液壓式動力轉向器的工作機制是怎樣的
液壓式動力轉向器通過液壓原理實現車輛轉向助力,工作機制精妙而復雜。當駕駛員轉動方向盤時,轉向油泵將機械能轉化為液壓能,為系統提供動力。此時,隨動轉閥控制油流方向,計量馬達保證出口油量與方向盤轉角成正比,先導油推動流量放大閥動作,實現轉向。方向盤停止轉動,閥套、閥芯回到中間位置關閉油路。如此,精準實現轉向助力 。
具體而言,液壓式動力轉向器主要由隨動轉閥和計量馬達等關鍵部件構成。隨動轉閥包含閥芯、閥套、閥體,其重要職責就是掌控油流的方向;而定子和轉子則承擔著計量馬達的功能,以此確保出口油量和方向盤的轉角呈現出精確的正比關系。
當駕駛員轉動方向盤時,就如同開啟了一套精密的機械樂章。一旦有油通過計量馬達,轉子、聯動軸、拔銷便會協同運作,帶動閥套與閥芯同向轉動。這一轉動過程意義非凡,它會將油順利地送到流量放大閥的先導油進出口,進而控制流量放大閥主閥芯的動作,實現油量的放大,最終精準地控制轉向。
在這個過程中,方向盤與閥芯緊密相連。當轉動方向盤時,閥芯會率先轉動一個微小的角度,此時彈簧片會被壓緊,隨后閥套也會跟著旋轉。閥芯與閥套之間分開的角度巧妙地接通了油路,與此同時,聯動軸帶動定子內的轉子旋轉,將與方向盤轉角成比例的先導油精準地輸送至流量放大閥。
而當車輛處于直線行駛狀態,也就是隨動閥處于中間位置(方向盤不動)時,先導泵排出的油會經過控制油路溢流閥,安靜地回流到油箱,整個系統處于一種穩定的待命狀態。
值得一提的是,液壓助力轉向在不同的轉向操作下有著明確的分工。左轉向時,通過轉向閥的合理分配,高壓油會迅速進入油缸的左腔,有力地推動齒條向右移動,從而帶動車輪順利轉向;右轉向時,高壓油則會進入油缸右腔,推動齒條向左移動,帶動車輪完成相應轉向動作。
此外,液壓控制系統遵循負反饋調節原理。機械液壓助力轉向系統大多由液壓泵、油管、壓力和流量調節閥體、V型傳動帶、儲油箱等眾多部件共同構建而成,為維持壓力系統需要持續工作,雖然能耗較高且液壓泵壓力高時助力系統有易損壞的風險;電動液壓轉向助力系統多數由儲油箱、轉向助力調節單元、電動泵、轉向器和轉向助力傳感器組成,轉向助力調節單元和電動泵采用整體結構,它使用電動泵,工作狀態由電子調節單元根據汽車行駛速度、轉向角度等信號精準計算,在低速轉彎時電子調節單元驅動電子液壓泵高速旋轉以輸出更多動力,高速行駛時則驅動電子液壓泵低速旋轉,達到節省發動機功率的目的。
總的來說,液壓式動力轉向器的工作機制是一個集眾多部件協同、多種原理配合的復雜且高效的系統。各個部件各司其職又相互配合,在不同的行駛工況和轉向需求下,有條不紊地實現轉向助力功能,為駕駛員帶來更輕松、精準的駕駛體驗,保障車輛行駛的平穩與安全 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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