液压助力转向齿条的工作原理
动力转向齿条的工作原理是基于泵对气缸产生的压力的短期影响，使齿条向正确的方向移动，帮助驾驶员转向汽车。 因此，带有动力转向的汽车要舒适得多，尤其是在低速行驶或在困难条件下行驶时，因为这样的轨道承担了转动车轮所需的大部分负载，而驾驶员只给它命令，而不会失去反馈从路上。。
乘用车行业的转向齿条由于其技术特性，早已取代了其他类型的类似设备，我们在这里谈到（转向齿条的工作原理）。 但是，尽管设计简单，但带液压助力器的转向齿条的工作原理，也就是液压助力器，对于大多数车主来说，仍然是难以理解的。
转向开发 - 简要概述
自从第一辆汽车问世以来，转向的基础就变成了具有大齿轮比的齿轮减速器，它以各种方式转动车辆的前轮。 最初，它是一个底部附有两脚架的柱子，因此必须使用复杂的结构（梯形）将偏置力传递到前轮用螺栓固定的转向节。 然后他们发明了一种齿条，也是一种变速箱，无需额外的结构就可以将转动力传递到前悬架，很快这种类型的转向机构到处都取代了立柱。
但是无法克服由该设备的操作原理引起的主要缺点。 齿轮比的增加允许方向盘，也称为方向盘或方向盘，可以毫不费力地转动，但需要更多的转弯才能将转向节从最右侧移动到最左侧位置，反之亦然。 降低传动比使转向更加灵敏，因为即使是轻微的方向盘移动，汽车的反应也会更加强烈，但驾驶这样的汽车需要很大的体力和耐力。
自 50 世纪初以来，人们一直在尝试解决这个问题，其中一些与液压有关。 “液压”一词本身来自拉丁词hydro（水力），意思是水或某种流动性与水相当的液体物质。 然而，直到上世纪1951年代初，一切都仅限于无法投入量产的实验样品。 突破发生在 XNUMX 年，当时克莱斯勒推出了第一款与转向柱配合使用的量产动力转向系统 (GUR)。 从那时起，液压转向齿条或立柱的一般工作原理保持不变。
第一个动力转向有严重的缺点，它：
- 重载发动机；
- 仅在中速或高速时加强方向盘；
- 在高发动机转速下，它会产生过压（压力），驾驶员会失去与道路的接触。
因此，正常工作的液压助力器仅在 XXI 转弯时出现，此时耙子已经成为主要转向机构。
液压助力器的工作原理
要了解液压转向齿条的工作原理，有必要考虑其中包含的元件及其执行的功能：
- 泵;
- 减压阀;
- 膨胀水箱和过滤器；
- 气缸（液压缸）；
- 经销商。
每个元件都是液压助力器的一部分，因此，只有当所有组件都清楚地执行其任务时，才能正确操作动力转向。 该视频显示了这种系统的一般操作原理。
泵
该机制的任务是通过动力转向系统不断循环流体（液压油、ATP 或 ATF），并产生足以转动车轮的一定压力。 动力转向泵通过皮带连接到曲轴皮带轮，但如果汽车配备电动液压助力器，则其操作由单独的电动机提供。 选择泵的性能，即使在怠速时也能确保机器的旋转，并且当速度增加时出现的过压由减压阀补偿。
动力转向泵有两种类型：
- 层状；
- 齿轮。
动力转向泵
在配备液压悬架的汽车上，一个泵可确保动力转向和悬架两个系统的运行，但工作原理相同。 它与通常的不同之处仅在于增加的功率。
减压阀
这部分液压助力器的工作原理是旁通阀，由锁紧球和弹簧组成。 在操作过程中，动力转向泵产生具有一定压力的流体循环，因为它的性能高于软管和其他元件的吞吐量。 随着发动机转速的增加，动力转向系统中的压力增加，通过球体作用在弹簧上。 选择弹簧刚度，使阀门在一定压力下打开，通道的直径限制了其通过量，因此操作不会导致压力急剧下降。 当阀门打开时，部分油会绕过系统，从而将压力稳定在所需水平。
动力转向减压阀
尽管减压阀安装在泵内，但它是液压增压器的重要元件，因此与其他机构相提并论。 其故障或操作不正确不仅会危及动力转向，还会危及道路上的交通安全，如果由于液压过大而导致供油管爆裂或出现泄漏，汽车对转动方向盘的反应就会发生变化，并且没有经验的人开车的人有风险不与管理层打交道。 因此，具有液压助力器的转向齿条装置意味着整个结构作为一个整体和每个单独元件的最大可靠性。
膨胀水箱和过滤器
