汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng).pptVIP

第二十三章汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 第1節(jié)概述 保證汽車能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線或轉(zhuǎn)向行駛 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義 用來改變或者恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)的總稱 1 1汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型和組成 按汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能源的不同分為 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 以駕駛員的體力為轉(zhuǎn)向能源 其中所有的傳力件都是機(jī)械零件 兼用駕駛員的體力和發(fā)動機(jī) 或電動機(jī) 動力為轉(zhuǎn)向能源 其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中需要增加動力轉(zhuǎn)向裝置 a 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類 萬向傳動裝置 轉(zhuǎn)向萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸 作用 方便布置 消除安裝誤差和安裝支架變形引起的不利影響 可以方便的實現(xiàn)轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器等部件的通用化和系列化 b 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成 方向盤 轉(zhuǎn)向管柱 轉(zhuǎn)向軸 轉(zhuǎn)向傳動軸 轉(zhuǎn)向萬向節(jié) 轉(zhuǎn)向搖臂 轉(zhuǎn)向直拉桿 轉(zhuǎn)向節(jié)臂 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向器 采用非獨(dú)立懸架 采用非獨(dú)立懸架的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作過程 采用獨(dú)立懸架的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 左 右橫拉桿 1 2兩側(cè)車輪偏轉(zhuǎn)角之間的理想關(guān)系 為避免在汽車轉(zhuǎn)向時加大對車輪的磨損 希望汽車轉(zhuǎn)向時每個車輪都作純滾動 即要求所有車輪的軸線都相交于一點(diǎn) cot cot B L 汽車內(nèi)輪轉(zhuǎn)角 與外輪轉(zhuǎn)角 之間的關(guān)系如下 B 兩側(cè)主銷軸線與地面相交點(diǎn)的距離 L 汽車的軸距 R為汽車轉(zhuǎn)彎半徑 O為汽車轉(zhuǎn)向中心 汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑 當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角 達(dá)到最大值 max時 轉(zhuǎn)向半徑最小 Rmin L sin max 汽車轉(zhuǎn)彎半徑 R L sin 只用前軸轉(zhuǎn)向的三軸汽車 由于中 后輪總是平行的 因此不存在理想的轉(zhuǎn)向中心 計算轉(zhuǎn)向中心時用一個與中 后軸線等距的平分線作為假想軸線 第一 第三軸為轉(zhuǎn)向橋的三軸汽車 cot 1 cot 1 B L1 cot 2 cot 2 B L2 前軸 后軸 轉(zhuǎn)向梯形需要滿足上式的設(shè)計要求 L1 L2分別為一軸 三軸到二軸的距離 前軸 cot 1 cot 1 B L1 后軸 cot 2 cot 2 B L2 第一 第二軸為轉(zhuǎn)向橋的四軸汽車 以三四軸之間的平分線為轉(zhuǎn)向基線 1 3轉(zhuǎn)向系的角傳動比 i i 1 i 2 轉(zhuǎn)向系角傳動比越大 轉(zhuǎn)向越省力 但轉(zhuǎn)向靈敏度降低 i 1較大 貨車為16 32 轎車為12 20 i 2較小 一般為1 轉(zhuǎn)向盤的自由行程 定義 轉(zhuǎn)向盤空轉(zhuǎn)階段的角行程 稱為轉(zhuǎn)向盤的自由行程 作用 可以緩和路面沖擊 避免駕駛員過分的緊張和疲勞 但過大轉(zhuǎn)向盤自由行程會降低轉(zhuǎn)向靈敏度 轉(zhuǎn)向盤自由行程比較理想的情況是不超過10 15 當(dāng)零件磨損使轉(zhuǎn)向盤自由行程超過25 30 時必須進(jìn)行調(diào)整 產(chǎn)生原因 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中傳動件之間存在安裝間隙 在轉(zhuǎn)向開始階段 所施加的轉(zhuǎn)向力矩很小 