第21章 汽車轉(zhuǎn)向系

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1、第第2121章章 汽車轉(zhuǎn)向系汽車轉(zhuǎn)向系根據(jù)駕駛員的意愿，改變汽車根據(jù)駕駛員的意愿，改變汽車的行駛方向的行駛方向恢復(fù)汽車的行駛方向恢復(fù)汽車的行駛方向一、轉(zhuǎn)向系功用一、轉(zhuǎn)向系功用 使汽車轉(zhuǎn)向輪相對(duì)于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定使汽車轉(zhuǎn)向輪相對(duì)于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為轉(zhuǎn)向系角度的專設(shè)機(jī)構(gòu)稱為轉(zhuǎn)向系. .1二、汽車轉(zhuǎn)向系運(yùn)動(dòng)分析二、汽車轉(zhuǎn)向系運(yùn)動(dòng)分析2 只有當(dāng)四個(gè)車輪的軸線交于一點(diǎn)時(shí)只有當(dāng)四個(gè)車輪的軸線交于一點(diǎn)時(shí), ,才能保證各車輪作純滾動(dòng)才能保證各車輪作純滾動(dòng)而不滑動(dòng)。而不滑動(dòng)。 當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角達(dá)到最大時(shí)當(dāng)外轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角達(dá)到最大時(shí), ,轉(zhuǎn)彎半徑最小轉(zhuǎn)彎半徑最小,R=L/sin,R=L/sin。3影

2、響轉(zhuǎn)向性能的參數(shù)影響轉(zhuǎn)向性能的參數(shù)1 1、轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比：、轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比： 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向節(jié)（轉(zhuǎn)向車輪）相應(yīng)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角增量與轉(zhuǎn)向節(jié)（轉(zhuǎn)向車輪）相應(yīng)轉(zhuǎn)角增量比值。增量比值。 角傳動(dòng)比越大，駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤越省力，但角傳角傳動(dòng)比越大，駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤越省力，但角傳動(dòng)比過大，要得到一定的汽車轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角會(huì)動(dòng)比過大，要得到一定的汽車轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角會(huì)過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不靈。過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不靈。2 2、轉(zhuǎn)向盤自由行程：、轉(zhuǎn)向盤自由行程： 轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為自由行程。轉(zhuǎn)向盤在空轉(zhuǎn)階段的角行程稱為自由行程。 轉(zhuǎn)向盤自由行程有利于緩和路面沖擊和避免駕駛轉(zhuǎn)向盤自由行程有利于緩和路面沖擊

3、和避免駕駛員過度緊張，但自由行程過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不靈。員過度緊張，但自由行程過大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不靈。 一般為一般為10100 0-15-150 0。43 3、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率：、轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)效率： 轉(zhuǎn)向器輸出功率與輸入功率之比。轉(zhuǎn)向器輸出功率與輸入功率之比。 由轉(zhuǎn)向軸輸入，由轉(zhuǎn)向橫拉桿輸出時(shí)，為正效率；當(dāng)由相由轉(zhuǎn)向軸輸入，由轉(zhuǎn)向橫拉桿輸出時(shí)，為正效率；當(dāng)由相反方向傳動(dòng)時(shí)，為逆效率。反方向傳動(dòng)時(shí)，為逆效率。 正效率高，轉(zhuǎn)向操作輕便靈活；逆效率高，路面反力容易正效率高，轉(zhuǎn)向操作輕便靈活；逆效率高，路面反力容易傳到方向盤上，利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)束后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向盤自動(dòng)回正，傳到方向盤上，利于汽車轉(zhuǎn)向結(jié)束后轉(zhuǎn)向輪和轉(zhuǎn)向

4、盤自動(dòng)回正，但壞路對(duì)車輪的沖擊也會(huì)傳到轉(zhuǎn)向盤上，發(fā)生但壞路對(duì)車輪的沖擊也會(huì)傳到轉(zhuǎn)向盤上，發(fā)生“打手打手”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 根據(jù)逆效率大小不同，轉(zhuǎn)向器分為可逆式、極限可逆式和不根據(jù)逆效率大小不同，轉(zhuǎn)向器分為可逆式、極限可逆式和不可逆式?？赡媸?。 現(xiàn)代汽車多用極限可逆轉(zhuǎn)向器，其反向傳力性能介于可逆現(xiàn)代汽車多用極限可逆轉(zhuǎn)向器，其反向傳力性能介于可逆和不可逆之間，駕駛員有一定路感，轉(zhuǎn)向輪也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回正，和不可逆之間，駕駛員有一定路感，轉(zhuǎn)向輪也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回正，而且只有路面沖擊很大時(shí)，才能部分地傳到轉(zhuǎn)向盤上。而且只有路面沖擊很大時(shí)，才能部分地傳到轉(zhuǎn)向盤上。 另外另外, ,車輪定位和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的幾何尺寸對(duì)轉(zhuǎn)

5、向性能車輪定位和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的幾何尺寸對(duì)轉(zhuǎn)向性能也有一定影響。也有一定影響。5三、轉(zhuǎn)向系分類三、轉(zhuǎn)向系分類汽車轉(zhuǎn)向系根據(jù)其轉(zhuǎn)向能源的不同，可以分為：汽車轉(zhuǎn)向系根據(jù)其轉(zhuǎn)向能源的不同，可以分為：機(jī)械轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向系動(dòng)力轉(zhuǎn)向系動(dòng)力轉(zhuǎn)向系61、機(jī)械轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向操轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向器器7機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的工作過程機(jī)械式轉(zhuǎn)向系的工作過程8轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂直拉桿直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂左轉(zhuǎn)向節(jié)左轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形右轉(zhuǎn)向節(jié)右轉(zhuǎn)向節(jié)力的傳遞路線力的傳遞路線9（1 1）轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)）轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向盤盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向萬向節(jié)萬向節(jié)包

