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打方向盘这么简单的动作,居然还有这么多学问?

原创 编辑-陈聪颖 2018-07-23 17:55:17
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在谈论一辆车的操控性能时,除了动力系统、底盘悬挂之外,通常还会说到它的转向表现。其中经常提及的就是转向比,那么转向比是什么东西呢?本期《砖叔公开课》就来聊一聊汽车的转向比。



在讲解转向比之前,先来了解一下汽车的转向系统。传统转向系统一般由方向盘、转向柱、转向机组成,驾驶员转动方向盘通过转向柱和转向机让车轮转动,从而实现汽车的转向。


 

转向比又叫转向传动比,是指方向盘转向角度与车轮转向角度之比。例如,方向盘向左转动了60°角,而车轮则向左转动了30°角,转向比就是2:1。



转向比越大,意味着要使车轮转向达到指定的距离,方向盘需要旋转的幅度就越大。在转向助力一样时,转向比越大旋转方向盘所需要的力度就越小,即是越省力。



相反地,转向比越小方向盘所需旋转的幅度越小,转向反应就越快,也就是常说的指向精准、操控好。一般来说,大型车和货车的转向比较大,而家用车和运动型汽车的转向比较小。



一般家用汽车的转向比都是固定的,讲求舒适的日系车其转向比较大,而追求操控性的德系车、美系车其转向比较小。但是,不同的用车场景往往需要不同大小的转向比,譬如汽车速度较低(泊车)或者转向角度较大时,提供较小的传动比会更方便;速度较高(跑高速)或者转向角度较小时,需提供较大的传动比,从而提高车辆的稳定性。


 

因此,有很多车型特别是追求操控的运动型汽车具备了可变转向比的功能。所谓的可变转向比,即根据汽车速度和转向角度来自动调整转向比,使得车辆满足低速和高速等用车场景的需求,这样不仅能提高车辆稳定性和安全性,还能增加操控乐趣。



换句话说就是,在泊车和跑山路时需要转向比变小,在跑高速时则需要转向比变大。


 

而根据原理和结构的差异,可变转向比系统分为2种类型:机械式可变转向比系统和电子式可变转向比系统。

 

机械式可变转向比系统是通过齿距不相等的齿条来实现,转向时齿轮与齿距不相等的齿条啮合,转向比就会发生变化:中间齿距较密,转向比较大,车辆会显得沉稳;两侧远端的齿距较疏,转向比较小,在大幅度转向时(如泊车、掉头等),车轮会变得更加灵活。



机械式可变转向比系统的优点是成本相对较低、可靠耐用,缺点在于齿比变化范围有限,不能灵活变化。奔驰的“直接转向系统”就属于机械式可变转向比。

 

电子式可变转向比系统则是通过行星齿轮结构和电子系统协同实现,功能相对比较复杂。像宝马的AFS主动转向系统、奥迪的动态转向系统、雷克萨斯的VGRS可变齿比转向系统和英菲尼迪的DAS线控主动转向系统都属于电子式。



电子式可变转向比系统的优点是响应更快、舒适性更好,但成本自然也比纯机械结构的系统更高。

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