新能源轻卡转向系统零部件轻量化浅析

新能源轻卡转向系统零部件轻量化浅析

段绪勇

安徽江淮汽车集团股份有限公司  安徽合肥  231200

摘要：本文针对新能源轻卡转向系统零部件的轻量化技术展开分析，介绍了纯电动汽车的基本结构，探讨了新能源轻卡转向系统零部件的轻量化研究与发展，并针对新能源轻卡转向系统零部件轻量化技术的实际应用进行阐述，希望能够为相关研究人员起到一些参考和借鉴。

关键词：新能源轻卡；转向系统；轻量化技术

引言

在我国科学技术快速发展的背景下，新能源汽车行业的整体发展步伐不断加快，尤其是纯电动汽车的出现，既有效满足人们对汽车的使用需求，还大力减少我国汽车行业对化石能源的消耗。纯电动汽车的实际研发，技术人员需要针对新能源轻卡转向系统零部件运用轻量化技术，以此来改善纯电动汽车自身重量，促进我国新能源汽车行业的健康发展。

1.新能源轻卡转向系统

新能源轻卡转向系统是现代汽车中的一个重要组成部分，是指通过机械装置实现新能源轻卡转向的一套系统。目前，市面上的汽车转向系统主要有机械转向系统和电子助力转向系统两种。机械转向系统包括方向盘、转向杆、转向齿轮、传动杆、转向轴等组件。通过这些组件的精密配合和转动，新能源轻卡的转向指令可以被传递到前轮，从而实现新能源轻卡的转向操作。在机械转向系统中，方向盘是最直接与驾驶员进行交互的部分。由于它位于驾驶员的正前方，方向盘的设计和操作手感直接影响到驾驶员的操控感受。因此，新能源轻卡制造商在设计方向盘时通常会考虑到人机工程学原理，并追求舒适性和便捷性。方向盘与转向齿轮之间通过转向杆连接，转向杆是一个连接机械转向系统各个部件的关键组件，可以使驾驶员通过方向盘的操作将转向指令传递到转向齿轮上。转向齿轮是机械转向系统中的重要组件之一，负责将转向指令传递到前轮。转向齿轮通常由一组齿轮组成，通过它们的转动来实现转向角度的变化。转向齿轮的设计和制造精度直接关系到新能源轻卡的转向稳定性和操控性能。传动杆是转向齿轮与转向轴之间的一个连接杆，作用是将转向齿轮的转动传递到转向轴上，从而实现前轮的转向。

2.新能源轻卡转向系统的使用要点

2.1保持系统正常运转

保持转向系统的正常运转非常关键，为了达到这个目的，需要定期检查转向系统的各个部件。这包括转向传动机构、转向悬挂和悬置系统、转向柱和转向机等。通过检查每个部件的状态，确保其正常工作。如果发现磨损或损坏的零部件，需要及时更换，以避免潜在的故障。适当的润滑可以减少零部件之间的摩擦，延长其使用寿命。因此，驾驶员需要定期为转向系统进行润滑，并使用合适的润滑剂。同时，要注意不要过度润滑，以免出现过多的润滑剂堆积或影响正常运转。

2.2注意转向系统的灵活性与反馈力变化

驾驶员需要注意转向系统的灵敏度，转向系统的灵敏度指的是新能源轻卡转向的快慢程度，也就是转向系统对驾驶员操控输入的反应速度。对于转向系统来说，灵敏度是非常重要的，过高或者过低都会影响到新能源轻卡的行驶安全性。因此，驾驶员在使用新能源轻卡的过程中，应该留意转向系统的灵敏度是否正常。如果发现转向系统过于迟钝或者过于敏感，就要及时检查和修复。驾驶员需要注意转向系统的反馈力变化。转向系统的反馈力是指驾驶员转动方向盘所感受到的力量。正常情况下，转向系统的反馈力应该是均匀稳定的，如果出现反馈力不均匀或者突然增大的情况，就可能是转向系统出现了故障或者异常。所以，驾驶员在驾驶新能源轻卡时，应该时刻留意转向系统的反馈力变化，一旦发现异常，就要立即检查和修复。

