汽车方向盘的工作原理是什么？

汽车 2023-04-26 12:00:41 知道百科

汽车方向盘的工作原理是什么？ >1.汽车方向盘[汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置。]的工作原理

当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向，对此您可能会感到奇怪。

要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。

如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。

转向器[转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换（主要是减速增矩），再输出给转向拉杆机构，从而使汽车转向，所以转向器本质上就是减速传动装置。]分为几种类型。最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车[ 此词条暂无内容，欢迎您参与编辑，享受分享贡献知识的乐趣。]及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。

齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外，并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。

转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（请参见上图）。

齿条齿轮式齿轮组有两个作用：将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。

在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位（从最左侧转到最右侧）。转向传动比[传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。]是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。

例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。

但是，由于传动比较高，旋转方向盘所需要的力便会降低。一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。

比率越低，转向反应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。

由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距（每厘米的齿数）。

这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置），还能减少车轮在接近转向极限时的作用力[力是物体对物体的作用，所以力都是成对出现的。]。动力齿条齿轮当在动力转向系统中应用齿条齿轮时，齿条的设计会略有不同。

部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。活塞连接在齿条上。

圆筒上有两个油孔，分别位于活塞的两侧。当向活塞的一侧注入高压液体时，将迫使活塞向另一侧运动，进而带动齿条运动，这样便提供了辅助动力。

我们将在随后介绍提供高压液体的组件，它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压液体。首先，让我们来了解另一种转向系统。

目前，众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。

循环球式转向器有一个埚杆。您可以将此转向器想像为两部分。

第一部分是带有螺纹孔的金属块。此金属块外围有切入的轮齿，这些轮齿与驱动转向摇臂的齿轮相结合（参见上图）。

方向盘连接在类似螺栓的螺杆上，螺杆则插在金属块的孔内。转动方向盘时，它便会转动螺栓。

由于螺栓与金属块之间相对固定，因此旋转时，它不会像普通螺栓那样钻入金属块中，而是带动金属块旋转，进而驱动转动车轮的齿轮。螺栓并不直接与金属块上的螺纹结合在一起，所有螺纹中都填满了滚珠轴承，当齿轮转动时，这些滚珠将循环转动。

滚珠轴承有两个作用：第一，减少齿轮的摩擦和磨损；第二，减少齿轮的溢出。如果齿轮溢出，则会在转动方向盘时感觉到。

而如果转向器中没有滚珠，轮齿之间会暂时脱离，从而造成方向盘松动。循环球式系统中的动力转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。

其辅助动力也是通过向金属块一侧注入高压液体来提供的。现在让我们看一下构成动力转向系统的其他组件。

在动力转向系统中，除齿条齿轮机制或循环球机制外，还有几个重要组件。泵用于转向的液压动力由回转式滑片泵提供（参见上图）。

此泵由汽车发动机[发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。]通过传送带和皮带轮进行驱动。它包含一组在椭圆形泵室内旋转的伸缩式叶片。

当叶片旋转时，这些叶片会从压力较低的回流管吸入液压油，并迫使其流向压力较高的出口。泵所提供的流量取决于汽车发动机的速度。

泵的设计必须能在发动机怠速时提供足够的流量。因此，当发动机加速运转时，该泵提供的液体会远远超过实际的需要。

泵中含有一个减压阀，用于确保压力不会升得太高。当发动机高速运转时，由于泵中吸入了太多液体，因而更需要减压阀来降低压力。

旋转阀只有驾驶员[驾驶员主要是指交通工具的驾驶者，一般多指汽车的驾驶者。]对方向盘施加作用力（如开始转向）时，动力转向系统才会向其提供支持。如果驾驶员没有施加作用力（如沿直线驾驶时），该系统则不会提供任何**。

方向盘上用于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。旋转阀的关键部位是扭力杆。

扭力杆是一根细金属杆，在向其施加扭矩时，它会发生扭转。扭力杆的顶端连接在方向盘上，底端则连接在小齿轮或埚杆（用于转动车轮）上，这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。

驾驶员用来转动车轮的扭矩越大，扭力杆扭转的幅度就越大。转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。

它也与扭力杆的顶端相连。扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。

扭力杆还会转动转向器的。

2.汽车方向盘的工作原理是什么

汽车转向器分为几种类型。

最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外，并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上。

目前，众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。

其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转向系统稍有不同。循环球式转向器有一个埚杆，循专环球式系统中的动力属转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。

其辅助动力也是通过向金属块一侧注入高压液体来提供的。

3.汽车方向盘是什么原理、怎么转弯的

要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。转向器分为几种类型。最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外，并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上。

只有驾驶员对方向盘施加作用力时，动力转向系统才会向其提供支持。如果驾驶员没有施加作用力，该系统则不会提供任何**。方向盘上用于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。旋转阀的关键部位是扭力杆。扭力杆是一根细金属杆，在向其施加扭矩时，它会发生扭转。扭力杆的顶端连接在方向盘上，底端则连接在小齿轮或埚杆上，这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。驾驶员用来转动车轮的扭矩越大，扭力杆扭转的幅度就越大。转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。它也与扭力杆的顶端相连。扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。扭力杆还会转动转向器的输出装置，以使其与小齿轮或蜗杆相连，具体取决于汽车的转向系统类型。

4.汽车方向盘控制车轮方向是什么原理

汽车的转向系非常复杂，方向盘下面依次连接着转向轴、转向传动轴、转向器、转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂、转向横拉杆，转动方向盘后，带动转向轴和转向传动轴旋转，这一力矩被输入转向器，经过放大和减速后传到转向摇臂，在经过转向直拉杆传给转向节臂和横拉杆，是两侧车轮同时偏转一定角度，这就是最基本的转向原理，实际的汽车上为了减小司机操作方向盘需要的力，都设有专门的助力转向系统，另外前轮也不是直直的安装在前桥上的，而是有一定的偏转角，包括前轮前束、主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角等至于要怎么设置才能使你的车像汽车一样省力，那必须有助力，详细的这里不好说了。