1、動力轉(zhuǎn)向動力轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向系的作用轉(zhuǎn)向系的作用轉(zhuǎn)向系的組成轉(zhuǎn)向系的組成轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)一、轉(zhuǎn)向系的功用一、轉(zhuǎn)向系的功用 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用是改變和保持汽車的行駛方向 轉(zhuǎn)向系的組成與分類轉(zhuǎn)向系的組成與分類 機械轉(zhuǎn)向系、動力轉(zhuǎn)向系機械轉(zhuǎn)向系、動力轉(zhuǎn)向系 、機械轉(zhuǎn)向系、機械轉(zhuǎn)向系 組成：組成： 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)：轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)：方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向萬向節(jié)、轉(zhuǎn)向傳動軸； 轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形（轉(zhuǎn)向梯形臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿）轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)的作用是將駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤的力傳遞給轉(zhuǎn)向器；同時為了駕駛員的舒適駕駛，可以進行調(diào)節(jié)，

2、以滿足不同駕駛員的需求；為了防止車輛碰撞后對駕駛員的損傷，還有一定的安全保護裝置， 1）轉(zhuǎn)向盤組成如圖17-3所示，由一個堅硬的輪圈和許多連接輪圈和中心輪轂的輻條組成，中心和轉(zhuǎn)向軸上端裝配在一起。多數(shù)轉(zhuǎn)向盤的輪轂都有內(nèi)花鍵，與轉(zhuǎn)向軸的外花鍵裝配在一起。 轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)如圖17-2所示，轉(zhuǎn)向柱主要由轉(zhuǎn)向軸、中間軸和萬向節(jié)等組成。通過轉(zhuǎn)向柱可以把轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給轉(zhuǎn)向器。 （3）防撞機構(gòu)的作用是，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，防撞機構(gòu)能減小駕駛員因慣性的作用撞擊轉(zhuǎn)向盤的力，防止轉(zhuǎn)向軸傷害駕駛員。分為球式、彎曲支架式、內(nèi)封硅膠粉末式、嚙合式和波紋管式， （4）許多轉(zhuǎn)向軸都有傾斜角調(diào)節(jié)機構(gòu)，它能使駕駛員調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤

3、相對于轉(zhuǎn)向軸的相對角度，如圖17-5所示。一些轉(zhuǎn)向柱還設(shè)計成可伸縮式的這就意味著轉(zhuǎn)向軸和套管的上部能向駕駛員方向向內(nèi)拉，并且能向儀表板方向往里推，然后再固定到新位置。 （5）鎖止機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖17-6所示，在點火開關(guān)上通常安裝有機械的鎖止機構(gòu)，如果汽車鑰匙拔開后，轉(zhuǎn)向軸被鎖止，汽車不能轉(zhuǎn)向，起防盜作用。伸縮轉(zhuǎn)向機構(gòu)可以向前或向后調(diào)整方向盤位置以適合駕駛員的伸縮轉(zhuǎn)向機構(gòu)可以向前或向后調(diào)整方向盤位置以適合駕駛員的姿態(tài)。姿態(tài)。2. 2. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)伸縮機構(gòu)由滑動軸管、兩個楔形鎖定塊、止動器螺栓、伸縮調(diào)整桿等組成。3. 3. 工作原理工作原理楔形鎖定塊移動和伸縮調(diào)整桿操作同時一起進行。當(dāng)楔形調(diào)整桿處于鎖定

4、位置時，伸縮調(diào)整桿就壓住楔形鎖定塊頂?shù)交瑒虞S管，鎖定滑動軸管。另一方面，當(dāng)把伸縮調(diào)整桿移動到自由位置上時，在楔形鎖定塊與滑動軸管之間有間隙并且可以把轉(zhuǎn)向管柱向前或向后進行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 一、轉(zhuǎn)向器的功用及要求 1、功用： （1）將人力放大 ； （2）改變轉(zhuǎn)矩傳遞的方向。 2、要求： （1）輕便，靈活； （2）具有較高的正傳動效率和適當(dāng)?shù)哪鎮(zhèn)鲃有剩?（3）具有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向盤自由行程； （4）高度可靠。 二、轉(zhuǎn)向器的類型及構(gòu)造二、轉(zhuǎn)向器的類型及構(gòu)造 1、循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器 ； 傳動路線；循環(huán)球的作用；變厚齒扇的作用與方向盤自由行程的調(diào)節(jié)。 特點： 正效率很高（9095），因此操縱輕便，使用

