【14页】汽车转向系综述.doc格式

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由于其工 作可靠技术成熟至今仍被广泛应用。

这种助力转向系统主要的特点是液压 黑龙江林业职业技术学院 力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻 便性和汽车运行的稳定性。

近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采 用电子器件。

转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向 系统。

组成。

其发展前景非常可观。

黑龙江林业职业技术学院 汽车转向原理及基本特性 若使汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转 向车轮须同向偏转，且所有车 图前轮的运动轨迹 轮需要绕着个转向中心转动，保证各车轮在转向过程中均为纯滚动。

如图 所示，汽车四个车轮和转轴的延长线相交于点，点即为车轮的 转动中心，四个车轮的运动轨迹形成同心圆。

它取消了方向盘与转向 轮之间的机械连接，改而由方向盘模块转向执行模块和主控制器三个主要 部分以及自动防故障系统电源等辅助模块电液助力转向可以分为两类电动液压助力转向系统 和电控液压助力转向转向系统因此进入了电子控制时代，相应 近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采 用电子器件。

这种助力转向系统主要的特点是液压 黑龙江林业职业技术学院 力支持转向运动，减小驾驶由于其工 作可靠技术成熟至今仍被广泛应用。

部分内容简介般与发动机相连，当发动机启动的时候，部分 发动机能量提供汽车前部分内容简介般与发动机相连，当发动机启动的时候，部分 发动机能量提供汽车前进的动能，另外部分则为液压系统提供动力。

由于其工 作可靠技术成熟至今仍被广泛应用。

这种助力转向系统主要的特点是液压 黑龙江林业职业技术学院 力支持转向运动，减小驾驶者作用在方向盘上的力，改善了汽车转向的轻 便性和汽车运行的稳定性。

近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采 用电子器件。

转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向 系统。

电液助力转向可以分为两类电动液压助力转向系统 和电控液压助力转向 。

电动液压助力转向系统是在液压助力系统 基础上发展起来的，与液压助力系统不同的是，电动液压助力系统中液压系统的 动力来源不是发动机而是电机，由电机驱动液压系统，节省了发动机能量，减少 了燃油消耗。

电控液压助力转向也是在传统液压助力系统基础上发展而来，它们 的区别是，电控液压助力转向系统增加了电子控制装置。

电子控制装置可根据方 向盘转向速率车速等汽车运行参数，改变液压系统助力油压的大小，从而实现 在不同车速下，助力特性的改变。

而且电机驱动下的液压系统，在没有转向操作 时，电机可以停止转动，从而降低能耗。

为了规避电液助力转向系统的缺点，电动助力转向系统 便应时而生。

它与前述各种助力转向系统最大的区别在于，电动助力 转向系统中已经没有液压系统了。

原来由液压系统产生的转向助力由电动机来完 成。

现如今在些概念车上又有了种电子转向系统。

它取消了方向盘与转向 轮之间的机械连接，改而由方向盘模块转向执行模块和主控制器三个主要 部分以及自动防故障系统电源等辅助模块组成。

其发展前景非常可观。

黑龙江林业职业技术学院 汽车转向原理及基本特性 若使汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转 向车轮须同向偏转，且所有车 图前轮的运动轨迹 轮需要绕着个转向中心转动，保证各车轮在转向过程中均为纯滚动。

如图 所示，汽车四个车轮和转轴的延长线相交于点，点即为车轮的 转动中心，四个车轮的运动轨迹形成同心圆。

这就是汽车转向基本特性。

当车轮转向机构的几何关系为平行四边形转向机构时，转向车轮的偏转角度 相同见图，四个车轮转轴延长线交汇点有两个，因而形成两个转动中心， 转向车轮不能实现纯滚动，其转向过程异常。

为满足汽车转向基本特性，运用阿 克曼原理，转向机构的几何关系呈梯形见图。

梯形转向机构由梯形臂和横 拉杆组成。

梯形转向机构使两侧转向车轮偏转时形成个转向中心，即汽车的四 个车轮均绕着个点转动。

此时内外侧转向车轮偏转角度不相等，内侧车轮偏 式中两侧主销轴线与地面交点之间的距离，也称为轮距 黑龙江林业职业技术学院 汽车转向系统的类型组成及工作原理 传统转向系统机械转向系统 机械转向系统的组成 用司机体力为转向能源，所有传力件都是机械的。

