1、第一节 概述,第二节 机械转向系,第三节 动力转向系,第四节 四轮转向系,第十四章汽车转向系,一、转向系的功用与组成,汽车在行驶中，需要经常改变行驶方向。汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现的。转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向汽车转向系主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。,第一节 概述,二、转向系类型及工作原理,1机械转向系转向系以驾驶员的体力（手）作为转向能源的转向系，叫机械转向
2、系。图141所示就是一种机械式转向系示意图。,图141 机械转向系示意图1转向减振器 2机械转向器 3转向盘 4转向轴5转向节 6转向轮7转向节臂 8转向横拉杆,2动力转向系兼用驾驶员体力和发动机（或电动机）的动力为转向能源的转向系叫动力转向系。图142所示为一种液压式动力转向系的组成和液压转向加力装置的管路布置示意图。,图142 动力转向系示意图 1转向减振器 2转向直拉杆 3整体式转向器4转向摇臂 5转向横拉杆 6转向节臂 7转向油罐 8转向液压泵 9转向油管10转向中间轴 11转向轴 12转向盘,三、转向系术语,1转向中心与转弯半径汽车转向时，要求所有车轮轴线都应相交于一点，此交点叫做转
3、向中心（图143）。,图143 汽车转向示意图,2转向梯形与前展,图145 矩形、梯形转向机构的比较a）矩形机构 b）梯形机构 1前轴 2、3主销 4、5转向节 6、7转向梯形臂 8转向横拉杆,3转向系角传动比转向系的角传动比是转向器的角传动比和转向传动机构的角传动比的乘积，可以用转向盘转角增量与同侧转向车轮转角增量之比来表示。当转向盘直径一定时，转向系角传动比越大，转向时加在转向盘上的力矩越小。但是，转向系的角传动比太大将会导致转向操纵不灵敏。,一、转向操纵机构,转向操纵机构主要由转向盘、转向轴等组成，它的主要作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力矩传给转向器。图146为一汽奥迪100轿车的转向操
4、纵机构。,第二节 机械转向系,图146 一汽奥迪100轿车的转向操纵机构 l安全支架 2自锁螺母 3转向柱转换器 4轴承 5弹簧 6转向盘 7螺栓8喇叭接触板 9电线 10转向角限止器外壳 11保险螺栓 12转向柱套管13转向柱夹箍 14安全转向柱 15橡胶衬套 16塑料衬套 17自锁螺母18夹箍 19自锁螺母 20法兰套管,1转向盘 转向盘的结构见图147，它主要由轮毂3、轮辐2和轮圈1组成。,图147汽车转向盘 ）侧视图 ）正视图 1轮圈 2轮辐 3轮毂理,2转向轴转向轴将转向盘的转向操纵力传给转向器的传力轴。图1410为一种转向轴倾斜调整机构。,图1410 转向轴倾斜调整机构 1枢轴 2
5、转向管柱 3长孔 4调整手柄5锁紧螺栓 6下托架 7倾斜调整机构,3转向系安全装置发生车祸时，对驾驶员造成主要威胁的是转向盘及转向柱管等，所以设计转向操纵机构时，应增加安全措施，如采用安全转向柱、安全联轴节及能量吸收装置等。图1412为一汽奥迪100轿车采用的安全转向柱。,图1412 一汽奥迪100轿车转向操纵机构1转向盘 2上转向轴 3下转向轴 4转向器 5销钉,二、转向器,1转向器的传动比及传动效率兼顾转向轻便与灵敏的要求，载货汽车转向器的传动比是中间大、两头小。城市小客车转向器的传动比应当是中间小、两头大。转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器的传动效率。在功率由转向柱输入、转向摇臂输
6、出的情况下求得的传动效率称为正效率，而在传动方向与此相反时求得的效率为逆效率。正效率与逆效率均很高的转向器叫做可逆式转向器，逆效率极低的转向器称为不可逆式转向器，逆效率略高于不可逆式转向器的称为半可逆式转向器。,风扇通常安装在散热器的后面并与水泵同轴驱动，用来提高流经散热器的空气流速和流量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。风扇的扇风量主要取决于风扇的直径、转速、叶片形状及安装角等。,3风扇,2转向器的结构（1）齿轮齿条式转向器 图1414为一汽奥迪100轿车的齿轮齿条式转向器。,图1414 齿轮齿条式转向器 1防护套 2转向齿条 3转向齿轮 4花键与转向柱 5内端