6、括轉(zhuǎn)向盤包括轉(zhuǎn)向盤(steering wheel)、轉(zhuǎn)向柱管、轉(zhuǎn)向柱管(steering column)、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向軸向軸(steering shaft)、上萬向節(jié)、下萬向節(jié)、上萬向節(jié)、下萬向節(jié)10I. 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤(steering wheel)n轉(zhuǎn)向盤由輪緣，輪轉(zhuǎn)向盤由輪緣，輪輻和輪轂組成輻和輪轂組成n安全性，具有柔軟安全性，具有柔軟的外表皮，且應(yīng)能的外表皮，且應(yīng)能變形，減輕駕駛員變形，減輕駕駛員受傷。受傷。n轉(zhuǎn)向盤上都裝有喇轉(zhuǎn)向盤上都裝有喇叭按鈕叭按鈕輪緣輪緣輪輻輪輻輪轂輪轂11II. 轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管n轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件；轉(zhuǎn)向軸是連接轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)件

7、；n轉(zhuǎn)向柱管安裝在車身上，支承著轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向柱管安裝在車身上，支承著轉(zhuǎn)向盤。轉(zhuǎn)向軸從轉(zhuǎn)向柱管中穿過。向柱管中穿過。12 轎車還轎車還要求轉(zhuǎn)向要求轉(zhuǎn)向柱管也必柱管也必須備有緩須備有緩和沖擊的和沖擊的安全裝置安全裝置III. .轉(zhuǎn)向軸的安全裝置轉(zhuǎn)向軸的安全裝置131415緩沖吸能式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)械緩沖吸能式轉(zhuǎn)向操縱機(jī)械鋼球滾壓變形裝置鋼球滾壓變形裝置波紋管變形吸能裝置波紋管變形吸能裝置網(wǎng)格狀吸能裝置網(wǎng)格狀吸能裝置16聯(lián)軸節(jié)聯(lián)軸節(jié)上轉(zhuǎn)向軸上轉(zhuǎn)向軸下轉(zhuǎn)向軸下轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤舉例：桑塔納轎車轉(zhuǎn)向軸安全裝置舉例：桑塔納轎車轉(zhuǎn)向軸安全裝置17正向傳動(dòng)：正向傳動(dòng)： 作用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的過程。作

8、用力從轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向搖臂的過程。逆向傳動(dòng)：逆向傳動(dòng)： 轉(zhuǎn)向搖臂將地面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤的過程。轉(zhuǎn)向搖臂將地面的沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤的過程。極限可逆式轉(zhuǎn)向系：極限可逆式轉(zhuǎn)向系： 當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時(shí)，沖擊力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上，即正效率當(dāng)?shù)孛鏇_擊力很大時(shí)，沖擊力才能傳到轉(zhuǎn)向盤上，即正效率遠(yuǎn)大于逆效率的轉(zhuǎn)向器。遠(yuǎn)大于逆效率的轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向盤自由行程：轉(zhuǎn)向盤自由行程： 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤消除傳動(dòng)副之間的間隙后，車輪才偏轉(zhuǎn)，此時(shí)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤消除傳動(dòng)副之間的間隙后，車輪才偏轉(zhuǎn)，此時(shí)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)向盤自由行程。向盤轉(zhuǎn)過的角度為轉(zhuǎn)向盤自由行程。功用：功用：增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)

9、的力，并改變力的傳遞方向。概念：概念：（2 2）機(jī)械轉(zhuǎn)向器）機(jī)械轉(zhuǎn)向器(steering gear)18I. 循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器19循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、工作過程、工作過程特點(diǎn)：特點(diǎn)：正傳動(dòng)效率很高，操正傳動(dòng)效率很高，操縱輕便，使用壽命長?？v輕便，使用壽命長。但逆效率也高，容易但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。向盤上。兩級(jí)傳動(dòng)副：兩級(jí)傳動(dòng)副：第一級(jí)是螺桿螺母傳動(dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。第一級(jí)是螺桿螺母傳動(dòng)副，第二級(jí)是齒條齒扇傳動(dòng)副。20II. 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向過程：轉(zhuǎn)向過程： 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸萬轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)

10、向輪向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向輪21齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的工作過程齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的工作過程22舉例：齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器舉例：齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器23III. 蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器搖搖臂臂軸軸指銷指銷螺桿螺桿結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 蝸桿曲柄指蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器的傳銷式轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)副以轉(zhuǎn)向蝸桿動(dòng)副以轉(zhuǎn)向蝸桿為主動(dòng)件，裝在為主動(dòng)件，裝在搖臂軸上的指銷搖臂軸上的指銷為從動(dòng)件。為從動(dòng)件。搖搖臂臂軸軸指銷指銷螺桿螺桿24 蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，指銷繞軸時(shí)，指銷繞軸軸線沿圓弧運(yùn)軸線沿圓弧運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂軸轉(zhuǎn)向搖臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)。螺桿螺桿指銷指銷搖臂軸搖臂軸工作過程：工作過程：曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器曲柄指銷式轉(zhuǎn)向

11、器裝配裝配25（3）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I. 功用：功用： 傳力給轉(zhuǎn)向傳力給轉(zhuǎn)向輪，且使轉(zhuǎn)向輪輪，且使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角按一定的偏轉(zhuǎn)角按一定的關(guān)系變化，以實(shí)關(guān)系變化，以實(shí)現(xiàn)汽車順利轉(zhuǎn)現(xiàn)汽車順利轉(zhuǎn)向。向。26II. 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過程轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過程前輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)過程前輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)過程27轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)向梯形臂左轉(zhuǎn)向節(jié)左轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)向梯形臂右轉(zhuǎn)向節(jié)右轉(zhuǎn)向節(jié)前輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過程前輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過程28四輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過程四輪驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過程29齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過

12、程齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過程30III. 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成與布置轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成與布置組成與布置形式取決于轉(zhuǎn)向器的位置和轉(zhuǎn)向輪懸架的類型組成與布置形式取決于轉(zhuǎn)向器的位置和轉(zhuǎn)向輪懸架的類型 與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成：轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂(pitman arm)、轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿( (drag link)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂(knuckle arm)和和由轉(zhuǎn)向橫拉桿由轉(zhuǎn)向橫拉桿(tie rod)與與兩個(gè)梯形臂組成的轉(zhuǎn)向梯兩個(gè)梯形臂組成的轉(zhuǎn)向梯形。形。31a.后置式后置式:是在前是在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋，橋僅為轉(zhuǎn)向橋，將轉(zhuǎn)向梯形布將轉(zhuǎn)向梯

