汽車概論課程論文-汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)論文.doc

目錄1緒論.12轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述.13機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工作原理.13.1轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu).23.2機(jī)械轉(zhuǎn)向器.33.2.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)原理.33.2.2循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器簡(jiǎn)介43.2.3蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器簡(jiǎn)介.53.2.4現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向器的使用動(dòng)態(tài).53.3轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu).63.3.1汽車轉(zhuǎn)向原理63.3.2與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu).73.3.3與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu).73.3.4轉(zhuǎn)向直拉桿.83.3.5轉(zhuǎn)向減振器.84動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng).94.1液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn).94.1.1卸荷式葉片泵.104.1.2閥芯與閥套的位置關(guān)系.104.1.3轉(zhuǎn)向油泵.114.2電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn).124.2.1電磁旋轉(zhuǎn)助力器.124.2.2電動(dòng)式EPS.134.3動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù).135車輪定位角簡(jiǎn)介.146四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn).167轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì).178結(jié)論.189參考文獻(xiàn)18汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摘要：本文闡述了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個(gè)部分的作用.組成.主要構(gòu)造.工作原理,同時(shí)論述了各項(xiàng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行了很好的歸納總結(jié)，對(duì)技術(shù)有了充分的了解。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì).各類轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點(diǎn).轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu).作用。1緒論汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用于改變或保持汽車行駛方向的專門機(jī)構(gòu)。起作用是使汽車在行駛過(guò)程中能按照駕駛員的操縱要求而適時(shí)地改變其行駛方向，并在受到路面?zhèn)鱽?lái)的偶然沖擊及汽車意外地偏離行駛方向時(shí)，能與行駛系統(tǒng)配合共同保持汽車?yán)^續(xù)穩(wěn)定行駛。因此，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接影響著汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性。2汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述汽車在行駛的過(guò)程中,需按駕駛員的意志改變其行駛方向。就輪式汽車而言,實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是, 駕駛員通過(guò)一套專設(shè)的機(jī)構(gòu),使汽車轉(zhuǎn)向橋(一般是前橋)上的車輪(轉(zhuǎn)向輪)相對(duì)于汽車縱橫線偏轉(zhuǎn)一定角度。這一套用來(lái)改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，即稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：借助動(dòng)力來(lái)操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工作原理機(jī)械轉(zhuǎn)向系以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。l.轉(zhuǎn)向盤 2.安全轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向節(jié) 4.轉(zhuǎn)向輪 5.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 6.轉(zhuǎn)向橫拉桿 7.轉(zhuǎn)向減振器 8.機(jī)械轉(zhuǎn)向器上圖是一種機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤1施加的轉(zhuǎn)向力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向軸2輸入轉(zhuǎn)向器8。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸這一系列零件即屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。