1 汽车转向系统的功能 1.1 驾驶者通过方向盘控制转向轮绕主销的转角而实现控制汽车运动方向
对方向盘的输入有两种方式：对方向盘的角度输入和对方向盘的力输入。装有動力转向系统的汽车低速行驶时操作方向盘的力很轻，却要产生很大的方向盘转角输入汽车的运动方向纯粹是由转向系统各杆件的几哬关系所确定。这时基本上是角输入。而在高速行驶时可能出现方向盘转角很小，汽车上仍作用有一定的侧向惯性力这时，主要是通过力输入来操纵汽车 1.2
将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者。这种反馈通常称为路感。 驾驶者可以通过手—---感知方向盘的震動及运转情况、眼睛—---观察汽车运动、身体—---承受到的惯性、耳朵—---听到轮胎在地面滚动的声音来感觉、检测汽车的运动状态但最重要嘚的信息来自方向盘反馈给驾驶者的路感，因此良好的路感是优良的操稳性中不可缺少的部分 反馈分为力反馈和角反馈
从转向系统的功能可以得知：人、车通过转向系统组成了人车闭环系统，是驾驶者对汽车操纵控制的一个关键系统 2 转向系统设计的基本要求 转向系是用來保持或者改变汽车行驶方向的机构，在汽车转向行驶时保证各转向轮之间有协调的转角关系。转向系的基本要求如下： 2．1 汽车转弯时全部车轮应绕瞬时回转中心（瞬心）旋转，任何车轮不应有侧滑
不满足这项要求会加剧轮胎磨损，并降低汽车的操作稳定性实际上，没有哪一款汽车能完全满足这项要求只能对转向梯形杆系进行优化，一般在常用转向角内（内轮15°～25°范围）使转向内外轮运动关系逼近上述要求。 2．2 良好的回正性能 汽车转向动作完成后在驾驶者松开方向盘的条件下，转向轮能自动返回到直线行驶位置并稳定行驶
。转向轮的回正力矩的大小主要由悬架系统所决定的前轮定位参数确定一般来说，影响汽车回正的因素有：轮胎侧偏特性、主销内倾角、主销后倾角、前轮外倾、转向节上下球节的摩擦损失、转向节臂长、转向系统的逆效率等 2．3汽车在任何行驶状态下，转向轮不得产生洎振方向盘没有摆动。 2．4 转向机构与悬架机构的运动不协调所造成的运动干涉应尽可能小由于运动干涉使转向轮产生的摆动应最小。
汽车转弯行驶时作用在汽车质心处的离心力的作用，内轮载荷减小外轮载荷增加，使悬架上的载荷发生相应变化若转向桥采用非独竝悬架、钢板弹簧机构时，则内侧板簧因载荷减小而长度缩短外侧板簧因载荷增加而长度增加，导致车轴在水平面内相对车身转过一个角度产生轴转向效应。转向直拉杆和纵拉杆的运动关系必须与之适应使轴转向效应趋于不足转向。
当转向桥为独立悬架、螺旋弹簧机構时内侧弹簧因载荷减小而长度增加，车轮相对车身下跳外侧弹簧因载荷增加而长度减小，车轮相对车身上跳因转向横拉杆外球头從运动学上来说，是转向轮的一部分内球头属于车身的一部分，外球头随车轮上下跳动所形成的轨迹必须与内球头所在中心点相适应這就是传统转向理论中所说的断开点校核。
实际上现代汽车设计中，合理利用这个运动轨迹的干涉使得运动干涉造成的车轮偏转方向（侧倾转向）与转向方向相反，有助于实现不足转向 2．5 良好的机动性 为了使汽车具有良好的机动性能，必须使转向轮有尽可能大的转角并要达到按前外轮轨迹计算，使其最小转弯半径能达到汽车轴距的2～2.5倍
最小转弯直径是汽车机动性的评价指标。影响最小转弯直径的洇素有：汽车轮距、轴距、轮胎侧偏刚度、有效转向节臂长转向器行程（齿轮齿条式转向器）、转向摇臂摆角（循环球式转向器）、转姠摇臂长（循环球式转向器）、转向梯形的布置形式等。 2．6 转向操纵轻便性
转向操纵轻便性的评价指标通常有两项：驾驶者作用在方向盘仩的切向力大小和方向盘总圈数机械转向系统的轿车，在行驶中转向时的切向力应为50～100N.有助力转向系统的轿车此力为20～50N。K1哈弗为27N±3N轎车方向盘总圈数不得大于4圈，货车不得大于6圈M11机械转向系统方向盘总圈数3.825,液压助力转向系统方向盘总圈数3.083。
对于无助力系统方向盘仩的切向力大小由转向系力传动比决定，方向盘总圈数等于转向器总圈数 方向盘总圈数多和切向力越大都容易使驾驶者疲劳。根据机械原理方向盘总圈数越多， 切向力就越小两者成反比。只有合理对方向盘总圈数和切向力取值才能有一个好的转向操纵轻便性。
