第15章 动力转向系统与四轮转向系统

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1、第15章动力转向系统与四轮转向系统15.1概述汽车动力转向系统是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。所以动力转向系统也称为转向动力放大装置。相对于机械转向系，对动力转向系统的要求是：在保证转向灵敏性不变的条件下，有效地提高转向操纵轻便性，提高响应特性，保证高速行车安全，减少转向盘的冲击，因此已在各国的汽车制造中普遍采用。动力转向系统按控制方式的不同，可分为普通动力转向系统和电子控制动力转向系统。普通的液压式动力转向系统按液流形式，又可分为常压式和常流式两种。其中液压常流式动

2、力转向系统应用广泛。电控动力转向系统根据动力源不同又可分为液压式电子控制动力转向系统(液压式EPS)和电动式电子控制动力转向系统(电动式EPS)。液压式电子控制动力转向系统根据控制方式的不同，可分为流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式三种形式。此外，四轮转向系统正逐步的得到应用，它可以让汽车的前轮和后轮同时发生偏转，在低速时，前轮和后轮的偏转方向相反，可提高汽车转向灵敏性，高速时,前轮和后轮的偏转方向相同，可提高汽车操纵稳定性。动力转向系统应具有如下功用：⑴汽车转弯时，减少驾驶员对方向盘的操纵力；⑵限制转向系统的

3、减速比；⑶在原地转向时，能提供必要的助力；⑷限制车辆高速或在薄冰上的助力，具有较好的转向稳定性；⑸在动力转向系统失效时，能保持机械转向系统的有效工作。15.2普通动力转向系统15.2.1组成与类型普通液压式动力转向系统由机械转向器、转向控制阀、转向油罐和转向油泵等组成，如图15.1所示。图15.1动力转向系统组成1-转向油泵；2-转向控制阀；3-转向油罐；4-齿轮齿条转向器动力转向系统按转向控制阀阀芯的运动方式，可分为滑阀式动力转向系统和转阀式动力转向系统。15.2.2滑阀式动力转向系统的基本工作原理如图15.2所

4、示，为液压常流滑阀式动力转向装置的工作原理图。系统各总成与部件的组成与功用如下：转向油罐14用来储存、滤清油液。转向油泵15将油罐14内的油吸出，压送入转向控制阀，其功用是将发动机输出的部分机械能转换为油液的压力能。固装在车架(或车身)上的转向动力缸8主要由缸筒和活塞组成。活塞将动力缸L、R两腔，活塞的伸出端与转向摇臂7中部铰接。动力缸的功用是将油液的压力能转换成机械能，实现转向加力。由阀体4、滑阀1、反作用柱塞2和滑阀回位弹簧3等组成的转向控制阀是动力缸的控制部分，用来控制油泵输出油液的流向，使转向器与动力缸协调

5、动作，转向控制阀用油管分别与油泵15、油罐14和动力缸8连通。滑阀1与阀体4为间隙配合。在阀体4的内圆柱面上开有三道环槽：环槽A是总进油道，与油泵15相通；环槽D、E是回油道，与油罐14相通。在滑阀1上开有两道环槽：B是动力缸只腔的进、排油环槽；C是动力缸L腔的进、排油环槽。阀体内装有反作用柱塞2，两个柱塞之间装有滑阀复位弹簧3。滑阀通过两个轴承支承在转向轴上，它与转向螺杆5的轴向相对位置固定不变。但滑阀处于中间位置(相应于汽车直线行驶的位置)时，滑阀两端与阀体4的端面均保持h的间隙，因而滑阀随同转向螺杆5可以相对

6、于阀体4自中间位置向两端作的微量轴向移动。1．汽车直线行驶时如图15.2a所示，汽车直线行驶时，滑阀1在复位弹簧3的作用下保持在中间位置。转向控制阀内各环槽相通，油泵15出来的油液进入阀体环槽A之后，经环槽B和C分别流入动力缸8的R腔和L腔，同时又经环槽D和E进入回油管道流回油罐14。这时，滑阀与阀体各环槽槽肩之间的间隙大小相等，油路畅通，动力缸8因其左、右两腔油压相等而不起加力作用。油泵泵出的油液仅需克服管道阻力流回油罐14，故油泵负荷很小，整个系统处于低压状态。2．汽车右转向时汽车右转向时开，始由于转向车轮的偏

7、转阻力很大，转向螺母9暂时保持不动，而具有左旋螺纹的转向螺杆5却在转向螺母9的轴向反作用力推动下向右轴向移动，同时带动滑阀1压缩复位弹簧3向右轴向移动，消除左端间隙h(图15.2b)。此时环槽C与E之间，A与B之间的油路通道被滑阀和阀体相应的槽肩封闭。而环槽A与C之间的油路通道增大，油泵送来的油液自A经C流入动力缸的左腔。而动力缸右腔的油液则经环槽B、D及回油管流回油罐14。这样左、右动力腔产生油压差，在压力差作用下，动力缸的活塞向右移动，并通过活塞杆使转向摇臂7逆时针转动，从而起转向加力作用。当这一力与驾驶员通过

8、转向器传给转向摇臂7的力合在一起，足以克服转向阻力时，转向螺母9也就随着转向螺杆5的转动而向左轴向移动，并通过转向直拉杆6带动转向车轮向右偏转。由于动力缸左腔的油压很高，所以汽车转向主要靠活塞的推力。3．转向盘转过一定角度保持不动时只要转向盘和转向螺杆5继续转动，上述液压助力作用就一直存在。当转向盘转过一定角度保持不动时，转向螺杆5作用于转向螺母9的力消失，