4-第四章 汽車轉向系

1、第四章 汽車轉向系 學習目標 應知： 1汽車轉向系的功用、形式、組成及工作過程； 2轉向梯開、轉向半徑、角傳動比概念； 3轉向器的功用、類型、構造和工作原理； 4轉向操縱機構的組成及結構； 5轉向傳動機構的組成及構造； 6動力轉向系的分類、組成和液力常流式動力轉向的工作過程； 7電動式電子控制動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理； 應會： 1轉向器的正確拆卸和裝配； 2轉向盤自由行程的檢查及調整；第一節(jié) 概述 一、轉向系的功用、形式、組成及工作過程 當汽車需要改變行駛方向時，必須使轉向輪繞主銷軸線偏轉一定角度，直到新的行駛方向符合駕駛員的要求時，再將轉向輪恢復到直線行駛位置。這種由駕駛員操縱，轉向輪偏

2、轉和回位的一整套機構，稱為汽車轉向系。 （一）功用與形式 1功用 功用是改變和保持汽車的行駛方向。 2形式 按轉向能源的不同分為機械轉向系和動力轉向系兩大類。根據(jù)懸架導向機構對轉向系的安裝要求不同，分為與非獨立懸架和獨立懸架配用的轉向系，如圖4-1所示。根據(jù)各國的交通法規(guī)不同，轉向系又分為右置轉向系和左置轉向系。汽車前進時，靠道路右側行駛者，轉向系的轉向盤裝置在駕駛室的左側，稱為左置轉向系；反之，稱為右置轉向系。其目的在于改善駕駛員的前方視野，有利于兩車安全交會。 第一節(jié) 概述 （二）系統(tǒng)的組成及工作過程 1機械轉向系的組成與工作過程 機械轉向系以駕駛員的體力作為轉向能源。機械轉向系（以與非獨

3、立懸架配用的機械轉向系為例）由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成，如圖4-1a所示。轉向操縱機構由轉向盤10、轉向軸9、轉向萬向節(jié)6和8、轉向傳動軸7等零部件組成；轉向器5是轉向系的減速增扭裝置，其內裝有12級減速嚙合傳動副；轉向傳動機包括轉向搖臂4、轉向直拉桿3、轉向節(jié)臂2、左右梯形臂12和14、轉向橫拉桿13等零部件。 第一節(jié) 概述圖4-1機械轉向系示意圖（a）與非獨立懸架配用機械轉向系1-左轉向節(jié) 2-轉向節(jié)臂 3-轉向直拉桿 4-轉向搖臂 5-轉向器 6、8-轉向萬向節(jié) 7-轉向傳動軸 9-轉向軸 10-轉向盤 11-右轉向節(jié) 12、14-梯形臂 13-轉向橫拉桿 第一節(jié)

4、概述（b）與獨立懸架配用的機械轉向系1-轉向盤 2-轉向軸 3-轉向節(jié) 4-轉向輪 5-轉向節(jié)臂 6-轉向橫拉桿 7-轉向減振器 8-機械轉向器 第一節(jié) 概述 汽車轉向時，駕駛員轉動轉向盤，通過轉向軸、萬向節(jié)和轉向傳動軸，將轉向力矩輸入轉向器，經(jīng)轉向器減速后的運動和增大后的力矩傳到轉向搖臂，再通過轉向直拉桿傳給固定于左轉向節(jié)上的轉向節(jié)臂，使左轉向節(jié)及裝于其上的左轉向輪繞主銷偏轉。左、右梯形臂的一端分別固定在左、右轉向節(jié)上，另一端則與轉向橫拉桿作球鉸鏈連接。當左轉向節(jié)偏轉時，經(jīng)左梯形臂、橫拉桿和右梯形臂的傳遞，右轉向節(jié)及裝于其上的右轉向輪隨之繞主銷作相應的偏轉。梯形臂12、14，轉向橫拉桿13和

5、前軸構成轉向梯形，其作用是在汽車轉向時，使內、外轉向輪按一定的規(guī)律進行偏轉，實現(xiàn)汽車的順利轉向，并減少輪胎的磨損。 第一節(jié) 概述 2動力轉向系的組成與工作過程 動力轉向系是兼用駕駛員體力和發(fā)動機動力作為轉向能源的轉向系。動力轉向系是在機械轉向系的基礎上加設一套轉向加力裝置而構成的。如圖4-2所示為一種液壓式動力轉向系，轉向油罐9、轉向油泵10、轉向控制閥5和轉向動力缸11構成了轉向加力裝置的各部件。 圖圖4-2 動力轉向系示意圖動力轉向系示意圖1-轉向盤轉向盤 2-轉向軸轉向軸 3-梯形臂梯形臂 4-轉向節(jié)臂轉向節(jié)臂 5-轉轉向控制閥向控制閥 6-轉向直拉桿轉向直拉桿 7-轉向搖臂轉向搖臂 8

6、-機械轉向機械轉向器器 9-轉向油罐轉向油罐 10-轉向油泵轉向油泵 11-轉向動力缸轉向動力缸 12-轉向橫拉桿轉向橫拉桿 13-梯形臂梯形臂 第一節(jié) 概述 采用動力轉向系的汽車，在正常情況下轉向時，汽車轉向所需要的動力，只有一小部分由駕駛員獨立提供，大部分是由發(fā)動機通過轉向加力裝置供給。在轉向加力裝置失效時，還能由駕駛員獨立承擔汽車轉向任務。 當駕駛員逆時針轉動轉向盤1時，轉向搖臂7推動轉向直拉桿6前移。直拉桿的推力作用于轉向節(jié)臂4，并依次傳到梯形臂3，使轉向橫拉桿12右移。與此同時，轉向直拉桿6還帶動轉向控制閥5中的滑閥，使轉向動力缸11的左腔接通轉向油泵10的出油口，右腔則接通轉向油液

7、壓力為零的轉向油罐9。于是轉向動力缸11的活塞所受向右的液壓作用便經(jīng)推桿施加在橫拉桿12上。這樣，為了克服地面作用于轉向輪上的轉向阻力矩，駕駛員需要加于轉向盤上的轉向力矩，比用機械轉向系時所需的力矩小得多。 第二節(jié) 機械式轉向系 一、轉向器 （一）轉向器的功用、類型、傳動效率 1功用轉向器是轉向系中的減速增力傳動裝置，一般有12級減速傳動副。其功用是增大由轉向盤傳到轉向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。 2類型 轉向器的種類較多，一般是按轉向器中嚙合傳動副的結構型式分類。目前應用較廣泛的有齒輪齒條式、循環(huán)球式和蝸桿曲柄指銷式等幾種；按其作用力的傳遞特性則分為可逆式、不可逆式和極限可逆式。 3轉向器的

8、傳動效率轉向器的輸出功率與輸入功率之比稱為轉向器傳動效率。當功率由轉向軸輸入，從轉向搖臂輸出的情況下求得的傳動效率，稱為正效率。反之則稱為逆效率。不同型式的轉向器，其正效率都限制在法規(guī)規(guī)定值以上，但逆效率則有很大的差別。 第二節(jié) 機械式轉向系 逆效率很高的轉向器很容易將經(jīng)轉向傳動機構傳來的路面反力傳到轉向軸和轉向盤上，故稱為可逆式轉向器?？赡媸睫D向器有利于汽車轉向結束后轉向盤和轉向輪自動回正；但汽車在壞路上行駛時，也容易將路面對車輪的沖擊力傳到轉向盤，發(fā)生“打手”現(xiàn)象。 逆效率很低的轉向器稱為不可逆式轉向器。這種轉向器，不平路面對轉向輪的沖擊載荷，由轉向系各運動副承受，不會傳到轉向盤上。路面作

