汽车可变转向比有和没有什么区别

针对普通汽车,通常采用固定的转向比设计。这种设计不仅可靠,而且驾驶者对转向力度有一个预期,在转向时能够更加准确地控制车辆。这是一种传统的设计方式。然而,随着汽车的发展,车辆动力的增加和速度的提升,消费者对车辆的转向系统提出了更高的要求。因此,出现了“可变转向比”的概念。目前,许多车型已经应用了可变转向比技术。那么相对于固定转向比,哪种方向盘转向操控更好呢?可变转向比的原理是什么呢?今天,我们汽车维修管理系统将在这里进行详细分析它们的区别。


可变转向比原理和分类

一般来说,线性且可预测的转向响应适用于各种驾驶场景。然而,有时通过调整转向比,可以进一步提升驾驶体验。例如,在高速公路上行驶时,我们希望转向装置能提供更平稳的感觉,以增加车辆的稳定性,避免发飘。然而,在进入急弯时,更快的转向比可以加快响应速度,提高操控性。在这种情况下,高速稳定性和过弯响应性可能会产生冲突。幸运的是,可变传动比转向这一设计完美解决了这个问题。该设计能根据车速和转向角度实时调整转向比,从而在各种驾驶条件下提供最佳的驾驶体验。


各种制造商对于这类系统的命名可谓千奇百怪,比如宝马将其称为AFS主动转向系统(ActiveFrontSteering),奥迪则称之为动态转向系统(AudiDynAMIcSteering)。雷克萨斯和丰田则采用了可变齿比转向系统VGRS(VariableGearRatioSteering),而奔驰的可变转向比系统则以“直接转向系统”为名。


尽管功能相似,然而他们所采用的技术却截然不同。


本田在1997年率先推出了VGR可变齿轮比率,其设计原理相对简单。工程师通过机械设计实现了特殊的转向架。在齿条上,靠近中心位置的齿轮更密集,而靠近两侧位置的齿轮更稀疏。这意味着在直道上行驶时,转向反应较慢,而在大转向角度下反应更快。然而,这种设计的缺点是转向比率并不是真正可变的,因为齿轮已经被固定在齿条上。因此,转向比只能根据转向角度的变化而变化,而不能根据车速的变化而变化。


继本田之后,奥迪也引入了可变转向比技术,它的运作机制与本田的设计完全不同。奥迪的装置由一个电动机、一个“波发生器”和三个齿轮组成,这三个齿轮分别是100齿的柔性齿轮、102齿的定子齿轮和100齿的从动齿轮。定子齿轮和电动机被固定在这个装置的壳体上,而这个壳体则与输入轴相互连接。从动齿轮则与输出轴相互连接。柔性齿轮是一种具有弹性的塑料环齿轮,它被插入到定子齿轮和从动齿轮的内部。


当电机驱动波发生器时,啮合区域之间的齿轮也会随之旋转。由于从动齿轮的齿数比定子齿轮少,柔性齿轮转动一圈时,从动齿轮相对于定子齿轮仅转动两个齿。这种复杂的控制系统在很大程度上取决于车辆的速度,而对转向角度的控制因素则较少。


而第一款真正采用了可变比率转向系统的车型是宝马5系,其主动转向系统是由ZF一同研发。宝马的主动转向系统有别于本田和奥迪,在转弯过程中,它可以依据车速与转向角度的改变即时调整转向比例,并进行主动干预,对转向不足及转向过度进行补偿。主动转向系统透过一组行星齿轮组实现,两个太阳齿轮分别连接到输入轴与输出轴(即转向齿条/齿轮),且三对行星齿轮同时与两个太阳齿轮啮合。


通常,行星齿轮支架是静止的,所有这些部件一起旋转,这是正常的运行状态。当需要改变转向比时,ECU会解除电磁锁的锁定,电动机会带动行星齿轮支架旋转。因此,驱动将通过行星齿轮叠加到输出轴上,通过改变电机的转速和旋转方向,可以提高或降低转向输出。在E60代5系上,该系统可以在5.0到1.7之间切换转向比。


汽车可变转向比的优缺点

优点

1. 转向更轻便

可变转向比技术能够降低车轮与地面的摩擦力,使转向更加轻松,同时提高车辆在低速行驶和转弯时的敏捷性。特别在城区行驶时,这种技术能够更好地应对复杂的交通情况,如跨越障碍、倒车和停车等操作的表现都有显著提升。


2. 转向更稳定

在高速行驶时,可变转向比技术可以使方向盘更加稳定,减少方向盘的反弹力,从而大幅提高行驶的稳定性。特别是在遇到车道偏离和急转弯等情况时,车辆的行驶稳定性会更高。


3. 车轮磨损减少

应用可变转向比技术可以有效降低车辆在弯道行驶时的车轮磨损,进而减少车辆的维护和使用所需的成本。


缺点

1. 成本高

应用可变转向比技术需要采用先进的电控系统和硬件,导致车辆成本增加,价格相对较高。


2. 维护难度较大

可变转向比技术在使用过程中需要进行持续的维护和保养,其高技术门槛和维护成本也构成了该技术推广的难题之一。。


汽车维修管理系统总的来说,虽然可变转向比技术存在一些缺点,但其出色的性能和实用性足以证明在未来的汽车市场中将会有广泛的应用前景。它有望成为汽车行业技术升级和创新的重要领域。




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