方向盘好不好用，这篇文章告诉你

我们开车在路上行驶的时候，不可能是一条笔直的大道直达目的地，中间必然要转弯、掉头等改变车辆的行驶方向。那么是什么装置使汽车能转弯、掉头呢？这就是汽车的转向系统，今天我们就来说说它。

在汽车上用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称为汽车转向系统。

汽车转向系统的功用

保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。

汽车转向系统的类型

汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的一系列专门装置，其功能是按照驾驶员的 意愿控制汽车行驶方向。作为汽车的底盘系统构成之一，汽车转向系统是决定汽车主动安 全性的关键总成，因此汽车转向系统的零件常被称为保安件。汽车转向系统可分为机械转向系统（MS）和助力转向系统（PS）。其中助力转向系统是借助动力来操纵的转向系统， 主要液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS）和电子助力转向系统（EPS） 三个发展阶段。

（一）机械式转向系统的种类

机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。

（1）齿轮齿条转向器：

它是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。所以，这是一种最简单的转向器。

它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵敏，体积小，可以直接带动横拉杆。适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。

（2）蜗杆曲柄销式转向器：

它是以蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支承在曲柄上，曲柄与转向摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自转，一边绕转向摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构使转向轮偏转。这种转向器通常用于转向力较大的载货汽车上。

（3）循环球式转向器：

主要结构是由壳体、侧盖、上盖、下盖、循环球螺杆、齿条螺母、转阀阀芯、扇齿轴组成。其中有两对传动副：一对是螺杆、螺母，另一对是齿条、齿扇或扇齿轴。在螺杆和齿条螺母之间装有可循环滚动的钢球，使滑动摩擦变为滚动摩擦，从而提高了传动效率。这种转向器的优点是，操纵轻便，磨损小，寿命长。缺点是结构复杂，成本较高，转向灵敏度不如齿轮齿条式。

（二）助力转向系统的种类

动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力作为转向能源的转向系统，又称为助力转向系统，主要存在以下几种助力转向系统：

液压助力转向系统（HPS）又称机械液压助力转向系统，从批量装配到现在已经有半个多 世纪的历史，是兼用驾驶员体和发动机液压助力为转向能源的系统，通过发动机驱动油泵将输出部分械能转化为液压能，增大驾驶员操纵前轮转向的力量液压能，使其可以轻便灵 活地改变汽车方向，减轻劳动强度、提高行驶的安全性。

电液助力转向系统（EHPS）即电子液压助力转向系统，是在机械液压助力转向系统的基 础上改进后的系统，转向油泵由电动机直接驱动，并加装了电控系统。该系统可根据车型、 车速、转角等不同，提供不同助力。

针对前两种转向助力系统都提到了转向泵，转向泵主要有叶片、齿轮式、柱塞式等几种。从目前国内发展来看，推广使用最多的为叶片泵。主要零件有定子、转子、配油盘、叶片、泵体及后盖等。泵体内装有流量控制阀和安全阀。当泵工作时滑阀有一定开度，使流量达到规定要求，多余的流量又回到泵的吸烟腔内。若油路发生堵塞或意外事故，使系统压力超过泵的最大工作压力时，安全阀打开，滑阀全部开启，所有压力油均回到吸油腔，对系统起安全保护作用。

电动助力转向系统（EPS）是在传统机械转向系统的基础上，增加了传感器装置、电子控制装置和转向助力机构等，通过控制电动机产生助力进而实现转向，彻底摆脱了油液加压 助力方式。

可变传动比

即根据汽车速度和转向角度来调整转向器传动比，当汽车开始处于停车状态，汽车速度较低或者转向角度较大时，提供小的转向器传动比;而当汽车高速行驶或者转向角度较小时，提供大的转向器传动比，从而提高汽车转向的稳定性。可变齿比转向系统在技术层面上并不是一个水平的，目前主要有两种方式实现这种功能，一种方式是依靠特殊的齿条实现，原理简单，成本也相对较低，没有过高的技术含量，而另一种就比较复杂，是通过行星齿轮结构和电子系统实现的。

