《汽车底盘构造与维修》第11章转向系统
《汽车底盘构造与维修》课程标准
10级高职汽车检测与维修技术专业《汽车底盘构造与维修》课程标准《汽车底盘构造与维修》课程标准一、概述（一）课程性质本课程是中职和高职学生学校汽车类专业的一门主干专业课程。
（二）课程基本理念以完成工作任务为目标，采用理论与实践相结合的教学方式，分模块按步骤来实施（三）课程设计思路按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，该门课程以形成掌握汽车底盘的构造和维修的基本技术和操作技能为基本目标，彻底打破学科课程的设计思路，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。
学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围，但在具体设计过程中，还依据社会、企业要求制定，以汽车维修业生产一线技术岗位相关的工艺知识和工艺及能为载体，使工作任务具体化，产生了具体的学习项目。
其编排依据是该职业所特有的工作任务逻辑关系，而不是知识关系。
依据工作任务完成的需要，职业学校学生的学习特点和职业能力形成的规律，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容。
依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。
学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用于来表述。
“了解”用于表述事实性知识的学习程度，“理解”用于表述原理性知识的学习程度，“能”或“会”用于表述技能的学习程度。
课程框架结构学分和学时分配：本课程建议课时为108课时，其中理论课时为60课时,实践课时为48。
本课程的总学分为6学分。
对学生选课的建议：必选二、课程目标通过本课程的学习，使学生具备现代汽车底盘的构造和工作原理，底盘的维护与修理，常见故障诊断与排除等知识，具有汽车底盘拆装、故障诊断与排除、零件损耗分析与检验分类、合理维护与修理的基本能力。
《汽车底盘构造与维修》教学课件—10机械转向系统
项目一机械转向系统单元三转向系单元三转向系一、汽车转向系统的功用汽车转向系统的功用是按照驾驶人的意愿改变汽车的行驶方向和保持汽车稳定的直线行驶。
二、汽车转向系统的基本组成尽管汽车转向系统的结构形式复杂多样，但转向系统都是由操作机构、转向器和转向传动机构三个基本部分组成。
三、汽车转向系统的分类汽车转向系统按转向动力源的不同，分为机械转向系统和动力转向系统两大类。
机械转向系是以驾驶员的体力(手力)作为转向动力的转向系，其中所有传力部件都是机械的。
动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向动力的转向系。
它是在机械转向系的基础上加设一套转向动力装置，从而减少驾驶员的体力消耗，提高驾驶的舒适性。
一、汽车机械转向系统的组成机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
二、转向操纵机构1.转向操纵机构的功用和组成转向操纵机构是驾驶员操纵转向器的工作机构，主要由转向盘、转向轴、转向管柱、万向传动装置等组成图3-1-1 桑塔纳轿车转向操纵机构1-转向盘 2-转向柱管 3-上转向柱 4-下转向柱 5-转向器二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类为了保证驾驶员的安全，同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系，现代汽车（特别是轿车）通常在转向操纵机构上增设相应的安全、调节装置，这些装置主要反映在转向轴和转向柱管的结构上。
根据转向柱结构、形式和功用的不同，分为安全式转向柱、可调节式转向柱两种类型。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱安全式转向柱是在转向柱上设置能量吸收装置，当汽车紧急制动或发生撞车事故时，吸收冲击能量，减轻或防止冲击对驾驶员的伤害。
二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（1）安全式转向柱二、转向操纵机构2.转向操纵机构的分类（2）可调节式转向柱驾驶员不同的驾驶姿势和身材对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求。
为此，一些汽车装设了可调式转向柱，使驾驶员可以在一定的范围内调节转向盘的位置。
汽车底盘构造与维修_电子演示文稿_汽车转向系
矩形、 矩形、梯形机构的比较图
4-2 机械转向系