作為減速傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)向器中有1、2級(jí)減速傳動(dòng)副（右圖所示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向器為單級(jí)減速傳動(dòng)副）。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橫拉桿6，再傳給固定于轉(zhuǎn)向節(jié)3上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂5，使轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變了汽車的行駛方向。這里，轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.1轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。3.2.機(jī)械轉(zhuǎn)向器 機(jī)械轉(zhuǎn)向器(也常稱為轉(zhuǎn)向機(jī))是完成由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)(或近似直線運(yùn)動(dòng))的一組齒輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)也是轉(zhuǎn)向系中的減速傳動(dòng)裝置。 目前較常用的有齒輪齒條式、循環(huán)球曲柄指銷式、蝸桿曲柄指銷式、循環(huán)球-齒條齒扇式、蝸桿滾輪式等。3.2.1齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)原理齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。1.轉(zhuǎn)向橫拉桿 2.防塵套 3.球頭座 4.轉(zhuǎn)向齒條 5.轉(zhuǎn)向器殼體 6.調(diào)整螺塞 7.壓緊彈簧 8.鎖緊螺母 9.壓塊 10.萬(wàn)向節(jié) 11.轉(zhuǎn)向齒輪軸 12.向心球軸承 13.滾針軸承兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖d-zx-5所示，作為傳動(dòng)副主動(dòng)件的轉(zhuǎn)向齒輪軸11通過(guò)軸承12和13安裝在轉(zhuǎn)向器殼體5中，其上端通過(guò)花鍵與萬(wàn)向節(jié)*10和轉(zhuǎn)向軸連接。與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合的轉(zhuǎn)向齒條4水平布置，兩端通過(guò)球頭座3與轉(zhuǎn)向橫拉桿1相連。彈簧7通過(guò)壓塊9將齒條壓*在齒輪上，保證無(wú)間隙嚙合。彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)整螺塞6調(diào)整。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，轉(zhuǎn)向器齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使與之嚙合的齒條4沿軸向移動(dòng)，從而使左右橫拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。中間輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器如圖d-zx-6所示，其結(jié)構(gòu)及工作原理與兩端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器基本相同，不同之處在于它在轉(zhuǎn)向齒條的中部用螺栓6與左右轉(zhuǎn)向橫拉桿7相連。在單端輸出的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器上，齒條的一端通過(guò)內(nèi)外托架與轉(zhuǎn)向橫拉桿相連。1.萬(wàn)向節(jié)* 2.轉(zhuǎn)向齒輪軸 3.調(diào)整螺母 4.向心球軸承 5.滾針軸承 6.固定螺栓 7.轉(zhuǎn)向橫拉桿 8.轉(zhuǎn)向器殼體 9.防塵套 10.轉(zhuǎn)向齒條 11.調(diào)整螺塞 12.鎖緊螺母 13.壓緊彈簧 14.壓塊3.2.2循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器簡(jiǎn)介循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式之一， 一般有兩級(jí)傳動(dòng)副，第一級(jí)是螺桿螺母?jìng)鲃?dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。 為了減少轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)向螺母之間的摩擦，二者的螺紋并不直接接觸，其間裝有多個(gè)鋼球，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。轉(zhuǎn)向螺桿和螺母上都加工出斷面輪廓為兩段或三段不同心圓弧組成的近似半圓的螺旋槽。二者的螺旋槽能配合形成近似圓形斷面的螺旋管狀通道。 螺母?jìng)?cè)面有兩對(duì)通孔，可將鋼球從此孔塞入螺旋形通道內(nèi)。轉(zhuǎn)向螺母外有兩根鋼球?qū)Ч?，每根?dǎo)管的兩端分別插入螺母?jìng)?cè)面的一對(duì)通孔中。導(dǎo)管內(nèi)也裝滿了鋼球。這樣，兩根導(dǎo)管和螺母內(nèi)的螺旋管狀通道組合成兩條各自獨(dú)立的封閉的鋼球“流道”。 轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母，螺母即沿軸向移動(dòng)。同時(shí)，在螺桿及螺母與鋼球間的摩擦力偶作用下，所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動(dòng)，形成“球流”。在轉(zhuǎn)向器工作時(shí)，兩列鋼球只是在各自的封閉流道內(nèi)循環(huán)，不會(huì)脫出。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是：a效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線。b布置方便。