汽车转向系统是如何工作的？

汽车转向系统是汽车行驶过程中的关键组成部分，负责根据驾驶员的意图来操控汽车的行驶方向，确保行驶安全。因此，其各个部件都被视为关键的安全组件：

机械转向系统依赖于驾驶员的体力作为驱动能源，并完全依靠机械传动。它主要由转向操纵机构、转向器以及转向传动机构三大核心部件构成。其中，齿轮齿条式转向器是机械转向系统中的一种常见类型。这种转向器通过齿轮的旋转来驱动齿条的左右移动，从而实现对汽车方向的精准控制。

由于其布置的便捷性以及与助力系统的兼容性，齿轮齿条式转向器在轿车上的应用尤为广泛。传动部件主要包括齿轮和齿条，齿轮齿条式转向器在轿车中的应用非常便捷，结构紧凑。

在维修齿轮齿条转向器时，需注意以下几点：首先，齿条背部配备有压块、压紧弹簧和锁紧螺母，它们共同作用，确保齿条与齿轮无间隙啮合。压紧弹簧的预紧力可通过调整螺塞进行灵活调整。其次，齿条在转向器壳体内可左右移动，但为防止其震动，壳体两端通常设有导向滑套。若滑套磨损，会导致齿条在壳体内震动，影响转向性能。再者，转向接杆将齿条与转向节相连结，交接处的球头若出现松旷现象，会导致转向轮的自由旷量过大，影响驾驶的稳定性。

循环球式转向器也是一种常见的结构型式，它通常包含两级传动副。第一级为螺杆螺母传动副，第二级则是齿条齿扇传动副。这种结构型式在国内外都有广泛的应用。为了降低转向螺杆与转向螺母之间的摩擦，它们之间并未直接接触，而是通过多个钢球实现滚动摩擦。转向螺杆和螺母均加工出特殊的螺旋槽，这些槽的断面轮廓由两段或三段不同心圆弧组成，近似半圆形状。这些螺旋槽相互配合，形成了一个近似圆形断面的螺旋管状通道。

螺母侧面设计有两对通孔，用于将钢球推入螺旋形通道内。转向螺母外部还配备了两根钢球导管，每根导管的两端分别插入螺母侧面的通孔中，导管内同样装满了钢球。这样，两根导管与螺母内的螺旋管状通道共同构成了两条相互独立的封闭钢球“流道”。当转向螺杆转动时，钢球会传递力量给转向螺母，导致螺母沿轴向移动。

同时，在螺杆、螺母与钢球之间的摩擦力偶的作用下，所有钢球会在螺旋管状通道内顺畅滚动，形成连续的“球流”。在整个转向器的工作过程中，这两列钢球仅在各自的封闭流道内循环，不会出现脱出的情况。

相较于齿轮齿条式转向器，循环球式转向器因其滚动摩擦特性而展现出更高的传动效率。它不仅操控轻便、舒适度高，还能有效减少机械部件的磨损，从而延长使用寿命。在缺乏转向助力的时代，循环球式转向器曾一度占据市场主导地位。

蜗杆曲柄指销式转向器的传动原理在于转向蜗杆作为主动件，与装在摇臂轴曲柄端部的指销相啮合。当转向蜗杆转动时，指销会绕摇臂轴轴线沿圆弧轨迹运动，进而带动摇臂轴发生转动。这种转向器的设计巧妙，结构紧凑，既保证了传动的效率，又实现了转向的灵活性。