对于普通汽车来说。一般都采用固定的转向比。这种设计不仅可靠。而且驾驶者对转向的力度也有一个预判。是最传统的设计。但随着汽车的发展。动力的增加和速度的提升让消费者对车辆的转向系统有了更高的要求。这时候就诞生了"可变转向比"这一概念。如今已有不少的车型用上了可变转向比技术。那么相对固定转向比。哪种方向盘转向操控更好。可变转向比的原理又是什么？今天我们选车侦探就来详细分析。
1.可变转向比原理和分类
一般来说。线性。可预测的转向响应适用于任何场景。但有时改变转向比可以提高驾驶体验。例如。在高速公路上行驶时。我们希望转向装置"更平稳"。以增强稳定性。也就是常说的不让发飘。而在拐入急弯时。一个更快的转向比可以加速转向响应。此时高速稳定性和过弯响应性就成了矛盾体。而可变传动比转向可以完美解决上述问题。它可以根据速度和转向角度改变转向比。
1997年。本田率先推出了VGR可变齿轮比率。其设计原理比较简单。工程师依靠纯粹的机械设计实现了特殊的转向机架。在齿条上。靠近中心位置的齿更加密集。靠近两侧位置的齿更加稀疏。这意味着转向在直道上反应更慢。在较大的转向角度下反应更快。这种设计的缺点就是转向比率不是真正可变的。因为齿轮已经固定在了齿条上。转向比只能根据转向角度改变。而不能根据车速来改变。
在本田之后。奥迪也推出了可变转向比技术。它的机制与本田完全不同。奥迪的装置由一个电动机。一个"波发生器"和3个齿轮组成。即100齿的柔性齿轮。102齿的定子齿轮和100齿的从动齿轮。定子齿轮和电机固定在装置壳体上。而壳体与输入轴相连。从动齿轮与输出轴相连。柔性齿轮是一种弹性塑料环齿轮。它插在定子齿轮和从动齿轮的内部。
当电机驱动波发生器。啮合区域之间的齿轮也旋转。由于从动齿轮的齿数比定子齿轮少。这意味着当柔性齿轮转动一圈时。从动齿轮相对于定子齿轮仅转动2个齿数。这套比较复杂的控制系统很大程度上取决于车辆的速度。转向角度控制因素较少。
而第一款真正使用了可变比率转向系统的车型是宝马5系。其主动转向系统是与ZF一起开发的。不像本田和奥迪。主动转向系统在转弯过程中可以根据车速和转向角度的变化随时改变转向比例。并主动进行干预。对转向不足和转向过度进行补偿。主动转向由行星齿轮组实现。两个太阳齿轮一个连接到输入轴。一个连接到输出轴(转向齿条/齿轮)。三对行星齿轮同时啮合两个太阳齿轮。
通常。行星齿轮托架是静止的。所有这些部件一起旋转。此时处于正常状态。当需要变转向比时。ECU分离电磁锁。电动机会带动旋转行星齿轮架。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。
对比固定转向比有何缺点？
就像上文所说。不管是哪种可变转向比。都会让驾驶者对于转向的力度变得不可预测。虽然宝马可以让转向比根据速度和角度进行变化。但何时会变化处于一个非常随机的状态。也就是说方向盘时轻时重。对于没有适应的人来说并不友好。而像本田的设计无法根据车速来改变转向比。如果只根据转向角度。大角度时方向盘更轻。这意味着高速驾驶如果紧急避让车辆。大幅度转向更容易失控。相比普通转向更危险。所以目前可变转向比还在不断地研究改进。如果对于操控没有特别的需求。固定转向比是更稳妥安全的设计。你觉得哪种设计更加优秀呢？欢迎讨论。
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