7、球6转向横拉杆末端 7转向横拉杆总成 8外壳 9齿条导块,（2）循环球式转向器 图1416所示为循环球齿条齿扇式转向器的整体结构。,图1416 循环球齿条齿扇式转向器的整体结构 1下盖 2、6垫片 3外壳 4转向螺杆 5螺塞7上盖 8滚珠导管 9滚珠 10转向摇臂,（3）蜗杆曲柄指销式转向器 蜗杆曲柄指销式转向器的传动副（图1418）以转向蜗杆3为主动件，装在摇臂轴1曲柄端部的指销2为从动件。,图1418 蜗杆曲柄指销式转向器 1摇臂轴 2指销 3转向蜗杆,三、转向传动机构,1与非独立悬架配用的转向传动机构 与非独立悬架配用的转向传动机构如图1420所示。,图1420 与非独立悬架配用的转向传
8、动机构示意图 1转向器 2转向摇臂 3转向直拉杆 4转向节臂 5梯形臂 6转向横拉杆,2与独立悬架配用的转向传动机构采用独立悬架的转向轮可以相对于车架单独运动，因而其转向桥必须是断开式的，而转向传动机构中的转向梯形也必须分成两段（图1421a）或三段（图1421b）。,图1421 与独立悬架配用的转向传动机构示意图1转向摇臂 2转向直拉杆 3左转向横拉杆 4右转向横拉杆 5左梯形臂6右梯形臂 7摇杆 8悬架左摆臂 9悬架右摆臂,按传力介质不同，动力转向有气压式和液压式两种。根据机械式转向器、转向动力缸和转向控制阀三者在转向装置中的布置和联接关系的不同，液压式动力转向装置分为整体式、组合式和分离
9、式三种结构型式。组合式液压动力转向装置是将机械转向器、转向动力缸及转向控制阀三者中的两者组合制成一个整体。常见的有两种型式：一是将转向动力缸与转向控制阀组合成一个整体（称为转向加力器）布置在转向传动机构中，而机械转向器作为独立部件；另一种是将转向控制阀与机械转向器组合成一个部件（称为半整体式动力转向器），转向动力缸则作为独立部件。,第三节 动力转向系,一、动力转向类型,动力转向系是在机械转向系的基础上加一套动力辅助装置而成的，其组成如图1428所示。,图1428 液压动力转向系示意图 1转向操纵机构 2转向控制阀3机械转向器与转向动力缸总 4转向传动机构 5转向油罐 6转向液压泵R转向动力缸右
10、腔L转向动力缸左腔,二、动力转向系的组成及工作原理,1动力转向器的结构 与循环球式机械转向器制成一体的液压整体式动力转向器的结构如图1429所示。,图1429 液压整体式动力转向器1转向摇臂轴 2转向螺母（齿条活塞） 3壳体 4循环球导管 5侧盖 6锁紧螺母7调整螺母 8止推轴承 9定位销 10锁销 11止回阀 12进油口 13出油口14滚针轴承 15卡环 16锁销 17短轴 18扭杆 19调整螺塞 20锁止螺母21O形密封圈 22阀芯 23阀体 24下端轴盖 25转向螺杆,三、动力转向器,2动力转向器的工作过程 汽车直线行驶时，转阀处于中间位置（图1432）。,图1432 汽车直线行驶时转阀
11、的工作情况R接右转向动力腔 L接左转向动力腔 B接转向液压泵 G接转向油罐 1转向摇臂轴 2转向螺母（齿条活塞） 3壳体 4循环球导管 5侧盖 6锁紧螺母7调整螺母 8止推轴承 9定位销 10锁销 11止回阀 12进油口 13出油口14滚针轴承 15卡环 16锁销 17短轴 18扭杆 19调整螺塞 20锁止螺母21O形密封圈 22阀芯 23阀体 24下端轴盖 25转向螺杆,3动力转向液压泵图1435所示为一种潜没式双作用叶片转向液压泵结构，转子14通过花键安装在驱动轴1上，驱动轴的外端的带轮。,图1435 潜没式双作用叶片转向液压泵结构 1驱动轴 2壳体 3前配油盘 4叶片5储油罐 6定子 7
12、后配油盘 8后盖9弹簧10管接头 11柱塞12阀杆 13钢球 14转子A出油口 B出油腔 C进油腔D油道 H主量孔,图1437所示为一种液压四轮转向系，其后轮偏转机构如1438所示。,第四节 四轮转向系,一、液压四轮转向系,图1437 液压四轮转向系 1前轮偏转控制阀 2后轮偏转控制阀 3电控单元 4电磁阀 5动力缸,图1438 液压四轮转向系的后轮偏转机构1接控制阀 2放气孔 3弹簧,机械液压四轮转向系的组成见图1441。,图1441 机械液压四轮转向系1转向液压泵 2第二车速传感器 3转向盘 4后轮转向轴 5后轮偏转机构 6电控单元 7第一车速传感器 8前轮偏转机构,二、机械液压四轮转向系
13、,后轮偏转机构如图1442所示，后轮偏转机构主要由液压动力部分和机械偏转方向控制部分组成。,图1442 机械液压四轮转向系的后轮偏转机构 1动力缸活塞回位弹簧 2动力缸左腔 3动力缸活塞 4动力缸右腔 5活塞杆6套管 7滑阀回位弹簧 8线性滑阀 9滑阀控制杆,电动四轮转向系统具有控制自由度高、机构简单等优点。电控单元根据转向盘转角、前轮偏转角和车速等信号通过与机械液压四轮转向系相似的算法确定后轮的偏转角，然后控制后轮偏转机构中的电动机驱动球形滚道螺母转动，推动球形滚道螺杆移动，使后轮发生偏转，电控单元再根据后轮偏转机构中的主、副偏转角传感器反馈信号，对后轮的偏转角进行修正。,三、电动四轮转向系,
