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分析汽車轉向電動機工作原理及轉向系統

放大字體??縮小字體 發布日期:2016-06-13 19:07:45 ??來源:新能源汽車網??編輯:全球新能源汽車網??瀏覽次數:707
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    汽車上配置的轉向系統,大致可以分為三類:(1)一種是機械式液壓動力轉向系統;(2)一種是電子液壓助力轉向系統;(3)另外一種電動助力轉向系統。
    一、電動助力轉向系統(EPS)
    1、英文全稱是Electronic Power Steering,簡稱EPS,它利用電動機產生的動力協助駕車者進行動力轉向。EPS的構成,不同的車盡管結構部件不一樣,但大體是雷同。一般是由轉矩(轉向)傳感器、電子控制單元、電動機、減速器、機械轉向器、以及畜電池電源所構成。
    2、主要工作原理:汽車在轉向時,轉矩(轉向)傳感器會“感覺”到轉向盤的力矩和擬轉動的方向,這些信號會通過數據總線發給電子控制單元,電控單元會根據傳動力矩、擬轉的方向等數據信號,向電動機控制器發出動作指令,從而電動機就會根據具體的需要輸出相應大小的轉動力矩,從而產生了助力轉向。如果不轉向,則本套系統就不工作,處于standby(休眠)狀態等待調用。由于電動電動助力轉向的工作特性,你會感覺到開這樣的車,方向感更好,高速時更穩,俗話說方向不發飄。又由于它不轉向時不工作,所以,也多少程度上節省了能源。一般高檔轎車使用這樣的助力轉向系統的比較多。
    由于電動助力轉向系統只需電力不用液壓,與機械式液壓動力轉向系統相比較省略了許多元件。沒有液壓系統所需要的油泵、油管、壓力流量控制閥、儲油罐等,零件數目少,布置方便,重量輕。
    而且無“寄生損失”和液體泄漏損失。因此電動助力轉向系統在各種行駛條件下均可節能80%左右,提高了汽車的運行性能。因此在近年得到迅速的推廣,也是今后助力轉向系統的發展方向。
    有一些汽車冠以電動助力轉向,其實不是真正意義上的純電動的助力轉向,它還需要液壓系統,只不過由電動機供油。傳統的液壓動力轉向系統的油泵由發動機驅動。
    為保證汽車原地轉向或者低速轉向時的輕便性,油泵的排量是以發動機怠速時的流量來確定的。而汽車行駛中大部分時間處于高于怠速的速度和直線行駛狀態,只能將油泵輸出的油液大部分經控制閥回流到儲油罐,造成很大的“寄生損失”。
    為了減少此類損失采用了電動機驅動油泵,當汽車直線行駛時電動機低速運轉,汽車轉向時電動機高速運轉,通過控制電動機的轉速調節油泵的流量和壓力,減少“寄生損失”。
    二、機械式液壓動力轉向系統
    1、機械式的液壓動力轉向系統一般由液壓泵、油管、壓力流量控制閥體、V型傳動皮帶、儲油罐等部件構成。
    2、無論車是否轉向,這套系統都要工作,而且在大轉向車速較低時,需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力。所以,也在一定程度上浪費了資源。可以回憶一下:開這樣的車,尤其時低速轉彎的時候,覺得方向比較沉,發動機也比較費力氣。又由于液壓泵的壓力很大,也比較容易損害助力系統。還有,機械式液壓助力轉向系統由液壓泵及管路和油缸組成,為保持壓力,不論是否需要轉向助力,系統總要處于工作狀態,能耗較高,這也是耗資源的一個原因所在。一般經濟型轎車使用機械液壓助力系統的比較多。
    三、電子液壓助力轉向系統
    1、主要構件:儲油罐、助力轉向控制單元、電動泵、轉向機、助力轉向傳感器等,其中助力轉向控制單元和電動泵是一個整體結構。
    2、工作原理:電子液壓轉向助力系統克服了傳統的液壓轉向助力系統的缺點。它所采用的液壓泵不再靠發動機皮帶直接驅動,而是采用一個電動泵,它所有的工作的狀態都是由電子控制單元根據車輛的行駛速度、轉向角度等信號計算出的最理想狀態。簡單地說,在低速大轉向時,電子控制單元驅動電子液壓泵以高速運轉輸出較大功率,使駕駛員打方向省力;汽車在高速行駛時,液壓控制單元驅動電子液壓泵以較低的速度運轉,在不至于影響高速打轉向的需要同時,節省一部分發動機功率。
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關鍵詞: 電動機 工作原理 轉向系統


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