大众汽车转向系统教学教材

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1、4.大众汽车转向系统学习目标知识目标：（1）熟悉转向助力技术的发展历程；（2）熟悉几种可变转向比技术的特点；（3）掌握转向系统的组成；（4）掌握液压式助力转向系统的组成与工作原理；（5）掌握电控动力助力转向系统的组成与工作原理；（6）熟悉不同车车轮定位参数对行驶操控性的影响。能力目标：（1）认识不同类型转向助力系统；（2）熟悉转向系统常见故障现象；（3）熟悉转向助力系统常见故障现象；（4）能够独立检查车轮定位参数是否正确。4.1转向系统概述汽车在行驶中，经常要改变行驶方向。汽车上用来改变行驶方向的机构称为转向系统。汽车行驶方向的改变是由驾驶

2、人通过操纵转向系统来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度来实现的。转向系统不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶人规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮产生的转向作用，恢复汽车的行驶方向。尽管汽车转向系统的结构形式多种多样，但都由转向操纵机构（转向盘到转向器之间的零部件）、转向器（也称转向机）和转向传动机构三大部分组成。转向操纵机构的功能是产生转动转向器所必须的操纵力；转向器的功能是将转向盘的回转运动转换为传动机构的往复运动；转向传动机构的功能是将转向器输出的力和运动通过转向臂传递给转向轮。汽车转向系按转向能源的不同分为机械转

3、向系和动力转向系。机械转向系统是以驾驶人的体力作为转向能源，所有传递力的构件都是机械的，可靠性高，但输出的转向力矩相对较小。助力转向系统是在机械转向系统基础上加设一套转向助力装置而成，兼用驾驶人体力和发动机动力作为转向能源，也就是大部分转向能源由助力装置提供。助力装置主要有液压助力系统、电子液压助力系统和电动转向系统。1.转向助力技术的发展现代车辆转向系统发展可以划分为5个阶段，即液压助力转向、电子液压伺服转向、电动助力转向（EPS）、主动转向和线控转向（SBW）。这5种转向系统的集成度和功能范围依次递增，其中电子伺服转向相对于传统液压助力

4、转向最大的优点是，通过引入传感器技术，使转向助力大小可以根据车速而变化；而EPS系统在此基础上还具有主动阻尼功能和主动回正功能。机械液压助力是我们最常见的一种助力方式，它诞生于1902年，由英国人Frederick W. Lanchester发明，而最早的商品化应用则推迟到了半个世纪之后，1951年克莱斯勒汽车把成熟的液压转向助力系统应用在了Imperial车系上。由于技术成熟可靠，而且成本低廉，得以被广泛普及。机械液压助力的转向盘与转向轮之间全部是机械部件连接，操控精准，路感直接，信息反馈丰富；液压泵由发动机驱动，转向动力充沛，大小车辆都

5、适用；技术成熟，可靠性高，平均制造成本低。     由于依靠发动机动力来驱动油泵，能耗比较高，所以车辆的行驶动力无形中就被消耗了一部分；液压系统的管路结构非常复杂，各种控制油液的阀门数量繁多，后期的保养维护需要成本；整套油路经常保持高压状态，使用寿命也会受到影响，这些都是机械液压助力转向系统的缺点所在。机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。 这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转

6、向角度有关，还与车速相关。机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向控制单元等。电子液压助力拥有机械液压助力的大部分优点，同时还降低了能耗，反应也更加灵敏，转向助力大小也能根据转角、车速等参数自行调节，更加人性化。不过引入了很多电子单元，其制造、维修成本也会相应增加，使用稳定性也不如机械液压式的牢靠，随着技术的不断成熟，这些缺点正在被逐渐克服，电子液压助力已经成为很多家用车型的选择。EPS就是英文Electric Power Steering的缩写，即电动助力转向系统。电动助力转向系统是汽车转向系统

7、的发展方向。该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮。驾驶人在操纵转向盘进行转向时，轴距传感器检测到转向盘的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。主动转向系统，就是依据驾驶条件，自动调节车辆转向传动比，从而增加或减小前轮的转向角度。

8、在低速时，电动机的作用与驾驶者转动转向盘的方向一致，转向传动比增大，可以减少驾驶者对转向力的需求。在高速时，电动机的运转方向与驾驶者转动转向盘方向相反，这减少了前轮的转向角度，转