4.1转向系统概述(课件）-《汽车底盘构造与维修》同步教学（北理工版）

2023-08-18

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第4章汽车转向系统 4.1转向系统概述 4.2机械转向系统 4.3动力转向系统 4.4四轮转向控制系统(4WS) 4.5汽车转向系统常见故障 4.1转向系统概述 4.1.1转向系统的作用汽车在行驶中，经常需要改变行驶方向，由驾驶员操纵，使前转向轮偏转一定角度从而改变汽车行驶方向的一整套机构，称为汽车转向系统。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员规定的方向行驶，而且还具有自动回复到直线行驶位置的功能。下一页返回 4.1转向系统概述 4.1.2转向系统的分类汽车转向系统按转向能源的不同分为机械式转向系统、动力式转向系统和电子控制转向系统。 1.机械式转向系统以驾驶员的体力作为转向能源。其中所有传力件都是机械的。机械式转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成，如图4-1所示。汽车转向时，驾驶员转动转向盘，通过转向轴、万向节和转向传动轴，将转向力矩输入转向器。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂，再经转向直拉杆传给固定于左转向节上的转向节臂，使左转向节及左转向轮绕主销偏转。上一页下一页返回 4.1转向系统概述 2.动力式转向系统兼用驾驶员体力和发动机动力作为转向能源的转向系统，是在机械式转向系统的基础上加设一套转向加力装置而构成的，转向加力装置包括转向油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸等，如图4-2所示。采用动力转向系统的汽车，在正常情况下转向时，驾驶员操纵转向盘提供转向所需的一小部分能量，由发动机通过转向加力装置提供转向所需的大部分能量则带动转向加力装置工作。 3.电子控制动力转向系统可以分为液压式电子控制动力转向系统和电动式电子控制动力转向系统，如图4-3所示。上一页下一页返回 4.1转向系统概述 4.1.3对转向系统的要求汽车转向系统是保证汽车安全行驶的重要装置之一，因此要求它工作可靠，操纵要轻便灵活，要保证转向车轮的转向运动规律正确稳定，并且要使车轮在转向时只滚动不滑动。汽车的转向操纵性能并不完全取决于转向系统，它还与行驶系统有关。汽车在直线行驶中，转向轮会受到偶然出现的地面侧向反力而发生意外偏转，从而使汽车意外地转向。为了使汽车能稳定地保持直行方向，要求转向轮偶然发生偏转后，能立即自动回复到直线行驶的位置。上一页返回 4.2机械转向系统机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成，如图4-4所示。 4.2.1转向操纵机构转向操纵机构一般由转向盘、转向轴、转向柱管、万向节、转向传动轴等组成，其作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器和转向传动机构，使转向轮偏转。 1.安全式转向柱由于在发生车祸时，对驾驶员造成或主要威胁的是转向盘及转向柱管等，所以人们在设计转向操纵机构时，增加了安全措施。下一页返回 4.2机械转向系统 (1)可分离式安全转向操纵机构如图4 -5所示，正常行驶时，上下转向轴2和3通过稍钉5配合来传递补转向力矩。当汽车发生碰撞时，上下转向轴及时分开，转向盘不会受轴向力，避免了转向盘随车身后移。 (2)缓冲吸能式转向操纵机构用钢球连接的分开式转向柱如图4 -6所示。上转向轴和套在其上的下转向轴用塑料销钉连成一体。上、下管柱之间装有钢球，下管柱的外径与上管柱的内径之间的间隙略小于钢球直径。当汽车发生碰撞时，转向器总成对转向柱施加轴向冲击力(第一次冲击)，下转向轴的塑料销钉切断，下转向轴便套在上转向轴上向上滑动。上一页下一页返回 4.2机械转向系统 2.可调节式转向柱驾驶员驾驶姿势和身材高低对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求，并且转向盘的最佳操纵位置往往会与驾驶员进、出汽车的方便性发生矛盾。图4 -7所示为一种转向轴倾斜角度调整机构。转向柱管2的上段和下段分别通过倾斜调整支架7和下托架6与车身相连，而且转向柱管2由倾斜调整支架7夹持并固定。倾斜调整用锁紧螺栓5穿过调整支架7上的长孔3和转向柱管2,螺栓的左端为左旋螺纹，调整手柄4即拧在该螺纹上。上一页下一页返回 4.2机械转向系统 4.2.2转向器转向器又称转向机，是将转向盘的旋转运动转变为齿条的直线运动或转向节臂的摆动，同时将驾驶员加在转向盘上的力矩放大，改变传动方向并降低速度，起到减速增扭的作用。转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正效率。当功率由转向摇臂输入，从转向盘输出时，所求得的传动效率称为逆效率。上一页下一页返回 4.2机械转向系统 1.齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器如图4-8所示，它主要由转向器壳，转向齿轮，转向齿条等组成。用螺栓将转向器壳体的两端固定在车身(车架)上。齿轮轴通过球轴承

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