单元十一：转向系单元十一：转向系主要学习内容及学习目标主要学习内容及学习目标掌握转向系的功用、类型、基本组成和工作原理掌握机械转向器的种类、结构和工作原理掌握转向操纵机构的功用和构造掌握转向传动机构的功用和构造掌握液压动力转向系的组成和工作原理了解电控转向系统的组成和工作原理掌握转向系的拆装方法掌握动力转向系部件更换、调整及检查方法（一）转向系概述（一）转向系概述 1转向系的功用、向系的功用、类型型v转向系的功用是按照驾驶员的意愿改变汽车的转向系的功用是按照驾驶员的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。v汽车转向系按转向动力源的不同分为机械转向汽车转向系按转向动力源的不同分为机械转向系和动力转向系两大类。系和动力转向系两大类。机械转向系以驾驶员的体力作转向动力源。机械转向系以驾驶员的体力作转向动力源。动力转向系除了驾驶员的体力外，还以汽动力转向系除了驾驶员的体力外，还以汽车的动力作为辅助转向能源。动力转向系车的动力作为辅助转向能源。动力转向系又可以分为液压式、气压式和电动式又可以分为液压式、气压式和电动式3种。种。 （一）转向系概述（一）转向系概述 2转向系的基本向系的基本组成和工作原理成和工作原理v汽车机械转向系由机械转向器、转向操纵机构汽车机械转向系由机械转向器、转向操纵机构和转向传动机构三大部分组成和转向传动机构三大部分组成 （一）转向系概述（一）转向系概述 3转向系的参数和向系的参数和转向理向理论（1）转向系角传动比）转向系角传动比v转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘同转向系角传动比是指转向盘的转角与转向盘同侧的转向轮偏转角的比值，一般用侧的转向轮偏转角的比值，一般用iw表示。表示。v转向系角传动比是转向器角传动比转向系角传动比是转向器角传动比i1和转向传和转向传动机构角传动比动机构角传动比i2的乘积。的乘积。转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。摆角之比。转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与转向传动机构角传动比是转向摇臂摆角与同侧转向轮偏转角之比。同侧转向轮偏转角之比。（一）转向系概述（一）转向系概述 3转向系的参数和向系的参数和转向理向理论（2）转向盘的自由行程）转向盘的自由行程v转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角转向盘的自由行程是指转向盘在空转阶段的角行程，这主要是由转向系各传动件之间的装行程，这主要是由转向系各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。配间隙和弹性变形所引起的。 （一）转向系概述（一）转向系概述 3转向系的参数和向系的参数和转向理向理论（3）转向时车轮运动规律）转向时车轮运动规律（二）机械转向器（二）机械转向器 1转向器概述向器概述 v转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功用是增转向器是转向系中的降速增矩传动装置，其功用是增大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。大由转向盘传到转向节的力，并改变力的传动方向。v转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。转向器传动效率是指转向器输出功率与输入功率之比。当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的当功率由转向盘输入，从转向摇臂输出时，所求得的传动效率称为正传动效率；反之，转向摇臂受到道路传动效率称为正传动效率；反之，转向摇臂受到道路冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆传动效率。冲击而传到转向盘的传动效率则称为逆传动效率。v按转向器中的传动副的结构形式，转向器可以分为循按转向器中的传动副的结构形式，转向器可以分为循环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式环球式、齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、蜗杆滚轮式等几种。等几种。v按传动效率的不同，转向器可以分为可逆式、极限可按传动效率的不同，转向器可以分为可逆式、极限可逆式和不可逆式逆式和不可逆式3种。种。 （二）机械转向器（二）机械转向器 1转向器概述向器概述 v可逆式转向器是指正、逆传动效率都很高的转向器。可逆式转向器是指正、逆传动效率都很高的转向器。这种转向器有利于汽车转向后转向轮的自动回正，转这种转向器有利于汽车转向后转向轮的自动回正，转向盘向盘“路感路感”很强，但也容易在坏路行驶时出现很强，但也容易在坏路行驶时出现“打打手手”，所以主要应用于经常在良好路面行驶的车辆。，所以主要应用于经常在良好路面行驶的车辆。v极限可逆式转向器是指正传动效率远大于逆传动效率极限可逆式转向器是指正传动效率远大于逆传动效率的转向器。这种转向器能实现汽车转向后转向轮的自的转向器。这种转向器能实现汽车转向后转向轮的自动回正，但动回正，但“路感路感”较差，只有当路面冲击力很大时较差，只有当路面冲击力很大时才能部分地传到转向盘，主要应用于中型以上的越野才能部分地传到转向盘，主要应用于中型以上的越野汽车、工矿用自卸汽车等。汽车、工矿用自卸汽车等。v不可逆式转向器是指逆传动效率很低的转向器，这种不可逆式转向器是指逆传动效率很低的转向器，这种转向器使驾驶员不能得到路面的反馈信息，没有转向器使驾驶员不能得到路面的反馈信息，没有“路路感感”，而且转向轮也不能自动回正，所以很少采用。，而且转向轮也不能自动回正，所以很少采用。 （二）机械转向器（二）机械转向器 2转向器的向器的结构、原理构、原理（1）齿轮齿条式转向器）齿轮齿条式转向器v齿轮齿条式转向器采用一级传动副，主动副是齿轮，齿轮齿条式转向器采用一级传动副，主动副是齿轮，从动副是齿条。它主要由壳体、转向齿轮及齿轮轴、从动副是齿条。