随速助力转向系统：低速助力大高速助力小

随速助力转向系统：低速助力大高速助力小(2)

下面再介绍一下助力转向系统。(来自che168)

助力转向，顾名思义，就是通过增加外力来抵抗转向阻力，让驾驶者只需更少的力就能够完成转向，也称动力转向，英文为power steering，最初是为了让一些自重较重的大型车辆能够更轻松的操作，但是现在已经非常普及，它让驾驶变得更加简单和轻松，并且让车辆反应更加敏捷，一定程度上提高了安全性。助力转向按照助力的来源不同，可以分为两大类---液压助力和电动助力。

液压助力

液压动力转向的由来最早要追溯到1902年的2月，英国的Frederick W. Lanchester发明了“cause the steering mechanism to be actuated by hydraulic power”即液力驱动转向机构。之后类似的发明分别有美国和加拿大的发明家相继注册专利。而在汽车生产厂商中，克莱斯勒率先实现了液压助力转向系统的商业化生产，将其命名为Hydraguide油压转向系统，并于1951年将其搭载在克莱斯勒的第六代Imperial（译为帝王）车型上。随着技术的发展，出现了以电子泵代替机械泵的电子液压助力转向系统，所以目前液压助力的主要分为机械式液压助力和电子液压助力两类，另外，在机械式液压助力的基础上还派生出了电子伺服的液压助力转向系统。

克莱斯勒第六代Imperial的1951款车型，是最早正式配备液压助力转向的车型。

转向助力

机械式液压助力

我们来看机械式液压助力转向的主要原理，它是基于机械式的齿轮齿条转向机构而来，增加了一整套液力系统，包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机械阀、转向机构上的液压缸和能够推动转向拉杆的活塞等等。

机械式液压助力

机械式液压助力

机械式助力转向提供液压的液压泵由发动机通过皮带驱动，也就是说只有发动机运转，转向泵才能够运转，这就是为什么发动机熄火后方向盘助力消失的原因。在转向机上，有一个能够随转向柱转动的机械阀，当方向盘未左右转动时，活塞两侧腔室内压力一一致，处于平衡状态。当方向盘转动时，连接在转向柱上的机械阀就会相应的打开或关闭，一侧油液不再经过液压缸而直接回流至储油罐，另一侧油液继续注入液压缸内，活塞两侧产生压差，便会在液力的作用下被推动，进而产生辅助力度推动转向拉杆，让车轮转向，使我们转动方向盘所需的力度大大减小。

在转向时，机械阀的开闭使活塞两侧产生液压差，推动活塞，带动转向拉杆

液压助力转向系统还有一个好处，就是提升舒适性和安全性，车轮的剧烈跳动和遇到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时，通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震动，使传递到方向盘上的震动大大减少。同时这种结构还提升了安全性，比如使用传统齿轮齿条机构的车辆在转向时轮胎遇到坑洼突然变向，齿条会带动齿轮使方向盘反转，出现“打手”的情况，很容易使驾驶者的手部受到伤害，在液压助力的车辆上就不会有这样的问题。

机械式液压助力特点：整套系统均为机械结构，从由皮带驱动的机械式液压泵到转向柱上的液压机械阀体，没有任何电子系统，技术成熟稳定、可靠性高、适用范围很广，即使车辆的液压系统出现故障，失去助力，还是能够依靠传统的齿轮齿条机构进行转向。缺点是构造较复杂，占用空间较大，制造成本较高，也使得保养维护的难度和成本都比较高。并且由于液压泵靠发动机皮带驱动，所以会消耗发动机的一部分动力，影响燃油经济性和车辆的动力性，尤其是对于动力本身就相对孱弱的小排量车型的影响比较明显。另外，单纯的机械式液压助力系统助力力度不可调节，很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求。

随速可变机械液压助力转向——增加电子控制单元+电磁阀

代表车型：别克新君威

新君威的magnasteer系统示意图，该系统由德尔福提供

新君威使用的“MAGNASTEER磁力可变助力转向系统”凭借其特立独行的名称让很多消费者云里雾里琢磨不出其本质，但是其实它的原理并不复杂：与传统的机械式液压助力系统相比，这类系统多出了一套能够读取速度传感器信息的电子控制单元，并与转向柱连接的机械阀上增加了电磁阀机构。通过电流控制电磁阀开度，可以改变助力油液的流量，使得油液推动助力活塞的力量被改变，就实现了助力力度的调节。控制单元根据车速传感器的信号对电磁阀开度进行控制，便做到了助力力度随速可变的功能。而这种系统的转向执行机构、液压泵等部件仍然是我们所熟悉的。

左：转向系统透视图 右：安装在转向柱下端的电磁阀结构

Servotronic伺服式助力转向

而这种在机械液压助力系统上增加电磁阀的方法，并非只被新君威所采用，这类转向系统目前的使用其实非常广泛，耳熟能详的Servotronic伺服式可变助力转向系统也是这种类型的转向系统。很多人把这套系统称作电子液压助力系统，从组成上看，它确实有电控单元不假，但是并没有电子泵结构，系统的关键依然是加在传统机械阀体之上的电磁阀结构，所以它不应当与电子液压助力转向相混淆，依旧是属于“进化型”的机械式液压助力转向系统。

Servotronic伺服式助力转向

我们以汽车底盘、转向、传动技术的大牌--ZF（采埃孚）生产的Servotronic伺服式液压助力转向系统产品为例，给大家做一简单介绍：Servotronic转向系统的作用原理与新君威的magnasteer系统相同，控制单元根据车速传感器的信号对电磁阀开度进行控制，通过改变助力液流量实现对转向机构液压缸内的油液压力的调节，进而改变助力力度，相比使用电子泵的电子液压助力系统有着更高的可靠性，并且依旧保持机械液压助力系统的较高负载能力和可靠性较高等优势，尤其适合那些对转向系统的负载能力要求较高并且需要精准操控性的车型。

Servotronic伺服式助力转向系统组成及结构简图

Servotronic伺服式助力转向系统组成及结构简图

在市面上，搭载伺服式液压助力转向系统的车型不在少数，大众、奥迪、宝马、保时捷以及沃尔沃等知名欧洲厂商的产品（如大众辉腾、宝马3系等）都曾使用或仍在使用这种转向系统。

这些车型匹配的都是Servotronic伺服式液压助力转向系统