转向操纵机构转向盘转向轴万向节上下转向传动轴。

采用万向传动装置有助于转向盘和转向器等部件和组件的通用化和系列化 转向器内设减速传动付，作用减速增扭。

转向传动机构转向摇臂转向主拉向器，并将转向盘的转向转矩传给转向器。

转向 轴分为普通式和能量吸收式。

现代汽车更多地采用能量吸收式转向轴结构。

转向管柱安装在车身上，支承转向轴及转向盘。

转向轴从转向管柱内穿过，靠转 向管柱内的轴承和衬套支承。

为方便不同体型驾驶员操纵转向盘，转向管柱上装 有能改变转向盘位置的装置。

转向盘的安装角度和高度可以在定范围内调整，以适应驾驶员的体形和驾 驶习惯。

安全保护装置 黑龙江林业职业技术学院 在转向操纵机构上体现的汽车被动安全技术有安全气囊和能量吸收式转向 轴。

安全气囊安装在转向盘上。

它的结构主要由传感器气体发生器 气囊系统等三部分组成。

传感器检测汽车发生碰撞时的车速冲击参数，气体发 生器根据传感器指令释放高压气体，或引爆固体燃料，瞬时产生高压氮气并迅速 向气囊充气，气囊膨胀，达到保护乘员的目的。

另外，安全气囊还有些排气孔， 使安全气囊撞到乘员时压力有所减小，以达到缓冲效果。

安全气囊只能在减速度 足够大的碰撞中爆发充气，而且只能使用次，不能重复使用。

能量吸收式转向轴。

除了能满足转向轴常规的功能外，在汽车发生正面 碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的转向轴叫 做能量吸收式转向轴。

在汽车发生正面碰撞时，会出现两次碰撞。

即在汽车碰撞力作用下汽车的前 部发生塑性变形，转向轴向驾驶员胸部方向运动的首次碰撞随汽车减速，驾驶 员在惯性力作用下向转向轴方向运动的二次碰撞。

首次碰撞的能量通过转向轴以 机械的方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上，避免造身伤害。

二次碰撞即驾驶员本身的运动能量部分由约束装置如安全带安全气囊等加以 吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞伤害驾驶员。

黑龙江林业职业技术学院 机械转向系统的工作原理 汽车转向时，驾驶员作用于转向盘上的力，经过转向轴转向柱传到转向器， 转向器将转向力放大后，又通过转向传动机构的传递，推动转向轮偏转，致使汽 车行驶方向改变。

转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构，包括从转向盘 到转向器输入端的零部件。

转向器就是把转向盘传来的转矩按定传动比放大并输出的增力装置。

转向传动机构是把转向器的运动传给转向车轮的机构，包括从摇臂到转向车 轮的零部件。

当转向盘直径定时，驾驶员操纵转向盘手力的大小取决于转向系统角传动比的 大小。

转向系统角传动比是用转向盘比来表示。

其数值是转向器角传动比 和转向传动机构角传动比的乘积。

转向器角传动比是转向盘转角增量 与同侧摇臂轴转角相应增量之比。

转向传动机构角传动比是摇臂轴转角增量与同 侧转向节转角相应增量之比。

对于般汽车而言，大约为。

由此可见，转向系统角传动比主要取决于转 向器角传动比。

转向系统角传动比越大，转向时加在转向盘上的力矩就越小，转 向轻便。

但转向系统角传动比大会导致转向操纵不灵敏。

所以，转向系统角传动 比的大小要协调好转向轻便与转向灵敏之间的矛盾。

汽车的转向，完全由驾驶员所付的操纵力来实现的，操纵较费力，劳动强度较大， 但其具有结构简单工作可靠路感性好维护方便等优点，多应用于中小型货 车或轿车上。

黑龙江林业职业技术学院 机械转向系统的优缺点 虽然传统转向系统工作最可靠，但是也存在很多固有的缺点，传统转向系统 由于方向盘和转向车轮之间的机械连接而产生些自身无法避免的缺陷汽车 的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重转向传动比固定，使汽车转向响应 特性随车速侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值 和相位的变化进行定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。

这就变相地增 加了驾驶员的操纵负担，使汽车转向行驶存在很大的不安全隐患液压助力转 向系统经济性差，般轿车每行驶百公里要多消耗升的燃料另外， 存在液压油泄漏问题，对环境造成污染，在环保性能被日益强调的今天，无疑是 个明显的劣势。

电液助力转向系统 使用机械转向装置可以实现汽车转向，当转向轴负荷较大时，仅靠驾驶员的 体力作为转向能源则难以顺利转向。

动力转向系统就是在机械转向系统的基础上 加设套转向加力装置而形成的。

转向加力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用 力。

转向能源来自驾驶员的体力和发动机或电动机，其中发动机或电动机 占主要部分，通过转向加力装置提供。

正常情况下，驾驶员能轻松地控制转向。

但在转向加力装置失效时，就回到机械转向系统状态，般来说还能由驾驶员独 立承担汽车转向任务。

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