9、用于轉向輪的回正力矩，同樣也不會傳到轉向盤上，因而轉向結束后，轉向輪和轉向盤不能自動回正。此外，道路對轉向輪的轉向阻力也不能反饋到轉向盤，即駕駛員失去“路感”，無法根據(jù)路面的反饋信息，調節(jié)轉向力矩。 第二節(jié) 機械式轉向系 逆效率略高于不可逆式的轉向器，稱為極限可逆式轉向器。其反向傳力性能介于可逆式和不可逆式之間，而接近于不可逆式。這種轉向器使駕駛員能有一定的路感，轉向輪和轉向盤也有較好的自動回正性能；只有在路面對轉向輪的沖擊載荷很大時才會發(fā)生轉向盤 “打手”現(xiàn)象。 現(xiàn)代汽車上一般不采用不可逆式轉向器。經(jīng)常在良好路面上行駛的汽車多用可逆式轉向器，極限可逆式轉向器多用于中型以上越野汽車和礦用自卸汽

10、車。 第二節(jié) 機械式轉向系 （二）轉向器的構造和工作原理 1循環(huán)球式轉向器 循環(huán)球式轉向器是目前國內外汽車應用最廣泛的一種轉向器。與其它型式的轉向器相比，循環(huán)球式轉向器在結構上的主要特點是一般有兩級傳動副，第一級是螺桿螺母傳動副，第二級是齒條齒扇傳動副（CA1092 、北京BJ1041、BJ2023、黃河JN1181C13等型汽車轉向器）或滑塊曲柄銷傳動副（如延安SX2150和原紅巖CQ261型汽車轉向器）。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-5 循環(huán)球式轉向器循環(huán)球式轉向器1-螺母螺母 2-彈簧墊圈彈簧墊圈 3-轉向螺母轉向螺母 4-轉向器殼體墊片轉向器殼體墊片 5-轉向器殼體底蓋轉向器殼體底蓋

11、 6-轉向器殼體轉向器殼體 7-導管卡子導管卡子 8-加油加油螺塞螺塞 9-鋼球導管鋼球導管 10-球軸承球軸承 11、12-油封油封 13-滾針軸承滾針軸承 14-搖臂軸搖臂軸 15-滾針軸承滾針軸承 16-鎖緊螺母鎖緊螺母17-調整調整螺釘螺釘 18-調整墊片調整墊片 19-側蓋側蓋 20-螺螺栓栓 21-調整墊片調整墊片 22-鋼球鋼球 23-轉向轉向螺桿螺桿 第二節(jié) 機械式轉向系 轉向螺母下平面上加工出的齒條是傾斜的，與之相嚙合的是變齒厚齒扇。只要使齒扇軸相對于齒條作軸向移動，便可調整二者的嚙合間隙。調整螺釘17旋裝在側蓋上。齒扇軸靠近齒扇的端部切有T形槽，螺釘?shù)膱A柱形端頭嵌入此切槽中

12、，端頭與T形槽的間隙用調整墊片18來調整。旋入調整螺釘，則齒條與齒扇的嚙合間隙減??；旋出調整螺釘則嚙合間隙增大。調整好后用鎖緊螺母16鎖緊。轉向器的第一級傳動副（轉向螺桿轉向螺母）因結構所限，不能進行嚙合間隙的調整，零件磨損嚴重時，只能更換零件。 第二節(jié) 機械式轉向系 循環(huán)球式轉向器的正傳動效率很高（最高可達90%95%），故操縱輕便，轉向結束后自動回正能力強，使用壽命長。但因其逆效率也很高，故容易將路面沖擊傳給轉向盤而產(chǎn)生“打手”現(xiàn)象，不過，對于前軸軸載質量不大而經(jīng)常在平坦路面上行駛的輕、中型載貨汽車而言，這個缺點并不明顯。因此，循環(huán)球式轉向器廣泛用于各類各級汽車。 第二節(jié) 機械式轉向系 2

13、蝸桿曲柄指銷式轉向器 圖4-6所示為EQ1092E型汽車的蝸桿曲柄雙銷式轉向器。它主要由轉向器殼體4、轉向蝸桿3、轉向搖臂軸11、指銷13等組成。 圖圖4-6 蝸桿曲柄雙銷轉向器蝸桿曲柄雙銷轉向器1-上蓋上蓋 2、9-向心推力球軸承向心推力球軸承 3-轉向蝸桿轉向蝸桿 4-轉轉向器殼體向器殼體 5-加油螺塞加油螺塞 6-下蓋下蓋 7-調整螺塞調整螺塞 8-鎖緊鎖緊螺母螺母 10-放油螺塞放油螺塞 11-搖臂軸搖臂軸 12-油封油封 13-指銷指銷 14-雙排圓錐滾子軸承雙排圓錐滾子軸承 15-螺母螺母 16-側蓋側蓋 17-調整調整螺釘螺釘 18-螺母螺母 19、20-襯套襯套 第二節(jié) 機械式

14、轉向系 轉向器殼體4固定在車架的轉向器支架上。殼體內裝有傳動副，其主動件是轉向蝸桿3，從動件是裝在搖臂軸曲柄端部的指銷13。具有梯形截面螺紋的轉向蝸桿支承在轉向器殼體兩端的兩個向心推力球軸承2和9上。轉向器下蓋6上裝有調整螺塞7，用以調整向心推力球軸承2和9的預緊度，調整后用螺母8鎖死。 蝸桿與兩個錐形的指銷相嚙合，構成傳動副。兩個指銷均用雙列圓錐滾子軸承14支承在曲柄上，其中靠近指銷頭部的一列軸承無內圈，滾子直接與指銷軸頸接觸，使所受剪切載荷最大的這段指銷軸頸的直徑可以做得大些，以保證其有足夠的強度。裝在滾動軸承上的指銷可繞自身軸線旋轉，以減輕蝸桿與指銷嚙合傳動時的磨損，提高傳動效率。螺母1

15、5用來調整軸承14的預緊度，以使指銷能自由轉動而無明顯軸向間隙為宜，調整后用鎖片（圖中未示出）將螺母鎖住。 第二節(jié) 機械式轉向系 安裝指銷和雙排圓錐磙子軸承的曲柄制成叉形，與搖臂軸11制成一體。搖臂軸用粉末冶金襯套19、20支承在殼體中。轉向器側蓋16上裝有調整螺釘17，旋入螺釘可改變搖臂軸的軸向位置，以調整指銷與蝸桿的嚙合間隙，從而調整了轉向盤自由行程。調整后用螺母18鎖緊。搖臂軸伸出殼體的一端通過花鍵與轉向搖臂連接。 汽車轉向時，駕駛員通過轉向盤帶動轉向蝸桿（主動件）轉動，與其相嚙合的指銷（從動件）一邊自轉，一邊以曲柄為半徑繞搖臂軸軸線在蝸桿的螺紋槽內作圓弧運動，從而帶動曲柄、進而帶動轉向

