为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
实际上任何工业制品,都是在由纯机械向纯自动模式发展,比如咱们的照相机,过去大家都玩机械、管自动对焦的机器叫做傻瓜相机,结果现在都是自动对焦了,汽车也是如此,早起全是手动挡、现在自动挡全面铺开;转向系统也是如此,谈什么助力?早期连助力都没有、纯机械,后来产生液压助力了,而为什么那个时期没有电动助力?
原因很简单、液压助力流行时,还没有足够成熟稳定的电子元件,想玩电动、实力它不允许啊,道理简单吧?所以哪有那么多为什么,无非就是为了操作更简单、更轻松、对空间的占用更小、让成本更低,实际上电子模块化很好的将实用性、成本做到了互补,可能有朋友会说、电动助力不够精准、影响操控?没错电动助力的确精准一般,但对于一款买菜车而言足够用了,理想在赛道、而现实却永远离不开拥堵的街道。。。
机械助力这就是最早期的助力方式,名曰机械助力、实际上根本就没助力,主要就是依靠驾驶者的一膀子力气,机械部分作为辅助来用;这种助力无液压、也无电子,朋友们觉得怎么样?如上图所示、这就是个机械转向系统,难道它比现在的电动助力好么?转向当然很准、但开起来实在太辛苦,属于远古时期的产物!
机械式、配液压助力如上图所示、这就是早期的液压助力,实际上就是利用了帕斯卡定律,用现在的眼光来看其实没啥、一个高中学生都讲得明白,但这在方面绝对是伟大的发明,机械液压助力、从发动机处取力,因为没有各种电子元件辅助、所以机械液压助力稳定性方面完美!即便液压系统坏掉、依然能用;简单点说机械液压助力比纯机械式轻松了许多,但依然很重、而且比较占用空间!
电子、液压助力由于机械液压助力从发动机处取力、而且传动效率低(液力传动的劣势),对车辆的燃油经济性有很大的影响;所以后期又产生了电子液压助力,在机械液压的基础上,引入了电子控制单元,通过各种传感器起到对轮速、转向角度的实时观测,从而对助力泵助力的大小实现不断调整,比如让转向实现低速轻、而高速变沉的状态,这使得能量损耗得到控制;不像机械液压助力,高速、低速提供的助力大小完全一样!
电动助力的产生无论说是机械液压助力、亦或者是电子液压助力,都离不开液压、所以效率都偏低,而又存在占用空间大、沉重、不经济的弊端,所以有劣势、必然会被淘汰,没被淘汰、或许只是时候未到;所以电动助力EPS这个时代使然的玩意就出现了(注意不是ESP),与液压助力相比、它没有液压系统,由ECU来时刻处置不同车速、不同转向角度、不同倾角下,用过电脑的精确判断,从而提供出最理想的助力,从而使操作变得更加得心应手!总而言之从机械转向、到液压助力,是科技的一种进步,而电动取代液压助力、同样是技术不断进步的一种表现;不可否认电动助力的成本远比电子液压系统低,但也确实提高了转向系统的效率、也节省了空间,而驾驶者使用起来也非常容易(省力),所以有的时候降低成本并不一定都是坏事,没有技术支撑下、连减配都做不到,降低成本没那么容易;就像30年前做电动助力、难于登天,而现在做到了、虽然操控没有电子液压那么精准,可大家也并不是赛车手对吧?有的时候别那么天马行空,理想或许在赛道,而现实中、我们永远没办法驶出拥堵的市区!
