【摘要】简要介绍ZG373A转向管柱在整车发生碰撞时，为保护驾驶员生命安全的三级吸能功能。
　　【关键词】转向管柱；三级吸能功能
　　可变倾角转向管柱，它是连接方向盘和转向器的传动元件，并传递它们之间的转矩，转向管柱安装在车身上，支撑着方向盘。汽车在行驶过程中经常需要改变行驶方向，它将司机转动方向盘的动作转变为车轮的偏移动作，同时通过组合开关和点火开关满足了驾驶员对灯光及汽车点火电器系统的控制要求。
　　1.管柱的三级吸能功能
　　当汽车发生正撞时，碰撞能量使汽车的前部发生塑性变形，位于汽车前部的转向管柱在碰撞力的作用下要向后即驾驶员胸部方向运动。这种运动的能量应通过转向管柱以机械的方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上，造成人身伤害。另一方面，在汽车发生正碰时，驾驶员受惯性的影响有冲向方向盘的运动。驾驶员本身的运动能量一部分由约束装置如安全带、气囊等加以吸收，另一部分传递给方向盘和转向管柱系统。这部分能量也要通过方向盘及转向管柱系统予以吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞力伤害驾驶员。除了能满足转向管柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的转向管柱称为吸能式转向管柱。
　　发生碰撞时，碰撞能量使汽车前部发生塑性变形，安装在汽车前部与转向器输入端相联的转向中间轴在碰撞力的作用下向后运动。隔绝首次碰撞的影响可由转向中间轴来完成。碰撞继续发展，碰撞力作用在转向管柱的下端，使转向管柱向后移动；同时驾驶员在本身的惯性作用下冲向方向盘。尽管驾驶员本身有约束装置如安全带、气囊的约束，仍有一部分能量要传递给转向管柱系统。吸收二次碰撞能量和驾驶员的部分惯性能量是吸能式转向管柱设计的目的。
　　套管吸能式转向管柱的工作原理：当汽车以一定速度的发生正面碰撞时，碰撞力首先使与车身联接的固定支架上的注塑尼龙销剪断，使吸能式转向管柱从车身上脱落下来。大约在3-5ms后，接着转向轴组成注塑尼龙销被剪断（根据尼龙销直径的大小，确定剪切力的数值），转向轴组成发生溃缩；同时，转向管柱的内、外套管被压缩，内、外套管的配合方式是点接触的挤压变形，起到吸收碰撞能量的作用。而在整个过程注塑尼龙销被剪断后以及套管在溃缩过程中，都与配合面有摩擦接触，此时的摩擦力起缓冲作用，减少对驾驶员的伤害。
　　ZG373A转向管柱总成发生碰装时，吸能结构的工作原理：
　　（1）车辆发生碰撞时，由于惯性的作用使驾驶员向前倾，通过方向盘传递给转向管柱上支架向下运动的力，当力达到一定程度时塞座与支架间连接用塑料销剪断，塞座与支架脱落，转向管柱从车身上脱落（使塞座与支架产生脱落的力为889.6～1555.68N）。保证塞座与支架脱落的力的大小，是通过塞座与支架间的塑料销直径及塞座与支架间配合间隙保证的。
　　（2）转向轴套管与转向轴间连接用塑料销剪断，套管与转向轴产生相对叠缩位移，吸收碰撞能量。而且由塑料销与套管间摩擦力的作用，减缓转向轴与套管间的相对运动速度，能够起到缓冲的作用，吸收碰撞能量。使转向轴套管与转向轴产生初始位移的力为890～2220N，同时保证套管与转向轴产生相对叠缩位移的力的大小，是通过套管与转向轴间的塑料销直径及套管与转向轴配合间隙保证的。
　　（3）同时转向管柱内套管与外套管通过中间套产生相对叠缩位移，吸收碰撞能量（使内套管与外套管产生初始位移的力为2000～2900N）。而确保转向管柱产生位移的力大小，是通过安装在转向管柱内套管与外套管间的中间套上镶嵌的40个钢球与内、外套管的过盈量保证的。
　　总之转向管柱是整车的安全件，其作用是用于防止在碰撞事故中由于惯性驾驶员向前倾斜，胸部撞击到方向盘而造成伤害。在实际工作中当驾驶员撞击方向盘的力达到预设值，这时转向管柱带动方向盘将向下溃缩，让出一定的空间，这样减轻了对驾驶员胸部的伤害。另外，如果有撞击能量从转向器向上作用在转向轴组成上，转向轴组成将从中间断开，避免了转向管柱上移而伤害到驾驶员的人身安全。