你是否对转动汽车方向盘时会发生什么感到好奇？通常，有多种类型的转向机构，例如循环球或电力机构。齿条和小齿轮也是一种转向系统，你之前可能听说过
齿条和小齿轮转向系统由小齿轮（圆齿轮）和齿条（直线齿轮）组成。该系统将旋转运动转换为直线运动。大多数汽车、小型卡车和 SUV 都有齿轮齿条转向系统，而不是大型卡车、SUV 和其他重型车辆中的循环球转向系统。
齿轮齿条转向指南：齿轮齿条的历史
尽管齿条齿轮转向在美国汽车历史上相对较新，但它并不是一个新概念。第一个齿轮齿条式变速箱是在 1930 年代由 BMW 开发的，但直到 1951 年 MG 才在美国销售，直到 1974 年福特野马 II 和 Pinto 才用于美国车型的生产。AMC 从 1975 年开始在步行者队中使用齿轮齿条，但通用和克莱斯勒直到 1980 年代初的 X-body 和 K-Cars 才使用它们。
美国的制造商认为齿轮齿条是合乎逻辑的。它已被欧洲和亚洲的汽车制造商使用多年，而且它的设计比循环球转向变速箱更简单，因此制造成本更低。齿轮齿条式转向也比传统变速箱轻得多，这意味着更好的油耗。齿轮齿条设计不需要惰轮臂、中心连杆、拉杆套筒和连杆臂。这，除了减肥的好处。齿条和小齿轮更容易集成到前轮驱动系统中，因为它们可以安装在靠近横向传动系统的位置。变速箱比率也可以根据每个轴距以及处理和选项包进行定制。齿轮齿条式变速箱还为驾驶员提供了更牢固的方向盘感觉，
齿条和小齿轮系统不仅用于转向汽车和小型卡车，还用于各种其他目的。齿条和小齿轮系统不仅用于帮助列车爬上陡峭的坡度，而且还提供更好的制动控制，尤其是在下雪和结冰的条件下。它们是大多数楼梯升降机的标准功能。齿轮齿条机构经常由液压或电能提供动力。
Arthur Ernest Bishop 在 1970 年代发明了可变齿条。当与标准小齿轮结合使用时，他的可变齿条可用于改善车辆操控性。
齿条和小齿轮的比率
要从锁到锁，大多数汽车需要将方向盘转动三到四圈（从最右侧到最左侧）。转向比表示你必须将方向盘转动多远才能使车轮转动一定量。较高的比率表示你必须更多地转动方向盘才能将车轮转动一定量，而较低的比率表示转向响应更快。
一些车辆使用可变比率转向。该齿条和小齿轮转向系统的中心每厘米的齿数（齿距）与末端的齿数不同。因此，当方向盘转向锁时，比靠近中心位置时更灵敏，使汽车更具机动性。
有两种主要类型的齿轮齿条转向系统：
- 末端牵引 – 拉杆通过内部轴向杆连接到转向齿条的末端。
- 中心起飞 – 螺栓将拉杆连接到转向齿条的中心。
齿轮齿条转向指南：该系统的工作原理
齿轮齿条转向的工作原理是通过齿轮系统将方向盘的圆周运动转换为转动车轮所需的线性运动。齿轮组安装在金属管中。管子两端都有开口，可以将齿条连接到轴向杆上。小齿轮连接到转向轴上，因此当转动方向盘时，齿轮旋转并移动齿条。轴向杆连接到拉杆端，拉杆端连接到主轴。
齿条和小齿轮组有两个用途：
- 将方向盘的旋转运动转化为车轮转动所需的直线运动
- 减少齿轮，使方向盘更容易转动车轮
问题迹象
由于齿条和小齿轮基本上是齿轮机构，它们会随着时间的推移而磨损和失效。就像你汽车中的几乎所有其他组件一样。以下是维护提示认为你应该注意的迹象：
过度玩耍或转向松动
当你操作方向盘时，你的方向盘应该感觉“紧”。也就是说，当你转动方向盘时，你可以感觉到前轮在转动。如果你的齿条和小齿轮出现故障，你会注意到方向盘会开始松动或方向盘上的间隙过大。当你转动方向盘时，你通常会感觉你的汽车反应缓慢。汽车也会感觉更难控制，并且可以高速行驶。