用來克服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部摩擦 使個傳動件開始運(yùn)動直到間隙完全消除 2 1轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) a 轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間的所有零部件總稱 第2節(jié)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 1 轉(zhuǎn)向盤 1 輪緣2 輪輻3 輪轂 輪轂細(xì)牙內(nèi)花鍵與轉(zhuǎn)向軸連接 轉(zhuǎn)向盤上裝有喇叭按鈕 有些轎車的轉(zhuǎn)向盤上還裝有車速控制開關(guān)和安全氣囊 汽車碰撞時 轉(zhuǎn)向盤骨架應(yīng)該發(fā)生變形 以吸收碰撞的能量 轉(zhuǎn)向盤內(nèi)部由成形的金屬骨架構(gòu)成 外面包柔軟材料 轉(zhuǎn)向柱管固定在車身上 支承著轉(zhuǎn)向盤 轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動件 轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過 支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上 2 轉(zhuǎn)向軸 轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置 轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置的基本工作原理是 當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊而產(chǎn)生軸向位移時 通過轉(zhuǎn)向柱管或支架產(chǎn)生塑性變形 轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生錯位等方式 吸收沖擊能量 1 轉(zhuǎn)向軸錯位緩沖 當(dāng)發(fā)生猛烈撞車時 轉(zhuǎn)向軸上的上 下凸緣盤的銷子與銷孔脫開 緩和沖擊 吸收沖擊能量 上凸緣盤 下凸緣盤 轉(zhuǎn)向傳動軸分為上 下兩段 下轉(zhuǎn)向傳動軸裝在上轉(zhuǎn)向傳動軸的孔中 發(fā)生碰撞時 轉(zhuǎn)向器向后移動 下轉(zhuǎn)向傳動軸插入上轉(zhuǎn)向傳動軸的孔中 上轉(zhuǎn)向傳動軸被壓扁 吸收沖擊能量 2 轉(zhuǎn)向軸錯位和支架變形緩沖 轉(zhuǎn)向柱管通過支架和U形金屬板固定在儀表板上 當(dāng)駕駛員身體撞擊轉(zhuǎn)向盤后 轉(zhuǎn)向管柱和支架將從儀表板上脫離下來向前移動 這時 一端固定在儀表板上而另一端固定在支架上的U形金屬板就會產(chǎn)生扭曲變形并吸收沖擊能量 網(wǎng)格狀或波紋管式轉(zhuǎn)向柱管吸能裝置 當(dāng)發(fā)生猛烈撞車導(dǎo)致人體沖撞轉(zhuǎn)向盤時 網(wǎng)格部分或波紋管部分將被壓縮產(chǎn)生塑性變形 吸收沖擊能量 3 轉(zhuǎn)向柱管變形吸收沖擊能量并緩沖 轉(zhuǎn)向器的傳動效率 轉(zhuǎn)向器的輸入功率與輸出功率的比值稱為轉(zhuǎn)向器的效率 轉(zhuǎn)向器的正效率 功率由轉(zhuǎn)向軸輸入 由轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 如轉(zhuǎn)向橫拉桿或搖臂 輸出的傳動效率 轉(zhuǎn)向器的逆效率 功率由轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)輸入 由轉(zhuǎn)向軸輸出的傳動效率 1 轉(zhuǎn)向器傳動效率 第3節(jié)轉(zhuǎn)向器 可逆式轉(zhuǎn)向器 逆效率很高的轉(zhuǎn)向器 可以將路面阻力完全反饋到轉(zhuǎn)向盤 駕駛員路感好 可以實現(xiàn)方向盤的回正 但可能發(fā)生 打手 現(xiàn)象 現(xiàn)代汽車一般不采用不可逆轉(zhuǎn)向器 大部分采用可逆式轉(zhuǎn)向器 部分越野車輛采用極限可逆式轉(zhuǎn)向器 不可逆轉(zhuǎn)向器 逆效率很低的轉(zhuǎn)向器 讓駕駛員喪失路感 無法根據(jù)路面阻力調(diào)整方向盤轉(zhuǎn)距 方向盤不會回正 極限可逆式轉(zhuǎn)向器 逆效率略高于不可逆式的轉(zhuǎn)向器 可以獲得一定的路感 轉(zhuǎn)向盤可自動回正 轉(zhuǎn)向器的分類 2 轉(zhuǎn)向器 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系的減速傳動裝置 一般有1 2個減速傳動副 a 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 傳動副 轉(zhuǎn)向齒輪 主動件 轉(zhuǎn)向齒條 從動件 轉(zhuǎn)向齒條通過兩點(diǎn)支承在殼體上 橡膠支承套 齒輪齒條嚙合點(diǎn) 彈簧通過墊片 壓塊將齒條壓靠在齒輪上 保證無間隙配合 彈簧預(yù)緊力用調(diào)整螺釘調(diào)節(jié) 