课题一： 课题一：转向器 课题二： 课题二：转向操纵机构 课题三：转向传动机构 课题三：
4-2 机械转向系
课题一： 课题一：转向器
一、转向器作用与类型
转向器作用：将驾驶员作用在转向盘上的力矩放大， 转向器作用：将驾驶员作用在转向盘上的力矩放大，传给转向传 动机构。 动机构。 转向器类型：循环球—齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、 转向器类型：循环球—齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、齿轮齿 条式和蜗杆曲柄指销式等。 条式和蜗杆曲柄指销式等。
4-3 动力转向系
课题一：动力转向系工作原理、 课题一：动力转向系工作原理、组成 课题二： 课题二：动力转向系主要部件 课题三： 课题三：动力转向系拆装与调整
4-3 动力转向系
课题一： 课题一：动力转向系组成与工作原理
一、动力转向系组成与分类 组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。 组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。 分类： 分类： 1．按传能介质不同分 气压式：用于采用气压制动系的货车和客车 气压式： 液压式： 液压式：应用广泛
外啮齿轮式转向油泵图
4-3 动力转向系
2）流量控制阀 作用： 限制转向油泵最大流量。 作用： 限制转向油泵最大流量。 工作原理：差压式的流量控制阀装在油泵进油腔和出油腔之间， 工作原理：差压式的流量控制阀装在油泵进油腔和出油腔之间，与油泵 齿轮副并联。在油泵流量增大到规定值时， 齿轮副并联。在油泵流量增大到规定值时，柱塞两端压力差的作用力克 服弹簧的预紧力，将柱塞向上推，油泵出油腔即与进油腔相通。于是出 服弹簧的预紧力，将柱塞向上推，油泵出油腔即与进油腔相通。 油腔中的一部分油液便经流量控制阀流到进油腔，油泵流量减小。 油腔中的一部分油液便经流量控制阀流到进油腔，油泵流量减小。流量 减小到一定值后，量孔内外两侧的压力差不足以平衡弹簧力， 减小到一定值后，量孔内外两侧的压力差不足以平衡弹簧力，柱塞便被 弹簧推下，重新切断进油腔到出油腔的通路，流量增大。 弹簧推下，重新切断进油腔到出油腔的通路，流量增大。
汽车底盘构造 第11章 悬架
二、螺旋弹簧 （弹簧钢棒卷制而成）
多用于独立悬架
☺无需润滑，不忌泥污 ☺所需纵向安装空间不大，弹簧本身质量小 必须另装减振器 只能承受垂直载荷，须装设导向机构
三、 扭杆弹簧
扭杆弹簧：由弹簧钢制成的扭杆，通过沿轴向扭转变形来 缓和冲击。
四、气体弹簧
利用气体的可压缩性实现弹簧作用，刚度可变
分类：
二、横臂式独立悬架 1. 单横臂式
目前在前悬架中很少采用
2. 双横臂式
主销内倾角不变，轮距变
主销角度和轮距变化不大
三、纵臂式独立悬架
1. 单纵臂式独立悬架
螺旋弹簧单纵臂式后独立悬架
2. 双纵臂式独立悬架
图示为矩形断面叠片式扭杆弹簧
等长纵摆臂，主销后倾角不变，适用于转向轮
四.车轮沿主销移动的悬架
前滑板式 支座
后滑板式 支座
前支架 总成
吊耳总成
渐变刚度钢板弹簧后悬架
二、螺旋弹簧式非独立悬架 常用作轿车后悬架
三、空气弹簧非独立悬架
四、油气弹簧非独立悬架 • 油气弹簧、上、下纵向推力杆，横向推力杆 • 平顺性好，可变刚度
第五节 独立悬架
一、概述
1.优点
➢ 两侧车轮单独运动互不干涉 ➢ 可减少车身振动，有助于消除车轮偏摆； ➢ 降低非簧载质量，冲击载荷小，平均车速提高； ➢ 降低汽车重心，提高行驶稳定性； ➢ 车轮跳动空间大，可减小悬架刚度，提高平顺性。
节的悬架。 半主动悬架：只有悬架阻尼可以自动调节的悬架。
按汽车悬架的结构特点分为： 非独立悬架：两侧车轮由整体式车桥刚性的连接在一起，只能共
同运动的悬架。广泛应用于货车、客车和轿车后悬架。 独立悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架与车
《汽车底盘构造与维修》单元4转向系统
1.3.1 转向系统角传动比
• 转向系统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 iw 表示。
• 转向系统角传动比是转向器角传动比 i1 和转向传动机构角传动比 i2 的乘积。 • 转向器角传动比是转向盘转角和转向摇臂摆角之比。 • 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。
3.2.2 转向油泵
• 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。目前最 常用的是双作用叶片式转向油泵，其工作原理如图 4-17 所示。