2.3正确使用转向力

在操作转向系统时，驾驶员应该保持平稳和有力的转向动作，避免过度或不足的力量。过度使用转向力可能会对系统造成损坏，并导致操控困难。而不足的力量则可能导致转向不灵敏或未及时纠正偏离。因此，驾驶员应该根据实际需要，在转向时掌握适当的力量。此外，正确地使用转向系统也包括了正确的转向操作方法。驾驶员在转弯时应该提前减速，并提前发出转向信号，以提醒其他驾驶员。转向时应该保持稳定的速度，并根据需要选择适当的转向角度。过快或过慢的转向速度都可能影响新能源轻卡的操控性和稳定性，因此，驾驶员应该注意转弯时的速度和角度，保持合理而平稳的转向动作。

2.4避免过度转向

驾驶员在使用新能源轻卡转向系统时应注意避免过度转向。过度转向是指方向盘转动过大，新能源轻卡在转向时超出了合理范围。特别是在快速行驶或紧急情况下，过度转向可能会导致新能源轻卡失控或打滑，增加事故的风险。因此，驾驶员在转向时应准确掌握方向盘的角度，避免过度转动，保持稳定的转向动作。驾驶员在使用新能源轻卡转向系统时需注意保持正确的技术动作，转向时应紧握方向盘，用力均匀，避免一次性转动过大。根据实际道路情况和车速进行合理的转向操作。在过弯时，要提前转动方向盘，适时调整转向的角度，以保持新能源轻卡在弯道中的稳定性。转向时需注意保持正确的姿势，保持身体的平衡，以提高操作的准确性和灵活性。

3.新能源轻卡转向系统零部件轻量化分析

3.1EHPS

3.1.1转向盘总成

铝合金材质被用于新能源轻卡转向盘总成的内部框架，实现了轻量化。其外观设计趋向轿车风格，而且根据客户需求，可以选择集成娱乐、蓝牙、定速巡航等多种功能按键。

3.1.2转向管柱带中间轴总成

在国内，轻型卡车的转向管柱和中间轴大部分都是使用五十铃的结构，这些转向轴总成经过了轻量化设计，并选择了铝合金材料作为其制造材质。

3.1.3循环球液压转向器

由于成本和空间布置的限制，暂时无法对循环球液压转向器进行轻量化处理。改善循环球液压转向器的主要目标是提高性能，包括增强回正能力和改善自由行程性能，这直接影响整车的回正性和转向盘可活动的趋势范围。为了达到循环球液压转向器的轻质化目标，已经有制造商开始进行转向器铝合金壳体的工业化研究。

3.1.4转向直拉杆总成

转向直拉杆的总成设计为无需维护的方式，不需要频繁添加润滑油以，球头部分的球座、防护套和防尘罩采用了轻量化设计，选用的材料是橡胶或者尼龙。

3.1.5转向油泵带电机总成

电动驱动装置被用于操作新能源轻卡的转向油泵，这个转向油泵和电动驱动装置被合称为转向油泵带电动驱动总成。为了轻量化设计，转向油泵和电动驱动装置的外壳采用铝合金材料。

3.1.6动力转向油壶总成

轻卡的动力转向油壶总成进行了轻量化设计，相关零部件全部采用橡胶或尼龙材料。由于铁质油壶的重量高且成本高，逐渐被淘汰。

3.1.7动力转向油管

对于驱动式转动液体管道的减重优化方案中，其高压与低压软管之间的强化部分已逐步被纤维编制材料所替代，这有助于提升调谐器管及管状散热器的性能并实现对驱动力转向系统噪音控制和冷却需求的满足。此外，通过整合动力转向油壶和转向油泵电动机来达到更高的轻量级效果，从而缩短了油管的长度、减轻了管路压力损耗。

3.2EPS

新能源轻卡EPS电动助力转向系统是由转向盘总成、转向管柱带中间轴总成、循环球电动助力转向器(X-EPS)和转向直拉杆总成等部件构成的，它通过电机直接提供助力来实现动力转向。循环球式电动辅助转向设备是一种由马达供应推动力并使用循环球作为转动部件的转向设备。

结语

当前，国内新能源轻卡主要是在传统的燃油轻卡基础上进行改装，结构改动较少，转向系统大多采用EHPS。随着电子技术的发展以及各种传感器精度的提升，EPS将逐渐取代EHPS成为主流。未来 随着智能驾驶技术的进一步成熟，电子技术的进一步升级， SBW（线控转向系统）同样会替代EPS，转向系统将取消转 向管柱带中间轴总成进一步轻量化。

参考文献：

[1]邱良光.动力电池对纯电动汽车普及性探析[J].节能，2021，40(10):72-73.

[2]张雪文，潘健和.浅析新能源汽车故障诊断与排除[J].汽车电器，2021，14(10):73-75.