操作性:液壓助力的控制性、響應性和可靠性都略好於電動助力,不過電動阻力貴在輕巧,所以汽車上得到了廣泛使用。

3、噪聲及其他:由於液壓助力的零部件較多且採用油泵產生動力,所以如果控制不好轉向過程中會出現明顯的異響聲。而電動助力採用電動力,所以轉向過程中最多就有輕微的碳刷聲,且節能。

個人認為在轎車的轉向助力使用中,電動助力好於液壓助力,所以現在轎車用的也相當的多。


駝峰驅車


電子助力轉向的綜合性能是優於傳統的液壓助力轉向的。

液壓助力轉向機構

液壓助力轉向系統由轉向管柱、轉向傳動軸、轉向機、轉向助力泵、儲油罐、動力缸、回油管等組成。結構較複雜,整個系統的體積比較大,安裝和佈置不方便。從發展里程來看,有機械式液壓和電子式液壓兩個階段。機械式助力來自於發動機且助力大小和發動機轉速相關,低轉速時助力小,高轉速時助力大與實際的駕駛操作要求不一致。而且油缸裡面的油液一直需要保持壓力狀態,消耗發動機的動力,影響油耗和車輛的動力性。電動式不需要可以由電機提供助力且也需要一直保持壓力,能量消耗也大,同時由於長時間保壓,系統的壽命較短且定期維護維修成本高。優點是轉向的手感較好。


電子助力轉向

電子助力轉向由轉向管柱、轉向電機、中間軸和轉向機等組成,結構較液壓助力轉向結構簡單。根據助力大小的要求可以分為電機在管柱上和電機在轉向機上,前者多用於緊湊型小轎車,後者多用於中大型轎車,可以提供更大的助力。由於不需要液壓系統,所以結構簡單,體積小,佈置安裝方便,同時減少的部件節約了成本。而且可以做到終身免維護!通過控制單元的標定可以實現低速時助力大,高速時助力小,滿足駕駛的要求,缺點是手感比不上液壓助力系統。


行業趨勢

隨著汽車行業電動化和智能化的快速發展,電控零部件之間的相互交互作用越加明顯。大家熟知的自動泊車、車身穩定穩定控制、車道保持、自適應大燈等都需要與轉向系統信號進行交互,電子助力轉向的優勢得到了進一步的放大。



從我個人觀點來看,電子助力是優於液壓助力轉向的。且隨著行業的發展,優勢會更加明顯!


汽車Sight


現在的汽車大部分都有轉向助力系統,在打方向時可以提供助力,減輕駕駛員負擔。最早的助力轉向系統是機械液壓助力系統,而現在大部分汽車都用的是電子助力。

汽車轉向機構的基本原理就如上圖所示,轉動方向盤後轉向柱齒輪驅動轉向杆的齒條產生橫向移動來控制車輪轉角。機械液壓助力轉向系統是靠液壓力驅動有齒條的轉向杆提供助力,而電子助力有些是驅動轉向杆,更多的是驅動轉向柱來提供助力。

機械液壓助力

機械液壓助力系統首先要有一個助力泵同來提供液壓力,轉向柱上有一個轉閥,通過打方向時轉閥開啟相應的油道使高壓進入轉向杆內部驅動活塞在轉向杆上產生助力。上圖就是一個機械液壓助力系統的轉向系統,可以看到在其轉向杆上有油管,內部封裝著活塞,可以在油壓驅動下左右移動產生助力。



上圖是一個直觀的機械液壓助力系統原理,其實就相當於在轉向杆上安裝了一個液壓桿幫助我們推動車輪轉向。機械液壓助力系統的油泵是直接連著發動機的,所以發動機一啟動它就消耗發動機的功率,而且液壓助力的力度不可調,車速低時油壓小,助力小,車速高時油壓高助力大。而我們平時駕車低速時轉向輕一點更舒服,而高速行駛中方向盤重一點可以避免不必要的車輪擺動。可見機械液壓助力系統在這點上剛好背道而馳。機械液壓助力系統還有一個缺點就是佔用空間大,不過機械液壓助力系統的優點就是結實耐用,穩定性好,一般開到報廢都不會出問題。

而電動助力是依靠電動機產生助力的,需要轉向時電機啟動,不轉向時系統不工作,大大節省了發動機功率。而且電動機的控制更方便,在電子助力的基礎上還能擴展出許多功能。比如通過調節電動機輸出動力可以調節助力大小,實現低速時助力大方向盤輕盈,高速時助力小方向盤沉穩。急剎車時電子助力系統還能提供方向穩定控制,比如有些車急剎車時即使雙手離開方向盤也不會跑偏,還有一些車有自動泊車功能,也是靠電動機直接驅動方向盤來實現自動轉向的。不過電子助力系統的缺點就是穩定性不如機械液壓系統,因為液壓機構產生的力量遠非電動機所能比,在長時間連續工作後電子助力系統的電動機有可能因為過熱保護而停止工作。而且有些車電子助力系統功能複雜,一旦出現問題維修起來費用高昂。