13、形布置在前橋之后，置在前橋之后，這種布置稱為這種布置稱為后置式如：后置式如：CAl091轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形搖臂搖臂轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器直拉桿直拉桿32 在發(fā)動(dòng)機(jī)位在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向置較低或轉(zhuǎn)向橋兼為驅(qū)動(dòng)橋橋兼為驅(qū)動(dòng)橋的情況下，為的情況下，為避免運(yùn)動(dòng)干涉，避免運(yùn)動(dòng)干涉，通常將轉(zhuǎn)向梯通常將轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)布置在形機(jī)構(gòu)布置在前橋之前前橋之前轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器搖臂搖臂直拉桿直拉桿轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形b.b.前置式：前置式：33 借助球頭銷借助球頭銷直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)向橫拉桿，從而推使拉桿，從而推使兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)兩側(cè)梯形臂轉(zhuǎn)動(dòng)如：北京如：北京BJ2020NBJ2020N型越野型越野汽車汽車轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器搖搖臂臂直拉桿直

14、拉桿轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向梯形梯形c. .轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿(drag link)橫置橫置: :34與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)n采用獨(dú)立式懸架的轉(zhuǎn)向輪可以相對(duì)于車架單獨(dú)運(yùn)動(dòng)；采用獨(dú)立式懸架的轉(zhuǎn)向輪可以相對(duì)于車架單獨(dú)運(yùn)動(dòng)；采用斷開式的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用斷開式的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向梯形分成兩段轉(zhuǎn)向梯形分成兩段轉(zhuǎn)向梯形分成三段轉(zhuǎn)向梯形分成三段35轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向萬向節(jié)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向直拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂梯形臂橫拉桿橫拉桿轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向梯形機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成機(jī)械轉(zhuǎn)向系組成362、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系應(yīng)用應(yīng)用轉(zhuǎn)向阻力很大的汽

15、車轉(zhuǎn)向阻力很大的汽車 轉(zhuǎn)向能源轉(zhuǎn)向能源一小部分是駕駛員體力一小部分是駕駛員體力大部分是發(fā)動(dòng)機(jī)大部分是發(fā)動(dòng)機(jī)( (或電機(jī)或電機(jī)) )的動(dòng)力的動(dòng)力特點(diǎn)特點(diǎn)駕駛員控制，對(duì)傳動(dòng)裝置施加隨駕駛員控制，對(duì)傳動(dòng)裝置施加隨動(dòng)漸進(jìn)壓力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動(dòng)漸進(jìn)壓力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向37動(dòng)力轉(zhuǎn)向分類：動(dòng)力轉(zhuǎn)向分類：按部件位置按部件位置整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向加力器轉(zhuǎn)向加力器按轉(zhuǎn)向能源按轉(zhuǎn)向能源液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系38（1 1）氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系）氣壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系采用氣壓制動(dòng)的汽車采用氣壓制動(dòng)的汽車前軸載質(zhì)量為前軸載質(zhì)量為37噸噸重型汽車不采用（氣壓低于重

16、型汽車不采用（氣壓低于0.7MPa ，部件大），部件大）應(yīng)用應(yīng)用39（2）液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系）液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系機(jī)械轉(zhuǎn)向器機(jī)械轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)梯形臂梯形臂轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸I. I. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：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(Hydraulic Power Steering 簡稱簡稱 HPS)40II. 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系基本工作過程液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系基本工作過程駕駛員駕駛員機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)械轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵動(dòng)力轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向油罐油

17、罐轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向油泵油泵轉(zhuǎn)向動(dòng)轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸力缸轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向控制控制閥閥41液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油罐轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向油泵轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向器動(dòng)力動(dòng)力缸缸控制閥控制閥油罐油罐油泵油泵轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置42液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系工作原理液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系工作原理 駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，首先實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)盤，首先實(shí)現(xiàn)機(jī)械轉(zhuǎn)向向 同時(shí)，轉(zhuǎn)向器內(nèi)同時(shí)，轉(zhuǎn)向器內(nèi)控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向控制閥轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用動(dòng)力缸產(chǎn)生液壓作用力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向力，幫助駕駛員轉(zhuǎn)向43III. 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的類型液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系的類型液

18、壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系常流式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系常壓式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系a.a.常壓式液壓轉(zhuǎn)向系常壓式液壓轉(zhuǎn)向系機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向器油罐油罐儲(chǔ)能器儲(chǔ)能器轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸控制閥控制閥結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：44常壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的工作原理常壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的工作原理儲(chǔ)能器壓力定值時(shí)，儲(chǔ)能器壓力定值時(shí)，油泵空轉(zhuǎn)油泵空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時(shí)，控制閥開轉(zhuǎn)向時(shí)，控制閥開啟，動(dòng)力缸工作啟，動(dòng)力缸工作動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向停止，控制閥轉(zhuǎn)向停止，控制閥關(guān)閉關(guān)閉液壓管路中總高壓液壓管路中總高壓儲(chǔ)能器儲(chǔ)能器控制閥控制閥45b.b.常流式液壓轉(zhuǎn)向系常流式液壓轉(zhuǎn)向系機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向器器動(dòng)力動(dòng)力缸缸控制閥控制閥油

19、罐油罐油油泵泵流量控制閥流量控制閥安全閥安全閥單向單向閥閥46常流式液壓轉(zhuǎn)向系工作過程常流式液壓轉(zhuǎn)向系工作過程不轉(zhuǎn)向，控制閥常開啟；不轉(zhuǎn)向，控制閥常開啟；動(dòng)力缸兩腔均與低壓油路動(dòng)力缸兩腔均與低壓油路相通，油泵空轉(zhuǎn)相通，油泵空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時(shí)，控制閥工作；轉(zhuǎn)向時(shí)，控制閥工作；動(dòng)力缸的相應(yīng)油腔通輸出動(dòng)力缸的相應(yīng)油腔通輸出油管，另一腔仍通回油管油管，另一腔仍通回油管轉(zhuǎn)向停止，控制閥隨即轉(zhuǎn)向停止，控制閥隨即回到中立位置回到中立位置47C C、兩種液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系比較、兩種液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系比較常壓式優(yōu)點(diǎn)：常壓式優(yōu)點(diǎn)：儲(chǔ)能器蓄能，可用小流量的油泵，且儲(chǔ)能器蓄能，可用小流量的油泵，且在油泵不轉(zhuǎn)時(shí)保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力在