3.2.2 转向油泵
• 转向油泵的转子是通过发动机驱动或电动机驱动的，工作时油压及流量的 变化是通过安全阀和溢流阀来实现的，如图 4-18 所示。
• （2）液压动力转向装置油液容量：1.0L。
5.1.2 实训器材
• 别克凯越乘用车、接油容器。
5.1.3 作业准备
• （1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。 • （2）将汽车停驻在举升机中央位置。
• （3）拉紧驻车制动杆，并将换挡杆换入空挡位置。
• （4）套上转向盘护套、换挡杆手柄套和座位套，铺设脚垫。 • （5）在车内拉动发动机舱盖手柄，在车外打开并支撑发动机舱盖。 • （6）粘贴翼子板和前部磁力护裙。
5.2.2 实训器材
• 别克凯越乘用车、KM-507-B 球节拆卸工具、KM-J-22610、扭力扳手、 组合工具。
5.2.3 作业准备
• （1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。 • （2）将汽车停驻在举升机中央位置。 • （3）拉紧驻车制动杆，并将换挡杆换入空挡位置。
• （4）套上转向盘护套、换挡杆手柄套和座位套，铺设脚垫。
1.3.4 转向特性
汽车底盘构造与维修 项目四 转向系统检修
汽车底盘构造与维修
由转向中心O到外侧转向轮与地面接触点 的距离R称为汽车转弯半径。
R=L/sinα
汽车最小转弯半径： 当外转向轮偏转角α达到最大值 αmax时，转向半径最小Rmin：
Rmin=L/sin(αmax)
汽车底盘构造与维修
2. 转向梯形
两侧车轮偏转角之间的理想关系是靠转向梯形保证的：
汽车底盘构造与维修
汽车底盘构造与维修
三、转向系统的基本参数
1.转向中心与转弯半径
为避免在汽车转向时加大对车 轮的磨损，希望汽车转向时每 个车轮都作纯滚动。即要求所 有车轮的轴线都相交于一点。 此交点O称为汽车的转向中心。
汽车底盘构造与维修
汽车内轮转角β与外轮转 角α之间的理想关系如下：
cotα=cotβ+B/L
B—两侧主销轴线与地面相 交点的距离，近似为轮距； L—汽车的轴距。
汽车底盘构造与维修
项目四 转向系统检修
汽车底盘构造与维修
任务一 转向系统的认知
学习目标
1.熟悉汽车转向系的功用与类型； 2.掌握机械转向系和动力转向系的组成与工作原理； 3.熟悉转向系基本参数含义； 4.会对汽车转向系进行维护作业； 5.培养安全意识和劳动意识。
汽车底盘构造与维修
知识准备
一、转向系统概述
1.转向系统的定义与功用 在汽车中用来改变或者恢复汽车行驶路线的系统。 保证汽车按驾驶员的要求进行转向和正常行驶。
汽车底盘构造与维修
2.转向系统的分类
按转向能源的不同分：
机械转向系统
以驾驶员的体力为转向能源，其中所有 的传力件都是机械零件。
液压助力转向系统 兼用驾驶员的体力和发动机动力为转向能源，
汽车底盘构造与维修
《汽车底盘构造与维修》项目四 转向系统的构造与维修
任务 4.1 机械转向系统的构造与维修
小鹏是汽车维修技术专业的一名学生，这天上课学习机械转向系统的相 关知识。在课上，老师讲道：“以前大家驾驶的汽车都是机械转向系统，需 要花大力气去改变车轮的方向。随着科技的进步，现代汽车的转向也更加轻 松了，基本都有助力系统来辅助驾驶员进行转向。虽然科技进步了，但是机 械转向系统是基础，还是不能忽略，大家要认真学习。不忘初心，方得始终 呀。”小鹏听了老师的话，认真地上完了这节课。
检修转向盘位移。
检查转向盘的安装情况。 检测转向盘转动阻力。 检查及调整转向盘自由行程。 对轴承预紧度和转向器传动副的配合间隙进行检 查和调整。 用磁力探伤器检查转向摇臂是否有裂纹。 检查转向摇臂上端的锯齿花键是否有磨损、损坏。 检查转向摇臂的锁紧螺母是否有损伤。 检查转向摇臂下端和各拉杆球头销的连接情况。
所用车型：大众新普桑。 3．拆装转向盘
扫码观看拆装转向盘详细操作步骤
任务 4.2 助力转向系统的构造与维修
小红今年考下了驾照，准备买一辆车。这天，她来到4S店看车。小红想 要一辆转向轻松的车，销售人员向她推荐了一辆搭载电动助力转向系统的汽 车，并说：“与液压助力转向系统相比，电动助力转向系统的转向跟随性更 好、转向回正更快、操纵稳定更好，最主要的是电动助力转向系统更加环保 ，没有转向油的消耗，也不会出现漏油的问题，避免了环境污染。保护环境 ，人人有责呀！”小红听了销售人员的推荐，便选择了一辆搭载电动助力转 向系统的汽车。
转向操纵机构的构造
1．转向盘:由轮缘、轮辐、轮毂等构成。
2．转向柱
01 分开式转向柱：其转向轴分为上转向轴和下转向轴（套在轴上）两部分。
02
变形收缩式转向柱：其转向轴分为上、下两段，分别连接于转向柱管 的上、下两端。
《(汽车底盘)“正确引领方向”的转向系统》课程思政教学设计
