方向盤打死,對汽車的轉向系統(tǒng)有傷害嗎?
在很多汽車網站上的文章中,都有這樣一個觀點:方向盤打死了會傷害轉向機。一些老司機也會告訴你,方向盤打死了,轉向系統(tǒng)內部壓力會非常高,會把轉向泵憋壞,等等。那么方向盤打死真的會傷害轉向機嗎?對轉向系統(tǒng)到底有沒有影響呢?今天我們就來說說這個話題。
在汽車上用來改變汽車行駛方向的專設機構的總稱為汽車轉向系統(tǒng)。汽車轉向系統(tǒng)的功用保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉向行駛。汽車轉向系統(tǒng)大致可以分為機械轉向系統(tǒng)、動力轉向系統(tǒng)兩種類型,動力轉向系統(tǒng)是在機械轉向系統(tǒng)的基礎上加設一套轉向助力裝置而形成的。我們常見的動力轉向有機械液壓助力、電子液壓助力、電動助力三種。以下分別分析一下它們在方向盤打死后轉向系統(tǒng)會有怎樣的反應。
機械轉向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉向能源,所有傳遞力的構件都是機械的,主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成。常用的有齒輪齒條式、蝸桿曲柄銷式和循環(huán)球式。這幾種轉向機在方向盤打死的位置時,內部有機械限位裝置,有些車型在轉向車輪上還有限位螺絲,直接限制了轉向極限位置。所以這種轉向系統(tǒng)在方向盤打死時對轉向機沒有任何影響。不過這種轉向系統(tǒng)已經很少見了,只在一些非常低端的車型上使用。
機械液壓助力是常見的一種助力方式,英文簡稱為HPS,技術成熟可靠,成本低廉。這種助力方式是將一部分發(fā)動機動力輸出轉化成液壓泵壓力,對轉向系統(tǒng)施加輔助作用力,從而使輪胎轉向。
它的工作原理是當方向盤未轉動時,活塞兩側腔室內壓力一致,處于平衡狀態(tài)。方向盤轉動時,連接在轉向柱上的機械控制閥就會相應的打開或關閉,一側油液不再經過液壓缸而直接回流至儲油罐,另一側油液繼續(xù)注入液壓缸內,活塞兩側產生壓差,便會在液力的作用下被推動,進而產生輔助力,此時我們便會感受到轉動方向盤不那么費力了。根據系統(tǒng)內液流方式的不同可以分為常壓式液壓助力和常流式液壓助力,F(xiàn)在大多數液壓轉向助力系統(tǒng)都采用常流式,轉向泵普遍使用葉片泵。
在機械液壓助力轉向系統(tǒng)中,助力的大小只與方向盤轉動的速度有關,隨方向盤轉動速度的增大而增大,而與轉向角度無關。也就是說,只有方向盤在轉動時才會提供助力。方向盤打死的時候由于沒有角速度,是不需要助力的,這時的轉向泵卸荷空轉,一般此時能夠聽到轉向泵“吱吱吱”的卸荷聲。同時為了防止轉動阻力矩過大損壞油泵,每個液壓系統(tǒng)中都必須裝設用以限制最高壓力的安全閥(不僅是轉向泵上有,轉向機上也有)。所以機械液壓助力轉向系統(tǒng)不會因為打死方向盤損壞轉向泵而導致轉向系統(tǒng)損壞。
電子液壓助力英文簡稱為EHPS, 這套系統(tǒng)的轉向油泵不再由發(fā)動機直接驅動,而是由電動機來驅動,并且在此基礎上加裝了電控系統(tǒng),使得轉向輔助力的大小不光與轉向角度有關,還與車速相關。車速傳感器監(jiān)控車速,電控單元獲取數據后通過控制轉向控制閥的開啟程度改變油液壓力,從而實現(xiàn)轉向助力力度的大小調節(jié),實現(xiàn)隨速助力轉向,即在低速行駛時助力增大,駕駛者操縱輕便靈活。在高速轉向時系統(tǒng)的助力減小,駕駛者所需的操縱力增大,駕駛更加穩(wěn)健。
電子液壓助力轉向系統(tǒng)與機械液壓助力轉向系統(tǒng)結構和工作原理基本相同,區(qū)別只在于轉向泵的驅動方式不同和隨速轉向。在這種轉向系統(tǒng)中,當方向盤打死時,轉向泵卸荷空轉。系統(tǒng)的最大工作壓力出現(xiàn)在原地不動的情況下快速轉動方向盤的時候,但也不用擔心原地打方向過快會損壞液壓泵,因為電子液壓助力系統(tǒng)同樣會裝設安全閥。所以電子液壓助力轉向系統(tǒng)也不會因為打死方向盤損壞轉向泵而導致轉向系統(tǒng)損壞。
電動助力轉向系統(tǒng) 英文簡稱EPS。該系統(tǒng)由電動助力機直接提供轉向助力,省去了液壓動力轉向系統(tǒng)所必需的動力轉向油泵等裝置。另外,還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力等特點。所以現(xiàn)在很多乘用車都使用了電動助力轉向系統(tǒng)。
電動助力轉向系統(tǒng)由轉向傳感裝置、車速傳感器、助力機械裝置、提供轉向助力電機及微電腦控制單元組成。它的工作原理是:微電腦控制單元根據轉向傳感裝置和車速傳感器傳出的信號,確定轉向助力的大小和方向,并驅動電機輔助轉向操作。駕駛員在操縱方向盤進行轉向時,轉矩傳感器檢測到轉向盤的轉向以及轉矩的大小,將電壓信號輸送到電子控制單元,電子控制單元根據轉矩傳感器檢測到的轉距電壓信號、轉動方向和車速信號等,向電動機控制器發(fā)出指令,使電動機輸出相應大小和方向的轉向助力轉矩,從而產生輔助動力。汽車不轉向時,電子控制單元不向電動機控制器發(fā)出指令,電動機不工作。
電動助力轉向系統(tǒng)如果持續(xù)長時間轉向,比如側方位停車、挪庫等,轉向電動機會過熱而停止工作,此時轉向助力消失。這是電動助力轉向系統(tǒng)的一項保護功能,防止轉向電動機燒毀。當方向盤打死的時候,雖然沒有轉向角度變化信號,但是汽車轉向后有自動回正的趨勢,轉向角度越大,這種趨勢越明顯。為了維持轉向角,轉向機也有會產生一個相應的力與之平衡,所以此時的轉向電機是工作的。如果這個過程時間過長,轉向電動機就會發(fā)熱產生熱保護而停止工作。所以,電動助力轉向系統(tǒng)一般不允許方向盤打死并長時間保持。在汽車的使用說明書中也有規(guī)定,一般禁止方向盤打死時間超過5秒鐘。
老侯點評
通過以上的分析可以得出結論:對機械轉向系統(tǒng),方向盤打死沒有任何影響;對機械液壓助力和電動液壓助力轉向系統(tǒng),方向盤打死后會造成系統(tǒng)內部壓力增高,長時間高壓運轉會縮短系統(tǒng)的壽命;對于電動助力轉向系統(tǒng)來說,最好不要經常把方向盤打死,因為這樣容易引起轉向電動機的過熱,使助力系統(tǒng)停止工作。但是在日常駕駛中,有很多地方,不把方向盤打死,你根本轉不過來!所以汽車在設計時會考慮一些極限工況,比如為了減小轉彎半徑把方向盤打到底,只要不是長時間處于這種工況下,一般是沒有問題的。
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