螺釘端部起到限位作用 防止跳齒 轉(zhuǎn)向器通過兩個U形支架和橡膠管支承并固定在副車架上 轉(zhuǎn)向齒輪與轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤連接 兩個轉(zhuǎn)向橫拉桿分別通過球頭銷與轉(zhuǎn)向齒條的兩端相連 轉(zhuǎn)向器總成 側(cè)面輸入兩端輸出 中間輸入兩端輸出 側(cè)面輸入中間輸出 側(cè)面輸入一端輸出 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的四種結(jié)構(gòu)型式 轉(zhuǎn)向拉桿用螺栓固定在轉(zhuǎn)向齒條中部 齒條移動帶動左右橫拉桿移動 實現(xiàn)轉(zhuǎn)向 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器特點(diǎn) 1 結(jié)構(gòu)簡單緊湊 質(zhì)量輕 剛性大 2 轉(zhuǎn)向靈敏 正 逆效率都較高 制造容易 成本低 3 省略了轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿 使轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)簡化 適合與麥弗遜式獨(dú)立懸架配用 常用于轎車 微型貨車和輕型貨車 b 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 傳動副主動件 轉(zhuǎn)向蝸桿 從動件 指銷 具有梯形截面螺紋的轉(zhuǎn)向蝸桿支承在轉(zhuǎn)向器殼體兩端的球軸承上 蝸桿與錐形指銷相嚙合 指銷用雙列圓錐滾子軸承支于搖臂軸內(nèi)端的曲柄孔中 當(dāng)轉(zhuǎn)向蝸桿隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動時 指銷沿蝸桿螺旋槽上下移動 并帶動曲柄及搖臂軸轉(zhuǎn)動 雙指銷式轉(zhuǎn)向器 每個指銷所承受的載荷小 因此壽命長 一個指銷脫離嚙合 另一個指銷仍保持嚙合 在采用同樣的蝸桿時 運(yùn)動范圍大 所以當(dāng)行程固定時蝸桿較短 對蝸桿加工精度要求高 用來調(diào)整軸承的預(yù)緊度 使指銷能自由轉(zhuǎn)動并無明顯的軸向間隙 用來調(diào)整指銷和蝸桿的嚙合間隙 c 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 一般采用兩級傳動 第一級為螺桿螺母傳動副 第二級為齒條齒扇傳動副 在螺桿和螺母上都加工近似半圓形的螺旋槽 P289頁圖 兩者相配合形成近似圓形的螺旋管狀通道中裝入許多鋼球 螺母的側(cè)面有兩對通孔 可將鋼球塞入螺旋通道中 兩根U形鋼球?qū)Ч艿膬啥瞬迦肼菽競?cè)面的兩對通孔中 導(dǎo)管內(nèi)也裝滿鋼球 轉(zhuǎn)向螺桿轉(zhuǎn)動時 通過鋼球?qū)⒘鹘o轉(zhuǎn)向螺母 使螺母沿軸向移動 同時 在螺桿 螺母和鋼球間的摩擦力矩作用下 所有鋼球便在螺旋管狀通道內(nèi)滾動 形成 球流 轉(zhuǎn)向螺桿支承在兩個推力角接觸球軸承上 軸承預(yù)緊度用調(diào)整墊片調(diào)整 解放CA1040系類輕型載貨汽車循環(huán)球 齒條齒扇式轉(zhuǎn)向器 旋入 齒扇軸右移 嚙合間隙減小 反之 增大 P278頁圖 正傳動效率高達(dá)90 95 操縱輕便 轉(zhuǎn)向省力 壽命長 工作平穩(wěn)可靠 逆效率也很高 容易打手 適合用于經(jīng)常在平坦路面上行駛的中 輕型載貨汽車上 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器特點(diǎn) 從轉(zhuǎn)向器到轉(zhuǎn)向節(jié)之間的所有傳動桿件 不含轉(zhuǎn)向節(jié) 總稱為轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 第4節(jié)轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 功用 將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié) 使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn) 并使兩轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定關(guān)系變化 以保證汽車轉(zhuǎn)向時車輪與地面的相對滑動盡可能小 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)的組成和布置 因轉(zhuǎn)向器位置和轉(zhuǎn)向輪懸架類型不同而異 1 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 由轉(zhuǎn)向搖臂 轉(zhuǎn)向直拉桿 轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形等零部件組成 其中轉(zhuǎn)向梯形由梯形臂 轉(zhuǎn)向橫拉桿和前梁構(gòu)成 前橋為轉(zhuǎn)向橋 