16、搖臂擺動，實現(xiàn)汽車轉向。 第二節(jié) 機械式轉向系 蝸桿曲柄指銷式轉向器傳動副中的指銷，如上述可以有兩個，也可以只有一個。單銷式與雙銷式在結構上基本一樣。與雙銷式相比，單銷式的結構較簡單，但轉向搖臂的擺角不大，一般總擺角只有80，而雙銷式的則可達120左右。因為當搖臂軸轉角很大時，雙銷式中的一個指銷雖已與蝸桿脫離嚙合，但另一個指銷仍保持嚙合。此外，當搖臂軸轉角不大時，雙銷式的兩個指銷均與蝸桿嚙合，每個指銷所承受的載荷比單銷式指銷的載荷小，故雙銷式的指銷比單銷式的指銷磨損小，壽命長。 第二節(jié) 機械式轉向系 3.齒輪齒條式轉向器 圖4-7所示為齒輪齒條式轉向器。它主要由轉向器殼體8、轉向齒輪9、轉向齒

17、條5等組成。 圖圖4-7 齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式轉向器1-調整螺塞調整螺塞 2-罩蓋罩蓋3-壓簧壓簧 4-壓簧墊塊壓簧墊塊 5-轉轉向齒條向齒條 6-齒輪軸齒輪軸 7-球軸承球軸承 8-轉向器殼體轉向器殼體 9-轉向齒輪轉向齒輪 10-滾柱軸承滾柱軸承 11-轉向橫拉桿轉向橫拉桿 12-拉桿支架拉桿支架 13-轉向節(jié)轉向節(jié)第二節(jié) 機械式轉向系 如圖4-7a所示，中間輸出式齒輪齒條轉向器，齒輪軸6通過軸承7、10垂直安裝在殼體中，其上端通過花鍵與轉向軸上的萬向節(jié)（圖中未示出）相連、其下部是與軸制成一體的轉向齒輪9。轉向齒輪是轉向器的主動件，與它相嚙合的從動件齒條5水平布置；齒條背面裝有壓簧墊

18、塊4，在壓簧3的作用下，墊塊4將齒條5壓靠在齒輪9上，保證二者無間隙嚙合，調整螺塞1可用來調整壓簧預緊力。壓簧3不僅起壓緊齒條消除間隙的作用，而且還是一個彈性支承，可以吸收部分振動能量，緩和沖擊。 第二節(jié) 機械式轉向系 轉向齒條5的中部（有的是齒條兩端，如圖4-7b所示）通過拉桿支架12與左、右轉向橫拉桿11連接，轉動轉向盤時，轉向齒輪9轉動，與之相嚙合的齒條5沿軸向移動，從而使左、右轉向橫拉桿帶動轉向節(jié)13轉動，使車輪偏轉實現(xiàn)轉向。 齒輪齒條轉向器的調整主要是調整轉向齒輪與轉向齒條的嚙合間隙，調整方法如下：轉動轉向齒輪使齒條處于伸縮運動的中間位置，旋入或旋出調整螺塞1，達到規(guī)定后為止，再擰緊

19、鎖緊螺母。 第二節(jié) 機械式轉向系 二、 轉向操縱機構 各種汽車的轉向操縱機構均由轉向盤、轉向軸及轉向管柱等基本機件組成，但有些（如BJ2020汽車）轉向系考慮車架變形的影響，在轉向操縱機構中增加了撓性萬向節(jié)；還有一些（如EQ1092E型汽車）轉向系，由于總體布置的需要，轉向盤與轉向器的軸線相交成一定的角度，在結構上采用了萬向節(jié)和傳動軸。為了保證駕駛員的安全和更加舒適可靠地操縱轉向系，現(xiàn)代汽車（特別是轎車）通常在轉向操縱機構中增設了相應的安全、調節(jié)裝置，如安全轉向柱、安全聯(lián)軸節(jié)及能量吸收裝置等。 第二節(jié) 機械式轉向系 （一）EQ1092E型汽車轉向操縱機構 如圖4-8所示，轉向軸2中部用橡膠墊3

20、、轉向軸支架4固定于駕駛室前圍鈑上，下端插入鑄鐵轉向軸支座5的孔中，支座則固定于轉向操縱機構支架6上。穿過轉向柱管的轉向軸上端用襯套支承，下端則由支座內圓錐滾子軸承支承，其軸向位置由彈簧7限制。它通過雙萬向節(jié)傳動裝置與轉向器蝸桿軸相連。上萬向節(jié)8與轉向軸2的下端和轉向傳動軸9的上端連接，下萬向節(jié)11下端與轉向器12的蝸桿軸用花鍵螺栓連接，上端與轉向傳動軸用滑動花鍵連接。第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-8 EQ1092E型汽車轉向操縱機構型汽車轉向操縱機構1-轉向盤轉向盤 2-轉向軸轉向軸 3-橡膠墊橡膠墊 4-轉向軸支架轉向軸支架 5-轉向軸支座轉向軸支座 6-轉向操縱機構支架轉向操縱機構支架

21、7-轉向軸限位彈簧轉向軸限位彈簧 8-上萬向節(jié)上萬向節(jié) 9-轉向傳動軸轉向傳動軸 10-花鍵防護套花鍵防護套 11-下萬向節(jié)下萬向節(jié) 12-轉向器轉向器 13-轉向搖臂轉向搖臂 14-轉向直拉桿轉向直拉桿 第二節(jié) 機械式轉向系 為保證轉向搖臂軸在中間位置時，從開始所有轉向傳動機構均處于中間位置，在轉向搖臂軸的外端和轉向搖臂上孔外端面各刻有裝配記號，裝配時，務必將兩零件的記號對齊。 第二節(jié) 機械式轉向系 （二）一汽奧迪100型轎車的轉向操縱機構 如圖4-9所示，主要由轉向盤6、安全支架1、安全轉向柱14、法蘭套管20、轉向柱轉換器3、轉向角限位器10、轉向柱套管12等零部件組成。為方便駕駛員操縱

22、，在轉向盤下方左、右兩側分別裝有轉向信號、變光、照明、緊急信號、風窗刮水器、風窗洗滌器等撥桿開關，轉向盤中間裝有喇叭按觸板8。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-9 一汽奧迪一汽奧迪100型轎車的轉向操縱機構型轎車的轉向操縱機構1-安全支架安全支架 2-自鎖螺母自鎖螺母 3-轉向柱轉換器轉向柱轉換器 4-軸承軸承 5-鎖止墊圈鎖止墊圈 6-轉向盤轉向盤 7-螺栓螺栓 8-喇叭按喇叭按觸板觸板 9-電線電線 10-轉向角限止器轉向角限止器 11-保險螺栓保險螺栓 12-轉向柱套管轉向柱套管 13-轉向柱夾箍轉向柱夾箍 14-安全轉安全轉向柱向柱 15-橡膠襯套橡膠襯套 16-塑料襯套塑料襯套 17-