为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
电子助力转向系统更先进,可操作空间更大,对比液压助力转向系统优势更多一些。最早的转向机都是齿条的,纯机械传动没有助力系统,如下图所示:
这种转向机原理简单,齿轮直接传动、成本低、占用空间小。现在依然存在,例如面包车依然采用,部分农用机械也仍然使用,应用广泛。早期大货车都不带液压转向助力系统,例如解放141,全凭臂力,原地转弯甚至需要副驾驶帮忙,这就是最原始的转向助力。这种不带助力的汽车开起来很累,因此液压转向主力系统逐渐成为主流。液压转向助力系统出现后,汽车驾驶起来更容易,方向盘变轻,女司机也可以轻松驾驭。简单的说一下液压转向助力系统工作原理。上图可以看出来,液压助力转向机基本结构仍然是齿条的,但是在方向柱上加装了阀体,当你转动方向盘的时候,阀体会感知你的动作,然后控制液压油方向,驱动液压油缸推动方向机,因此转动方向盘会变得更轻。基本原理就是液压泵驱动液压执行原件来实现助力,与千斤顶原理相似。手压泵由液压泵来代替,但是液压泵需要持续运转,以便随时为方向机提供助力。而液压泵会消耗发动机一部分功率,因此油耗也会少许增加。同时增加了原件数量,例如需要液压油箱、液压油管、液压泵等,零部件布局有一定的限制。最主要的一点,液压系统控制非常复杂。想要实现一些特殊的功能,成本增加、系统复杂。例如随速可变助力,液压系统需要更复杂的方案,成本高而且系统稳定性下降。但是液压助力系统回馈好好,路感清晰。
随着电子技术的高速发展,电子转向助力系统逐渐取代液压助力转向系统。电子转向助力系统优点很多,例如布局简单、可控性高、节能、能实现很多液压助力转向系统不能实现的功能。电子转向助力,助力原件为电动机。在齿条转向机的基础上,加装一个电动机来实现。与液压助力方式是一样的,位于转向机立柱上的转矩传感器代替了液压阀体,可以感知驾驶员意图。ECU把多种信号做对比计算后输出一个电流驱动电机,电机转动则实现了转向助力功能。电动转向助力结构紧凑,布局简洁,节能,不给发动机带来额外的负载。同时因为电机可控制性高、反应迅速、转向助力力矩可变、甚至某些车型可以改变转向助力力矩与控制模式。例如奥迪的四种驾驶模式切换,不同模式下转向助力力矩、特性都会不一样。还可以实现自动泊车,泊车时方向盘由电机驱动,完全可以代替驾驶员停车,转向角度都是自动调整的。而自动驾驶、遥控驾驶都离不开电动助力转向机,所以液压助力系统会慢慢的推出历史的舞台,乘用车用的越来越少,商用车用的多一些。
为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
十年前大部分车都是机械液压助力,稍好点的用电子液压助力,高端点的才是电子助力。而如今的新车几乎没有液压助力了,都被电子助力取代了,就连不到5万的车也是电子助力。为什么液压助力越来越不受待见?那就要从这几种助力的特点来说了。
1、机械液压助力机械液压助力系统原理很简单,助力泵随着发动机旋转提供液压力。不打方向时液压油在系统内循环,活塞两侧油压一致。打方向时外力使分配阀内的弹性扭杆变形引起液压油流量改变从而使活塞两侧产生压力差,实现助力。
这个系统中最关键的就是分配阀,它可以实现打方向就有助力,随时停止打方向助力随时消失。而且纯机械控制,活塞直接作用于转向齿条,手感更舒服,特别是微调方向时没有多余的反转力。
但是液压助力缺点也很明显,结构复杂,占据一定发动机舱空间,助力大小只取决于方向盘的转动力量,不能实现随车速调节,高速行驶中方向盘太轻,不利于高速行驶的稳定性。而且助力泵一直连着发动机,只要发动机在运行,管你需不需要助力它都在消耗发动机的动力。
2、电子液压助力电子液压助力只是把机械液压助力的液压泵换成电子泵,另外增加了部分控制单元。这样可以主动控制助力大小,除了成本高一些,结构复杂一些占用发动机舱空间多一些外没有别的短板。而且这种助力系统手感也非常不错。
3、电子助力电子助力只是一个统称,具体的实现形式太多了,但总体思路就是利用电动机提供助力,能耗最低,结构相对简单,不占用发动机舱空间。可轻松实现转向助力随车速的改变。
而且只要厂家愿意,可以开发出多种控制模式实现不同的转向特性,可开发的余地非常大。总之一句话:电机给你了,你可以在控制逻辑上大做文章,充分发掘其潜力。
综合以上内容可以得出如下结论1、机械液压助力只能实现助力功能,助力大小无法主动调节,而且能耗大,很明显不符合当下的潮流,被淘汰也是必然。
2、电子液压助力虽然可以调节助力大小,但也只是能调节大小,玩不出太多新花样。虽然从实用性来说转向没必要玩那么多新花样,但架不住厂家有这个需求,而且其成本也不低。高档车嫌弃,普通车嫌贵,自然没人用。
3、电子助力是靠电机实现助力的,只要把电机控制玩儿转了那就可以实现很多目标。比如配合不同的驾驶模式调节出不同的转向特性,可以实现方向主动回正,可以在急刹车时辅助稳定方向,可以实现自动打方向盘从而让自动泊车、主动车道修正、自动驾驶等高科技功能得以应用。
