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【創投專案】汽車轉向系統的新發展:可使車輪轉彎時隨懸架上下轉動

轉向系統將方向盤的旋轉轉換為車輪的旋轉運動,從而使方向盤輪緣長距離轉動以使車輪短距離轉動。

該系統允許駕駛員只使用輕力駕駛重型汽車。一輛15英寸的汽車的邊緣。(380 mm)直徑的方向盤從全左鎖向全右鎖轉動四圈,行程接近16 ft(5 m),而車輪邊緣的移動距離僅略大於12 in。(300毫米)。如果司機直接轉動車輪,他或她將不得不用力推近16倍。

轉向力透過一個由旋轉關節組成的系統傳遞給車輪。這些設計允許車輪在不改變轉向角的情況下隨懸架上下移動。

它們還可以確保轉彎時,內前輪(必須繞比外前輪更緊的曲線行駛)的角度變得更大。

必須非常精確地調整接頭,即使接頭稍有鬆動,也會使轉向變得非常不靈活和不準確。

有兩種常用的轉向系統-齒輪齒條和轉向箱。

在大型汽車上,這兩種系統都可能有動力輔助,以進一步減少移動所需的力,特別是當汽車行駛緩慢時。

轉向系統的工作原理

齒輪齒條系統

轉向系統的工作原理

在轉向柱的底部,殼體內有一個小齒輪(齒輪)。它的牙齒與齒條上的一排直齒齧合——一根長長的橫杆。

轉動小齒輪使齒條左右移動。齒條的兩端透過橫拉桿與車輪相連。

這個系統很簡單,很少有運動部件磨損或移位,所以動作很精確。

轉向柱中的萬向節允許它與齒條連線,而不會使方向盤尷尬地傾斜。

轉向箱系統

轉向系統的工作原理

轉向系統的工作原理

轉向系統的工作原理

在轉向柱的底部有一個蝸輪在一個盒子裡。蝸桿是一個螺紋圓柱,就像一個短螺栓。想象一下轉動一個固定螺母的螺栓;螺母會沿著螺栓移動。同樣地,轉動蝸桿可以移動任何與它的螺紋相吻合的東西。

根據設計,運動部件可以是扇形(如齒輪片)、與撥叉相連的銷釘或滾軸或大螺母。

螺母系統在蝸桿和螺母之間的螺紋內有硬化球。當螺母移動時,球滾到一個管子裡,把它們帶回到起點;這被稱為迴圈球系統。

蝸桿移動由橫拉桿連線到轉向臂的下降臂,轉向臂移動最近的前輪。

一根中央橫拉桿伸向汽車的另一側,透過另一根橫拉桿和轉向臂與另一個前輪相連。轉動的惰輪臂將中央橫拉桿的遠端保持在水平位置。手臂的佈局各不相同。

轉向箱系統有許多運動部件,因此不如齒條系統精確,有更大的磨損和位移空間。

助力轉向

在一輛重型汽車上,要麼是方向盤很重,要麼是齒輪傳動不方便——方向盤需要從一個鎖到另一個鎖轉很多圈。

在受限空間停車時,重型傳動裝置可能很麻煩。動力輔助轉向克服了這個問題。發動機驅動一個泵,在高壓下向齒條或轉向箱供油。

每當駕駛員轉動方向盤時,轉向齒條或轉向箱中的閥就會開啟,使機油進入油缸。機油作用於一個活塞,有助於將轉向裝置推向適當的方向。

一旦駕駛員停止轉動車輪,氣門就會關閉,活塞的推動作用也就停止了。

動力只輔助方向盤-方向盤仍然以通常的方式與車輪相連。

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