雪铁龙C4中的新型方向盘 - 文章

雪铁龙C4中的新型方向盘

作者：汽车制造业

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雪铁龙轿车经常会给汽车界带来新的“惊喜”。这家法国的汽车生产厂首家采用了皮带驱动的汽车启动发动机，并在C3轿车中采用了车道识别系统，仅这两个创举，就足以让追求完美的德国汽车生产厂家感到震惊。而在新型的C4型雪铁龙轿车中，他们又采用了一项足以“征服”用户的未来技术——在新的C4轿车中，驾驶员转向时仅仅是在转动方向盘的轮辐以及转向器的齿圈，而方向盘的中部和方向盘的套筒并不旋转。

这听起来有点滑稽，但优点却是显而易见的：由于固定不旋转的方向盘中部安装有安全气囊，当方向盘的套筒不随方向盘轮辐旋转时，中部的安全气囊的折叠放置就比传统方向盘方便，同时也可以实现安装非对称式的安全气囊来保护驾驶员。例如，在左上方突起的、更大的安全气囊可以在汽车承受斜向碰撞时更好地保护驾驶员，尤其是在Cabrios、Coupes和小型/紧凑型轿车中防止驾驶员的头部与A立柱发生碰撞，并且这种左前方突起的大型安全气囊对那些没有系好安全带的驾驶员的防护效果尤为突出。

这种套筒不旋转的方向盘的另一个优点就是便于安装多功能的部件。有一些反对的意见认为套筒不旋转使用起来不习惯，可能不利于安全，而雪铁龙公司坚信：习惯是可以改变的。由于方向盘中部不旋转，可在它上面安装显示屏或显示装置。比如在安装安全气囊之后，还可以安装与转向轴传动齿圈无关的开关、显示屏或者其他显示仪表等功能部件。

在方向盘中部盖板的下面，不再是原来的方向盘转角控制装置和滑动触点了，而是普通的供电电缆和信号传递导线。这样不仅使电流的分配使用更加合理，而且还减少了易出差错的中间环节。由于电缆导线的横截面积可以加大，所以可以采用功率更大的电器设备，而这在过去导线小横截面积限制下是无法实现的。

紧密的啮合

转向轴套筒固定方向盘是由雪铁龙公司与Autoliv公司共同研制开发的。在他们的SCSW的研发计划中，安全气囊模块及其开关一起被强力地固定在转向轴模块中。驾驶员的转向运动经简单的行星齿轮传递到转向轴上，转向轴的齿圈始终与另一个齿圈相互啮合。通过齿圈的径向运动，将动力传递到3个叠放安装的齿轮上，并通过这些外啮合的齿轮又将动力传递给标准的转向轴上。

与转向轴连接的齿圈将转向运动传递给了3个叠放在一起的齿轮

这3个相互叠放配置的齿轮能够轻微的弹性位移，并用弹性的弹簧卡连接在一起。这样一来，在方向盘的每次转向旋转时，总是有左、中、右3个齿轮与转向轴齿圈相互啮合，从而在行星齿轮传动系统内部就可以消除齿轮之间的啮合间隙。为使啮合时的反作用力不至于过大，整个转向系统在转向轴和安全气囊的支承部位设计了两点支承。

由于3个齿轮与齿圈的相对位置是固定不变的，在它们之间有一个可靠的不运动空间，控制安全气囊的供电和控制电缆从这一空间穿过，省略了标准转向机构中的必备的转向角度监控装置。

从2004年底开始，TRW公司同样也在试生产的车辆中采用了不对称安全气囊和方向盘套筒固定不动的转向机构。预计到2006年，第一批这种转向系统的轿车将大批量在欧洲市场投放。与Autoliv公司的设计方案不同，TRW公司的固定套筒式方向盘采用锥齿轮传动系统来传递方向盘的转向运动，用锥齿轮传动系统避开了安全气囊模块。这种转向机构中，齿轮仅仅是导向，并不用于传递力矩。方向盘的转动与转向轴的转动是同步的，这使得零件增加的重量不多，而费用更少。这一方案最大的特点就是用固定套筒的方向盘取代了普通的方向盘，转向轴不需要任何技术上的变化。

更多的安全气囊造型

在按照美国新的FMVSS 208 标准进行的30°斜向碰撞试验中，一些车型的碰撞试验不合格，驾驶员的头部在这种斜碰撞的情况下靠近了轿车的A立柱，个别的甚至与A立柱发生了碰撞。但在利用不对称安全气囊进行的中型轿车斜碰撞试验中，驾驶员的受伤指数却减少了60%。

C4雪铁龙轿车的安全气囊比普通的要大，而且是不对称的结构形式，但它不会强力膨出，因为C4雪铁龙轿车不在北美洲地区销售，不必进行不系安全带的碰撞试验。与普通的圆型安全气囊相比，C4轿车的安全气囊对方向盘下方的保护性能更好，而且安全气囊的轮廓形状还有很多潜力可以挖掘，也有许多方案需要进行验证，例如二级安全气囊、多气室安全气囊等等。

固定不动的安全气囊可以采用大的体积，采用特殊的轮廓形式

TRW公司也是如此，他们的安全气囊结构方案也是多种多样，但是TRW公司却决定仅研发一级膨出的安全气囊。他们认为当一级膨出的安全气囊采用了合理的配置形式以及膨出速度之后，在技术上比二级膨出的安全气囊更简单、更可靠。

市场的需求

尽管Autoliv公司的行星齿轮传动系统和两级支承方式使得新型转向机构的价格有所上升，但汽车的总体价位却提高得很少，主要是因为电器控制电缆方面的变化省略了滑动触点和转向角度控制装置。转向机构的总重量比普通的转向机构增加了300g～400g，重量达到了3.4g～4g，但自由变动的质量几乎保持不变。

两家公司都对这种套筒固定式方向盘的市场前景看好。从安全性方面讲，在方向盘的中部安装显示屏、控制开关可以识别并防止可能发生的汽车碰撞事故。TRW公司预测到2010年时，这种新的转向技术将会占领整个市场的1/3～1/2，尤其是在北美洲和小型的市场中更是潜力巨大。
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文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/11/2005)


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