机械转向器的传动效率 机械转向器在转向系统中起到减速增矩作用,并能改变转向力矩的传动方向。汽车行驶时,驾驶员操纵转向盘的转向力通过转向器传到转向轮,同时路面的冲击力也能够通过转向器反传到转向盘。机械转向器的传动效率是指转向器的输出功率与输入功率之比。转向摇臂输出功率与转向轴输入功率之比称为正效率(forward汽车构造efficiency)。而转向摇臂输入功率与转向轴输出功率之比称为逆效率(reverse efficiency)。为了减轻驾驶员操纵转向盘的体力消耗,应尽量提高转向器的传动效率,特别是其正效率。
正效率与逆效率均很高的转向器叫做可逆式转向器;逆效率极低的转向器称为不可逆式转向器; 逆效率略高于不可逆式转向器的称为极限可逆式转向器。
驾驶汽车时需要一定的逆效率,一方面有利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动回正,另一方面可以使驾驶员获得路面反馈的信息,即“路感”。但逆效率过高、路面的冲击反力过大时,反馈给转向盘的冲击力也大,极易造成“打手”情况。
由于可逆式转向器不仅正效率高,而且逆效率也高,路面的冲击反力容易通过转向器传给转向盘,所以用于良好道路的汽车多采用可逆式转向器。不可逆式转向器在现代汽车上没有应用。在路面条件差的情况下使用的汽车多采用极限可逆式转向器。
(2) 机械转向器的类型 按力传动的可逆性及构造不同,机械转向器类型可分为:
① 可逆式转向器:循环球式,齿轮齿条式;
② 极限可逆式转向器:蜗杆滚轮式,蜗杆曲柄双销式;
③ 不可逆式转向器:蜗杆扇形齿轮式,球面螺杆式。
转向器的转向轻便性是由转向器传动比的大小来决定的。转向器传动比越小,转向操纵力越大。反之,传动比越大,转向操纵力越小。传动比小时,转向灵敏;反之,传动比大时,转向不灵敏。若不考虑转向沉重与汽车机动能力的问题,转向器传动比为等速比。若需要兼顾转向轻便与转向灵敏的要求,则将转向器的传动比设计成可变的,即在转向过程的不同阶段,转向器的传动比是不同的。。对于需要保证在高速行驶时转向灵敏、低速行驶时转向轻便的汽车,其转向器的传动比为中间小、两头大,这就是变速比转向器。
在现代汽车上,广泛采用的是齿轮齿条式转向器(rack and pinion steering gear)和循环球式转向器(recirculating ball steering gear)。