20、油泵不轉(zhuǎn)時(shí)保持一定的轉(zhuǎn)向加力能力常流式優(yōu)點(diǎn)：常流式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、油泵壽命長，泄漏少，消結(jié)構(gòu)簡單、油泵壽命長，泄漏少，消耗功率也較小耗功率也較小目前常壓式應(yīng)用很少，常流式廣泛應(yīng)用于各型汽車目前常壓式應(yīng)用很少，常流式廣泛應(yīng)用于各型汽車48d d、常流式轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)布置方案、常流式轉(zhuǎn)向系的結(jié)構(gòu)布置方案按機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸三者按機(jī)械轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸三者的組合及相對(duì)位置有如下三種布置方案。的組合及相對(duì)位置有如下三種布置方案。整體式整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向半整體式半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向加力器動(dòng)力轉(zhuǎn)向加力器49 整體式：整體式：機(jī)械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸設(shè)計(jì)成一體，并與機(jī)

21、械轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸設(shè)計(jì)成一體，并與轉(zhuǎn)向控制閥組裝在一起。轉(zhuǎn)向控制閥組裝在一起。機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向器動(dòng)力缸動(dòng)力缸控制閥控制閥油罐油罐油泵油泵流量控制閥流量控制閥安全安全閥閥單向單向閥閥50 半整體式：半整體式：將轉(zhuǎn)向控制閥同機(jī)械轉(zhuǎn)向器組合成一個(gè)將轉(zhuǎn)向控制閥同機(jī)械轉(zhuǎn)向器組合成一個(gè)部件，而動(dòng)力缸則作為獨(dú)立件。部件，而動(dòng)力缸則作為獨(dú)立件。機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向器動(dòng)力缸動(dòng)力缸控制閥控制閥油油罐罐油泵油泵流量控制閥流量控制閥安全閥安全閥單向單向閥閥51 轉(zhuǎn)向加力器：轉(zhuǎn)向加力器：機(jī)械轉(zhuǎn)向器作為獨(dú)立件，而控制機(jī)械轉(zhuǎn)向器作為獨(dú)立件，而控制閥和動(dòng)力缸組合成一個(gè)部件。閥和動(dòng)力缸組合成一個(gè)部件。機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向

22、器動(dòng)力缸動(dòng)力缸控制控制閥閥52 整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)機(jī)械機(jī)械 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器向器動(dòng)力缸動(dòng)力缸控制閥控制閥53 控制閥控制閥閥體閥體扭桿扭桿閥心閥心閥體閥體閥心閥心 控制閥為轉(zhuǎn)閥，由閥體、閥心和扭桿組成?？刂崎y為轉(zhuǎn)閥，由閥體、閥心和扭桿組成。 閥體呈圓桶形，外表面分別制有三道油環(huán)槽和三閥體呈圓桶形，外表面分別制有三道油環(huán)槽和三道密封環(huán)槽：中間油環(huán)槽內(nèi)開油孔，通油泵，兩側(cè)開道密封環(huán)槽：中間油環(huán)槽內(nèi)開油孔，通油泵，兩側(cè)開油孔分別通動(dòng)力缸左右腔；油孔分別通動(dòng)力缸左右腔； 內(nèi)表面制的縱槽，形成槽肩；內(nèi)表面制的縱槽，形成槽肩； 下端分別開有缺口和固定鎖銷，用于傳遞動(dòng)力。下端分別開有缺口和固定

23、鎖銷，用于傳遞動(dòng)力。54直線行駛直線行駛工作過程工作過程 閥心處于中間位置，油泵來油經(jīng)閥體中間油環(huán)槽閥心處于中間位置，油泵來油經(jīng)閥體中間油環(huán)槽進(jìn)入閥體和閥心之間，因閥心縱槽與槽肩間隙相等，進(jìn)入閥體和閥心之間，因閥心縱槽與槽肩間隙相等，流向動(dòng)力缸上、下腔油量相等。同時(shí)，經(jīng)閥體組件的流向動(dòng)力缸上、下腔油量相等。同時(shí)，經(jīng)閥體組件的空隙流回油罐?？障读骰赜凸?。55轉(zhuǎn)彎時(shí)（左轉(zhuǎn)）轉(zhuǎn)彎時(shí)（左轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)短軸和閥心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)短軸和閥心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)矩通過扭桿帶動(dòng)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)；由于轉(zhuǎn)向阻力的存在，上轉(zhuǎn)矩通過扭桿帶動(dòng)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)；由于轉(zhuǎn)向阻力的存在，使閥體轉(zhuǎn)動(dòng)角小于閥心轉(zhuǎn)角，兩者產(chǎn)

24、生相對(duì)角位移，使閥體轉(zhuǎn)動(dòng)角小于閥心轉(zhuǎn)角，兩者產(chǎn)生相對(duì)角位移，使通動(dòng)力缸上、下腔的進(jìn)油縫隙變化，下腔進(jìn)油縫隙使通動(dòng)力缸上、下腔的進(jìn)油縫隙變化，下腔進(jìn)油縫隙小回油縫隙大，上腔進(jìn)油縫隙大回油縫隙小，在壓力小回油縫隙大，上腔進(jìn)油縫隙大回油縫隙小，在壓力差作用下，使齒條差作用下，使齒條- -活塞發(fā)生移動(dòng)而產(chǎn)生助力?；钊l(fā)生移動(dòng)而產(chǎn)生助力。56 右轉(zhuǎn)與左轉(zhuǎn)基本相似，但作用結(jié)果是下腔進(jìn)油縫右轉(zhuǎn)與左轉(zhuǎn)基本相似，但作用結(jié)果是下腔進(jìn)油縫隙大回油縫隙小，上腔進(jìn)油縫隙小回油縫隙大，在壓隙大回油縫隙小，上腔進(jìn)油縫隙小回油縫隙大，在壓力差作用下，使齒條力差作用下，使齒條- -活塞發(fā)生反向移動(dòng)而產(chǎn)生助力?；钊l(fā)生反向移動(dòng)而