前橋為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 轉(zhuǎn)向直拉桿橫置 轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋后 在汽車直線行駛狀態(tài) 900 轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋前 在汽車直線行駛狀態(tài) 900 轉(zhuǎn)向搖臂在與道路平行的水平面內(nèi)左右擺動 a 轉(zhuǎn)向搖臂 轉(zhuǎn)向器傳動副與直拉桿之間的傳動件 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器和蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向直拉桿相連 轉(zhuǎn)向搖臂的大端與轉(zhuǎn)向器搖臂軸采用錐形細(xì)三角花鍵連接 以調(diào)整安裝位置到正確角度 同時起到壓緊和定位的作用 小端通過球頭銷與轉(zhuǎn)向直拉桿作空間鉸鏈連接 b 轉(zhuǎn)向直拉桿 轉(zhuǎn)向搖臂與轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間的傳動桿件 具有傳力和緩沖作用 球頭銷連接避免空間運(yùn)動的干涉 壓縮彈簧補(bǔ)償球頭和座的磨損 保證無間隙配合 彈簧預(yù)緊力用端部螺塞調(diào)整 開口銷固定螺塞位置 兩個壓縮彈簧分別沿軸線的不同方向起緩沖作用 c 轉(zhuǎn)向橫拉桿 轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的底邊 由橫拉桿體和旋裝在兩端的橫拉桿接頭組成 長度可調(diào) 可用來調(diào)整前輪前束 上下球頭座用聚甲醛制成 耐磨性好 彈簧保證球頭與球頭座緊密接觸 預(yù)緊力由螺塞調(diào)整 兩接頭用螺紋與橫拉桿體連接 一端為左旋 一端為右旋 當(dāng)轉(zhuǎn)動橫拉桿體 可調(diào)整橫拉桿的長度 可以調(diào)整前輪前束 球頭座是剛制的 螺孔切口兩邊無耳孔 用螺栓通過沖壓制成的卡箍夾緊在橫拉桿體上 簡化接頭的結(jié)構(gòu)和制造工藝 2 與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu) 為了滿足轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立運(yùn)動的需要 轉(zhuǎn)向橋是斷開式的 轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向梯形也必須斷開 與獨(dú)立懸架配用的多數(shù)是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向器布置在車身上 轉(zhuǎn)向橫拉桿通過球頭銷與齒條及梯形臂相連 直拉桿 采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 搖桿前端固定于車架橫梁中部 后端借球頭銷與轉(zhuǎn)向直拉桿和左右橫拉桿相連 轉(zhuǎn)向橫拉桿通過球頭銷與梯形臂連接 彈簧用來壓緊球頭座 吸收路面沖擊 將發(fā)動機(jī)輸出的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能 或電能 并在駕駛員控制下 對轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)向器中某一傳動件施加輔助作用力 使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn) 以實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的一系列裝置 a 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義 1 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述 b 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用 減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱力 提高駕駛舒適性 c 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的類型 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 油泵 氣壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 壓縮機(jī) 電動機(jī)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 發(fā)電機(jī) 第5節(jié)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) d 對動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只有在汽車轉(zhuǎn)向時才提供轉(zhuǎn)向力 