特別適合大、中型車輛和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號(hào)；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動(dòng)作配合得好。c可以實(shí)現(xiàn)變速比的特性，滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉(zhuǎn)向力小、且經(jīng)常使用，要求轉(zhuǎn)向靈敏，因此希望中間位置附近速比小，以提高靈敏性。大角度轉(zhuǎn)向位置轉(zhuǎn)向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，以減小轉(zhuǎn)向力。由于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器可實(shí)現(xiàn)變速比，應(yīng)用正日益廣泛。d通過(guò)大量鋼球的滾動(dòng)接觸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)向力，具有較大的強(qiáng)度和較好的耐磨性。并且該轉(zhuǎn)向器可以被設(shè)計(jì)成具有等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，這也是它應(yīng)用廣泛的原因之一。e變速比結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，特別適宜高速車輛車速的提高。高速車輛需要在高速時(shí)有較好的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性，必須保證轉(zhuǎn)向器具有較高的剛度。f間隙可調(diào)。齒條齒扇副磨損后可以重新調(diào)整間隙，使之具有合適的轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙，從而提高轉(zhuǎn)向器壽命，也是這種轉(zhuǎn)向器的優(yōu)點(diǎn)之一。3.2.3蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器簡(jiǎn)介蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副(以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動(dòng)件，其從動(dòng)件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷。轉(zhuǎn)向蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與之嚙合的指銷即繞搖臂軸軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3.2.4現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向器的使用動(dòng)態(tài)隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)也有很大變化。汽車轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)很多，從目前使用的普遍程度來(lái)看，主要的轉(zhuǎn)向器類型有4種：有蝸桿肖式（WP型）、蝸桿滾輪式（WR型）、循環(huán)球式（BS型）、齒條齒輪式（RP型）。這四種轉(zhuǎn)向器型式，已經(jīng)被廣泛使用在汽車上。 據(jù)了解，在世界范圍內(nèi)，汽車循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占45左右，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器占40左右，蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器占10左右，其它型式的轉(zhuǎn)向器占5。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器一直在穩(wěn)步發(fā)展。在西歐小客車中，齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器有很大的發(fā)展。日本汽車轉(zhuǎn)向器的特點(diǎn)是循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占的比重越來(lái)越大，日本裝備不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的各類型汽車，采用不同類型轉(zhuǎn)向器，在公共汽車中使用的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，已由60年代的625，發(fā)展到現(xiàn)今的100了(蝸桿滾輪式轉(zhuǎn)向器在公共汽車上已經(jīng)被淘汰)。大、小型貨車大都采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，但齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器也有所發(fā)展。微型貨車用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器占65，齒條齒輪式占35。 綜合上述對(duì)有關(guān)轉(zhuǎn)向器品種的使用分析，得出以下結(jié)論：循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，已成為當(dāng)今世界汽車上主要的兩種轉(zhuǎn)向器；而蝸輪#0；蝸桿式轉(zhuǎn)向器和蝸桿肖式轉(zhuǎn)向器，正在逐步被淘汰或保留較小的地位。3.3轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。3.3.1汽車轉(zhuǎn)向原理汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，要使各車輪都只滾動(dòng)不滑動(dòng)，各車輪必須圍繞一個(gè)中心點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖d-zx-07所示。顯然這個(gè)中心要落在后軸中心線的延長(zhǎng)線上，并且左、右前輪也必須以這個(gè)中心點(diǎn)O為圓心而轉(zhuǎn)動(dòng)。 