传统转向器和现代助力转向器

    轿车转向器机构涉及整车的操纵性、稳定性和安全性，它的质量也反映了车辆的质量，是直接关系到车辆性能的关键部件。
 
    早期的汽车转向是用舵柄或横杆(即一种两端带有手柄的水平杆)进行操纵，转向比是1：1，因而汽车转向时的操作是很吃力的。后来，带有齿轮减速比的转向机构很快被推广使用，但是，这种机构的 方向 盘不象舵柄或横杆要置放在汽车中线的位置，而是要置放在汽车的左边或右边，这样触发了 方向 盘位置的争论。这场争论旷日持久，导致了今天的汽车分成了两大类 方向 盘装置法：

    一类以美国，中国，俄罗斯等世界上大多数国家和地区采用的左置 方向 盘，实行右上左下的汽车行驶规则；另一类以英国及英联邦，日本等少数国家和地区采用的右置 方向 盘，实行右下左上的汽车行驶规则。
几十年来，各种汽车都使用蜗杆扇形齿轮转向器，现在的循环球式转向器也是这种转向器的一种变型，轿车也经常使用。在这种转向器中，蜗杆与扇形齿轮之间嵌入了钢珠，大大降低了摩擦力，使汽车的转向操纵变得比较轻松。

    从70年代起轿车兴起了齿轮齿条转向机构，它由 方向 盘、 方向 轴、 方向 节、转动轴、转向器、转向传动杆和转向轮(前轮)等组成。 方向 盘操纵转向器内的齿轮转动，齿轮与齿条紧密啮合，推动齿条左移动或右移动，带动转向轮摆动，从而改变轿车行驶的 方向 。

    这种转向机构与蜗杆扇形齿轮等其它类型的转向机构比较，省略了转向摇臂和转向主拉杆，具有构件简单，传动效率高的优点。而且它的逆传动效率也高，在车辆行驶时可以保证偏转车轮的自动回正，驾驶者的路感性强。

    其实，齿轮齿条转向机构早在一世纪前的汽车萌芽发展阶段已经有了，只是那时还不完善，机件加工粗糙。1905年通用汽车卡迪拉克部的工程师将齿轮齿条转向器的设计理论化，并加工成精度很高，操纵灵活的齿轮齿条转向器，正式应用在轿车上。

    后来，汽车转向器的型式被蜗杆一扇形齿轮型式所垄断，但许多人仍然继续完善齿轮一齿条转向机构。由于近代材料科学的发展，大大提高了齿轮一齿条转向机构的安全可靠系数，人们再次重视这种转向机构的简单实用性，由于它具有构件少质量轻，成本低的优点，受到汽车制造商的青睐，现在大多数的轿车转向器都采用齿轮一齿条型。

    现代轿车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了转向动力装置，又称为液压动力转向器。它具有工作无噪声，灵触度高体积小，能够吸收来自不平路面的冲击力，在现代轿车上得到十分广泛的应用。

    液压动力转向器的主要部件包括油泵、液压分配阀和助力器。液压分配阀与油泵组合一体，助力器与转向器装在一起，中间用油路连接。 发动机 通过 皮带 带动油泵，把油压输出到助力器。助力器壳体内是一个 活塞 ， 活塞 连接着转向器的齿轮， 活塞 两端是腔室。

    当轿车直线行驶时， 活塞 两端压力相等，静止不动，油泵空转；当轿车转弯时，液压分配阀将油液通过变化了的通道进入了助力器的一侧，使 活塞 两端产生压力差，迫使 活塞 移动到另一侧，带动齿轮转动，“助一臂之力”。这样转动 方向 盘的操纵力不是直接迫使车轮转向的唯一作用力了，可由助力器辅动车轮转向，减轻了驾驶者的劳动强度，减少了 方向 盘的转数，特别是减少了停车转向时的操纵力。

    现在已经出现了 电子 控制速度传感型的轿车动力转向器，它除了满足减少操纵力，提高灵触度外，还可以根据车速与行驶条件的不同而产生与之相适应的转向力。在停车时能提供足够的助力，随着车速的逐渐增加助力又可以逐渐减少，当高速行驶时则无助力但保持良好的路感。这种 电子 式的动力转向机构附有微处理机和 电子 转速表， 电子 转速表发出脉冲讯号，微处理机发出相应的指令控制动力转向机构。

    轿车动力转向装置是50年代在美国大型轿车上出现的事物，现在已经普及开来了。它的好处正如德国奔驰汽车制造公司所描述的那样：“ 发动机发动 后，您就得到动力转向辅助，尤其在泊车及左右移动车辆时，动力转向装置会令您能非常轻松地控制 方向 盘。[N_extP_age]

    电动助力转向器

    现在，动力转向系统已成为一些轿车的标准设置，全世界约有一半的轿车采用动力转向。随着汽车 电子 技术的发展，目前一些轿车已经使用电动助力转向器，使汽车的经济性、动力性和机动性都有所提高。

    电动助力转向系统的英文缩写叫“EPS”（Electrical Power Steering），它利用电 动机 产生的动力协助驾车者进行转向。此类系统一般由转矩传感器(3)、电控单元（微处理器）(5)、电 动机 (4)、减速器(2)、机械转向器(1)和蓄电池电源(6)所组成(见示意图)。
 

    汽车转向时，转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动 方向 ，将这些信号输送到电控单元，电控单元根据转向盘的转动力矩、转动 方向 和车辆速度等数据向电 动机 控制器发出信号指令，使电 动机 输出相应大小及 方向 的转动力矩以产生助动力。当不转向时，电控单元不向电 动机 控制器发信号指令，电 动机 不工作。同时，电控单元根据车辆速度信号，通过电液转换器确定输给转向盘的作用力，减少驾车者在高速行驶时 方向 盘“飘”的感觉。

    由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展 方向 。

    有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电 动机 供油。传统的液压动力转向系统的油泵由 发动机 驱动。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以 发动机 怠速时的流量来确定的。

    而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。为了减少此类损失采用了电 动机 驱动油泵，当汽车直线行驶时电 动机 低速运转，汽车转向时电 动机 高速运转，通过控制电 动机 的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。