23、自鎖螺母自鎖螺母 18-夾箍夾箍 19-自鎖螺母自鎖螺母 20-法蘭套管法蘭套管 第二節(jié) 機械式轉向系 安全式轉向柱有可分離式安全操縱機構和緩沖吸能式轉向操縱機構。一汽奧迪100型轎車的安全轉向柱為可分離式的，分為上下兩段，中間用法蘭套管連接，頂端制造成錐形并加工有細三角形花鍵和螺紋，與轉向盤的花鍵孔裝配在一起，并通過螺帽鎖緊，下端與轉向器相連。上轉向柱的下法蘭上有兩個銷釘，而下轉向柱的上法蘭上有兩個孔，裝配時將法蘭上的銷釘裝入孔內構成一整體。當發(fā)生撞車事故時，由于慣性作用，人體向前沖，其胸部撞在轉向盤上，安全轉向柱的法蘭在沖力作用下脫開，如圖4-10所示。起到緩沖作用，減小了對人體的傷害。

24、第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-10 安全轉向柱原理示意圖安全轉向柱原理示意圖1-儀表板下安裝的折疊式安全裝置儀表板下安裝的折疊式安全裝置 2-轉向柱上轉向柱上下法蘭連接下法蘭連接 3-受沖擊時的安全裝置折疊與壓縮受沖擊時的安全裝置折疊與壓縮 4-受沖擊時安全轉向柱上下法蘭脫開受沖擊時安全轉向柱上下法蘭脫開 第二節(jié) 機械式轉向系 三）緩沖吸能式轉向操縱機構 1鋼球滾壓變形式 如圖4-11a所示為一種用鋼球連接的分開式轉向柱。圖圖4-11 鋼球連接的分開式轉向柱鋼球連接的分開式轉向柱1-轉向器總成轉向器總成 2-撓性連軸節(jié)撓性連軸節(jié) 3-下轉向柱下轉向柱管管 4-上轉向柱管上轉向柱管 5-車身車身

25、 6-橡膠墊橡膠墊 7-轉轉向柱管托架向柱管托架 8-轉向盤轉向盤 9-上轉向軸上轉向軸 10-鋼鋼球球 11-塑料銷釘塑料銷釘 12-下轉向軸下轉向軸 第二節(jié) 機械式轉向系 轉向軸分為上轉向軸9和套在軸9上的下轉向軸12兩部分，二者用塑料銷釘11連成一體。轉向柱管也分為上柱管4和下柱管3兩部分，上、下柱管之間裝有鋼球l0，下柱管3的外徑與上柱管4的內徑之間的間隙比鋼球直徑稍小。上、下柱管連同柱管托架7通過特制橡膠墊6固定在車身5上，橡膠墊6則利用塑料銷釘11與托架7連接。 第二節(jié) 機械式轉向系 當汽車發(fā)生碰撞時，轉向器總成1對轉向柱施加軸向沖擊力（第一次沖擊），將連接上、下轉向軸的塑料銷釘1

26、1切斷，下轉向軸12便套在上轉向軸9上向上滑動，如圖4-11 b所示。在這一過程中，上軸9和上柱管4的空間位置沒有因沖擊而上移，故可使駕駛員免受傷害。如果駕駛員的身體因慣性撞向轉向盤（第二次沖擊），則連接橡膠墊6與柱管托架7的塑料銷釘被切斷，托架7脫離橡膠墊6，如圖4-11c所示，即上軸9和上柱管4連同轉向盤8、托架7一起，相對于下軸12和下柱管3向下滑動，從而減緩了對駕駛員胸部的沖擊。在上述兩次沖擊過程中，上、下柱管4、3之間均產(chǎn)生相對滑動。因為鋼球10的直徑稍大于上、下柱管之間的間隙，所以滑動中帶有對鋼球的擠壓，沖擊能量就在這種邊滑動邊擠壓的過程中被吸收。日本豐田汽車的一些車型采用這種裝置

27、。第二節(jié) 機械式轉向系 2波紋管變形吸能式 這種轉向操縱機構的結構，如圖4-12所示。 圖圖4-12 波紋管變形吸能式轉向操縱機構波紋管變形吸能式轉向操縱機構1-下轉向軸下轉向軸 2-限位塊限位塊 3-上轉向軸上轉向軸 4-上轉向管柱上轉向管柱 5-細齒花鍵細齒花鍵 6-波紋管波紋管 7-下轉向管柱下轉向管柱 第二節(jié) 機械式轉向系 當汽車撞車時，下轉向管柱7向上移動，在第一次沖擊力的作用下限位塊2首先被剪斷并消耗能量，與此同時轉向管柱和轉向軸都作軸向收縮。當受到第二次沖擊時，上轉向軸3下移，壓縮波紋管6使之收縮變形并消耗沖擊能量。 第二節(jié) 機械式轉向系 3網(wǎng)狀管柱變形式 這種轉向操縱機構的轉向

28、軸分為上下兩段，如圖4-13a所示。 圖圖4-13 網(wǎng)狀管技變形式轉向操縱機構網(wǎng)狀管技變形式轉向操縱機構1-塑料銷塑料銷 2-上轉向軸上轉向軸 3-下轉向軸（管）下轉向軸（管） 4-法蘭盤法蘭盤 5-下托架下托架 6-轉向管柱轉向管柱 7-塑塑料安全銷料安全銷 8-上托架上托架 第二節(jié) 機械式轉向系 上轉向軸2套裝在下轉向軸（管）3的內孔中，二者通過塑料銷1結合在一起（也有采用細花鍵結合的），并傳遞轉向力矩。塑料銷的傳力能力受到嚴格限制，它既能可靠地傳遞轉向力矩，又能在受到?jīng)_擊時被剪斷，因此，它起安全銷的作用。 這種轉向操縱裝置的轉向管柱6的部分管壁制成網(wǎng)格狀，這種網(wǎng)格狀管柱在受到壓縮時很容易

29、軸向變形，并消耗一定的變形能量，見圖4-13b。另外，車身上固定管柱的托架8也是通過兩個塑料安全銷7與管柱連接的，當這兩個安全銷被剪斷后，整個管柱就能上下自由移動。第二節(jié) 機械式轉向系 當汽車遇到障礙物撞車時，轉向器對轉向軸就產(chǎn)生一個向上的推力，轉向軸在受到這個推力（第一次沖擊力）的作用時，連接上、下轉向軸之間的塑料銷1被剪斷，上轉向軸2將沿下轉向軸3的內孔滑動伸縮。與此同時，轉向管柱上的網(wǎng)格部分也被軸向壓縮而變形。在第一次沖擊過后，駕駛員會在慣性力的作用下向前沖（第二次沖擊）并壓在轉向盤上，這時固定轉向管柱的塑料安全銷7會被剪斷并使轉向管柱和轉向軸的上端能自由移動。 在此過程中，塑料銷被剪斷

30、和轉向管柱上的網(wǎng)格被壓縮變形都會消耗一部分沖擊能量，同時，當轉向管柱受到來自上端的沖擊力后，會再次被軸向壓縮變形并消耗沖擊能量。從而阻止了轉向柱管整體向上移動，避免了轉向盤對駕駛員的擠壓傷害，為駕駛員保留一定的生存空間。 第二節(jié) 機械式轉向系 （四）可調節(jié)式轉向柱 轉向柱調節(jié)的形式分為傾斜角度調節(jié)和軸向位置調節(jié)兩種。圖4-14所示為轉向軸傾斜角度調整機構。 圖4-14轉向軸傾斜角度調整機構l-樞軸 2-轉向管柱 3-長孔 4-調整手柄 5-鎖緊螺栓 6-下托架 7-傾斜調整支架 第二節(jié) 機械式轉向系 轉向管柱2的上段和下段分別通過傾斜調整支架7和下托架6與車身相連，而且轉向管柱由傾斜調整支架夾