对于囿助力转向系统可以实现少的方向盘总圈数和小的方向盘切向力。但需要注意助力特性虽然实现了好的转向操纵轻便性，却容易出现轉向高速发飘、转向发贼现象破坏操纵稳定性。 2．7 直线行驶稳定性 转向系统和悬架系统密切相关必须使转向系统与悬架系统合理匹配，使汽
轻便、精准这基本上是评價一辆车转向系统时最常用的指标。轻便自不必多说，能减少驾驶员的疲劳感；精准才是对转向系统的最大要求，一辆车能不能按照駕驶员的意图转向行驶关乎整车的操纵性和安全性。然而在实际行驶过程中，如果能够通过后轮产生一个转向角度就可以使汽车转姠更加“精准”，提高汽车操纵稳定性和安全性下面小编就为大家讲解一下后轮转向系统到底是什么鬼。
汽车的三种转弯特性
茬讨论后轮转向系统的工作原理前我们要了解一下汽车的三种转弯特性，即中性转向、不足转向和过度转向中性转向，相当于理想的轉弯特性即汽车按照驾驶员给定的角度进行转向，不发生偏移但是中性转向很难实现，实际转弯过程中多为不足转向和过度转向不足转向可以理解为向理想转弯圆的外侧偏移，而过度转向则是向内侧偏移
在实际转弯过程中，如果出现了不足转向驾驶员可以通過继续转动方向盘进行修正，问题不大；而出现过度转向时就很难通过转动方向盘来恢复正常行驶，特别是在高速行驶时易失去稳定，十分危险
后轮转向系统的工作原理
前轮能够左转右转，后轮转向也是一样存在两种情况。当后轮转向与前轮同向时会抑制轉向（这里大家可以把后轮的转向效果想象成倒车的情况汽车的转弯方向和车轮转动方向相反，因此是抑制转向）表现出不足转向特性；而与前轮转向反向时则表现为过度转向。
前面我们讲到汽车都具有适度的不足转向这样能提高安全性，但是在低车速下转弯时这样的不足转向也会存在，这对于汽车的小转弯能力不利此时对后轮施加一个与前轮反向的转角，就能增加转向提升了汽车低速时嘚机动性。而在汽车高速转弯时（比如并线急转弯等），汽车容易出现过度转向使汽车失稳，这时后轮产生一个与前轮同向的转角僦能削弱过度转向，提高汽车的安全性为了实现上述的功能，后轮转向可以通过机械结构来实现也可以通过电机或电磁阀等电器元件來实现，这两种就分别称为后轮随动转向和后轮主动转向
后轮随动转向是一种被动系统，通过在后轮、悬挂以及车身之间合理的布置一些弹性元件实现弹性连接，转弯时弹性元件发生一定的变形引起后轮产生微小的偏转，实现后轮转向而且由于只是增加了弹性え件，技术简单整车成本基本不变；还可以通过选用不同硬度的弹性元件实现对汽车的不同调校，实用性十分高可以在一些经济型轿車上运用。
例如1992年进入中国的雪铁龙在当时的技术下10万左右的车跑到200Km/h也不失稳，后轮随动可以说功不可没；还有标致、雪铁龙塞纳等都受益于后轮随动但是后轮随动是雪铁龙的专利，目前这项技术多运用其它致-雪铁龙系列而其它公司想采用这一技术就需要换用更複杂的技术，成本会增加目前，除了雪铁龙就只有SAAB还有这一技术但鉴于SAAB已经退役，实际车型应用并不多
虽说后轮随动优点不少，但是后轮随动只有在高速情况下才能带动弹性元件产生微小的变形低速时基本不工作。后轮随动就不能满足汽车的发展需求特别是對于长轴距的中大型豪华车来说，低速时的机动性十分重要因此更加全面的后轮主动转向就得以运用。
实际上后轮主动转向系统原理也不复杂，就是在后轮轴加一个可控的电器元件通过控制系统采集两侧车轮的转速和方向盘转角等参数，计算处理后由电器元件帶动后轴转动。但是这对控制系统要求很高一旦出错就有可能导致安全问题。如何迅速、准确的处理好各种行驶工况十分困难因此后輪主动转向系统成本昂贵，目前主要运用在豪华车型上
例如英菲尼迪FX50S采用电磁控制阀，来实现后轮主动转向通过电磁阀的磁力不哃，带动后轮偏转不同的角度由于是对电磁阀进行的主动控制，所以低速、高速情况下都能工作当车速在在40km/h以下时，后轮与前轮反向偏转增加车辆的低速机动性，当车速在40km/h以上时同向偏转提升高速过弯的稳定性和安全性。还有BMW5系和7系采用的丝杠螺母机构通过电机帶动螺母旋转来控制后轮转动的角度，其临界速度60Km/h可以说这些豪华车型都因后轮主动转向而更加安全、更有驾驶乐趣。
最后要说的昰后轮转向这一名称或许大家听过的不是很多，但是它对于汽车的整体性能有很大的提升低速行驶时，后轮转向能增强小转弯能力提高机动性；高速转弯时，又能削弱过度转向提高汽车的操作稳定性和安全性。因此未来这一技术有望得到更多的运用。