5、壽命長,工作平穩(wěn)、可靠。 但是其逆效率也很高，容易將路面沖擊傳到方向盤，在壞路面行駛時，容易出現(xiàn)打手現(xiàn)象。 應(yīng)用： 對于較輕型的、前軸軸載質(zhì)量不大而又經(jīng)常在好路上行駛的汽車（廣泛應(yīng)用于各類各級汽車）。 2 2、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器；、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器； 特點： 可以使傳動機構(gòu)簡單，因此，轉(zhuǎn)向系質(zhì)量輕，容易制造； 而且成本低、剛度大，使汽車有良好的操縱穩(wěn)定性； 正、逆效率都很高，多用在前輪為獨立懸架的輕型和微型轎車上。 3、蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器 ； 三、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)三、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) 1 1、組成及布置、組成及布置 2 2、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向盤 3.3.轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置

6、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 二、與非獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) 1 1、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成與布置、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的組成與布置 ：組成和布置形式因轉(zhuǎn)向器位置和轉(zhuǎn)向輪懸架的類型而定。 2 2、轉(zhuǎn)向搖臂：、轉(zhuǎn)向搖臂：轉(zhuǎn)向器與直拉桿之間的傳動件轉(zhuǎn)向器與直拉桿之間的傳動件 3.3.轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向橫拉桿 三、與獨立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) ：結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)向梯形必須分成兩段或三段，并且由在平行結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)向梯形必須分成兩段或三段，并且由在平行于路面的平面中擺動的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動或通過轉(zhuǎn)向于路面的平面中擺動的轉(zhuǎn)向搖臂直接帶動或通過轉(zhuǎn)向主拉桿帶動。主拉桿帶動。5.1 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 5.1.1 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點汽車轉(zhuǎn)向

7、系:1.機械式轉(zhuǎn)向系2.動力轉(zhuǎn)向系(1)液力式動力轉(zhuǎn)向系(2)電控動力轉(zhuǎn)向系 電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向操縱靈活、輕便，能吸收路面對前輪的沖擊。 5.1.2 系統(tǒng)分類與組成系統(tǒng)分類與組成電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為：電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電子控制動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)向柱組件、轉(zhuǎn)向傳感器、車速傳感器、電腦、電磁閥和液壓控制組件等組成。5.1.3 結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)與原理1. 電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1) 電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造車速感應(yīng)式電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向柱組件、電機組件和控制系統(tǒng)構(gòu)成。(1) 轉(zhuǎn)向柱組件。轉(zhuǎn)向助動力由直流電機產(chǎn)生，直流電機安裝在轉(zhuǎn)向柱上。 圖5-1 轉(zhuǎn)向柱與直

8、流電機圖5-2 轉(zhuǎn)向助力器(a) 主視圖； (b) 剖視圖(手動鎖銷部分) (2) 電機組件。設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱上的電機組件，由蝸輪、電磁離合器、直流電機構(gòu)成。圖5-3所示為電機組件構(gòu)造。蝸輪與固定在轉(zhuǎn)向柱輸出軸上的斜齒輪相嚙合，它把電機的回轉(zhuǎn)減速后傳遞到輸出軸上。電磁離合器介于減速器與電機之間，當(dāng)離合器斷電時，不能把電機的驅(qū)動力傳遞給輸出軸，此時手動轉(zhuǎn)向發(fā)生作用。 圖5-3 電機組件 (3) 控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向傳感器、車速傳感器、信號控制器(電腦)等構(gòu)成。圖5-4所示為轉(zhuǎn)向傳感器的構(gòu)造。轉(zhuǎn)向傳感器由電位計（包括滑動觸點和電阻線）、集成電路IC部分、電流信號輸出部分構(gòu)成。圖5-5所示為電位計的