31、持并固定。傾斜調整用的鎖緊螺栓5穿過調整支架7上的長孔3和轉向管柱，螺栓的左端為左旋螺紋，調整手柄4即擰在該螺紋上。當向下扳動手柄時，鎖緊螺栓的螺紋放松，轉向管柱即可以下托架上的樞軸l為中心在裝有螺栓的支架長孔范圍內上下移動。確定了轉向管柱的合適位置后，向上扳動調整手柄，從而將轉向管柱定位。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖4-15a所示的是一種轉向軸伸縮機構。轉向軸分為上下兩段，二者通過花鍵連接。上轉向軸2由調節(jié)螺栓4通過楔狀限位塊5夾緊定位。調節(jié)螺栓的一端擰有調節(jié)手柄3。當需要調整轉向軸的軸向位置時，先向下推調節(jié)手柄3，使限位塊松開，再軸向移動轉向盤，調到合適的位置后，向上拉調節(jié)手柄，將上轉向軸鎖

32、緊定位。富康車采用的轉向盤高度可調節(jié)機構的工作原理與此類似，如圖4-15b所示。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-15 轉向軸伸縮機構轉向軸伸縮機構(a)轉向軸伸縮機構轉向軸伸縮機構 (b)富康車轉向盤高度可調節(jié)富康車轉向盤高度可調節(jié)機構機構l-下轉向軸下轉向軸 2-上轉向軸上轉向軸 3-調節(jié)手柄調節(jié)手柄 4-調節(jié)螺栓調節(jié)螺栓 5-楔狀限位塊楔狀限位塊第二節(jié) 機械式轉向系 三、轉向傳動機構 轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳給轉向輪，使左、右轉向輪偏轉角按一定的關系變化，以實現(xiàn)汽車順利轉向。有的汽車如桑塔納、奧迪等轎車，在其轉向傳動機構中還裝有轉向減振器。轉向傳動機構的組成和布置因轉向

33、器的結構形式、安裝位置、懸架類型而異，按懸架的類型可分為與非獨立懸架配用的轉向傳動機構和與獨立懸架配用的轉向傳動機構兩大類。 第二節(jié) 機械式轉向系 （一）非獨立懸架配用的轉向傳動機構 如圖4-16所示，與非獨立懸架配用的轉向傳動機構主要由轉向搖臂2、轉向直拉桿3、轉向節(jié)臂4、兩個梯形臂5和轉向橫拉桿6等組成。各桿件間都采用球形鉸鏈連接，并設有防止松脫、緩沖吸振、自動消除磨損后的間隙等結構措施。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-16 與非獨立懸架配用的轉向傳動機構示意圖與非獨立懸架配用的轉向傳動機構示意圖1-轉向器轉向器 2-轉向搖臂轉向搖臂 3-轉向直拉桿轉向直拉桿 4-轉向節(jié)臂轉向節(jié)臂 5-梯

34、形臂梯形臂 6-轉向橫拉桿轉向橫拉桿 第二節(jié) 機械式轉向系 當前橋僅為轉向橋時，由左、右梯形臂和橫拉桿組成的轉向梯形一般布置在前橋之后（圖4-16a），稱為后置式，它在轉向輪處于直線行駛相應的中立位置時，梯形臂5與轉向橫拉桿6在與道路平行的水平面內的交角90；這種布置簡單方便，且后置的橫拉桿6有前面的車橋作保護，可避免直接與路面障礙物相碰撞而損壞。在發(fā)動機位置較低或前橋為轉向驅動橋時，往往將轉向梯形布置在前橋之前（圖4-16b），稱為前置式，此時上述交角90。若轉向搖臂2不是在汽車縱向平面內前后擺動而是與路面平行的平面內左右擺動（如北京2020N型汽車），則可將轉向直拉桿3橫向布置，并借球頭銷

35、直接帶動轉向橫拉桿6，從而使左右梯形臂5轉動（圖4-16c）。 第二節(jié) 機械式轉向系 1轉向搖臂 它的作用是把轉向器輸出的力和運動傳給轉向直拉桿和轉向橫拉桿，進而推動轉向輪偏轉。轉向搖臂的典型構造如圖4-17所示，它多采用中碳鋼經(jīng)鍛造和機械加工制成，大端具有錐型的三角形細花鍵孔，與轉向搖臂軸連接，并用螺母固定；小端用錐型孔與球頭銷柄部連接，也用螺母固定，球頭再與縱拉桿用鉸鏈連接。將轉向搖臂安裝在搖臂軸上后，為使轉向搖臂從中間位置到兩邊的擺角相等，即保證向左或向右轉動轉向盤時兩轉向輪轉角相等，在轉向搖臂及搖臂軸上都設有安裝記號，或在二者花鍵上設有鍵槽，以保證轉向搖臂的正確安裝位置。 第二節(jié) 機械

36、式轉向系 圖圖4-17 轉向搖臂轉向搖臂1-轉向搖臂轉向搖臂 2-轉向搖臂軸轉向搖臂軸 3-球頭銷球頭銷 第二節(jié) 機械式轉向系 2轉向直拉桿 它將轉向搖臂傳來的力和運動傳給轉向梯形臂或轉向節(jié)臂。工作時既受拉力又受壓力，一般都是采用優(yōu)質特種鋼制造，以保證工作可靠。如圖4-18所示為常見汽車的轉向直拉桿，由于在轉向輪偏轉或因懸架彈性變形而相對于車架跳動時，它與轉向搖臂及轉向節(jié)臂的相對運動都是空間運動，為了避免運動干涉現(xiàn)象，三者之間都采用球頭銷連接。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-18 CA1092型汽車的轉向直拉桿型汽車的轉向直拉桿1-螺母螺母 2-轉向節(jié)球頭銷轉向節(jié)球頭銷 3-橡膠防塵墊橡膠防塵

37、墊 4-端部螺塞端部螺塞 5-球頭座球頭座6-壓壓縮彈簧縮彈簧 7-彈簧座彈簧座 8-油嘴油嘴 9-直拉桿體直拉桿體 10-轉向節(jié)臂球頭銷轉向節(jié)臂球頭銷 第二節(jié) 機械式轉向系 直拉桿體9由兩端擴大的鋼管制成，其前端帶有球頭銷2，球頭銷的尾端用螺母固定于轉向節(jié)臂的端部，兩個球頭座5在壓縮彈簧6的作用下將球頭銷的球頭夾持住。為保證球頭與座的潤滑，可從油嘴8注入潤滑脂，使其充滿直拉桿體端部管腔。裝配時，供球頭出入口的孔口用耐油的橡膠防塵墊3封蓋，橡膠防塵墊用護套捆扎在鋼管上，防止?jié)櫥鞒龊蛪m土、泥、水的侵入。壓縮彈簧6能自動補償因球頭與座磨損而產(chǎn)生的間隙，并可緩解經(jīng)車輪和轉向節(jié)臂球頭銷10傳來的向