在某些时候，你可能还会感到麻木。这是当你转动方向盘时，但前轮在你将其转动到某个角度之前不会转动。发生这种情况是因为齿条和小齿轮没有相互咬合，这意味着当你转动车轮时齿条实际上并未移动。
转弯时的噪音
当你转动方向盘时，你的汽车也可能会发出沉闷的噪音。磨损的齿条和小齿轮可能没有足够的润滑，并且相互碰撞和磨削，在此过程中产生噪音。
请记住，这些噪音可能来自拉杆或其他悬挂部件。不同之处在于，如果噪音源自坏的齿轮齿条，你几乎每次转动车轮时都会听到噪音。同时，来自悬架总成的沉闷噪音通常只会在你越过颠簸或急转弯时发生。
泄漏动力转向液
如果你的汽车装有液压动力转向系统，当齿条和小齿轮出现故障时，你可能会开始看到动力转向液泄漏。如果你在汽车下方看到一滩红色液体，这可能是动力转向泄漏或变速箱油泄漏。检查泄漏的来源，以确认是动力转向液还是变速箱油。
请记住，动力转向泄漏可能是由于动力转向泵不良、储液罐故障或管路泄漏而发生的。你的齿轮齿条可能不是首要原因。此外，如果你的汽车有电动助力转向，那么你就不会看到这个问题。这是因为电动助力转向不需要任何液体来操作。
齿轮齿条转向指南：更换成本
更换齿条和小齿轮的费用在 1,000 美元到 1,900 美元之间，包括人工，具体取决于你车辆的品牌和型号。齿轮齿条本身通常在 700 美元至 1,500 美元左右，而人工成本则高达 400 美元。例如，2015 款 Toyota Corolla 的齿条和小齿轮将花费你 717 美元，加上 400 美元的人工成本，你正在查看 1,117 美元的维修费用。
当然，这些只是粗略的估计，我们采用的是频谱的高端。你汽车的齿条和小齿轮更换件可能比我们估计的要便宜。不用说，豪华和高性能汽车的成本可能更高。好消息是齿轮齿条通常可以使用很长时间。它们通常会持续大约 100,000 英里，而且它们很容易持续更长时间。例如，我的 Mitsubishi Pajero Sport 行驶了 120,000 英里并且没有出现任何转向问题。
换一份这么贵的工作，你可能想知道，这真的值得吗？在你批准修理工之前，最好先检查一下你的汽车在二手市场上的转售价值。如果你的汽车的价值仍然远高于维修工作，那么我们会说这笔费用是值得的。
例如，如果更换齿条和小齿轮将花费你 1,200 美元，但你的汽车仍能以 10,000 美元左右的价格出售，那么维修工作绝对值得。但是，如果你的汽车的转售价值仅为 3,000 美元左右，则不值得。这几乎是你汽车价值的一半！在这种情况下，你最好按原样出售汽车。
另一种选择是报废汽车。你可以将其带到报废场或报废公司，他们将支付你汽车的金属价值。或者你也可以拆开你的汽车并出售单独的零件和配件。后者是一个耗时的选择，但你可能会从你的汽车中获得更多的钱。最重要的是，如果你的汽车的市场价值与维修成本相差不远，请不要进行维修。
齿轮齿条转向指南结论
因此，总而言之，齿条和小齿轮是汽车转向系统的核心。齿条是一个线性齿轮，连接到最终连接到前轮的 tierods。小齿轮是一个圆形齿轮，位于齿条顶部并通过转向柱连接到方向盘。
齿条和小齿轮将持续到大约 100,000 英里。但是它们会磨损，当它们开始失效时，你会看到一些明显的症状。一些症状包括转动方向盘时发出沉闷的噪音、动力转向液泄漏以及方向盘松动且游隙很大。这显然使转向和汽车控制变得更加困难。这就是为什么你不应该驾驶齿轮齿条损坏的汽车，因为这会导致重大事故。
