动力转向系统的概述

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1、第4章动力转向系统4.1概述动力转向系统是利用发动机的动力来帮助驾驶员进行转向操纵的装置，它把发动机的能量转换成液压能（电能或气压能），再把液压能（电能或气压能）转换成机械能作用在转向轮上帮助驾驶员进行转向，故应称之为动力助力转向系统。它最初主要是为了减小驾驶员施加到转向盘上的转向力而装到汽车上的。从本世纪30年代开始在汽车上应用动力转向系统。当时，主要是在重型汽车上安装，采用的动力源包括气压和液压。到目前为止，气压动力转向已被淘汰，最广泛应用的是液压动力转向，另外还有刚开始推广应用的电动动力转向。目前在国外不但重型车装用动力转向系统，而且在轻型车和轿车

2、上也极普遍地应用。从50年代起，各汽车工业发达国家就竞相发展动力转向装置。出现了许多生产动力转向器和转向油泵的专业厂家，并且已将产品系列化。本章主要介绍在现代汽车上得到最广泛应用的液压动力转向系统，它具有如下一些优点：具有固定的自润滑特性。压力高、输出扭矩大。液体的不可压缩性使得可以精确的控制运动。它是一种封闭的系统，可以防止异物侵入。容易在整车上布置。4.2动力转向系统的优点：1.减轻转向盘上的转向力，特别是在原地转向和低速大转角转向时减小转向力。2.提高了转向灵敏性。从汽车转向系统设计的两个主要要求即转向轻便与转向灵敏这一矛盾出发，现在动力转向解决了

3、转向轻便问题，从而使得转向器设计可以根据整车布置的不同要求，选择更为合适的转向器速比以提高转向系统的灵敏性，也即是可以更合理地选择转向盘的圈数。这一点对于经常在山区多弯(尤其是多急弯)公路上行驶的汽车，效果更为明显。3.减小了地面反冲对方向盘的影响。4.在某个车轮爆破的情况下，可以更好地阻止车轮的突然转向，从而改善安全性。5.转向车轮的允许负荷较大，可以增加总布置的自由度。4.3.对动力转向系统的要求1.安全性：要有足够的使用寿命。即使在动力转向系统失效的情况下，车辆仍然具有转向的能力。2.敏感性：除了在各种行驶情况下都能提供足够的动力助力外，还应该在方

4、向盘上保持足够的路感。3.维修保养性：维修保养性要好。4.3转向器结构与性能的分析比较和选型1.动力转向按其动力源可分为三类：(1)气压式(2)液压式(3)电动式目前气压式已经淘汰，电动式在国外刚开始发展，而使用最多的是液压式。92.液压式动力转向系统结构分类与选型典型的液压式动力转向系统的组成有六大部分：(1)机械转向机(2)控制阀(3)助力缸(4)转向油泵(5)转向油罐(6)转向油管3.液压式动力转向系统按其布置型式分为：(1)整体式--机械转向器、控制阀、助力缸包含在一个总成内。(2)分置式--机械转向器与助力缸分开。现在中等吨位车多采用整体式。4

5、.动力转向控制阀型式可分为滑阀与转阀两类。4.5.转阀概述4.5.1.优点:灵敏性高；结构简单、紧凑；零件数目少。4.5.2.工作原理。1.中间位置:在阀不工作时(转向盘不动)，油泵来油从进油口进入，经过阀的预开间隙后，从回油口回到油罐，此时转向器两个工作腔油压相同。见图4-5-1a。2.转向过程:当转动转向盘时，由于车轮阻力的作用，起初活塞不动，则螺杆(阀体)也不动。这样阀芯与阀体之间将出现相对转动，阀口的间隙发生了变化，从而使得流向对应工作腔的油产生与转向阻力相应的油压。该油压作用在活塞上推动其克服转向阻力而产生位移，带动臂轴转动从而实现前轮转向。图

6、4-5-1b和图4-5-1c分别表示了左转和右转时阀的作用过程，3.回位过程:转向完成后，转向盘上的力消失，则由于扭杆的作用将使得阀芯回到相对螺杆(阀体)的平衡位置，转向器两个工作腔的油压差随之消失。之后汽车前轮自动回正力矩的作用下，活塞和转向螺杆将向汽车直线行驶位置运动，而芯阀在扭杆的对中作用下随着转向螺杆一起回转，直至回到汽车直行位置为止。4.5.3.阀的随动作用在转向盘转动过程中，若油压过高，则液压助力会使活塞加速运动，这样阀口开隙加大，减小了油压而与外载荷平衡。反之当油压不足时，外载荷会使阀口开隙减小，加大了油压而与之平衡。即在某一位置，阀会自动

7、调节其开隙的大小使油压作用力能与外载荷相平衡。4.5.4.扭杆的作用1.路感效应:扭杆通过销钉联接在转向螺杆(阀体)与阀芯(与转向盘相联)之间。当驾驶员将转向力施于转向盘上时，也就同时作用于扭杆上使之产生扭转变形。而此变形量取决于外界载荷。当外界载荷大时，则要求此变形量大，才能使阀口间隙变小到能产生与外界载荷相平衡的油压的程度。因此驾驶员可以根据他加在转向盘上的转向力(与扭杆的扭转变形成正比)的大小来判断转向阻力的变化。归纳起来即:9扭杆扭转变形的大小决定了阀口开隙的大小，而阀口开隙的大小决定了油压，油压又是与转向阻力正比，所以驾驶员靠扭杆的弹性变形量能

8、够获得“路感”效应。2.回正作用：转向完成后，使阀芯相对于转向螺杆(阀体)回到平