25、產(chǎn)生助力。右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)57注：注： 在轉(zhuǎn)向過程中，車輪的偏轉(zhuǎn)位置和速度應(yīng)在轉(zhuǎn)向過程中，車輪的偏轉(zhuǎn)位置和速度應(yīng)與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，既隨動(dòng)；與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，既隨動(dòng)； 轉(zhuǎn)向后，應(yīng)有自動(dòng)回正作用。轉(zhuǎn)向后，應(yīng)有自動(dòng)回正作用。 在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中都能得到保證。在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中都能得到保證。58由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、電動(dòng)機(jī)、由機(jī)械轉(zhuǎn)向器、電動(dòng)機(jī)、離合器、控制裝置、轉(zhuǎn)離合器、控制裝置、轉(zhuǎn)矩傳感器和車速傳感器矩傳感器和車速傳感器組成組成轉(zhuǎn)矩傳感轉(zhuǎn)矩傳感器器電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)離合器離合器減速器減速器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器3、電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering 簡稱簡稱 EPS)

26、EPSEPS最早在最早在19881988年年由日本鈴木公司在由日本鈴木公司在CervoCervo車上裝備，它用車上裝備，它用電動(dòng)機(jī)直接提供助力，電動(dòng)機(jī)直接提供助力，助力大小由電控單元助力大小由電控單元（ECUECU）控制。）控制。（1 1）EPSEPS基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)59（2 2）EPSEPS工作原理工作原理扭矩扭矩傳感傳感器器車速車速傳感器傳感器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)向助力控制裝置控制裝置60（3 3）EPSEPS關(guān)鍵部件關(guān)鍵部件 扭矩傳感器和車速傳感器：扭矩傳感器和車速傳感器：測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小與方向，以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角大小和方向。上的力矩大小與方向，以及

27、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角大小和方向。 電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)：根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的助力扭矩。根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的助力扭矩。 減速機(jī)構(gòu)：減速機(jī)構(gòu)：與電動(dòng)機(jī)相連，起減速增扭作用，可用蝸輪與電動(dòng)機(jī)相連，起減速增扭作用，可用蝸輪 蝸桿機(jī)構(gòu)或行星齒輪機(jī)構(gòu)。蝸桿機(jī)構(gòu)或行星齒輪機(jī)構(gòu)。 電子控制單元：電子控制單元：根據(jù)傳感器的信號(hào)，進(jìn)行邏輯分析與根據(jù)傳感器的信號(hào)，進(jìn)行邏輯分析與 算，發(fā)出指令，控制電動(dòng)機(jī)和離合器動(dòng)作。另外，算，發(fā)出指令，控制電動(dòng)機(jī)和離合器動(dòng)作。另外，ECU ECU 通過采集電動(dòng)機(jī)電流、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)動(dòng)機(jī)工況等信通過采集電動(dòng)機(jī)電流、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)動(dòng)機(jī)工況等信 號(hào)判斷系統(tǒng)工作狀況，具有安全保護(hù)和

28、自診斷功能。號(hào)判斷系統(tǒng)工作狀況，具有安全保護(hù)和自診斷功能。614、四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)、四輪轉(zhuǎn)向技術(shù) 現(xiàn)代汽車，特別是高級(jí)轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不斷增加，現(xiàn)代汽車，特別是高級(jí)轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不斷增加，速度不斷提高，高速行駛中，相對(duì)于速度不斷提高，高速行駛中，相對(duì)于 一定的轉(zhuǎn)向角增量，一定的轉(zhuǎn)向角增量，車身橫擺角速度和橫向加速度增大，使汽車操縱性和穩(wěn)定車身橫擺角速度和橫向加速度增大，使汽車操縱性和穩(wěn)定性變差。為改善汽車轉(zhuǎn)向操縱性能，提高汽車高速行駛安性變差。為改善汽車轉(zhuǎn)向操縱性能，提高汽車高速行駛安全性和轉(zhuǎn)彎靈活性，現(xiàn)代汽車逐漸采用四輪轉(zhuǎn)向。全性和轉(zhuǎn)彎靈活性，現(xiàn)代汽車逐漸采用四輪轉(zhuǎn)向。 四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向系

29、統(tǒng)(4 wheel steering System): 是指汽車是指汽車依靠后輪和前輪共同完成轉(zhuǎn)向任務(wù)依靠后輪和前輪共同完成轉(zhuǎn)向任務(wù).四輪轉(zhuǎn)向的目的在于低四輪轉(zhuǎn)向的目的在于低速行駛時(shí)依靠逆向轉(zhuǎn)向（前輪與后輪轉(zhuǎn)角方向相反）改善汽速行駛時(shí)依靠逆向轉(zhuǎn)向（前輪與后輪轉(zhuǎn)角方向相反）改善汽車的操作性，獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑，在中高速行駛時(shí)依靠同車的操作性，獲得較小的轉(zhuǎn)向半徑，在中高速行駛時(shí)依靠同向轉(zhuǎn)向（前輪與后輪的轉(zhuǎn)角方向相同），減小汽車的橫擺運(yùn)向轉(zhuǎn)向（前輪與后輪的轉(zhuǎn)角方向相同），減小汽車的橫擺運(yùn)動(dòng)，提高車道變更和曲線行駛的操縱穩(wěn)定性。動(dòng)，提高車道變更和曲線行駛的操縱穩(wěn)定性。62 確保車輛良好的操縱性和穩(wěn)定性

30、確保車輛良好的操縱性和穩(wěn)定性, ,即有效控制車輛的即有效控制車輛的橫向運(yùn)動(dòng)特性橫向運(yùn)動(dòng)特性, ,以充分保證車輛的操縱穩(wěn)定性。以充分保證車輛的操縱穩(wěn)定性。 轉(zhuǎn)向響應(yīng)快；轉(zhuǎn)向響應(yīng)快； 轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)；轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)； 直線行駛穩(wěn)定性好；直線行駛穩(wěn)定性好； 低速性能好。低速性能好。(1)(1)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的功能四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的的功能: :(2)(2)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn): :63I.低速轉(zhuǎn)向低速轉(zhuǎn)向:使后輪與前輪反向偏轉(zhuǎn)，減小轉(zhuǎn)彎半徑；使后輪與前輪反向偏轉(zhuǎn)，減小轉(zhuǎn)彎半徑；（3）四輪轉(zhuǎn)向特性：）四輪轉(zhuǎn)向特性： 低速轉(zhuǎn)向時(shí)，若兩前輪轉(zhuǎn)向角相同，則低速轉(zhuǎn)向時(shí)，若兩前輪轉(zhuǎn)向角相同，則4WS4WS汽車