9、構(gòu)造。 圖5-4 轉(zhuǎn)向傳感器的構(gòu)造 圖5-5 電位計的構(gòu)造(a) 輸出軸側(cè)；(b) 輸入軸側(cè) 2) 工作原理信號控制器可根據(jù)車速傳感器與轉(zhuǎn)向傳感器的輸入信號，決定驅(qū)動電機的回轉(zhuǎn)力與回轉(zhuǎn)方向。當(dāng)車速為045 km/h時，根據(jù)車速決定轉(zhuǎn)向助動力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時，安全保障機將發(fā)揮作用，切斷電機與電磁離合器電源，并轉(zhuǎn)為手動轉(zhuǎn)向狀態(tài)。根據(jù)需要，在控制系統(tǒng)中也可設(shè)置故障自診斷系統(tǒng)。 3) 使用實例圖5-6所示為電動式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝車實例。圖5-7所示為控制系統(tǒng)電路的使用實例。 圖5-6 使用實例 圖5-7 控制系統(tǒng)(a) 電路；(b) 接線插座端子代號 2. 電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可通過

10、控制電磁閥動作，使動力轉(zhuǎn)向液壓控制回路根據(jù)車速變化，在低速時操重力減輕，而中低速以上隨手感變化操重力。圖5-8所示為電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造。主要由油泵、電磁閥、分流閥、動力缸、轉(zhuǎn)向齒輪箱和控制閥軸等構(gòu)成。 圖5-8 電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1) 電子液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造(1) 轉(zhuǎn)向齒輪箱。扭桿上端和下端分別與控制閥軸和小齒輪軸以銷釘連結(jié)。小齒輪軸上端以銷釘與回轉(zhuǎn)閥連結(jié)。轉(zhuǎn)向盤通過轉(zhuǎn)向軸與控制閥軸連結(jié)。因此，轉(zhuǎn)向盤回轉(zhuǎn)力可通過扭桿與控制閥軸傳遞到小齒輪。當(dāng)扭桿受到扭矩作用時，控制閥與回轉(zhuǎn)閥相應(yīng)發(fā)生回轉(zhuǎn)運動，并使各種油孔連通狀態(tài)發(fā)生變化，可控制動力缸的油壓流量，變化動力缸左、右室油路通道。在油壓反力室受

11、到高壓作用時，柱塞將推動控制閥軸。此時，扭桿即使受到扭矩作用，由于柱塞推力的影響，也會抑制控制閥軸與回轉(zhuǎn)閥的相對回轉(zhuǎn)。 (2) 分流閥。分流閥具有將油泵輸出的動力油，分流至回轉(zhuǎn)閥與電磁閥兩側(cè)的作用。即使回轉(zhuǎn)閥與電磁閥側(cè)的油壓變化，分流閥也總是可以以一定流量并根據(jù)車速與操重狀態(tài)變化，向電磁閥側(cè)供給油液。(3) 電磁閥。電磁閥由滑閥、電磁線圈、油路通道等構(gòu)成。電磁閥油路的阻尼面積，可隨電磁線圈通電電流占空比(通斷比)變化而改變。通電電流大時，滑閥被吸引，油路的阻尼面積增大，流向油箱的回流量增加。車速低時，通電電流大，阻尼面積大，油液將流回油箱，隨著車速升高，電流減小，油液回流量也減少。 2) 工作

12、原理(1) 停車與低速狀態(tài)。由于向電磁閥通電電流大，經(jīng)分流閥分流的油液通過電磁閥回流油箱，故柱塞受到的背壓(油壓反力室壓力)小。因此，柱塞推動控制閥柱的力小，轉(zhuǎn)向盤回轉(zhuǎn)力可在扭桿處產(chǎn)生較大扭矩。回轉(zhuǎn)閥被固定在小齒輪軸上，控制閥隨扭桿扭轉(zhuǎn)作用相應(yīng)回轉(zhuǎn)，使兩閥油孔連通，油泵輸出油壓作用到動力缸右室(或左室)，使功率活塞左移(或右移)，從而產(chǎn)生操重助動力。 (2) 中高速直行狀態(tài)。車輛直行時，轉(zhuǎn)角小，扭桿相對扭矩小，回轉(zhuǎn)閥與控制閥連通的油孔開度減小，回轉(zhuǎn)閥側(cè)壓力升高。由于分流閥的作用，使電磁閥側(cè)油量增加。同時，隨著車速升高，通電電流減小，電磁閥阻尼面積減小，油壓反力室的反力壓增大，使柱塞推動控制閥軸