机械式可变转向比系统：

这种技术除了对齿条的加工工艺要求比较严格之外，并没有多少“高科技”在其中，缺点在于齿比变化范围有限，并且不能灵活变化，而优势也很明显–完全的机械结构，可靠性较高，耐用性好，结构也非常简单。

电子式可变转向比系统：

ADS动态转向系统的核心部件是一套以谐波齿轮”传动机构为核心的电控系统，“谐波齿轮”是利用柔轮、刚轮和波发生器的相对运动，特别是柔轮的可控弹性变形(形状改变)来实现运动和动力传递的。改变转向比的原理是“谐波传统”系统的错齿运动。连着方向盘的输入轴与柔轮(薄型环齿圈)相连，其内有柔性滚珠轴承，中心为电机驱动的椭圆转子，与输出轴相连的是外环面构成的刚轮，在转子被锁止时(电机未通电或发生故障)，转向系统转向比保持恒定。电机驱动中央转子旋转时，会带动柔轮旋转，当转子与柔轮同向旋转时，由于柔轮的齿数比外环刚轮的齿数小，所以刚轮的转动角度便会大于柔轮，使转向角度被放大，而当转子反转时，就能够起

到缩小转向角度的作用(如图3所示)。相比行星齿轮系统，ADS动态转向系统使用的“谐波齿轮”传动结构有诸多优点：首先是结构相对简单，没有过多复杂的齿轮结构，零件数少便于维修；其次是这种结构承载能力高，传动比大；再次，它的运转平顺，噪音较低，这点对于看重静音的豪华车型来说非常重要；最后，这种结构传动效率高，且响应速度快，运转精度高。

四轮转向技术

除了前轮的旋转之外，一些汽车还有一个影响所有四个的转向系统。传统上这种运动或豪华车型都是独一无二的，但是在更实惠的汽车中，这种功能越来越趋向于增长。

四轮转向控制单元位于汽车后轴后方，可根据需要影响后轮。车轮以低速向相反方向转动，但是在高速行驶时，将所有四个车轮一致转动有助于保持稳定性并防止鱼尾。

具有高技术性的四轮转向意味着更好的操控性，因为转向受到监控，并且在紧急情况下，汽车会对最佳响应作出反应。这种类型的转向系统开始出现在英菲尼迪，雷诺，本田，日产，马自达和其他品牌上，为驾驶者提供驾驶性能和响应性的新高度，让我们在道路上更加安全。

四轮转向的好处

1. 更好的转向响应 – 您的车辆将更快地响应您整体执行的转向。这使您的转向在路上更加精确和可控。
2. 转弯稳定性 – 当您在车辆的拐角处行驶时，四轮转向将为您提供驾驶时的控制和稳定性。如果道路潮湿，这尤其方便。
3. 转弯时半径较小 – 因为您可以在前轮的相反方向转动后轮，这样您就可以在较低的速度下进行较小的圆形转弯。
4. 更好的强韧地形 – 如果你住在一个有很多泥路或冬天可能有积雪路面的地方，那么你会想要一辆带有四轮转向的车辆来帮助你在这些困难的地形上更好地驾驶。
5. 直线稳定性 – 如果您驾驶的车辆直行，四轮转向将为您提供您想要的最佳稳定性。当您在环境中遇到坑洼和大风时，这会有所帮助。
6. 轻松换道 – 如果您在州际公路上快速行驶并且需要快速换道，则可以使用四轮转向车轻松完成，而无需过多转动方向盘。

四轮转向的缺点

1. 昂贵 – 与四轮转向系统一样，它们在结构上也需要比两轮转向系统更多的部件。因此，具有四轮转向的车辆更昂贵。
2. 更大的问题机会 – 由于四轮转向系统具有许多部件，尤其是电子部件，如果这些部件中的一个发生故障，整个系统可能无法操作。这意味着您将花费更多时间修理或更换四轮转向系统车辆中的部件。

来源：冲壳实验室