38、前（圖中為向左）的沖擊。球頭座5與彈簧座7之間留有一定間隙，以緩解球頭銷、球頭座上對壓縮彈簧的沖擊，限制緩沖時彈簧的最大壓縮量，防止彈簧過載。此外，當彈簧折斷時，此間隙可防止球頭銷從管孔中脫出。通過螺塞4可調節(jié)彈簧預緊力，也同時調整了球頭座5與彈簧座7之間的間隙，調好后用開口銷將螺塞固定。轉向直拉桿的兩端擴大鋼管內具有相同的結構，且兩端擴大鋼管內的緩沖彈簧各自裝在球頭銷的同一側，這樣，當轉向直拉桿在受到向前或向后的沖擊力時，均有彈簧起緩沖作用。 第二節(jié) 機械式轉向系 3轉向橫拉桿它是聯(lián)系左、右梯形臂并使其協(xié)調工作的連接桿。在汽車行駛過程中反復承受拉力和壓力，因此多采用高強度冷拉鋼管制造。如圖4

39、-19a所示的解放CA1092型汽車的轉向橫拉桿，由桿體12和旋裝在兩端頭的接頭13組成。兩端接頭如圖4-19b所示，結構相同，但螺紋的旋向相反，其中球頭銷14的尾部與梯形臂（或轉向節(jié)）相連，上，下球頭座5用聚甲醛制成，有很好的耐磨性。球頭座的形狀如圖4-19c所示，裝配時，兩球頭座的凹凸部互相嵌合。彈簧2保證兩球頭座與球頭緊密接觸，并起緩沖作用，預緊力由螺塞3調整。兩接頭與橫拉桿體連接的螺紋部分有切口，故具有彈性，接頭旋裝到橫拉桿體后，用夾緊螺栓11夾緊。由于橫拉桿體兩端及其接頭的螺紋，一為右旋、一為左旋，因此在旋松夾緊螺栓后，轉動桿體，即可改變轉向橫拉桿的總長度，從而調整轉向輪前束。 第二

40、節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-19 CA1092型汽車的轉向橫拉桿型汽車的轉向橫拉桿a）轉向橫拉桿）轉向橫拉桿 b)接頭接頭 C）球頭座）球頭座1-彈簧座彈簧座 2-彈簧彈簧 3-螺塞螺塞 4-限位銷限位銷 5-球頭座球頭座 6-防塵罩防塵罩 7-防塵墊防塵墊 8-防塵墊座防塵墊座 9-槽形螺槽形螺母母 10-開口銷開口銷 11-夾緊螺栓夾緊螺栓 12-橫拉桿體橫拉桿體 13-橫拉桿接頭橫拉桿接頭 14-球頭銷球頭銷 第二節(jié) 機械式轉向系 如圖4-20所示，為EQ1092E型汽車的轉向橫拉桿接頭，其構造與CA1092型汽車的轉向橫拉桿相似，但球頭座是鋼制的；螺孔切口兩邊無耳孔，而是用螺栓通過沖壓制

41、成的卡箍12夾緊在橫拉桿體上，簡化了接頭結構與制造工藝。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖4-20 EQ1092型汽車的轉向橫拉桿1-球頭銷 2-密封圈 3-下防塵罩 4-上防塵罩 5-下球頭座 6-上球頭座 7-限位套8-開口銷 9-圓錐彈簧 10-螺塞 11-左接頭 12-卡箍 13-橫拉桿體 第二節(jié) 機械式轉向系 4轉向減振器隨著汽車車速的提高，現(xiàn)代汽車的轉向輪有時會產(chǎn)生擺振（即轉向輪繞主銷軸線往復擺動），引起整車車身的振動，這不僅影響汽車行駛的穩(wěn)定性，而且還影響汽車的舒適性，加劇前輪輪胎的磨損，因此，在轉向傳動機構中設置轉向減振器以克服敝端。 轉向減振器的一端與車身或前橋鉸接，另一端則與轉向直

42、拉桿或轉向器鉸接（見圖4-1b中的7），其結構和工作原理與懸架減振器相似。 第二節(jié) 機械式轉向系 5轉向節(jié)臂和梯形臂。解放CA1092型汽車的轉向節(jié)臂和梯形臂如圖4-21中所示。轉向直拉桿通過轉向節(jié)臂與轉向節(jié)相連。轉向橫拉桿兩端經(jīng)左、右梯形臂與轉向節(jié)相連。轉向節(jié)臂和梯形臂帶錐形柱的一端與轉向節(jié)錐形孔相配合，用鍵防止螺母松動。臂的另一端帶有錐形孔，與相應的拉桿球頭銷錐形柱相配合，同樣用螺母緊固后插入開口銷將螺母鎖住。第二節(jié) 機械式轉向系 圖4-21 CA1092型汽車轉向節(jié)臂和梯形臂1-左轉向梯形臂 2-轉向節(jié) 3-鎖緊螺母 4-開口銷 5-轉向節(jié)臂 6-鍵 第二節(jié) 機械式轉向系 （二）與獨立懸

43、架配用的轉向傳動機構 1結構型式 當轉向輪采用獨立懸架時，由于每個轉向輪都需要相對于車架（或車身）做獨立運動，所以轉向橋是斷開式的，相應地轉向傳動結構中的轉向梯型也必須是斷開式的。如圖4-22所示，為幾種獨立懸架配用的轉向傳動機構示意圖，其中圖4-22a、b所示機構與循環(huán)球式轉向器配用，圖4-22c、d所示機構與齒輪條式轉向器配用。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖4-22 與獨立懸架配用的轉向傳動機構示意圖1-轉向搖臂 2-轉向直拉桿 3-左轉向橫拉桿 4-右轉向橫拉桿 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-齒輪齒條式轉向器 第二節(jié) 機械式轉向系 2紅旗CA75

44、60型轎車的轉向傳動結構采用圖4-22a所示的結構方案。如圖4-23所示，搖桿7前端固定于車架橫梁中部，后端用球頭銷與轉向直拉桿2和左、右橫拉桿3、4連接。轉向直拉桿外端與轉向搖臂球頭銷1相連，左、右橫拉桿外端也用球頭銷分別與梯形臂5、6鉸接，故能隨同側車輪相對于車架和搖桿在橫向平面內上下擺動。由于轉向直拉桿僅在外端有球頭座，故在兩球頭座背面各設置一個壓縮彈簧，分別吸收橫拉桿3和4傳來的兩個方向上的路面沖擊，并自動消除球頭座之間的間隙。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-23 紅旗紅旗CA7560型轎車轉向傳動機構型轎車轉向傳動機構1-轉向搖臂球頭銷轉向搖臂球頭銷 2-轉向直拉桿轉向直拉桿 3-左

45、轉向橫拉桿左轉向橫拉桿 4-右轉向橫拉桿右轉向橫拉桿 5-左梯形臂左梯形臂6-右梯形臂右梯形臂7-搖桿搖桿 第二節(jié) 機械式轉向系 3捷達和富康轎車的轉向傳動結構它采用如圖4-22c所示的結構方案。圖4-24所示，為兩端輸出的齒輪齒條式轉向器，轉向器齒條本身就是轉向傳動機構的一部分，轉向橫拉桿的內端通過球頭銷與齒條鉸接，外端通過螺紋與連接轉向節(jié)的球頭銷總成連接。 齒條配用的轉向直拉桿。當需要調前束時。松開鎖緊螺母5，轉動橫拉桿體4，達到合理的前束值時，再將鎖緊螺母鎖緊。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-24 與兩端輸出的齒輪齒條式轉向器配用的轉向橫拉桿與兩端輸出的齒輪齒條式轉向器配用的轉向橫拉桿1