31、的轉(zhuǎn)向半徑更小，內(nèi)輪汽車的轉(zhuǎn)向半徑更小，內(nèi)輪差也小，轉(zhuǎn)向性能好。對(duì)小轎車而言，如果后輪逆向轉(zhuǎn)向差也小，轉(zhuǎn)向性能好。對(duì)小轎車而言，如果后輪逆向轉(zhuǎn)向5 5度，則可以減少度，則可以減少最小轉(zhuǎn)向半徑最小轉(zhuǎn)向半徑0.50.5米，內(nèi)輪差約米，內(nèi)輪差約0.10.1米。米。 2WS 2WS汽車的情況汽車的情況是后輪不轉(zhuǎn)向，所是后輪不轉(zhuǎn)向，所以轉(zhuǎn)向中心大致在以轉(zhuǎn)向中心大致在后軸的延長線上后軸的延長線上; ; 4WS 4WS汽車的情況汽車的情況是對(duì)后輪進(jìn)行逆向是對(duì)后輪進(jìn)行逆向操縱，轉(zhuǎn)向中心比操縱，轉(zhuǎn)向中心比2WS2WS汽車靠近車體汽車靠近車體處。處。64 II.中高速轉(zhuǎn)向中高速轉(zhuǎn)向:使后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)，減小轉(zhuǎn)向

32、過程中使后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)，減小轉(zhuǎn)向過程中的橫向擺動(dòng)，提高轉(zhuǎn)向靈活性和穩(wěn)定性。的橫向擺動(dòng)，提高轉(zhuǎn)向靈活性和穩(wěn)定性。2WS4WS 理想的高速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)理想的高速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是盡可能使車體的傾狀態(tài)是盡可能使車體的傾向和前進(jìn)方向一致，從而向和前進(jìn)方向一致，從而使后輪產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)向使后輪產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)向心力。在心力。在4WS4WS汽車通過對(duì)后汽車通過對(duì)后輪同向轉(zhuǎn)向操縱，使后輪輪同向轉(zhuǎn)向操縱，使后輪也產(chǎn)生側(cè)偏角，使它與前也產(chǎn)生側(cè)偏角，使它與前輪的旋轉(zhuǎn)向心力相平衡，輪的旋轉(zhuǎn)向心力相平衡，從而抑制自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，得到從而抑制自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，得到車體方向和車輛前進(jìn)方向車體方向和車輛前進(jìn)方向一致的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向狀態(tài)一致的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向

33、狀態(tài)65（4）四輪轉(zhuǎn)向的類型）四輪轉(zhuǎn)向的類型1）機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向；）機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向；2）液壓式四輪轉(zhuǎn)向；）液壓式四輪轉(zhuǎn)向；3）電控機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向；）電控機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向；4）電控液壓式四輪轉(zhuǎn)向；）電控液壓式四輪轉(zhuǎn)向；5）電控電動(dòng)式四輪轉(zhuǎn)向。）電控電動(dòng)式四輪轉(zhuǎn)向。661 1）機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由前輪轉(zhuǎn)向器、輔助齒輪、長軸和后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成。主要由前輪轉(zhuǎn)向器、輔助齒輪、長軸和后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成。 這種四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制后輪偏轉(zhuǎn)的參數(shù)只有一個(gè)這種四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制后輪偏轉(zhuǎn)的參數(shù)只有一個(gè), ,即即前前輪轉(zhuǎn)角輪轉(zhuǎn)角( (轉(zhuǎn)向盤偏角轉(zhuǎn)向盤偏角) )。67 后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu): :包括偏

34、心輪、曲柄銷、行星齒輪、內(nèi)齒包括偏心輪、曲柄銷、行星齒輪、內(nèi)齒圈、滑塊、導(dǎo)向器和輸出桿等組成。圈、滑塊、導(dǎo)向器和輸出桿等組成。 當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)由曲當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)由曲柄銷柄銷1 1帶動(dòng)行星齒輪繞行帶動(dòng)行星齒輪繞行星齒圈作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，星齒圈作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，并使曲柄銷并使曲柄銷2 2作弧形運(yùn)動(dòng)，作弧形運(yùn)動(dòng)，通過滑塊和導(dǎo)向器驅(qū)動(dòng)通過滑塊和導(dǎo)向器驅(qū)動(dòng)輸出桿使后輪偏轉(zhuǎn)。輸出桿使后輪偏轉(zhuǎn)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：高速行駛高速行駛( (方向方向盤轉(zhuǎn)角較小盤轉(zhuǎn)角較小) )時(shí)，前后輪時(shí)，前后輪同向偏轉(zhuǎn)；低速行駛同向偏轉(zhuǎn)；低速行駛( (方方向盤轉(zhuǎn)角較大向盤轉(zhuǎn)角較大) )時(shí)時(shí), ,前后輪前后輪反向偏轉(zhuǎn)。反向偏轉(zhuǎn)。682 2）電控

35、液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）電控液壓式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要由車速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、電控單元、前輪主要由車速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、電控單元、前輪轉(zhuǎn)向器、后輪轉(zhuǎn)向控制閥、后輪轉(zhuǎn)向油缸、及油泵等組成。轉(zhuǎn)向器、后輪轉(zhuǎn)向控制閥、后輪轉(zhuǎn)向油缸、及油泵等組成。 這種四輪這種四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可同時(shí)按同時(shí)按車速車速和前輪轉(zhuǎn)角和前輪轉(zhuǎn)角對(duì)后輪的轉(zhuǎn)對(duì)后輪的轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制。角進(jìn)行控制。69后輪轉(zhuǎn)向控制閥后輪轉(zhuǎn)向控制閥: :主要由滑閥、電磁閥、活塞和彈簧等組成。主要由滑閥、電磁閥、活塞和彈簧等組成。 當(dāng)汽車當(dāng)汽車直線行駛直線行駛時(shí)，受電時(shí)，受電控單元控制電磁閥控單元控制電磁閥5 5和和1111均不均不工作，滑閥工