它主要由壳体、转向齿轮及齿轮轴、齿条、转向减震器、转向器补偿机构、橡胶防尘套等齿条、转向减震器、转向器补偿机构、橡胶防尘套等组成组成 （二）机械转向器（二）机械转向器 2转向器的向器的结构、原理构、原理（1）齿轮齿条式转向器）齿轮齿条式转向器v齿轮齿条式转向器补偿机构齿轮齿条式转向器补偿机构 （二）机械转向器（二）机械转向器 2转向器的向器的结构、原理构、原理（1）齿轮齿条式转向器）齿轮齿条式转向器v转向减震器结构转向减震器结构 （二）机械转向器（二）机械转向器 2转向器的向器的结构、原理构、原理（2）循环球式转向器）循环球式转向器v由侧盖、底盖、壳体、钢球、带齿扇的垂臂轴、圆锥由侧盖、底盖、壳体、钢球、带齿扇的垂臂轴、圆锥轴承、制有齿形的螺母、转向螺杆等组成轴承、制有齿形的螺母、转向螺杆等组成 （二）机械转向器（二）机械转向器 2转向器的向器的结构、原理构、原理（3）蜗杆曲柄指销式转向器）蜗杆曲柄指销式转向器v主要由转向器壳体、转向蜗杆、曲柄和指销、上盖、主要由转向器壳体、转向蜗杆、曲柄和指销、上盖、下盖、调整螺栓和螺母等组成下盖、调整螺栓和螺母等组成 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 v汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向柱管等组成。向柱管等组成。v它的功用是产生转动转向器所必需的操纵力，它的功用是产生转动转向器所必需的操纵力，并具有一定的调节和安全性能。并具有一定的调节和安全性能。v转向操纵机构要将驾驶员操纵转向盘的力传给转向操纵机构要将驾驶员操纵转向盘的力传给转向器。转向器。 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 1转向盘转向盘v转向盘也称方向盘，由轮缘、轮辐和轮毂组成转向盘也称方向盘，由轮缘、轮辐和轮毂组成 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 2转向向轴与与转向柱管向柱管v转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，并传递它们之间的转矩。递它们之间的转矩。v转向柱管上端装有喇叭接触环、转向灯开关、转向柱管上端装有喇叭接触环、转向灯开关、雨刮器开关总成、转向盘锁总成等。雨刮器开关总成、转向盘锁总成等。 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 2转向向轴与与转向柱管向柱管v缓冲吸能式转向柱的形式很多，其结构有波纹管式、缓冲吸能式转向柱的形式很多，其结构有波纹管式、网格管式、管柱式及支架变形（或断裂）式等网格管式、管柱式及支架变形（或断裂）式等 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 2转向向轴与与转向柱管向柱管v手动倾斜式转向柱调整机构手动倾斜式转向柱调整机构 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 2转向向轴与与转向柱管向柱管v 手动伸缩式转向柱调整机构手动伸缩式转向柱调整机构 （三）转向操纵机构（三）转向操纵机构 2转向向轴与与转向柱管向柱管v上海桑塔纳轿车可分离式安全转向操纵机构上海桑塔纳轿车可分离式安全转向操纵机构 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 1与非独立与非独立悬架配用的架配用的转向向传动机构机构 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 2与独立与独立悬架配用的架配用的转向向传动机构机构 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 3转向向摇臂臂 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 4转向直拉杆向直拉杆 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 5转向横拉杆向横拉杆 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 6转向向节臂和梯形臂臂和梯形臂 （四）转向传动机构（四）转向传动机构 上海桑塔纳轿车的转向传动机构上海桑塔纳轿车的转向传动机构 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 1动力力转向装置的分向装置的分类v动力转向装置按传能介质的不同，可以分为气动力转向装置按传能介质的不同，可以分为气压式和液压式两种。压式和液压式两种。v液压式动力转向装置按液流形式，又可分为常液压式动力转向装置按液流形式，又可分为常压式和常流式两种。压式和常流式两种。 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 1动力力转向装置的分向装置的分类v常压式液压动力转向装置常压式液压动力转向装置 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 1动力力转向装置的分向装置的分类v常流式液压动力转向装置常流式液压动力转向装置 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 1动力力转向装置的分向装置的分类v根据转向加力装置的零部件布置和连接组合方式的不根据转向加力装置的零部件布置和连接组合方式的不同，液压式动力转向装置可以分为：整体式动力转向同，液压式动力转向装置可以分为：整体式动力转向系、半整体式动力转向系和组合式动力转向系系、半整体式动力转向系和组合式动力转向系 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 2液液压式式动力力转向系的向系的组成、原理成、原理v动力转向装置由机械转向器、转向控制阀、转向动力动力转向装置由机械转向器、转向控制阀、转向动力缸以及将发动机输出的部分机械能转换为压力能的转缸以及将发动机输出的部分机械能转换为压力能的转向油泵（或空气压缩机）、转向油罐等组成向油泵（或空气压缩机）、转向油罐等组成 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 