46、-堵蓋堵蓋 2-球頭銷球頭銷 3-球頭銷座球頭銷座 4-橫拉桿體橫拉桿體 5-鎖緊螺母鎖緊螺母 6-橫拉桿接頭總成橫拉桿接頭總成 7-防塵套防塵套 第二節(jié) 機械式轉向系 4桑塔納、奧迪100型和紅旗CA7220型轎車的轉向傳動結構它采用如圖4-22d所示的結構方案，為齒輪齒條式轉向器中間輸出型式，如圖4-25所示。橫拉桿9的內端通過托架2、8和螺栓7與轉向器齒條的一端相連，外端通過球頭座4與轉向節(jié)鉸接。由于橫拉桿體6不能繞自身軸線轉動，為調整前束，在橫拉桿體與球頭銷4之間裝有雙頭螺栓3，螺栓兩端的螺紋旋向相反，并各旋裝一個鎖緊螺母5。當需要調整前束時，先擰松兩端的鎖緊螺母，然后轉動調節(jié)螺栓，達

47、到合理的前束值時，再將鎖緊螺母鎖緊。 第二節(jié) 機械式轉向系 圖圖4-25 與中間輸出的齒輪齒條式轉向器配用的轉向橫拉桿與中間輸出的齒輪齒條式轉向器配用的轉向橫拉桿1-轉向器殼體轉向器殼體 2-內托架內托架 3-調整螺栓調整螺栓 4-球頭銷總成球頭銷總成 5-鎖緊螺母鎖緊螺母 6-橫拉桿體橫拉桿體 7-螺螺栓栓 8-外托架外托架 9-橫拉桿總成橫拉桿總成 第三節(jié) 動力轉向系 一、轉向加力裝置概述 普通機械轉向系很難同時兼顧轉向操縱的輕便性和轉向靈敏性，因此中型以上客、貨汽車，特別在轎車上，都在普通機械轉向系中加裝了轉向加力裝置，成為動力轉向系。 （一）轉向加力裝置的類型與組成 1類型 （1）按傳

48、能介質不同，分為液力式和氣壓式兩種。液力系統(tǒng)工作壓力高（10MPa），部件尺寸小，工作無噪聲，工作滯后時間短、靈敏度高（因油液不可壓縮），且能吸收來自不平路面的沖擊（油液有阻尼作用）。因此，目前各類各級汽車上使用的動力轉向系大多是液力式動力轉向系。本節(jié)所討論的動力轉向系也僅限于液力式。 第三節(jié) 動力轉向系 （2）液力轉向加力裝置按液流形式，又可分為常壓式和常流式兩種。 常流式（如圖4-28所示）的優(yōu)點則是結構簡單，油泵壽命較長，泄漏較少，消耗功率也較小。是目前應用最為廣泛的一種。 常壓式（如圖4-29所示）的優(yōu)點在于有儲能器積蓄液力能，可以使用流量較小的轉向油泵，而且還可以在油泵不運轉的情況下

49、保持一定轉向加力能力，使汽車有可能繼續(xù)行駛一段距離，所以常壓式轉向加力裝置主要用于少數(shù)重型汽車。 第三節(jié) 動力轉向系 （3）轉向加力裝置按轉向器、控制閥和動力缸的布置方式又可分為整體式、分置式和半整體式，如圖4-26所示。轉向器、控制閥、動力缸合為一體的稱為整體式，如圖4-26a；否則稱為分置式，如圖4-26c；其中將控制閥與轉向器組合為一體，動力缸作為一個獨立部件的稱為半整體式, 如圖4-26b；也可以將控制閥與動力缸組合成一體，而轉向器作為一個獨立部件。整體式動力轉向裝置結構緊湊，管路少，重量輕。分置式布置較靈活。無論整體式或分置式，其具體結構和布置方案因車而異。 （4）轉向加力裝置按控制

50、閥閥芯的運動方式又有滑閥式和轉閥式之分。 第三節(jié) 動力轉向系 圖圖4-26 轉向加力裝置布置轉向加力裝置布置方式示意圖方式示意圖（a）整體式轉向加力裝置）整體式轉向加力裝置 （b）半整體式轉向加力裝）半整體式轉向加力裝置置 （c）分置式轉向加力裝）分置式轉向加力裝置置1-轉向油罐轉向油罐 2-轉向油泵轉向油泵 3-流量控制閥流量控制閥 4-安全閥安全閥 5-單單向閥向閥 6-轉向盤轉向盤 7-轉向軸轉向軸 8-轉向控制閥轉向控制閥 9-機械轉向器機械轉向器 10-轉向動力缸轉向動力缸 11-轉向搖臂轉向搖臂 12-轉向直拉桿轉向直拉桿第三節(jié) 動力轉向系 2組成：如圖組成：如圖4-27所示，與齒

51、輪齒條式轉向器配用的帶有轉向加力所示，與齒輪齒條式轉向器配用的帶有轉向加力裝置的動力轉向系，它主要由轉向油泵裝置的動力轉向系，它主要由轉向油泵1、儲油罐、儲油罐2、電控裝置、電控裝置3、齒、齒輪齒條式轉向器輪齒條式轉向器7及傳感器及傳感器6等組成，是目前各型轎車上應用較多的一等組成，是目前各型轎車上應用較多的一種動力轉向系。種動力轉向系。 圖圖4-27 典型轎車的典型轎車的動力轉向系動力轉向系1-油泵油泵 2-儲液罐儲液罐 3-電控裝置電控裝置 4-車速表車速表 5-萬向節(jié)萬向節(jié) 6-傳感器傳感器 7-齒輪齒條式轉向齒輪齒條式轉向器器第三節(jié) 動力轉向系 （二）轉向動力裝置的工作原理 1常流式液

52、力轉向加力裝置的工作原理：如圖4-28所示，汽車直線行駛、轉向盤保持中間位置時，轉向控制閥1處于開啟狀態(tài)，轉向油泵15輸出的油液流經(jīng)轉向控制閥后又流回轉向儲油罐14，油泵實際在空轉，液力系統(tǒng)工作管路中的油液處于經(jīng)常流動狀態(tài)。轉動轉向盤時，轉向控制閥關閉部分油路，油泵輸出的油液進入轉向動缸8的一腔，推動活塞起加力作用。 第三節(jié) 動力轉向系 圖圖4-28 常流式轉向加力裝置結常流式轉向加力裝置結構示意圖構示意圖1-滑閥滑閥 2-反作用柱塞反作用柱塞 3-滑閥回滑閥回位彈簧位彈簧 4-閥體閥體 5-轉向螺桿轉向螺桿 6-轉轉向直拉桿向直拉桿 7-轉向搖臂轉向搖臂 8-轉向動轉向動力缸力缸 9-轉向螺

53、母轉向螺母 10-單向閥單向閥 11-安全閥安全閥 12-量孔量孔 13-溢流閥溢流閥 14-轉向儲油罐轉向儲油罐 15-轉向油泵轉向油泵 第三節(jié) 動力轉向系 2常壓式液力轉向加力裝置的工作原理：如圖4-29所示，在汽車直線行駛，轉向控制閥5處關閉狀態(tài)，轉向油泵2輸出的壓力油充入儲能器3，并保持一定的高壓。轉向時，轉向控制閥5轉入開啟（工作）位置，儲能器中的高壓油進入轉向動力缸4一腔，推動活塞起加力作用。為了提高儲能器中的油壓，油泵經(jīng)常處于工作狀態(tài)，只有當油壓超過規(guī)定值時，油泵才停止工作。無論轉向盤處于中立位置還是轉向位置，液力系統(tǒng)工作管路中總是保持高壓。 第三節(jié) 動力轉向系 圖圖4-29 常

