柳工叉车技术工程师跟你一起聊聊叉车方向盘与汽车方向盘上多出来的那个助力球。

叉车、装载机等方向盘出场时就自带助力手球,司机经常左手操作方向盘右手操作控制杆,单手操作方向盘是工作需要。

轿车等乘用车是不需要也不可以在方向盘上安装助力球的,所有的助力球都是后期加装的。轿车加装助力球装饰的意义更多一些,实用意义小,甚至影响行车安全。因为轿车的转相比与工程车辆是不一样的。开过车的朋友,尤其是开过轿车与工程车(农用车)都会有如下感受:轿车的方向盘比较灵敏,两圈半就可以打满,方向盘轻度位移就可以改变转向车轮的角度, 车辆方向也会随之改变。而驾驶工程车辆时会发现方向盘反应比较钝,方向盘打满圈数远远高于轿车。方向盘位移时,转向轮角度改变的角度也比较小。其实这就是方向机的转相比不同造成的。

因为有方向助力,轿车方向机的转向比设计的就可以低一些,即使转相比低一点方向机也不会沉重。转相比低,车辆在正常行驶中不需要大幅度操作方向盘,驾驶起来更容易、轻轻转动方向盘就可以改变修正车辆运动轨迹,降低驾驶难度,提高舒适性。平时行驶时不需要大幅度操作方向盘,直线行驶时只需要定舵,保持方向盘转角不变即可。如果加装了助力手球,直线行驶时靠手球定舵对操控者要求就非常高了,远远不如单手直接抓方向盘牢固,有一定危险性。唯一的用处就是原地打轮,手球用起来方便一些。除了原地打轮,手球甚至碍事的。而叉车、工程机械等车辆的方向机转相比就相对高很多,尤其是采用全液压转向器车辆,转向机相当于一个液压控制阀,控制油缸伸缩来实现转向助力。

这类工程机械因为承载大、对转向机要求都非常高,必须采用全液压助力系统。这种转向机并没有传统汽车转向机的齿条系统,方向盘控制的是液压转向器,液压转向器与普通的液压控制阀原理还不一样,控制阀只是起到开关作用,改变液体运动方向作用。而液压转向器则是一个计量马达,可以准确的控制液压油输出的数量来控制油缸伸缩幅度,并起到保持作用。理论上有液压助力,转相比是可以设计的非常低的。但是叉车、铲车在工作中对方向操控精度要求很高,往往1cm甚至更少的距离都可以通过控制方向机来精确调整。

细调,这就对转向机提出来很高的要求。转向比太低,像轿车一样是难以精确控制方向的。轿车轻动方向盘车轮转角就会改变,在对车轮角度改变需求很小的情况下,轿车方向盘是很难控制的。而转相比高的方向机,方向盘转角大,车轮转角小,这样才可以精确的控制车轮角度。

轿车的方向盘可以理解为粗调,控制精度低,但是效率高。叉车方向盘可以理解为细调,调谐更精准,但是效率低。装手球可以大幅度降低司机劳动强度,而不会影响驾驶安全。现在高档轿车已经采用了可变转相比转向机,低速时自动降低转向比,提高转向效率,原地打轮更轻松,减少方向机圈数。而高速行驶时自动提高转向比,增加方向控制精度。