為了滿足上述要求，左、右前輪的偏轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如下關(guān)系：由轉(zhuǎn)向中心O到外轉(zhuǎn)向輪與地面接觸點(diǎn)的距離，稱為車轉(zhuǎn)彎半徑。轉(zhuǎn)彎半徑越小，則汽車轉(zhuǎn)向所需場(chǎng)地就越小。當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角達(dá)到最大值時(shí)，轉(zhuǎn)彎半徑R 最小。在理想情況下，最小轉(zhuǎn)彎半徑與的關(guān)系為：3.3.2與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)向搖臂2、轉(zhuǎn)向直拉桿3轉(zhuǎn)向節(jié)臂4和轉(zhuǎn)向梯形。在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，由轉(zhuǎn)向橫拉桿6和左、右梯形臂5組成的轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后，如圖d-zx-08a所示。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪處于與汽車直線行駛相應(yīng)的中立位置時(shí)，梯形臂5與橫拉桿6在與道路平行的平面(水平面)內(nèi)的交角90。在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動(dòng)橋的情況下，為避免運(yùn)動(dòng)干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前，此時(shí)上述交角90，如圖d-zx-08b所示。若轉(zhuǎn)向搖臂不是在汽車縱向平面內(nèi)前后擺動(dòng)，而是在與道路平行的平面向左右搖動(dòng)，則可將轉(zhuǎn)向直拉桿3橫置，并借球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿6，從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)1.轉(zhuǎn)向器 2.轉(zhuǎn)向搖臂 3.轉(zhuǎn)向直拉桿 4.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 5.梯形臂 6.轉(zhuǎn)向橫拉桿3.3.3與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)向輪都需要相對(duì)于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開(kāi)式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須是斷開(kāi)式的。1.轉(zhuǎn)向搖臂 2.轉(zhuǎn)向直拉桿 3.左轉(zhuǎn)向橫拉桿 4.右轉(zhuǎn)向橫拉桿 5.左梯形臂 6.右梯形臂 7.搖桿 8.懸架左擺臂 9.懸架右擺臂 10.齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器3.3.4轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂傳來(lái)的力和運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)向梯形臂(或轉(zhuǎn)向節(jié)臂)。它所受的力既有拉力、也有壓力，因此直拉桿都是采用優(yōu)質(zhì)特種鋼材制造的，以保證工作可*。直拉桿的典型結(jié)構(gòu)如圖十所示。在轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)或因懸架彈性變形而相對(duì)于車架跳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向直拉桿與轉(zhuǎn)向搖臂及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是空間運(yùn)動(dòng)，為了不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，上述三者間的連接都采用球銷。1.螺母 2.球頭銷 3.橡膠防塵墊 4.螺塞 5.球頭座 6.壓縮彈簧 7.彈簧座 8.油嘴 9.直拉桿體 10.轉(zhuǎn)向搖臂球頭銷3.3.5轉(zhuǎn)向減振器隨著車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉(zhuǎn)向輪有時(shí)會(huì)產(chǎn)生擺振（轉(zhuǎn)向輪繞主銷軸線往復(fù)擺動(dòng)，甚至引起整車車身的振動(dòng)），這不僅影響汽車的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性、加劇前輪輪胎的磨損。在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)向減振器是克服轉(zhuǎn)向輪擺振的有效措施。轉(zhuǎn)向減振器的一端與車身（或前橋）鉸接，另一端與轉(zhuǎn)向直拉桿（或轉(zhuǎn)向器）鉸接。1.連接環(huán)襯套 2.連接環(huán)橡膠套 3.油缸4.壓縮閥總成 5.活塞及活塞桿總成 6.導(dǎo)向座 7.油封 8.擋圈 9.軸套及連接環(huán)總成10.橡膠儲(chǔ)液缸4動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置可以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向，當(dāng)轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷較大時(shí)，僅靠駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源則難以順利轉(zhuǎn)向。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。轉(zhuǎn)向加力裝置減輕了駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的作用力。轉(zhuǎn)向能源來(lái)自駕駛員的體力和發(fā)動(dòng)機(jī)(或電動(dòng)機(jī))，其中發(fā)動(dòng)機(jī)(或電動(dòng)機(jī))占主要部分，通過(guò)轉(zhuǎn)向加力裝置提供。正常情況下，駕駛員能輕松地控制轉(zhuǎn)向。