36、作，滑閥8 8處于中間位置，處于中間位置，節(jié)流孔節(jié)流孔OF1OF1和和OF2OF2開度相同，后開度相同，后輪轉(zhuǎn)向缸左、右腔油壓相同；輪轉(zhuǎn)向缸左、右腔油壓相同； 當(dāng)汽車當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向過程中轉(zhuǎn)向過程中，需后，需后輪向一側(cè)偏轉(zhuǎn)輪向一側(cè)偏轉(zhuǎn)( (假設(shè)左轉(zhuǎn)假設(shè)左轉(zhuǎn)) )，電，電控單元指令右端電磁閥控單元指令右端電磁閥5 5工作，工作，推動(dòng)滑閥推動(dòng)滑閥8 8左移，節(jié)流孔左移，節(jié)流孔OF1OF1關(guān)關(guān)閉、閉、OF2OF2開度增大，使后輪轉(zhuǎn)開度增大，使后輪轉(zhuǎn)向缸左腔進(jìn)油油壓增大向缸左腔進(jìn)油油壓增大, ,而右而右腔回油油壓減小。腔回油油壓減小。70大轉(zhuǎn)向角控制（低速時(shí)）大轉(zhuǎn)向角控制（低速時(shí)）71 當(dāng)當(dāng)前輪向左轉(zhuǎn)向前輪

37、向左轉(zhuǎn)向時(shí)，閥套筒向左方向移動(dòng)，并與閥時(shí)，閥套筒向左方向移動(dòng)，并與閥心之間產(chǎn)生相對(duì)位移。如圖所示心之間產(chǎn)生相對(duì)位移。如圖所示a a和和b b部位被節(jié)流，高壓部位被節(jié)流，高壓作用于動(dòng)力油缸的右室，推動(dòng)活塞桿向左移動(dòng)，而后作用于動(dòng)力油缸的右室，推動(dòng)活塞桿向左移動(dòng)，而后輪輪就向右轉(zhuǎn)向就向右轉(zhuǎn)向。 當(dāng)活塞桿向左移動(dòng)時(shí)，因?yàn)槊}沖電機(jī)不工作，閥控當(dāng)活塞桿向左移動(dòng)時(shí)，因?yàn)槊}沖電機(jī)不工作，閥控制桿就以支點(diǎn)制桿就以支點(diǎn)A A為中心回轉(zhuǎn)并將閥心從為中心回轉(zhuǎn)并將閥心從B B點(diǎn)移到左方的點(diǎn)移到左方的B B點(diǎn)。因此，打開處于節(jié)流狀態(tài)的閥點(diǎn)。因此，打開處于節(jié)流狀態(tài)的閥a a部分以及部分以及b b部分，部分，降低動(dòng)力油缸右

38、室的壓力，結(jié)果是當(dāng)活塞桿移動(dòng)到規(guī)定降低動(dòng)力油缸右室的壓力，結(jié)果是當(dāng)活塞桿移動(dòng)到規(guī)定的位置時(shí)，的位置時(shí)，a a部分以及部分以及b b部分的節(jié)流壓力與來自車輪的外部分的節(jié)流壓力與來自車輪的外力相平衡，后輪就不能進(jìn)行更多的轉(zhuǎn)向。力相平衡，后輪就不能進(jìn)行更多的轉(zhuǎn)向。72小轉(zhuǎn)向角控制（高速時(shí)）小轉(zhuǎn)向角控制（高速時(shí)）73 當(dāng)當(dāng)前輪向左轉(zhuǎn)向前輪向左轉(zhuǎn)向時(shí)，帶時(shí)，帶從動(dòng)齒輪向左旋轉(zhuǎn)，閥控從動(dòng)齒輪向左旋轉(zhuǎn)，閥控制桿的上斷支點(diǎn)制桿的上斷支點(diǎn)A A就以從動(dòng)齒輪中心就以從動(dòng)齒輪中心O O為回轉(zhuǎn)中心移動(dòng)為回轉(zhuǎn)中心移動(dòng)到到A A。脈沖電機(jī)剛起動(dòng)瞬間，后轉(zhuǎn)向軸還沒有運(yùn)動(dòng)，。脈沖電機(jī)剛起動(dòng)瞬間，后轉(zhuǎn)向軸還沒有運(yùn)動(dòng)，所以閥控制

39、桿就以所以閥控制桿就以C C點(diǎn)為回轉(zhuǎn)中心向左運(yùn)動(dòng)，桿中央點(diǎn)為回轉(zhuǎn)中心向左運(yùn)動(dòng)，桿中央的的B B點(diǎn)成為點(diǎn)成為B B點(diǎn)，使閥心向左移動(dòng)。纜繩不動(dòng)時(shí)，閥套點(diǎn)，使閥心向左移動(dòng)。纜繩不動(dòng)時(shí)，閥套筒固定不動(dòng)，與閥套筒產(chǎn)生相對(duì)位移，閥的筒固定不動(dòng)，與閥套筒產(chǎn)生相對(duì)位移，閥的a a部分以部分以及及b b部分被節(jié)流，高壓油進(jìn)入油缸左室，部分被節(jié)流，高壓油進(jìn)入油缸左室，推動(dòng)活塞桿推動(dòng)活塞桿向右移動(dòng)，而后向右移動(dòng)，而后輪就向左轉(zhuǎn)向輪就向左轉(zhuǎn)向。743）電控電動(dòng)式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）電控電動(dòng)式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 主要由微機(jī)控制單元、前后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器、主要由微機(jī)控制單元、前后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器、主副前輪轉(zhuǎn)向傳感器、主副后輪轉(zhuǎn)向傳感器、主