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)要迅速 根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向阻力的不同 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)有不同的輸出力 車速低或路面條件不好時 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輸出力要大 要提供大部分的轉(zhuǎn)向力 車速高時 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輸出力要小 避免駕駛員失去轉(zhuǎn)向路感 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)密封要好 避免漏油 1 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成和分類 a 汽車液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的壓力不同分為 常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 組成 機(jī)械式轉(zhuǎn)向器 動力轉(zhuǎn)向裝置 轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向動力缸 轉(zhuǎn)向油泵 油罐和油管 常壓式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 組成 油罐 油泵 儲能器 控制閥 動力缸等 系統(tǒng)工作管路中總是保持高壓 不轉(zhuǎn)向時 轉(zhuǎn)向控制閥處于關(guān)閉狀態(tài) 只要轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)就給轉(zhuǎn)向動力缸供壓力 轉(zhuǎn)向控制閥殼體與車輪有連接關(guān)系 殼體與閥同向運(yùn)動 反應(yīng)迅速 車輛直線行駛時 車輛轉(zhuǎn)向行駛時 常流式液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向油泵始終處于工作狀態(tài) 不轉(zhuǎn)向時 轉(zhuǎn)向控制閥保持開啟 活塞兩邊與低壓管路接通 轉(zhuǎn)向油泵基本處于空轉(zhuǎn)狀態(tài) 系統(tǒng)中壓力很小 轉(zhuǎn)向時 動力缸的工作腔與油泵相通 而與回油管路隔絕 另一腔與油泵隔絕 與回油管路相同 建立壓力 汽車直線行駛時 汽車轉(zhuǎn)向行駛時 b 常壓式與常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的比較 常壓式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)中一直存在油壓 響應(yīng)快 用儲能器積蓄能量 可是用較小的油泵 油泵不運(yùn)轉(zhuǎn)情況下可以保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力 缺點(diǎn) 容易引起壓力漏油 油泵總要保持系統(tǒng)的壓力 會降低油泵的壽命 儲能器占用一定的空間 燃油消耗率高 應(yīng)用 少數(shù)重型汽車 常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 油泵壽命長 泄漏少 消耗功率低 缺點(diǎn) 轉(zhuǎn)向后才建立系統(tǒng)壓力 響應(yīng)慢 為提高相應(yīng)的速度需要使用較大的油泵 應(yīng)用 廣泛用于各種汽車 2 液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向控制閥按結(jié)構(gòu)分為 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥 閥體沿軸向移動來控制油液流量的轉(zhuǎn)向控制閥 簡稱滑閥 a 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥 常流式滑閥 轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu) 4個連通的進(jìn)油通道A 4個通道B C與動力缸的左右腔相連 4個回油道D 中空閥體與儲油罐相連 閥體繞其軸線轉(zhuǎn)動來控制油液流量的轉(zhuǎn)向控制閥 簡稱轉(zhuǎn)閥 b 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥 D D D D 當(dāng)閥體順時針轉(zhuǎn)過一個小角度會發(fā)生什么情況 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥 特點(diǎn) 滑閥式轉(zhuǎn)向控制閥靠閥體的移動控制油液流量 結(jié)構(gòu)簡單 工藝性好 布置方便 需要較大的軸向安裝和運(yùn)動空間 特點(diǎn) 