但在轉(zhuǎn)向加力裝置失效時(shí)，就回到機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)還能由駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。4.1液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)其中屬于轉(zhuǎn)向加力裝置的部件是：轉(zhuǎn)向油泵5、轉(zhuǎn)向油管4、轉(zhuǎn)向油罐6以及位于整體式轉(zhuǎn)向器10內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥及轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸等。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤1時(shí)，轉(zhuǎn)向搖臂9擺動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)向直拉桿11、橫拉桿8、轉(zhuǎn)向節(jié)臂7，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，從而改變汽車的行駛方向。1.方向盤 2.轉(zhuǎn)向軸 3.轉(zhuǎn)向中間軸 4.轉(zhuǎn)向油管 5.轉(zhuǎn)向油泵 6.轉(zhuǎn)向油罐 7.轉(zhuǎn)向節(jié)臂 8.轉(zhuǎn)向橫拉桿 9.轉(zhuǎn)向搖臂 10.整體式轉(zhuǎn)向器 11.轉(zhuǎn)向直拉桿 12.轉(zhuǎn)向減振器與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向器輸入軸還帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器內(nèi)部的轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向操縱。這樣，為了克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員需要加于轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)向力矩，比用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)向力矩小得多。特點(diǎn)：無(wú)論是否轉(zhuǎn)向，這套系統(tǒng)都要工作，而且在大轉(zhuǎn)向車速較低時(shí)，需要液壓泵輸出更大的功率以獲得比較大的助力，所以，在一定程度上浪費(fèi)了資源。開(kāi)這樣的車，尤其是低速轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，會(huì)讓人覺(jué)得方向比較沉，發(fā)動(dòng)機(jī)也比較費(fèi)力氣，又由于液壓泵的壓力很大，也比較容易損害助力系統(tǒng)。一般經(jīng)濟(jì)型轎車使用機(jī)械液壓助力系統(tǒng)的比較多。4.1.1卸荷式葉片泵當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力及高壓油的作用下緊貼在定子的內(nèi)表面上。其工作容積開(kāi)始由小變大，從吸油口吸進(jìn)油液；而后工作容積由大變小，壓縮油液，經(jīng)壓油口向外供油。由于轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)工作腔都各自吸、壓油兩次，故將這種型式的葉片泵稱為雙作用式葉片泵。雙作用葉片泵有兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)，并且各自的中心角是對(duì)稱的，所以作用在轉(zhuǎn)子上的油壓作用力互相平衡。因此，這種油泵也稱為卸荷式葉片泵。4.1.2閥芯與閥套的位置關(guān)系汽車直線行駛時(shí)，閥芯與閥套的位置關(guān)系如圖中所示。自泵來(lái)的液壓油經(jīng)閥芯與閥套間的間隙，流向動(dòng)力缸兩端，動(dòng)力缸兩端油壓相等。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，閥芯與閥套的相對(duì)位置發(fā)生改變，使得大部分或全部來(lái)自泵的液壓油流入動(dòng)力缸某一端，而另一端與回油管路接通，動(dòng)力缸促進(jìn)汽車左傳或右轉(zhuǎn)。4.1.3轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵是助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力源。轉(zhuǎn)向油泵經(jīng)轉(zhuǎn)向控制閥向轉(zhuǎn)向助力缸提供一定壓力和流量的工作油液。目前，轉(zhuǎn)向油泵大多采用雙作用式葉片泵。這種油泵有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵，另一種為非潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵。本圖所示為潛沒(méi)式油泵，它與貯液罐是一體的，即油泵潛沒(méi)在貯液罐的油液中；非潛沒(méi)式轉(zhuǎn)向油泵的貯液罐與轉(zhuǎn)向油泵分開(kāi)安裝，用油管與轉(zhuǎn)向油泵相連接。l.驅(qū)動(dòng)軸 2.殼體 3.前配油盤 4. 葉片 5.儲(chǔ)油罐 6.定子 7.后配油盤 8.后蓋 9.彈簧 10.管接頭 11.柱塞 12.閥桿 13.鋼球 14.轉(zhuǎn)子 A.出油口 B.出油腔 C.進(jìn)油腔 D.油道 H.主量孔4.2電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn)電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是動(dòng)力系統(tǒng)的一種，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將最新的電力電子技術(shù)和高性能的電機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，能顯著改善汽車動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能.提高行駛中駕駛員的舒適性和安全性.減少環(huán)境的污染等。