作为现代汽车不可或缺的一项常规技术,机电一体式转向系统不仅可以降低能耗,还有助于提升驾驶体验。随着电动化的发展,这种技术正逐渐的应用到电动汽车领域。
由于电动汽车发出的噪音相对较小,机电一体式转向技术所使用的齿轮会发出很大的噪音,这在一定程度上降低了驾驶体验。为此,舍弗勒最近推出了新的轴承“新型钟摆轴承”以解决噪音问题。
目前,汽车常用的四种转向系统:
齿条式电动助力转向系统:由于SUV、小型卡车和重型车辆车辆自身较重,为取最大的转向扭矩助力,在齿条式电动助力转向系统中,电机轴与齿条轴采取了平行结构设计。
这种平行结构的设计,使得滚珠丝杠驱动单元的主轴与齿条直接相连。用于此类转向系统中的系列滚珠丝杠驱动产品,正是舍弗勒所研发生产的。
管柱式电动助力转向(EPSc):常被用于小型及轻型车辆上,其电动助力转向通过转向管柱助力来实现的,因此被称为管柱式电动助力转向(EPSc)。
小齿轮式电动助力转向(EPSsp):中型及重型车辆助力转向,其电动助力转向通过齿条上的助力系统实现,而直接作用于机械式转向机构的小齿轮上,因而被称为小齿轮式电动助力转向(EPSsp)。
双小齿轮式电动助力转向(EPSdp):在小齿轮式电动助力转向系统的基础之上,在其齿条上增加一个电动齿轮装置,通过两个小齿轮将转向扭矩传递给齿条,此类转向系统被称为双小齿轮式电动助力转向(EPSdp)。
总的来说,电机提供的助力通过涡轮蜗杆机构,将转向扭矩传递给转向管柱上的转向轴(EPSc),或者传递给转向齿条(EPSsp及ESPdp)。
电动车的细节解决方案
对采用涡轮蜗杆机构的转向系统来说,转向轴承必须同时满足多个特殊要求。由于起到定位轴承的功能,而负责支撑蜗杆,这就使得其必须能够承受来自轴向和径向两个方向的载荷。由于齿轮设计的因素,传统球轴承扭矩摩擦会增大,进而产生噪音,影响齿轮单元的性能。
为解决蜗杆垂直方向运动,使轴承发生倾斜,而产生较大的噪音,NewSwivelBearing采用了特殊弧度的调心外圈。新的设计,使得轴承内圈能够自动倾斜,对蜗杆的旋转角度进行补偿,进而避免了摩擦扭矩和噪音的增加。
这一设计的另一个优点是,蜗杆可以从径向实现预紧,这样蜗杆和涡轮之间就不会产生间隙,从而减少转向中常常出现反向齿面啮合时发出的噪音。同时,新型钟摆轴承的旋转运动还可以对轴承座中的安装误差提供补偿。
由于汽车产品的不断优化,消费者已经习惯于享受静谧舒适的车内环境。在此背景下,车辆助力转向产生的噪音会大大降低消费者的体验感。特别是车辆本身为电动汽车时,由于电动机本身的噪音很小,使得其无法掩盖掉其他噪音,进而使这种现象更为明显。通过新轴承的研发,再次证明了为使电动汽车获得广泛接受――不仅需要通过电力驱动系统等大型解决方案,还需要从最小的细节开始。
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