3液液压动力力转向器向器（1）液压常流滑阀式动力转向装置）液压常流滑阀式动力转向装置v液压常流滑阀式动力转向装置的基本组成主要包括转液压常流滑阀式动力转向装置的基本组成主要包括转向储油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸等向储油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸等 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 3液液压动力力转向器向器（2）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理v由转向油泵、转向动力缸、转向控制阀等组成由转向油泵、转向动力缸、转向控制阀等组成（五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 3液液压动力力转向器向器（2）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理v汽车直线行驶时转阀的工作情况汽车直线行驶时转阀的工作情况 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 3液液压动力力转向器向器（2）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理）液压常流转阀式动力转向装置的工作原理v汽车左转向时转阀的工作情况汽车左转向时转阀的工作情况 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 4转向油向油泵v转向油泵是动力转向装置的动力源，其功用是转向油泵是动力转向装置的动力源，其功用是将发动机的机械能变为驱动转向动力缸工作将发动机的机械能变为驱动转向动力缸工作的液压能，再由转向动力缸输出的转向力，的液压能，再由转向动力缸输出的转向力，驱动转向车轮转向。驱动转向车轮转向。v转向油泵的结构类型有多种，常见的有齿轮式、转向油泵的结构类型有多种，常见的有齿轮式、转子式和叶片式。转子式和叶片式。 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 5桑塔桑塔纳2000型型轿车液液压助力助力转向系向系（1）结构组成）结构组成 （五）液压动力转向系（五）液压动力转向系 5桑塔桑塔纳2000型型轿车液液压助力助力转向系向系（2）工作原理）工作原理 知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系1基本基本结构和工作原理构和工作原理v主要由转矩传感器、转角传感器、车速传感器、主要由转矩传感器、转角传感器、车速传感器、电动机、电磁离合器、减速机构、电子控制电动机、电磁离合器、减速机构、电子控制单元（单元（ECU）等组成。）等组成。 知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系2主要部件的主要部件的结构及工作原理构及工作原理（1）转矩传感器）转矩传感器v转矩传感器的作用是检测驾驶员作用在转向盘上的转转矩传感器的作用是检测驾驶员作用在转向盘上的转向力矩、转向方向等参数，并将其转变为电信号输送向力矩、转向方向等参数，并将其转变为电信号输送给给ECU，以作为电动助力的依据之一。，以作为电动助力的依据之一。知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系2主要部件的主要部件的结构及工作原理构及工作原理（2）电动机）电动机v转向助力电动机就是一般的永磁电动机，电动机的输转向助力电动机就是一般的永磁电动机，电动机的输出转矩控制是通过控制其输入电流来实现的，而电动出转矩控制是通过控制其输入电流来实现的，而电动机的正转和反转则是由机的正转和反转则是由ECU输出的正、反转触发脉冲输出的正、反转触发脉冲控制。控制。 知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系2主要部件的主要部件的结构及工作原理构及工作原理（3）电磁离合器）电磁离合器 知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系2主要部件的主要部件的结构及工作原理构及工作原理（4）减速机构）减速机构v一般采用涡轮蜗杆与转向轴驱动组合式；也有的采用一般采用涡轮蜗杆与转向轴驱动组合式；也有的采用两级行星齿轮与传动齿轮组合式两级行星齿轮与传动齿轮组合式 知识与能力拓展知识与能力拓展 （一）电动式电子控制动力转向系（一）电动式电子控制动力转向系2主要部件的主要部件的结构及工作原理构及工作原理（5）电子控制单元）电子控制单元 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系1基本基本组成成v主要由转向控制阀、电磁阀、分流阀、转向动力缸、主要由转向控制阀、电磁阀、分流阀、转向动力缸、转向油泵、储油罐、车速传感器和电子控制单元转向油泵、储油罐、车速传感器和电子控制单元（ECU）组成。）组成。 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系1基本基本组成成v渐进型动力转向系渐进型动力转向系 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系1基本基本组成成v分流阀分流阀 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系1基本基本组成成v转向控制阀转向控制阀 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系2工作原理（1）汽车静止或低速行驶时）汽车静止或低速行驶时 知识与能力拓展知识与能力拓展 （二）液压式电子控制动力转向系（二）液压式电子控制动力转向系2工作原理（2）汽车中、高速行驶时）汽车中、高速行驶时 （3）中高速直行状态）中高速直行状态 知识与能力拓展知识与能力拓展 （三）电子控制四轮转向系（三）电子控制四轮转向系 1系系统的的组成成 知识与能力拓展知识与能力拓展 （三）电子控制四轮转向系（三）电子控制四轮转向系 2系系统的工作原理的工作原理 电子控制四轮转向系特性图电子控制四轮转向系特性图 vwww.themegallery.com