第十一章 汽车转向系统（课件）- 《汽车底盘构造与维修》同步教学（北京理工版·2019）

目录 第十一章汽车转向系统 第一节汽车转向系统分类和发展趋势 第二节货车转向系统（选修） 第三节轿车液压转向系统 第四节奥迪双小齿轮电动机助力转向系统 第五节带传动比变化的主动转向系统 返回 第≥节汽车转向系统分类和发展趋势 ·一、转向器发展历程 最初的汽车是没有转向器的，其转向装置类似于船的船舵。直齿圆柱 齿轮式齿轮齿条式转向器很早便在奔驰汽车上得到应用，在1920 年以前，许多牌号的汽车都用这种转向器，因此这种转向器是应用最 早的转向器之一。如今的前驱轿车及轻型货车等均采用斜齿圆柱齿轮 式转向器。 1900一1939年期间，汽车工业发达国家开发了蜗杆滚轮式 转向器和蜗杆指销式转向器，并应用于各种类型的汽车上。我国在2 0世纪60年代生产的汽车，大多采用蜗杆滚轮式转向器，进入7 0年代，东风汽车公司生产的汽车采用蜗杆指销式转向器。 返回 第一节汽车转向系统分类和发展趋势 1939年以后又开发出了效率更高的循环球式转向器，20世纪 60年代我国将其应用于货车，进入80年代又广泛应用于轿车、 客车和越野车上，之后又开发了变速比循环球式转向器。 1953年，通用汽车公司首次使用液压助力转向系统，此后该技 术迅速发展，使得动力转向系统在体积、功率消耗和价格等方面都取 得了较大的进步。20世纪80年代后期，出现了变减速比的液压动 力转向系统。在接下来的数年内，动力转向系统的技术革新大多基于 液压转向系统，比较有代表性的是变流量泵液压助力转向系统(Va r i a b l e Di s p lI a c emen t Power s t ee r i n g Pu m p)和电动液压助力转向系统(EIe c t r i c Hy drau1 i c Power steer i ng,简称EHPS)。 返回 第一节汽车转向系统分类和发展趋势 变流量泵液压助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要 转向的情况下，泵的流量会相应地减少，从而有利于减少不必要的功 耗。电动液压助力转向系统采用电动机驱动转向泵，由于电动机的转 速可调，可以及时关闭，因此也能够起到降低功耗的效果。 电动助力转向系统在日本最先获得实际应用，1988年日本铃木 公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统，并装在其 生产的Cervo车上，随后又配备在A1to上。 二、转向器的作用 转向器即转向执行机构，其作用包括以下几个方面。 返回 第一节汽车转向系统分类和发展趋势 (1)增大来自转向盘的转矩，使之达到足以克服转向轮与路面之间 的转向阻力矩； (2)将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动转换成齿条的直 线运动，从而获得所需要的位移； (3)通过选取不同的螺（蜗）杆上的螺纹螺旋方向，达到使转向盘 的转向方向与转动轮转动方向协调一致的目的。 汽车驾驶员通过方向盘来控制汽车转向，转向系统性能的好坏关系到 汽车的安全性、操纵性。汽车转向系统的发展先后经历了电控液压助 力转向系统、电动液压助力转向系统、四轮转向系统、电动机助力转 向系统、主动前轮转向系统、线控转向系统等几个阶段。 返回 第一节汽车转向系统分类和发展趋势 汽车转向系统基本分类如图3·1所示。随着汽车主动安全系统的推 出，转向系统与制动系统等其他系统信息共用，各系统综合调节汽车 以实现主动安全成为转向系统发展的主要方向。 轿车转向系统几乎都采用转阀型，滑阀型几乎不用于轿车上；对于常 流和常压型来说，几乎全部采用常流型，常压型几乎没有。随速转向 控制在20世纪80后期至今为大多数中、低档车采用；反作用力 室采用滑阀的转阀型助力系统为20世纪90年代日本高档车凌志 采用，现己不用；电动液压助力转向系统(EHPS)多为美国车系 采用。 返回 第二节货车转向系统（选修） 货车转向系统分为机械式和助力转向系统两大类，货车的转向系统经 历了双销式转向器、循环球式转向器和集成助力转向系统(IPS) 三代，如图3-2所示，目前重型货车主要是IPS整成助力转向器 0 一、双销式转向器 机械式转向系统结构简单、性能可靠，有经验的试车技师可以根据情 况做出良好的判断，进而做出反应，但是驾驶员并非专职驾驶人员， 体力和经验不足。为了减小转向用力，只能增大转向器的角度传动比 ,但增大传动比会使转向反应慢，为此转向系统采用变速比齿条，在 直行的小角度转向时采用小速比，转向较灵活，适用于高车速工况： 在两侧的大转向范围采用大速比，转向变轻。 返回 第二节货车转向系统（选修） 双销式转向器结构如图3.3所示，其工作原理为：蜗杆轴转动，带 动与其相啮合的两个指销转动，又因为两个指销固定在摇臂轴上，从 而带动摇臂轴的转动，摇臂轴与转向垂臂相连，从而实现汽车的转向 双销式转向器的特点为：指销与螺旋槽之间的摩擦为滑动摩擦，转向 阻力较大，传