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方向盘下的玄机(一)：助力转向系统解读

汽车已经成为我们生活中不可或缺的部分，方向盘+换挡杆+踏板的组合似乎已经成为天经地

义的汽车控制方式，但是它们各自的作用机理却鲜有人明了。就以我们手中的方向盘为例，

广大车友对于常见的各类转向系统概念仍旧模糊，比如“电动助力和液压助力的差别”，“可

变助力是怎么回事”等等问题都是大家所好奇的，下面，我们就要为大家系统的介绍各类常

见的转向系统，为大家解答这些问题，并与大家一起讨论各种转向系统的玄机和奥秘。

由于篇幅较长，所以我们本文介绍的是我们现在最常见的助力转向系统，解读“助

力从何而来”并介绍助力转向系统的分类。

助力转向，顾名思义，就是通过增加外力来抵抗转向阻力，让驾驶者只需更少的力

就能够完成转向，也称动力转向，英文为powersteering，最初是为了让一些自重较重的

大型车辆能够更轻松的操作，但是现在已经非常普及，它让驾驶变得更加简单和轻松，并且

让车辆反应更加敏捷，一定程度上提高了安全性。助力转向按照助力的来源不同，可以分为

两大类液压助力和电动助力。

●机械液压助力

液压动力转向的由来最早要追溯到1902年的2月，英国的FrederickW.Lanchester

发明了“causethesteeringmechanismtobeactuatedbyhydraulicpower”即液力驱

动转向机构。之后类似的发明分别有美国和加拿大的发明家相继注册专利。而在汽车生产厂

商中，克莱斯勒率先实现了液压助力转向系统的商业化生产，将其命名为Hydraguide油压

转向系统，并于1951年将其搭载在克莱斯勒的第六代Imperial（译为帝王）车型上。随着

技术的发展，出现了以电子泵代替机械泵的电子液压助力转向系统，所以目前液压助力的主

要分为机械式液压助力和电子液压助力两类，另外，在机械式液压助力的基础上还派生出了

电子伺服的液压助力转向系统。

我们来看机械式液压助力转向的主要原理，它是基于机械式的齿轮齿条转向机构而

来，增加了一整套液力系统，包括储液罐、液压助力泵、与转向柱相连的机械阀、转向机构

上的液压缸和能够推动转向拉杆的活塞等等。

机械式助力转向提供液压的液压泵由发动机通过皮带驱动，也就是说只有发动机运

转，转向泵才能够运转，这就是为什么发动机熄火后方向盘助力消失的原因。在转向机上，

有一个能够随转向柱转动的机械阀，当方向盘未左右转动时，活塞两侧腔室内压力一一致，

处于平衡状态。当方向盘转动时，连接在转向柱上的机械阀就会相应的打开或关闭，一侧油

液不再经过液压缸而直接回流至储油罐，另一侧油液继续注入液压缸内，活塞两侧产生压差，

便会在液力的作用下被推动，进而产生辅助力度推动转向拉杆，让车轮转向，使我们转动方

向盘所需的力度大大减小。

液压助力转向系统还有一个好处，就是提升舒适性和安全性，车轮的剧烈跳动和遇

到坑洼路面导致轮胎出现非自主的转向时，通过液压对活塞的作用能够很好的缓冲和吸收震

动，使传递到方向盘上的震动大大减少。同时这种结构还提升了安全性，比如使用传统齿轮

齿条机构的车辆在转向时轮胎遇到坑洼突然变向，齿条会带动齿轮使方向盘反转，出现“打

手”的情况，很容易使驾驶者的手部受到伤害，在液压助力的车辆上就不会有这样的问题。

机械式液压助力特点：整套系统均为机械结构，从由皮带驱动的机械式液压泵到转

向柱上的液压机械阀体，没有任何电子系统，技术成熟稳定、可靠性高、适用范围很广，即

使车辆的液压系统出现故障，失去助力，还是能够依靠传统的齿轮齿条机构进行转向。缺点

是构造较复杂，占用空间较大，制造成本较高，也使得保养维护的难度和成本都比较高。并

且由于液压泵靠发动机皮带驱动，所以会消耗发动机的一部分动力，影响燃油经济性和车辆

的动力性，尤其是对于动力本身就相对孱弱的小排量车型的影响比较明显。另外，单纯的机

械式液压助力系统助力力度不可调节，很难兼顾低速和高速行驶时对指向精度的不同需求。

●电子液压助力

所谓的电子液压助力，Electro-hydraulicpowersteering，简称EHPS，其助力原

理与机械式液压助力完全相同，而与机械式液压助力最大的区别就是不再使用由发动机通过

皮带驱动的液压泵，而是换成了电力