【卡車之家 原創】轉向機,對于卡友來說是一個再熟悉不過的零部件,正因為有了它,車輛實現了轉向,在路上我們可以選擇不同的行駛路線,駛向目的地。
時代在變,我們車輛的轉向系統中的轉向機也在進化。每次轉向機系統的升級,都是科技進步的表現,轉向機,作為轉向系統的關鍵總成,它的性能高低,直接影響着車輛的轉向性能。
汽車誕生已經一百多年,按發展曆程,車輛的轉向機,大緻為4個階段。
第一階段,車輛有了轉向機構,最原始狀态的“轉向機”,實現了車輛的轉向。
第二階段,轉向機有了減速機構,可以降低司機駕駛車輛時的轉向力矩。比如老解放、東風140那樣的轉向機,就是這類的轉向機,沒有液壓系統進行轉向助力。
第三階段,轉向機有了液壓助力,液壓轉向機,實現了車輛的轉向助力。據了解,在20世紀50年代起,就有了車輛液壓助力系統,至今仍被廣泛應用。在90年代後,國内的東風153.、解放6平柴等卡車才開始使用液壓轉向機。
第四階段,電控液壓轉向機(以下簡稱電液轉向機)。電液轉向機,是在液壓轉向機基礎統增加了電子控制機構和電子元件。電控技術的加入,讓轉向系統性能大大提升。其實電液轉向機對于大家并不遙遠,沃爾沃的VDS轉向系統就使用的是電液轉向機。
現有液壓轉向機的糾結 現在國内卡車上裝配的多數是循環球式液壓轉向機,這種轉向機可以說已經非常成熟。
一些卡友抱怨自己的車輛原地轉向有點重,高速有些飄等轉向體驗問題。受制于液壓轉向機機械結構限制,低速時的轉向輕盈,高速行駛的穩重,這兩點兼顧做起來确實有很大難度。
如何平衡低車速與高車速之間的轉向力矩标定,成為了各廠家最頭痛的難題,既要低車速較輕的轉向力矩,又能保證高車速轉向不發“飄”、發“賊”,實現這個真的很考驗卡車廠家的功力。
很多卡友會問,一個小小的轉向機還有這麼多門道,那麼未來卡車的轉向機還将會有哪些技術呢?能給我帶來什麼體驗呢?
變速比轉向機,低速與高速兩頭“兼顧” 怎麼才能解決這個問題呢?答案肯定是有的,現在一些廠家開始裝配變速比轉向機,據了解,解放J7、JH6至尊版使用的就是博世的變速比轉向機。
現在卡車上轉配的是定速比轉向機,方向盤與轉向機的轉動速比是固定的,也就是轉動速比隻有一個。
而可變速比轉向機使用齒輪分度圓半徑可變的設計(有點類似凸輪軸)”,不同的轉向角度,可以實現不同的速比變化,速比發生變化,可以實現不同的轉向力矩,轉向力矩的變化,可以兼顧低速與高速時的不同轉向力矩。
變速比轉向機是未來?不,電液轉向機才是! 變速比轉向機,司機的駕駛體驗會好很多,但是受制于結構的原因,還是不能呈現最佳的轉向體驗,所以上文用了引号的兼顧來介紹可變速比轉向器。
今後的車道保持,自動駕駛等功能,變速比轉向機也無能為力了,這時候就需要電液轉向機了大顯身手了。
那麼,什麼是電液轉向機呢?
電控液壓轉向機(electrical hydraulic power steering)簡稱EHPS。是在傳統液壓動力轉向系統中增加電子控制和電子執行元件,最關鍵的是增加了伺服電機這個零部件。電液轉向機,最明顯的優勢,電液轉向機可以實現與整車通信,可以實現轉向助力大小随車速變化而變化,以滿足不同車速、路況的駕駛需要。
● 電液轉向機的構成
博世電液轉向機
可以簡單的理解為,電液轉向機是在原有的液壓轉向機上面加了一個助力的伺服電機以轉矩傳感器等電子元件。私服電機與方向盤相連,可以根據司機的轉向動作,整車車速,甚至路況等信息,輔助司機進行轉向操作。
電液轉向機内部結構
電液轉向機原有的轉向連接機構也都保留,不純在私服電機失效不能轉向的情況,所以車輛的安全是有保證的。
電液轉向機硬件難度不大,難的是私服電機的控制邏輯——軟件部分。什麼車速下轉向重,什麼車速下轉向輕,私服電機的響應速度與轉向力矩,這都需要廠家的工程師進行成百上千次的試驗,進行準确的數據标定、驗證後才能最終得到。
除了不同車速下能提供不同力矩的轉向手感,電液轉向機還能實現減少來自路面颠簸、橫風等外界的幹擾轉向反饋功能,目的就是提升車輛的駕駛轉向品質。
沃爾沃卡車上的電液轉向機
目前市場已經有使用電控液壓轉向機的卡車廠家,最常見的就是沃爾沃的VDS轉向系統,我在2016年、2018年2次深度體驗過,沃爾沃這套VDS轉向系統,确實實現了低車速方向輕,高車速方向穩重的良好駕駛體驗,而這樣的感受,傳統液壓轉向機是很難實現的。
● 以後電液會普及嗎?
這個答案是肯定,一定會普及的,原因主要有以下兩點。
一、提供更好的轉向體驗
上文已經說了,為了适用于各種路面,讓司機獲取更好的駕乘體驗,現在看來,電液轉向機是很好的解決辦法。
随着司機對于車輛操控的要求不斷提升,廠家為了滿足用戶的需要,因此,在适當的時間,卡車廠家也會推廣電液轉向機。
二、輔助及無人駕駛硬件需要
車道偏離預警,自适應巡航,這些輔助駕駛功能國産的卡車已經開始應用,一些卡友也确實感受到了科技給駕駛帶來的便利與安全。
目前一些小轎車帶有車道保持,如果卡車要想實現這類功能,轉向機也就要是電液轉向機,因為隻電液轉向機才能實現與整車的通信,實現車道保持功能。
在未來,無人駕駛卡車,電液轉向機可以說是每台車的必備品。因為隻有電液轉向機,才能實現卡車無人駕駛的轉向硬件需要,實現無人駕駛卡車的轉向、變道、移庫等一系列動作。
今後的卡車電動化趨勢明顯,但是卡車的載重量比較大,轉向機完全電動化不太适合卡車的工況,因此在相當一段時間會是電液轉向機。
時代在變,卡車的性能也在變化。轉向機,一個實現車輛轉向的部件,為了滿足用戶不斷提升的駕駛體驗也在不斷進化。面對今後的無人駕駛,電液轉向機也将是每輛卡車必備品。
本文編輯:張立鑫
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