4.1 改变汽车方向的转向系统

到第3章为止,汽车已经发动了。接下来,只要驾驶员转动方向盘,前轮改变了方向,汽车就开始转向了。

仅“转动方向盘、汽车转向”这一个动作,就有多个装置在起作用。这里的主角是转向系统。转向系统由方向盘转向轴转向齿轮横拉杆节臂轮毂组成(图4.1),接下来我将依次讲解这些装置。

汽车的转向系统
图4.1 汽车的转向系统

方向盘的前端连着转向轴,转向轴的前端是齿轮。我们把这个齿轮称为小齿轮,小齿轮与另一排锯齿相啮合。但这些锯齿不是刻在圆盘状的齿轮上,而是刻在一根直杆上,我们称之为齿条。小齿轮和齿条相啮合的装置叫做转向齿轮,且这种小齿轮和齿条的齿轮组合被称为齿轮齿条式

当驾驶员转动方向盘时,这一动作会经由转向轴传递到齿轮齿条式的转向齿轮上。转向轴的转动带动小齿轮旋转,再通过小齿轮的锯齿传递到齿条。接着,齿条开始左右横向运动,连接在齿条前端的横拉杆也开始横向移动。横拉杆的横向移动带动轮毂(车轴)上的节臂运动,轮毂随节臂的运动开始转动,从而改变前轮的方向。

这样一来,行驶中的汽车就开始转向了。这样看来,转向系统并没有那么复杂。

如果只考虑汽车转向,那只用刚才介绍的转向系统就足够了。但如果您想行驶得更加轻松,就要使用动力转向系统。它是通过给转向齿轮增加助力,帮助汽车轻松转向,即使是在驾驶员以很小的腕力转动方向盘的情况下也是如此。但动力转向系统与之前介绍的普通的转向系统,在结构上是相同的。

动力转向系统有三种类型,分别是:①液压式,②电子液压式,③电动式。①液压式是利用发动机的旋转力带动液压泵工作,将生成的液压施加到转向齿轮上成为助力。由于它使用的是发动机产生的本应用于行驶的力,也就意味着会增加油耗。因此,接下来将要介绍的电子液压式和电动式就逐渐取代了液压式,成为动力转向系统的主流。

蓄电池产生的电转动起动机,②电子液压式正是借助起动机,而不是利用发动机的旋转力来带动液压泵工作的。除此之外,都与液压式的原理相同,将生成的液压施加到转向齿轮上成为助力。

③电动式是利用蓄电池产生的电直接将转动的起动机和转向轴及齿条相啮合,通过增加起动机的旋转力辅助转向齿轮的转动。

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