54、壓式轉向加力裝置結構示意圖常壓式轉向加力裝置結構示意圖1-轉向油罐轉向油罐 2-轉向油泵轉向油泵 3-儲能器儲能器 4-轉向動力缸轉向動力缸 5-轉向控制閥轉向控制閥 6-機械轉向器機械轉向器 第三節(jié) 動力轉向系 （三）轉向加力裝置的特點 與普通轉向系相比，轉向加力裝置具有下列特點： 1配用的轉向器角傳動比小，在汽車轉彎時，減小了駕駛員對轉向盤的操作力，操縱輕便、轉向靈活。 2車輛高速或在薄冰上行駛時，轉向加力裝置停止工作（電控動力轉向系），轉向行駛穩(wěn)定性好。 3當轉向加力裝置失效時，仍能保證機械轉向系可靠工作。 第三節(jié) 動力轉向系 二、轉向加力裝置的構造和工作過程 現(xiàn)以上海桑塔納2000Gs

55、i型轎車的常流式液力轉向加力裝置為例，敘述其結構和工作過程如下。 （一）液力常流轉閥式轉向加力裝置的結構 如圖4-30所示，它主要由齒輪-齒條式機械轉向器、轉向油泵、轉閥式轉向控制閥和轉向動力缸幾大部分組成，通常除油泵外將三者設計成一個整體。 第三節(jié) 動力轉向系 圖圖4-30液力常流轉閥液力常流轉閥式轉向加力裝置的結式轉向加力裝置的結構與工作原理構與工作原理（a）右轉向時）右轉向時 （b）直線行駛時直線行駛時 （c）左轉）左轉向時向時1-轉向油罐轉向油罐 2-轉向油轉向油泵泵 3-調節(jié)閥調節(jié)閥 4-進油管進油管 5-回油管回油管 6-扭力桿扭力桿 7-閥芯閥芯 8-閥套閥套 9-閥殼閥殼 10

56、-動力缸動力缸 11-轉向器轉向器殼殼 12-齒條齒條 13-齒輪齒輪 14-橫拉桿橫拉桿 15-油管油管第三節(jié) 動力轉向系 1轉向油泵與調節(jié)閥：轉向油泵2為葉片式，具有結構緊湊，輸油壓力脈動小，輸油量均勻、運轉平穩(wěn)、性能穩(wěn)定，使用壽命長等特點。它由發(fā)動機驅動，將發(fā)動機輸入的機械能轉變?yōu)橐毫δ堋?調節(jié)閥3與葉片泵做成一體，用以調節(jié)液力油的壓力和流量，故又稱為壓力與流量調節(jié)閥。其壓力、流量的限止范圍：壓力10MPa；流量6L/min。 2轉向控制閥：它裝在轉向柱下端，主要由閥芯7、閥套8、閥殼9及扭力桿6組成。扭力桿通過柔性萬向節(jié)與轉向軸聯(lián)接，其上端部用銷釘與閥芯聯(lián)接，最下端與轉向齒輪13剛性聯(lián)

57、接。當以較小作用力轉動轉向盤時，齒輪因受轉向阻力的影響不能轉動，只有扭力桿的扭轉彈性變形帶動閥芯轉動，不能帶動齒條11驅動轉向傳動機構使轉向輪偏轉。 第三節(jié) 動力轉向系 閥套8下部用銷釘與轉向齒輪13聯(lián)接，在閥套內壁開有三組縱向油槽和徑向油孔；閥芯的外圓表面也有凹槽和三條通往閥芯與扭力桿空腔的徑向油道。當汽車處于不同的行駛狀態(tài)（直線行駛、左或右轉向）時，轉向盤以不同的轉向狀態(tài)通過轉向軸、扭力桿帶動閥芯相對于閥套轉過不同角度，使其上的凹槽與閥套上不同的油槽、徑向油孔連通，轉向控制閥則可實施對轉向操縱機構的加力控制。 3動力缸：由齒條右端的活塞，將動力缸10分成左、右（L、R）兩個工作腔。轉向控制

58、閥根據(jù)汽車在直線行駛、向左或向右轉向時駕駛員對轉向盤的操縱情況與施力大小，調節(jié)動力缸左、右工作腔的油液壓力，實施轉向加力控制。 第三節(jié) 動力轉向系 （二）液力常流轉閥式轉向加力裝置的工作過程 1汽車向右轉向時：駕駛員向右轉動轉向盤，帶動轉向軸使扭力桿順時針轉動，從而帶動閥芯順時針轉過一個角度，將閥套與閥芯同一凹槽所對的兩進油孔一個被打開另一個被關閉，如圖4-30a所示。轉向油泵輸送來的液力油只能從右側進入轉向動力缸，液力油的作用將活塞即齒條推向動力缸左側，對轉向橫拉桿起轉向加力，使轉向輪向右偏轉，實現(xiàn)汽車向右轉彎。第三節(jié) 動力轉向系 停止轉動轉向盤并維持在某一位置不動時，扭力桿與閥芯也不再轉動

59、。但由于齒條因油壓差作用繼續(xù)左移，使轉向齒輪連同閥套相對于閥芯反向轉動，扭桿變形減小，閥芯與閥套的相對角位移減小，轉向動力缸左、右兩腔油壓差減小。減小了的油壓差作用在活塞-齒條上，僅能克服轉向輪的回正力矩，便使轉向輪的偏轉角維持不動。 轉向過程中，轉動轉向盤的速度愈快，扭力桿的扭轉速度愈快，閥芯相對于閥套偏轉角速度也愈快，轉向動力缸左、右兩腔形成壓力差的速度加快，轉向輪的偏轉速度也相應加快，此作用即為液力系統(tǒng)的隨動原理。 轉向加力裝置技術狀況正常情況下，駕駛員作用于轉向盤的轉向力矩主要用來使彈性扭桿產(chǎn)生扭轉變形，以控制轉向過程。而克服路面轉向阻力及轉向傳動結構摩擦阻力使轉向輪偏轉所需要的動力則

60、主要由轉向動力缸提供。 第三節(jié) 動力轉向系 在維持的轉向位置松開轉向盤后，被扭轉變形的扭力桿在其彈性下帶動轉向盤、閥芯自動回轉一定角度恢復到直線行駛狀態(tài)，轉向動力缸停止工作；轉向輪在回正力矩作用下自動回正。如果需要液力助力，駕駛員可以回轉轉向盤，使動力轉向裝置幫助轉向輪回正。 轉向時，動力缸內的油壓隨轉向阻力變化，且又受控于扭力桿變形。轉向阻力增大，扭力桿的扭轉變形增大，閥芯相對于閥套的偏轉角也隨之增大，從而使動力缸內的油壓升高；反之缸內油壓降低。即扭力桿的扭轉變形取決于轉向阻力。在此過程中，使扭力桿產(chǎn)生扭轉變形的轉向力矩反應在轉向盤上，即是轉向時駕駛員操縱轉向盤的“路感”。 第三節(jié) 動力轉向