現在的主流就是電子助力系統,機械液壓助力已經很少有車在使用了。不過機械液壓助力系統最大的好處就是手感好,因為液壓系統工作時產生的力量由油泵壓力決定,而大部分時間發動機轉速並不會有太大幅度的波動,因此機械液壓助力系統的助力大小相對穩定,即便轉速會影響其助力大小那也是一個很線性的過渡,這樣的結果就是駕駛員可以很快適應轉向助力的力度從而在打方向時有種直接的控制感,非常有感覺。而電子助力系統由於電子系統對電動機的控制速度非常快而且精確,所以在實際應用中助力系統太過殷勤,反而使得轉向的力度和手感索然無味,沒有那種直接控制的感覺。


愛車大家說


電動助力轉向系統和傳統液壓助力轉向系統對比的話,優點還是比較多的,首先電子助力轉向系統不需要損耗發動機動力,可以降低車輛的油耗。其次電子助力轉向可以根據車輛速度調節轉向的力度,這樣就不會出現低速行駛方向盤比較沉,高速行駛又比較輕的情況。
電子助力轉向系統另一優勢就是可以實現車輛主動對方向盤的控制,比如自動泊車功能就需要電子助力轉向系統才能實現。電子助力轉向系統還有一個優勢就是不需要保養,不用更換助力油,也不會漏油,減少了車輛養護的成本,所以電子助力轉向系統必然是以後的趨勢,液壓助力只有在大型車輛上還有存在的必要。


售後服務技術總監


現在的汽車大部分都有轉向助力系統,在打方向時可以提供助力,減輕駕駛員負擔。最早的助力轉向系統是機械液壓助力系統,而現在大部分汽車都用的是電子助力。

汽車轉向機構的基本原理就如上圖所示,轉動方向盤後轉向柱齒輪驅動轉向杆的齒條產生橫向移動來控制車輪轉角。機械液壓助力轉向系統是靠液壓力驅動有齒條的轉向杆提供助力,而電子助力有些是驅動轉向杆,更多的是驅動轉向柱來提供助力。

機械液壓助力

機械液壓助力系統首先要有一個助力泵同來提供液壓力,轉向柱上有一個轉閥,通過打方向時轉閥開啟相應的油道使高壓進入轉向杆內部驅動活塞在轉向杆上產生助力。上圖就是一個機械液壓助力系統的轉向系統,可以看到在其轉向杆上有油管,內部封裝著活塞,可以在油壓驅動下左右移動產生助力。

其實就相當於在轉向杆上安裝了一個液壓桿幫助我們推動車輪轉向。機械液壓助力系統的油泵是直接連著發動機的,所以發動機一啟動它就消耗發動機的功率,而且液壓助力的力度不可調,車速低時油壓小,助力小,車速高時油壓高助力大。而我們平時駕車低速時轉向輕一點更舒服,而高速行駛中方向盤重一點可以避免不必要的車輪擺動。可見機械液壓助力系統在這點上剛好背道而馳。機械液壓助力系統還有一個缺點就是佔用空間大,不過機械液壓助力系統的優點就是結實耐用,穩定性好,一般開到報廢都不會出問題。

而電動助力是依靠電動機產生助力的,需要轉向時電機啟動,不轉向時系統不工作,大大節省了發動機功率。而且電動機的控制更方便,在電子助力的基礎上還能擴展出許多功能。比如通過調節電動機輸出動力可以調節助力大小,實現低速時助力大方向盤輕盈,高速時助力小方向盤沉穩。急剎車時電子助力系統還能提供方向穩定控制,比如有些車急剎車時即使雙手離開方向盤也不會跑偏,還有一些車有自動泊車功能,也是靠電動機直接驅動方向盤來實現自動轉向的。不過電子助力系統的缺點就是穩定性不如機械液壓系統,因為液壓機構產生的力量遠非電動機所能比,在長時間連續工作後電子助力系統的電動機有可能因為過熱保護而停止工作。而且有些車電子助力系統功能複雜,一旦出現問題維修起來費用高昂。

現在的主流就是電子助力系統,機械液壓助力已經很少有車在使用了。不過機械液壓助力系統最大的好處就是手感好,因為液壓系統工作時產生的力量由油泵壓力決定,而大部分時間發動機轉速並不會有太大幅度的波動,因此機械液壓助力系統的助力大小相對穩定,即便轉速會影響其助力大小那也是一個很線性的過渡,這樣的結果就是駕駛員可以很快適應轉向助力的力度從而在打方向時有種直接的控制感,非常有感覺。而電子助力系統由於電子系統對電動機的控制速度非常快而且精確,所以在實際應用中助力系統太過殷勤,反而使得轉向的力度和手感索然無味,沒有那種直接控制的感覺。


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