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥靠閥體的轉(zhuǎn)動控制油液流量 靈敏度高 密封件少 體積小 結(jié)構(gòu)更先進(jìn) 加工要求精度高 目前得到廣泛應(yīng)用 轉(zhuǎn)閥式轉(zhuǎn)向控制閥 3 常流式液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置方案 按機(jī)械轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向控制閥和動力缸的三者的組合及相對位置關(guān)系 分為三種 整體式動力轉(zhuǎn)向器 半整體式動力轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向加力器 單向閥 又稱短路閥 是在動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正常工作時關(guān)閉 失效時自動打開 以彌補(bǔ)動力缸吸油缸的真空度 因油罐油不能正常通過油泵 即將不工作的油泵短路 流量控制閥 限定轉(zhuǎn)向油泵的最大流量 安全閥 限定轉(zhuǎn)向油泵的最大壓力 機(jī)械轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向油泵 轉(zhuǎn)向動力缸轉(zhuǎn)向控制閥 轉(zhuǎn)向節(jié)臂 橫拉桿 轉(zhuǎn)向加力器 轉(zhuǎn)向加力器 2 整體式動力轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向油缸轉(zhuǎn)向油泵 機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動力缸 整體式 轉(zhuǎn)向動力缸活塞與轉(zhuǎn)向齒條制成一體 活塞將轉(zhuǎn)向動力缸 即轉(zhuǎn)向器殼體 分成左右兩腔 轉(zhuǎn)向動力缸的助力直接作用在齒條上 齒條的動力由一端輸出 捷達(dá)轎車整體式動力轉(zhuǎn)向器示意圖 齒輪齒條式機(jī)械轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向動力缸和轉(zhuǎn)向控制閥制成一體 轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu) 扭桿用銷2與轉(zhuǎn)向齒輪連接 用銷7與閥芯連接 閥芯與轉(zhuǎn)向軸末端固定在一起 因而轉(zhuǎn)向軸通過扭桿帶動轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動 汽車直線行駛時 轉(zhuǎn)向閥處于中立位置 使動力缸左右兩腔相通 輸入閥體的油液經(jīng)回油管路流回轉(zhuǎn)向油罐 常流式轉(zhuǎn)向閥 汽車右轉(zhuǎn)向行駛時 轉(zhuǎn)動方向盤 轉(zhuǎn)向軸和閥芯轉(zhuǎn)動 扭桿扭轉(zhuǎn)變形 轉(zhuǎn)閥開始工作 動力油缸左腔進(jìn)入高壓油 右腔與回油管路連通 液壓作用力使轉(zhuǎn)向齒條右移 轉(zhuǎn)向輪右偏轉(zhuǎn) 同時 轉(zhuǎn)向齒輪與轉(zhuǎn)向軸同向轉(zhuǎn)動 實現(xiàn)轉(zhuǎn)向 3 轉(zhuǎn)向油罐和轉(zhuǎn)向油泵 轉(zhuǎn)向油罐和油泵是實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向的必備部件 轉(zhuǎn)向油罐的作用是儲存 濾清并冷卻液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作油液 轉(zhuǎn)向油罐 組成 油罐蓋 罐體 過濾裝置 進(jìn)出油口等 轉(zhuǎn)向油泵是液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的供能裝置 其作用是將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能輸出 轉(zhuǎn)向油泵的類型 齒輪式 葉片式 轉(zhuǎn)子式 柱塞式等 轉(zhuǎn)向油泵 流量控制閥的作用 避免發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過高時 流量過大 導(dǎo)致系統(tǒng)的功率消耗過多和油溫過高 柱塞下腔通出油腔 柱塞上腔通出油口 出油腔與出油口之間因為量孔的節(jié)流作用存在壓差 當(dāng)流量過大時 出油腔與出油口的壓差增大 流量控制閥上下腔的壓差增加 導(dǎo)致彈簧被壓縮柱塞上移 將出油腔與進(jìn)油腔接通 系統(tǒng)的流量降低 安全閥的作用 限制系統(tǒng)的最高壓力 避免轉(zhuǎn)向阻力過大時 系統(tǒng)內(nèi)部的壓力過高會導(dǎo)致油泵 動力缸和管路過載而損壞 安全閥球閥門 安全閥座 油泵輸出壓力達(dá)到規(guī)定的最高值時 球閥開啟 出油口和進(jìn)球腔接通 使出油口壓力降低 傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向只能根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的變化提供助力 