13、力增大。這樣，操重力增加了扭桿的扭矩作用，柱塞產(chǎn)生的反力使手感增強，從而可獲得穩(wěn)定的隨機擬合。 (3) 中高速轉(zhuǎn)向狀態(tài)。在從存在油壓反力的中高速直行狀態(tài)操重時，扭桿的扭轉(zhuǎn)角逐漸減小，回轉(zhuǎn)閥與控制閥連通油孔的開孔也逐漸減小，使回轉(zhuǎn)閥側(cè)油壓進一步升高。隨著該油壓上升，將從固定阻尼孔向油壓反力室供給油液，導(dǎo)致柱塞推力進一步增強。這樣，操重力將隨轉(zhuǎn)角的變化響應(yīng)增大，從而在高速領(lǐng)域可獲得穩(wěn)定的操重擬合。 3. 電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是以電機驅(qū)動油泵實現(xiàn)動力轉(zhuǎn)向的裝置。1) 構(gòu)造該系統(tǒng)由電機油泵組件、轉(zhuǎn)向角傳感器、動力轉(zhuǎn)向齒輪箱、信號控制器和功率控制器等構(gòu)成。電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成及構(gòu)造

14、分別如圖5-9和圖5-10所示。 圖5-9 電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成簡圖 圖5-10 電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造 (1) 電機油泵組件。該電機油泵組件與電子燃油噴射系統(tǒng)采用的電動燃油泵結(jié)構(gòu)類似。電機油泵組件的構(gòu)造如圖5-11所示。 (2) 轉(zhuǎn)向齒輪箱。該轉(zhuǎn)向齒輪箱與一般動力轉(zhuǎn)向齒輪箱結(jié)構(gòu)大體相同。(3) 控制系統(tǒng)。電動液力式轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的電路如圖5-12所示。圖5-11 電機油泵組件的構(gòu)造(a) 主視圖；(b) 剖視圖 圖5-12 電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制電路 在信號控制器(CPU)內(nèi)，已存儲有根據(jù)試驗獲得的不同運轉(zhuǎn)條件下的控制方法，可從傳感器輸入信號判定行駛狀況，從而計算出應(yīng)向電機提供的驅(qū)動電流，

15、并向功率控制器發(fā)出驅(qū)動信號。同時，控制系統(tǒng)異常時，可向駕駛員發(fā)出警報信號，并使安全保障機能發(fā)揮作用，確保轉(zhuǎn)向操作處于正常狀態(tài)。正常信號控制器安裝在后行李艙內(nèi)。信號控制器的安裝位置如圖5-13所示。 圖5-13 信號控制器安裝位置 圖5-14 功率控制器內(nèi)部電路 圖5-15 功率控制器安裝位置 轉(zhuǎn)向角傳感器可以把轉(zhuǎn)向盤動作狀況轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出到信號控制器。圖5-16為該傳感器安裝位置，圖5-17為該傳感器構(gòu)造。轉(zhuǎn)向角傳感器安裝在轉(zhuǎn)向柱下端，其內(nèi)部有光電耦合器。電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用普通動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用動力油，要求其低溫流動性好。 圖5-16 轉(zhuǎn)向角傳感器位置 圖5-17 轉(zhuǎn)向角傳感器構(gòu)造(a) 左視圖；(b) 主視圖 2) 工作原理電動液力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用車速感應(yīng)式控制方式，其轉(zhuǎn)向助動力隨車速提高而減小。同時，根據(jù)運行道路條件，設(shè)計了不同控制模式。可根據(jù)20 s內(nèi)的平均車速與平均操重量判定車輛當(dāng)前運行道路條件。變換控制模式最多需要1.1 s，可避免助動力的急劇變化。運行道路條件與助動力關(guān)系如表5-1所示。 表5-1 運行道路條件與助動力關(guān)系 道路條件 車 速 操 舵 量 非控制狀態(tài)操重力特性 助動力控制程度 市區(qū)街道 低 少多 速度低導(dǎo)致平均操重力大 100%助動力 郊區(qū)街道 中 少 適 當(dāng) 較市區(qū)街道小 屈曲道路 中 中多 操舵