轉向操縱系統、車輪位置和懸掛系統三者之間的關係構成了所謂的轉向幾何學。那麼液壓助力轉向和電子助力轉向有什麼區別呢？車子在高低速行駛時，低速打方向很輕而高速時比較沉，這又是如何做到的？轉向柱是怎樣保護駕駛人生命安全的？帶你瞭解不一樣的汽車知識。

車輪紙條轉向器在1885年被卡爾本茨發明，那時的他只是一個十分簡單的機械。不僅齒輪製造粗糙，而且齒輪齒條的配合條件很差，導致轉向不是不準確就是失效。儘管如此，它的誕生為後續轉向器的研發和設計指明瞭方向，才有了我們今天的轉向系統。在轉動方向盤時使小齒輪旋轉並帶動紙條一端到另一端，車條另一端的球鉸接頭確定了推杆的位置，並允許有轉向器和懸掛系的兩個運動。減小傳動比可獲得更大的機械增益，傳動比的大小取決於小齒輪的尺寸，小尺寸的小齒輪式轉向變得輕便，但方向盤從一個死點到另一個死點需要旋轉更多的圈數。大尺寸的小齒輪可以減少轉向柱的轉動圈數，但操縱就比較費力，這是因為轉向節臂的轉角減少了它的有效長度，因此削弱了槓桿作用。

為了克服這一點，也就出現了可變轉向齒比，與傳統齒輪齒條式轉向系統上疏密一致的齒條結構有所不同。它採用兩邊稀疏，中間細密的齒比結構，也就是說齒條中間位置的轉向齒比較小，而兩端的轉向齒比較大，則是因為車輛在高速行駛時，一般轉動方向盤的角度較小，此時只使用齒比較密的中間齒條段，這樣轉向就會精確穩定。而在低速狀態下，則往往要大幅度轉動方向盤，此時使用齒比較疏的兩端齒條段，可以讓轉向更靈敏。從而實現了把方向進行又安全的駕駛體驗。

雖然可變轉向齒的減輕了一部分體力的消耗，但開車本身應該是件非常愉快且享受的事，因此液壓助力和電子助力也就應運而生。液壓助力是透過發動機帶動轉向助力泵，助力泵工作後抽動液壓油進入油缸，在左轉向時轉向分配高壓油進入油缸左腔，在高壓油作用下，車頭向右移動，推動車輪往左轉動，在右轉向時，高壓油進入右腔，齒條向左移動，推動車輪往右轉動。

車輛在直線行駛時，轉向閥處於中間位置，左右強壓力平衡車輪直線行駛。電子轉向助力系統是轉矩基於轉向軸小齒輪連線在一起，當轉向軸開始運動的時候，轉矩感測器把輸入軸和輸出軸在扭杆作用下產生的應力由訊號值傳遞給ECU，ECU根據監控車速檢測器和轉矩傳檢測器的訊號值決定電動機的旋轉方向和助力大小，從而完成實時控制助力轉向。此外，現代轉向系統除了要滿足轉向的基本要求外，還要具備保障車內人員人身安全責任。

在早期轎車上，轉向柱是一個裝在空管內的一根直軸，方向盤互聯在轉向柱的一端。這種設計將導致車輛在正面碰撞時駕駛員會受到嚴重傷害，原因是由於正面碰撞使駕駛員頭部向後運動。為了減少這種危險，在轉向柱上增加了可伸縮機構對駕駛員加以保護。

這是因為車輛受到碰撞時，兩個力作用在轉向柱上。第一個力是轉向系被迫向著轉向柱方向運動，塑性的剪下將允許下面的軸向上移動，可超過上面的軸。第二個力是駕駛員打方向時作用在方向盤的力，這個力使轉向住上鋪的托架折斷，從而讓上部轉向柱向下運動。轉向柱是靠一個柔性鉸連線到轉向器的豎軸上，這主要是考慮對中性以及減少反傳給駕駛員的路面衝擊。而轉向柱萬向節可以保證轉向器與轉向柱呈一個斜角，在碰撞中，中間軸上的萬向節可以降到下面，防止衝擊傳到轉向柱上，以此來最大程度確保駕駛員人身安全。