《“正确引领方向”的转向系统》“课程思政”教案课程名称汽车底盘构造与检修编号xx-xx本节内容“正确引领方向”的转向系统系部车辆工程系授课班级xxx授课时间第x周星期x节次xx-xx 学情分析学生基础薄弱，对图片、视频知识易接受，动手操作能力较强。
教学目标知识目标学生能够说出机械转向系统的功能。
学生能够列出机械转向系统的基本组成。
能力目标学生能够识别转向系统类型。
学生能够总结机械转向系统的工作过程。
素质目标引发学生勤思考，多问“为什么”。
培养小组合作、团结互助的职业素养。
思政育人目标1、提高学生辩证思考，综合分析能力。
2、达到专业知识和思想觉悟同步发展。
教学重点机械转向系统的基本组成。
机械转向系统的功用和类型。
教学难点机械转向系统的工作过程。
教学内容知识要点思政元素1、功用和类型2、基本组成3、工作过程子曰：“学而时习之，不亦说乎？”，强调温习的重要性。
“围绕中心、明确方向”，我们必须紧紧围绕在党中央周围，凝心聚力，明确方向，勇往直前。
“长江后浪推前浪，一代更比一代强”。
前辈们是根基，后辈们是希望，代代传承，发展创新。
把好用权“方向盘”，系好廉洁“安全带”。
经典语录“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的引用，说明实践教育的重要性。
教学方法课程采用问题教学法、讲授法、类比法、直观演示法。
教学手段教学条件：黑板、多媒体、课件、实物。
课程资源多媒体课件、图片、视频、动画、实物等。
课堂教学设计教学环节教学内容育人层面复习导入复习：1、如何正确操纵方向盘?2、你会调整方向盘位置吗?子曰：“学而时习之，不亦说乎？”问题引入：驾驶员是如何改变汽车行驶方向的呢?学而不思则罔强调温习的重要性。
学而不思则罔，思而不学则殆，学思结合。
新课讲授一、转向系统的功用和类型功用：使汽车按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。
类型：机械转向系统+动力转向系统“长江后浪推前浪，一代更比一代强”。
前辈们是根基，后辈们是希望，代代传承，发展创新。
汽车底盘构造与维修转向系统
汽车底盘
汽车技术专业办 转向操纵机构
金陵中等专业学校
2013.9. Page 4
转向操纵机构
a.转向操 纵机构:
转向盘到 转向器之 间的所有 零部件总 称。
汽车底盘
1. 转向盘 汽车技术专业办
金陵中等专业学校 2013.9. Page 5
1.轮缘 2.轮辐 3.轮毂，轮毂细 牙内花键与转向 轴连接
汽车底盘 汽车技术专业办
齿轮齿条式转向器特点 金陵中等专业学校
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1. 结构简单紧凑、质量轻，刚性大。 2. 转向灵敏，正、逆效率都较高，制造容易，成
本低。 3. 省略了转向摇臂和转向直拉杆，使转向传动机
构简化，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用 于轿车、微型货车和轻型货车。
转向器的分类：
齿轮齿条式转向器； 蜗杆曲柄指销式转向器； 循环球式转向器。
汽车底盘
齿轮齿条式转向器
汽车技术专业办
金陵中等专业学校
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传动副：转向齿轮(主动件)、转向齿条(从动件) 。
弹簧通过垫片、 压块将齿条压靠 在齿轮上，保证 无间隙配合。弹 簧预紧力用调整 螺钉调节，螺钉 端部起到限位作 用，防止跳齿。
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转向柱管固定在车身上，支承 着转向盘； 转向轴是连接转向盘和转向器 的传动件；转向轴从转向柱管 中穿过，支承在柱管内的轴承 和衬套上。
转向轴和转向柱管吸能装置的 基本工作原理是：当转向轴受 到巨大冲击而产生轴向位移时 ，通过转向柱管或支架产生塑 性变形、转向轴产生错位等方 式，吸收冲击能量。
上的U形金属板就会
产生扭曲变形并吸
收冲击能量。
汽车底盘构造与维修 汽车动力转向系的结构、原理与检修
2022/11/4
学习任务2 液压动力转向系的检修
3．转向油泵
1）转向油泵压力的检查
2022/11/4
学习任务2 液压动力转向系的检修
4．转向油泵皮带张紧力的检查和调整
2022/11/4
学习任务2 液压动力转向系的检修
5．液压动力转向系统密封性和压力的检查
1）系统密封性的检查 2）系统压力的检查
学习任务5 电控液力动力转向系的检 修和故障诊断
2．分流阀 3．电磁调节阀
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学习任务5 电控动力转向系的检测与 故障诊断
学习目标