與其他轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較，該系統(tǒng)突出的得點(diǎn)：a.降低了燃油消耗。b.增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向跟隨性。c.提高了操縱穩(wěn)定性。d.提供可變的轉(zhuǎn)向助力。e.采用“綠色能源”，適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求。f.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，g.布置方便，性能優(yōu)越。h.生產(chǎn)線裝配效率高。4.2.1電磁旋轉(zhuǎn)助力器電磁旋轉(zhuǎn)助力器由靜止和旋轉(zhuǎn)兩格部分構(gòu)成。靜止部分包括外部磁路（殼體等）和勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈緊固在轉(zhuǎn)向器殼體上。旋轉(zhuǎn)部分包括永磁體和齒型組件圖。永磁體a由個(gè)磁極構(gòu)成的永久磁環(huán)和塑料保持架組成，并通過(guò)注塑連接在閥芯軸上。1 勵(lì)磁線圈 2 金屬板 3 齒環(huán) 4 齒輪 5 永久磁環(huán) 6 塑料保持架當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，因扭桿產(chǎn)生角位移，使永磁體a與齒型組件b之間既產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又隨轉(zhuǎn)向盤一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電子控制器感受車速信號(hào)并發(fā)出適合這一車速的電流指令時(shí)，若勵(lì)磁線圈為右旋繞組，則當(dāng)通過(guò)正向電流時(shí)，按右手定則磁力線應(yīng)是自下而上由中心向外環(huán)流，將齒輪的齒頂端部磁化成N極，齒環(huán)的齒頂端部磁化為S極，這兩種磁極分別與永久磁環(huán)的磁極發(fā)生磁力作用（同性向斥，異性相吸），其結(jié)果使永久磁環(huán)處于穩(wěn)定的中間平衡狀態(tài)。若相使永久磁環(huán)離開(kāi)此平衡位置時(shí)（即與齒型組件b產(chǎn)生相對(duì)位移），需要克服電磁力的作用才能實(shí)現(xiàn)，故增加了轉(zhuǎn)向阻力，使車輛高速運(yùn)行更加穩(wěn)定。與此相反，當(dāng)勵(lì)磁線圈通過(guò)負(fù)相電流時(shí)（f），使永久磁環(huán)處于不穩(wěn)定的中間狀態(tài)，略有外力作用便產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故起到轉(zhuǎn)向助力作用，使低速或停車轉(zhuǎn)向時(shí)更加輕便和機(jī)動(dòng)。1 勵(lì)磁線圈 2 金屬板 3 齒環(huán) 4 齒輪 5 永久磁環(huán) 6 塑料保持架4.2.2電動(dòng)式EPSEPS的構(gòu)成如圖d-zx-36所示：它由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、電動(dòng)機(jī)、離合器、控制裝置、轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器組成。在操縱轉(zhuǎn)向盤時(shí)，扭矩傳感器根據(jù)輸入力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，由此EPS系統(tǒng)就可以檢測(cè)出轉(zhuǎn)向力的大小，同時(shí)根據(jù)車速傳感器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)又可測(cè)出車速，再用于控制電動(dòng)機(jī)的電流，從而形成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向助力。1.輸出軸 2.減速器 3.扭桿 4.轉(zhuǎn)距傳感器 5.方向盤 6.輸入軸 7.車速信號(hào) 8.電動(dòng)機(jī) 9.控制電流 10.開(kāi)關(guān)電流 11.離合器 12.小齒輪 13.齒條 14.拉桿 15.輪胎4.3動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)a.定期檢查儲(chǔ)液缺罐內(nèi)動(dòng)力轉(zhuǎn)向液液面高度。熱態(tài)時(shí)(約66攝氏度，用手摸感覺(jué)燙手)，其液面高度必須在HOT(熱)和COLD(冷)標(biāo)記之間。如果是冷態(tài)(約為21攝氏度)，則液面高度必須在ADD(加)和CLOD(冷)標(biāo)記之間。如果液面高度不符合要求，必須加注DEXRON2型動(dòng)力轉(zhuǎn)向液(液力傳動(dòng)油)。b.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的清洗、換油與保護(hù)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的清洗、換油與保護(hù)應(yīng)在有動(dòng)力轉(zhuǎn)向換油的設(shè)備的汽車養(yǎng)護(hù)中心進(jìn)行，使用專用設(shè)備，用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)強(qiáng)力清洗劑首先換出動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的舊油，然后用清洗劑清洗動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，最后用新油(加動(dòng)力轉(zhuǎn)向保護(hù)劑)再次換出動(dòng)力轉(zhuǎn)向清洗劑，直至換油結(jié)束。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的清洗、換油與保護(hù)作業(yè)通常應(yīng)行駛5萬(wàn)km進(jìn)行一次。這樣能確保動(dòng)力轉(zhuǎn)向系工作更安全更可靠，避免出現(xiàn)早期損壞，延長(zhǎng)使用壽命。5車輪定位角簡(jiǎn)介當(dāng)汽車水平停放時(shí)，在汽車的縱向垂面內(nèi)，主銷上部向后傾斜一個(gè)角度r,稱為主銷后傾角。當(dāng)主銷具有后傾角時(shí)，主銷軸線與路面交點(diǎn)A 將位于車輪與路面接觸點(diǎn)的前面。