4 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝電控系統(tǒng) 使輔助轉(zhuǎn)向力的大小不僅與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角增量 或角速度 有關(guān) 還與車速有關(guān) 電控單元根據(jù)車速調(diào)節(jié)作用在轉(zhuǎn)向盤上的阻力 通過控制轉(zhuǎn)向控制閥的開啟程度改變液壓助力系統(tǒng)輔助力的大小 從而實現(xiàn)輔助轉(zhuǎn)向力隨車速而變化的助力特性 電控系統(tǒng) 液流分配閥 液壓反應(yīng)裝置裝在轉(zhuǎn)向齒輪孔中 位于轉(zhuǎn)閥下面 液壓助力轉(zhuǎn)向 HPS 系統(tǒng)缺點(diǎn) 1 不管是否轉(zhuǎn)向 油泵始終處于工作狀態(tài) 2 油泵供油量一般根據(jù)發(fā)動機(jī)怠速時能使動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)向助力所需的供油量確定 轉(zhuǎn)速越高 供油量越大 而實際上動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所要求的供油量應(yīng)該是隨著轉(zhuǎn)速的升高保持不變或下降 第6節(jié)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動助力轉(zhuǎn)向 簡稱EPS 系統(tǒng)利用直流電動機(jī)提供轉(zhuǎn)向動力 輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作 根據(jù)其助力機(jī)構(gòu)的不同可以分為1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向 簡稱EPHS 系統(tǒng)2 直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1 電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 液壓泵通過電動機(jī)驅(qū)動 與發(fā)動機(jī)在機(jī)械上毫無關(guān)系 助力效果只與轉(zhuǎn)向盤角速度和行駛速度有關(guān) 是典型的可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 由ECU提供供油特性 汽車低速行駛時助力作用大 駕駛員操縱輕便靈活 在高速行駛時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用減弱 駕駛員的操縱力增大 具有明顯的 路感 既保證轉(zhuǎn)向操縱的舒適性和靈活性 又提高了高速行駛中轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和安全感 直接依靠電動機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩 可以根據(jù)不同的使用工況控制電動機(jī)提供不同的輔助動力 2 直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)矩傳感器 測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小和方向 有的還測量轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小和方向 把兩段轉(zhuǎn)向軸在扭桿作用下產(chǎn)生的相對轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)變成電信號傳給 ECU 電動機(jī) 根據(jù)電控單元指令輸出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩 減速機(jī)構(gòu) 與電機(jī)相連 實現(xiàn)降速增矩 ECU 為8位單片機(jī)系統(tǒng)或采用數(shù)字信號處理器 根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器傳來的信號進(jìn)行邏輯分析計算 并發(fā)出指令控制電動機(jī)和離合器工作 應(yīng)具有抗干擾能力 適應(yīng)汽車多變的行駛環(huán)境 根據(jù)電動機(jī)位置的不同 直接助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以分為 1 轉(zhuǎn)向軸助力式 占用空間少 距離駕駛員近 振動噪聲大 2 齒輪助力式 轉(zhuǎn)向助力比較大 3 齒條助力式 剛度好 傳力大 適用于前軸負(fù)荷大汽車 本田雅閣轎車的前輪載荷較大 所需要的轉(zhuǎn)向輔助力也大 因此采用齒條助力式電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 螺母與電動機(jī)軸相連 電動機(jī)軸是中空的 里面穿過轉(zhuǎn)向齒條 汽車轉(zhuǎn)向時 電動機(jī)軸驅(qū)動