在动力转向操作过程中，液压油在动力转向系统中强制循环，并受到泵产生的压力的影响，从而导致油液加热和膨胀。 膨胀水箱吸收过量的这种材料，使其在系统中的体积始终相同，从而消除了由热膨胀引起的压力波动。 ATP 加热和摩擦元件的磨损导致油中出现金属粉尘和其他污染物。 进入同样是分配器的线轴，这些碎屑会堵塞孔，破坏动力转向的操作，从而对车辆的操控产生负面影响。 为避免此类事件的发展，动力转向系统中内置了一个过滤器，该过滤器可去除循环液压油中的各种碎屑。
汽缸
液压助力器的这一部分是一个管道，在管道内部有一部分导轨，上面安装有液压活塞。 油封沿管道边缘安装，以防止压力升高时ATP逸出。 当油通过管子进入气缸的相应部分时，活塞向相反方向移动，推动齿条，并通过齿条作用在转向杆和转向节上。
动力转向油缸
由于这种动力转向设计，转向节甚至在驱动齿轮移动齿条之前就开始移动。
经销商
动力转向齿条的工作原理是在转动方向盘的那一刻短暂地供应液压油，因此即使在驾驶员做出认真努力之前，齿条也会开始移动。 这种短期供应以及从液压缸中排出多余的流体是由分配器提供的，分配器通常称为阀芯。
要了解这种液压装置的工作原理，不仅要在一个部分中考虑它，还要更全面地分析它与其他动力转向元件的相互作用。 只要方向盘和转向节的位置相互对应，分配器（也称为阀芯）就阻止流体从两侧流入气缸，因此两个腔内的压力相同，并且不影响轮辋的旋转方向。 当驾驶员转动方向盘时，由于转向齿条减速器的小传动比，他无法在不费很大力气的情况下快速转动车轮。
动力转向分配器
动力转向分配器的任务是只有在方向盘位置与车轮位置不对应时才向液压缸提供ATP，即当驾驶员转动方向盘时，分配器首先开火并施力气缸作用于悬架转向节。 这种影响应该是短期的，并且取决于驾驶员转动方向盘的程度。 也就是说，首先液压缸必须转动车轮，然后是驾驶员，这个顺序使您可以用最小的力来转动，但同时“感觉路”。
的操作原理
这种分配器操作的需要是阻止液压助力器大规模生产的问题之一，因为通常在汽车中，方向盘和转向器通过刚性轴连接，这不仅将力传递到转向节，而且还为汽车的飞行员提供来自道路的反馈。 为了解决这个问题，我不得不彻底改变连接方向盘和舵机的轴的布置。 在它们之间安装了一个分配器，其基础是扭转原理，即能够扭转的弹性杆。
当驾驶员转动方向盘时，扭力杆最初会轻微扭转，从而导致方向盘与前轮位置不匹配。 在这种不匹配的时刻，分配阀芯打开，液压油进入气缸，使转向齿条向正确的方向移动，从而消除了不匹配。 但是，分配阀芯的吞吐量较低，因此液压系统并不能完全取代驾驶员的努力，这意味着您需要转向的速度越快，驾驶员就越需要转动方向盘，从而提供反馈和让你感受汽车在路上
设备
为了完成这样的工作，即将 ATP 注入液压缸并在消除不匹配后停止供应，有必要创建一个相当复杂的液压机构，该机构根据新原理工作，包括：
- 连接到驱动齿轮的扭杆，在转动方向盘时提供不匹配；
- 线轴的内部；
- 阀芯的外部。
阀芯内外连接紧密，连一滴液体都不会渗出，并在阀芯上钻孔供ATP供回。 这种设计的工作原理是精确计量供给气缸的液压油。 当舵和齿条的位置协调时，进、回水口相对位移，通过它们的液体不会进入或流出气缸，因此后者不断充满，没有放气的威胁. 当汽车驾驶员转动方向盘时，扭力杆首先扭转，阀芯内外相对位移，从而使一侧的供油孔和另一侧的排水孔合二为一。 .
进入液压缸，油压在活塞上，将其移动到边缘，后者移动到导轨，甚至在驱动齿轮作用于它之前就开始移动。 随着齿条的移动，阀芯内外不匹配消失，供油逐渐停止，当车轮位置与方向盘位置达到平衡时，ATP供输出被完全封锁。 在这种状态下，两个部分都充满油并形成两个封闭系统的气缸起到稳定作用，因此，当撞击颠簸时，一个明显较小的冲击力到达方向盘并且方向盘不拉从司机手中。
结论
动力转向齿条的工作原理是基于泵对气缸产生的压力的短期影响，使齿条向正确的方向移动，帮助驾驶员转向汽车。 因此，带有动力转向的汽车要舒适得多，尤其是在低速行驶或在困难条件下行驶时，因为这样的轨道承担了转动车轮所需的大部分负载，而驾驶员只给它命令，而不会失去反馈从路上。。