當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，若轉(zhuǎn)向輪偶然受到外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)（例如向右偏轉(zhuǎn)，如圖中箭頭所示），能產(chǎn)生回正作用。當(dāng)汽車水平停放時(shí)，在汽車的橫向垂面內(nèi)，主銷軸線與地面垂線的夾角為主銷內(nèi)傾角。 主銷內(nèi)傾角的作用是使車輪自動(dòng)回正。通常車輪軸線不在水平面，為了方便說(shuō)明這里假設(shè)直線行駛時(shí)車輪軸線在水平面上。對(duì)于車輪軸線不在水平面的情況，只要把下圖的水平面改為錐面。如下圖所示，考慮該水平面上和主銷有交點(diǎn)的直線，主銷與這些直線的夾角有一個(gè)最大值。而汽車直線行駛時(shí)，車輪軸線與主銷的交角恰為這個(gè)最大值。 車輪軸線與主銷夾角在轉(zhuǎn)向過(guò)程中是不變的，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，車輪軸線就離開(kāi)水平面往下傾斜，致使車身上抬，勢(shì)能增加。這樣汽車本身的重力就有使轉(zhuǎn)向輪回復(fù)到原來(lái)中間位置的效果。如下圖所示，當(dāng)汽車水平停放時(shí)，在汽車的橫向垂面內(nèi)，車輪平面與地面垂線的夾角為前輪外傾角。如果空車時(shí)車輪的安裝正好垂直于路面，則滿載時(shí)車橋因承載變形而可能出現(xiàn)車輪內(nèi)傾，這樣將加速車輪胎的磨損。另外，路面對(duì)車輪的垂直反力沿輪轂的軸向分力將使輪轂壓向外端的小軸承，加重了外端小軸承及輪轂緊固螺母的負(fù)荷，降低它們的壽命。因此，為了前輪有一個(gè)外傾角。但是外傾角也不宜過(guò)大，否則也會(huì)使輪胎產(chǎn)生偏磨損。車輪有了外傾角后，在滾動(dòng)時(shí)就類似于滾錐，從而導(dǎo)致兩側(cè)車輪向外滾開(kāi)。由于轉(zhuǎn)向橫拉桿和車橋的約束車輪不致向外滾開(kāi)，車輪將在地面上出現(xiàn)邊滾邊向內(nèi)滑的現(xiàn)象，從而增加了輪胎的磨損。為了避免這種由于圓錐滾動(dòng)效應(yīng)帶來(lái)的不良后果，將兩前輪適當(dāng)向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，即形成前輪前束。6四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介及特點(diǎn)在汽車前輪設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置的基礎(chǔ)上，后輪也設(shè)置有轉(zhuǎn)向裝置，稱為四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。后輪轉(zhuǎn)向裝置對(duì)汽車轉(zhuǎn)向是有力的，可改善汽車的轉(zhuǎn)向性能。其優(yōu)點(diǎn)在于：左端轉(zhuǎn)向動(dòng)作過(guò)程，提高轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定性;提高轉(zhuǎn)向操作隨動(dòng)性和正確性；變換車道容易和縮短最小轉(zhuǎn)彎半徑。橫向加速度車速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)是在前輪的動(dòng)力轉(zhuǎn)向器上，再安裝一個(gè)后輪專用的控制閥，產(chǎn)生一個(gè)大致與橫向加速度成比例的，與前輪轉(zhuǎn)向器阻力相平衡的油壓，把該壓力的油液送到后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，如圖d-zx-37所示，裝入高剛性彈簧，當(dāng)與送來(lái)的油壓達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，輸出桿便產(chǎn)生位移，從而帶動(dòng)后輪開(kāi)始轉(zhuǎn)向。1.儲(chǔ)油罐2.泵3.前動(dòng)力缸4.分配閥5.后動(dòng)力缸6.彈簧7.控制器8.電磁閥前輪轉(zhuǎn)角，車速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，從油泵出來(lái)的油液直接流入圖d-zx-39的電磁伺服閥，按計(jì)算機(jī)指令，控制油液流入后輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.儲(chǔ)油罐2.泵3.前動(dòng)力缸4.分配閥5.后動(dòng)力缸6.彈簧7.控制器8.電磁閥 9.切斷閥10.車速傳感器11.轉(zhuǎn)角傳感器7轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，隨著電子技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也愈來(lái)愈多地采用電子器件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)因此進(jìn)入了電子控制時(shí)代，相應(yīng)的就出現(xiàn)了電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電液助力轉(zhuǎn)向可以分為兩類 ：電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EHPS（Electro-Hydraulic Power Steering）和電控液壓助力轉(zhuǎn)向ECHPS（Electronically Controlled Hydraulic Power Steering）。電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與液壓助力系統(tǒng)不同的是，電動(dòng)液壓助力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源不是發(fā)動(dòng)機(jī)而是電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)，節(jié)省了發(fā)動(dòng)機(jī)能量，減少了燃油消耗。電控液壓助力轉(zhuǎn)向也是在傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，它們的區(qū)別是，電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了