所以对比来看只有电子助力最讨人喜欢,想节约成本的话简单弄个电机装在转向柱上,也不需要太复杂,打方向时能助力,能实现低速轻高速重就行,便宜实惠。要求高点的可以设计出更复杂的系统,开发出更多的功能,提升车辆的产品竞争力。这就是为什么同样是电子助力,有些车转向手感非常棒,而有些车转向手感特别差,那差的可都是真金白银。
正因为电子助力入门成本低,且可开发度高,不占用空间,所以如今上到百万豪车,下到几万块的代步车都选择使用电子助力。
为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
电动助力转向系统相对于液压助力转向系统有很多优势,所以逐渐取代了液压助力转向系统,成为汽车助力转向系统的主流。
简单的总结一下,电动助力转向系统有以下几点优于液压助力转向系统。
1.安全性好;液压助力转向系统的最大隐患在于当发动机突然停车时,立即会失去转向助力,这在有的时候是很危险的,尤其是臂力小的司机,会失去方向控制。而电动助力转向就没有这个问题,发动机不转了没关系,电瓶有电就行,仍然可以正常工作,提供转向助力。
2.可靠性高;液压系统是通过发动机带动液压泵,通过液压油传递压力,推动液压缸的活塞运动来助力,且液压油压力较高,运动部件较多,一旦液压油泄漏,助力系统即失效。而电动助力系统比较结构紧凑,简单可靠,由电动机直接提供助力动力,没有其他媒介,所以故障率低,可靠性高。
3.节约能源;汽车的一切动力,都来自汽油,节能就是节油,液压助力转向系统的液压泵,只要发动机启动运转着,随时必须保持一定的油压,不管你是否正在转向操作,液压泵一会儿也不闲着,它一直会消耗一定的动力,也就是汽油会被一直消耗着,所以能耗较高,也就是油耗较高。而电动助力转向系统不转向操作基本上是不耗能的,所以相对来说比液压助力转向系统节能。
4.可扩展性好;由于感应司机的转向意图是电子传感器,执行机构是电动机,这中间可以通过电脑进行判断,然后发出指令,所以各种贴心的优化功能才能得以实现,比如自动驾驶,自动入库,自动车道居中修正,根据车速提供不同的助力回馈,等等,这些在液压助力转向系统中都是不容易做到的。所以汽车生产厂家也愿意使用电动助力转向系统,提升产品的档次。
5.经济实惠;电动助力转向系统结相对构简单,成本不会比液压助力转向系统高,组件体积小,重量轻,便于安装和维修更换。
基于以上的优势,电动助力转向系统出现以来,逐渐取代了液压助力转向系统。
为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
成本成本成本!!!!!!!第一要素,电动便宜啊,真便宜啊。
优点:电动的控制较为容易,助力可变花样较多(各种随速变化啊,其实不值钱)。
缺点来了:电动可靠性不如液压,电子器件某些时候会要命哦,比如打仗的时候电子干扰哈哈哈。最害怕一点:某些极端状况下,你想往左打方向,他给你往右。这种事故死人是有发生的,只不过大多数人不知道而已。
液压缺点就是比较贵啊,但是纯机械可靠性高(为什么越野车都是液压)。故障通常在油封。其实要不是车厂黑,液压维护成本也不高。
电动不能用于一些要求转向力很大的重型车辆,例如载重300吨的矿山车辆,其实还有很多拖拉机、联合收割机等。这就要求全液压转向了(无齿轮齿条、蜗轮蜗杆等转向机构)。方向盘仅控制液压阀。
总之,能上液压的是良心的,毕竟贵
为什么感觉现在汽车大多数都装配电动助力转向系统,而放弃液压助力转向系统?
经过这么多年的维护工作,谈谈自已对这两种助力方式的看法,希望能对大家有所帮助。
其实对于驾驶员来说两种方式没有好与不好之分,每一种产品都是精心设计,反复试验,市场检验。反映到某一型号,或者某台车的助力系统不好用,都不是这种助力方式不好,而是某个品牌,或是某批产品有缺陷。助力系统就是助力的,能够减轻驾驶员劳动强度,有更好的驾驶乐趣,也就达到了设计这个系统的目的。
当然两种系统之间还是各有特点。最明显的液压助力需一套独立的系统,这套系统需储油装置,传动油,高压与低压输油管路,液压泵,溢流装置,换向阀,油缸,活塞。这些都是比电动助力多出来的部件。使用了油料,就有油管老化,联接不可靠,油封老化等等引起的烦人漏油故障。泵在发动机运转时必需时时泵油,导致磨损,寿命降低,同时必需消耗发动机的功率来建立一个油压,随时供系统的需要提供压力。在直线行驶不需助力时,传动油从溢油阀溢出。也就是泵随时在消耗功率和使用寿命,导致车辆耗油量增加。还有就是这些罐、管、泵都安装在发动机仓,使得机仓紧凑,增加维修时的难度。而电动助力相对简单一些。不需特地的取力泵和油罐,电瓶供电就行。电线在布置时也比油管要容易得多,电动机的布置也比液压系统随意得多。
至于有些朋友说液压系统在故障时用力方向还打得动,而电动的没电了方向就打不了。其实这是对这种系统不了解而引起的误解。同为助力系统的两种方式作用都是助力,坏了就会让转向沉重。平直的道路上还好,弯多路陡时最好减速谨慎驾驶。因为如果这时助力系统罢工,车速又过快,往往导致严重的事故发生。
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