40、副前輪轉(zhuǎn)向傳感器、主副后輪轉(zhuǎn)向傳感器、后輪轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等組成。其前后后輪轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等組成。其前后輪轉(zhuǎn)向器均由電動(dòng)助力。輪轉(zhuǎn)向器均由電動(dòng)助力。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由微機(jī)控制單元不斷地從各發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由微機(jī)控制單元不斷地從各傳感器獲取信息。若轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，控制單元對(duì)所傳感器獲取信息。若轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，控制單元對(duì)所得信息進(jìn)行分析，并計(jì)算出適當(dāng)?shù)暮筝嗈D(zhuǎn)向角，得信息進(jìn)行分析，并計(jì)算出適當(dāng)?shù)暮筝嗈D(zhuǎn)向角，然后將電壓或電流輸?shù)角?、后輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)使前、然后將電壓或電流輸?shù)角?、后輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)使前、后輪轉(zhuǎn)向。后輪轉(zhuǎn)向。75（4）四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作特性）四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作特性 當(dāng)車速低于當(dāng)車速低于29km/

41、h29km/h轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪會(huì)立即開始轉(zhuǎn)向時(shí)，后輪會(huì)立即開始向與前輪相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；向與前輪相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)； 當(dāng)車速為零時(shí)，后輪最大轉(zhuǎn)向角為當(dāng)車速為零時(shí)，后輪最大轉(zhuǎn)向角為6 60 0； 當(dāng)車速為當(dāng)車速為29km/h29km/h時(shí)，后輪轉(zhuǎn)角為時(shí)，后輪轉(zhuǎn)角為0 0； 當(dāng)車速大于當(dāng)車速大于29km/h29km/h時(shí)，轉(zhuǎn)向盤在最初的時(shí)，轉(zhuǎn)向盤在最初的2002000 0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角內(nèi)后輪轉(zhuǎn)向與前輪一致；角內(nèi)后輪轉(zhuǎn)向與前輪一致； 當(dāng)車速提高到當(dāng)車速提高到96km/h96km/h時(shí)并且轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角為時(shí)并且轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角為1001000 0時(shí)，后輪與前輪相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)約時(shí)，后輪與前輪相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)約1 10 0。765 5、多

42、軸轉(zhuǎn)向、多軸轉(zhuǎn)向 現(xiàn)代汽車載重越來越大，車身越來越長，對(duì)一些重型車多現(xiàn)代汽車載重越來越大，車身越來越長，對(duì)一些重型車多采用多軸支承，但這樣以來使汽車轉(zhuǎn)彎半徑增大，影響汽車轉(zhuǎn)采用多軸支承，但這樣以來使汽車轉(zhuǎn)彎半徑增大，影響汽車轉(zhuǎn)向和行駛通過性。向和行駛通過性。 為此對(duì)多軸汽車中的為此對(duì)多軸汽車中的某幾根軸或所有軸上的某幾根軸或所有軸上的車輪進(jìn)行同時(shí)轉(zhuǎn)向，稱車輪進(jìn)行同時(shí)轉(zhuǎn)向，稱多軸轉(zhuǎn)向。多軸轉(zhuǎn)向。 左圖為四軸汽車兩前左圖為四軸汽車兩前軸同時(shí)轉(zhuǎn)向的情況。由軸同時(shí)轉(zhuǎn)向的情況。由此可看出，前面第一橋此可看出，前面第一橋的車輪轉(zhuǎn)角要大于第二的車輪轉(zhuǎn)角要大于第二橋相應(yīng)車輪轉(zhuǎn)角。橋相應(yīng)車輪轉(zhuǎn)角。 77兩前橋轉(zhuǎn)

43、向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖兩前橋轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖1:1:第二搖桿第二搖桿;2:;2:第二連桿第二連桿; 3:; 3:第一搖桿第一搖桿;4:;4:第第一連桿一連桿;5:;5:轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器;6:;6:轉(zhuǎn)向搖臂轉(zhuǎn)向搖臂;7:;7:轉(zhuǎn)向控制轉(zhuǎn)向控制閥閥;8:;8:轉(zhuǎn)向助力缸轉(zhuǎn)向助力缸;9:;9:支座支座;10:;10:直拉桿直拉桿;11:;11:轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)臂向節(jié)臂;12:;12:車輪短軸車輪短軸;13:;13:梯形臂梯形臂;14:;14:球鉸球鉸 為使第一橋的車輪為使第一橋的車輪轉(zhuǎn)角要大于第二橋相應(yīng)轉(zhuǎn)角要大于第二橋相應(yīng)車輪轉(zhuǎn)角車輪轉(zhuǎn)角, ,常用方法是常用方法是使第二連桿與第一、第使第二連桿與第一、第二搖桿鉸接點(diǎn)

44、位置不同，二搖桿鉸接點(diǎn)位置不同，如左圖。搖桿如左圖。搖桿1 1和和3 3等長，等長，即即AC=AAC=A CC，但，但ABAB, ABAB, 所以工作中所以工作中, ,第二搖桿第二搖桿的擺角小于第一搖桿的的擺角小于第一搖桿的擺角。擺角。78作作 業(yè)業(yè)1.1.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功用，汽車行駛時(shí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功用，汽車行駛時(shí), ,若使四輪作純滾動(dòng)若使四輪作純滾動(dòng), ,應(yīng)滿足應(yīng)滿足什么條件什么條件? ?2.2.機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成；機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成；3.3.轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)主要有哪些部件轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)主要有哪些部件? ?4.4.轉(zhuǎn)向器的的類型及特點(diǎn)；轉(zhuǎn)向器的的類型及特點(diǎn)；5.5.轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用及組成轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用及組成; ;6.6.什么是轉(zhuǎn)向盤自由行程，它的大小對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱有何什么是轉(zhuǎn)向盤自由行程，它的大小對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操縱有何影響？一般為多大？影響？一般為多大？7 7轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比及對(duì)轉(zhuǎn)向操縱的影響；轉(zhuǎn)向系角傳動(dòng)比及對(duì)轉(zhuǎn)向操縱的影響；8.8.轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率轉(zhuǎn)向器的傳動(dòng)效率( (正效率、逆效率正效率、逆效率) )；9.9.液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求、基本組成及工作原理；液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求、基本組成及工作原理；10.10.電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成及工作原理；電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成及工作原理；11.11.四輪轉(zhuǎn)向特點(diǎn)四輪轉(zhuǎn)向特點(diǎn). .79