浅析直线电机在汽车转向领域的应用

文章来源：东莞希思克传动科技有限公司    发布日期：2020-1-10    浏览：1513次

伴随着时代的飞速发展，汽车早已变成大家日常生活很广泛的代步工具，而汽车的转向系统优势挺大程度地决定了对汽车操作的轻巧舒适度和安全性行车的平稳平顺性的主要要素。近些年，直线电机的基础理论和运用获得了迅速發展，其应用范围也在不断拓展，现融合汽车转向器相应机构的运作原理来讨论解析直线电机在汽车转向领域的应用。

一、对转向盘的操作要求即轻巧灵便又有平稳的使用体验

鉴于车轱辘转向时车胎与路面的磨擦阻力随时速减少而扩大。即在汽车低速转向时，对无助推普通机诫转向系的汽车方向盘操作会非常费劲，故此现下几乎已均选用了驱动力转向系。并对转向助推的控制要求随时速提升而减少。而在时速很高时鉴于汽车方向盘的转动力会变轻，为防止对转向盘细微的干扰力而造成汽车偏移方位，减少因地面高低不平相碰转向轮的冲击传入转向盘而导致“打手”状况，并在转向完成时转向盘能有自動回正功能使汽车保持直线行驶，使司机经由转向盘对转向过程中车轱辘与路面之间的運動情况能始终保持正确的“路感”，在汽车行驶时又期望能对转向系统有一种“反方向”助推，即适当提升转向系的阻力。

二、对转向调控有较高的灵活性并且能够优化其构造以减少耗能

对转向系操作时要求车轱辘迅速响应使车体能及时转向。这不光尽量减少转向系各传动机构的空行程间隙外，还要求用作转向助推的驱动力控制设备响应快。现下选用的驱动力转向系统主要有液压、气压和电动三种，前二种存有耗能大、响应慢等缺陷。而当下电动助力转向系統EPS选用的是旋轉电机，须经电磁离合器、传动齿轮降速传动等机诫机构，还存有机构繁杂，占用空間大，响应速度比较慢等缺陷。依据转向机构最终推动转向节臂的横拉杆均为左右直线运动等优势，故此用直线电机直接推动左右横拉杆，使调控更直接，动态响应迅速。

三、要求转向车轱辘的運動規律正確平稳

即要求内、两侧转向轮的偏转角和驱动轮的差速比正確平稳，二者的比率与转向盘的转角持续保持一定的关系，以保证在转向时每个车轱辘只能滚动而无滑动状况。经由对汽车转向时内部、两侧转向轮和驱动轮的運動环节解析，为确保各车轱辘只滚动无拖动，要求四车轱辘均应绕同一圆心点旋转。设L为汽车轮距，B为汽车轴距，α、β各自为外、里侧转向轮的偏移角，则要求外转向轮偏移角ɑ须低于内转向轮偏移角β，并另外要求内、两侧主动轮还需能满足对应的差速标准。为能满足内、两侧转向轮的偏移角要求，需使其转向机构的左、右横支撑杆与转向节臂成对应视角的梯状即非平行四边形关联，这都是各种转向系广泛选用的几乎方式 。为能满足主动轮差速要求有选用机诫差速和电子器件差速二种。机诫差速是普通汽车广泛选用的方式 ，其机构巨大而繁杂。而电子器件差速系統EDS是选用电子器件调控来保持，有众多优势，随电动式汽车的發展，非常是轮毂电机的运用，它将是汽车主动轮差速调控的发展方向。

四、尽量减少转弯半径和提升高速转向时的稳定度

为减少低速档转向时的转弯半径，易于低速选位泊车或窄道转向行车；和改进髙速转向或在侧面风作用时的行车稳定度，还需选用高性能的四轮转向来满足。

经由所述解析，依据转向机构最终推动转向节臂的横拉杆均为左右匀速直线运动等优势，为提升转向系的迅速响应性和能满足在不同时速下有对应的助推等作用要求。

直线电机的最直观的优势取决于直接产生直线运动，通过直接驱动载荷的方法，并且能够保持从髙速到低速等不同范畴的高精密位置定位调控。直线电机的动子（初中级）和电机定子（次级）间无直接触碰，电机定子及动子均为刚性部件，进而确保直线电机運動的降噪性和总体机构主要運動构件的高刚性。主要优势：结构紧凑、功率耗损小、快移速度高、加速度高、高速运行。

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