1.掌握电动式EPS的组成、结构和工作原 理；
2.掌握电动式EPS各元部件的结构和原理 3.掌握电控动力转向系统各部件的检测内
容和方法； 4.掌握电控动力转向系统常见故障检测与
1) 齿轮泵
1-进油口;2-出油口;3-卸荷槽
液压动力转向系的主要部件
2) 叶片泵 • 结构 • 原理
液压动力转向系的主要部件
1-溢流阀活塞(溢流阀);2-安全阀;3-节流孔
3)转子泵
3、转向控制阀 （1） 滑阀式
液压动力转向系的主要部件
2) 转阀式 • 结构
液压动力转向系的主要部件
• 原理
液压动力转向系的主要部件
学习任务3 液压动力转向系的故障诊断
学习目标
掌握动力转向系常见故障现象、原因、诊 断及排除
2022/11/4
学习任务3 液压动力转向系的故障诊 断
一、转向沉重 二、异响 三、左右转向轻重不同 四、直线行驶转向盘发飘或跑偏 五、转向时转向盘发抖
2022/11/4
二、 电子控制动力转向系的基 本结构和工作原理
汽车底盘构造与维修-汽车转向系统
动转向盘1，转向控制阀4将转向液压泵8泵出
来的工作液与转向动力缸6的右腔接通，将左
腔与转向油罐7接通，在油压的作用下，转向
动力缸中的活塞向左移动，通过转向传动机构
1—转向盘；2—转向轴；3—齿轮齿条式整 体动力转向器；4—转向控制阀；5—齿轮齿 条式转向器；6—转向动力缸；7—转向油罐； 8—转向液压泵
汽车转向系统
➢循环球式转向器 ：由两级传动副、壳体、钢球和间隙调整装置等组成。第一级 传动副是螺杆—螺母传动副，第二级是齿条—齿扇传动副。
1—转向螺杆 2—钢球 3—齿扇 4—转向螺母 5—上盖 6—锁紧螺母
循环球式转向器的正效率很高（最高可达90%-95%），操纵轻 便，使用寿命长，工作平稳可靠，但其逆效率也较高。对经常 在良好道路上行驶的汽车而言，没有大的影响。循环球式转向 器是目前国内外应用最为广泛的结构形式之一。
汽车转向系统
转向传动机构主要零部件的结构 ➢转向摇臂（Drop arm）：把转向器输出的力和运动传给转向直拉杆或转向横 拉杆的传动件。
1—摇臂轴；2—带锥度的齿花键； 3—转向摇臂；4—球头销
汽车转向系统
➢转向直拉杆（Drag link） ：把转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形或 转向节臂。
1—球头销；2—转向节臂；3、9—压缩弹簧； 4—直拉杆体；5—球头座；6—弹簧座 7—端部螺塞；8—转向摇臂
汽车转向系统
汽车转向系统
20.1 概述
汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
20.1.1 汽车转向基本特性（Steering Geometry）
汽车四个车轮A、B、C和D转轴的 延长线相交于一点O，O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。
汽车底盘构造与维修——转向系统维修
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
• （3）转向传动机构
• 转向传动机构的功用：是将转向器输出的力和运动传给转向轮，使 两侧转向轮偏转，以实现汽车转向，并保证左右转向轮的偏转角按 照一定关系变化。
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
• 齿轮齿条式转向器：分两端输出式和中间（或单端）输出式，如图 3-7所示。齿轮齿条式转向器采用一级传动副，主动件是齿轮，从动 件是齿条。
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
• 齿轮齿条式转向器是利用齿轮顺时针或逆时针方向的转动带动齿条 左右移动，再通过横拉杆推动转向节，达到转向的目的，如图3-8所 示。
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
• 轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向管柱必须装备能够缓 和冲击的吸能装置。转向轴和转向管柱吸能装置的基本工作原理是： 当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向管柱或支架产 生塑性变形、
• 转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。如图3-5、图3-6所示。
引导问题4 动力转向系统的类型有哪些？
• 2）工作原理
• ①汽车静止或低速行驶时。如图3-18所示，汽车在低速范围内运行时，ECU输 出一个大的电流，使电磁阀的开度增加，由分流分出的液体流过电磁阀回到储 油罐中的流量增加。油压反力室的压力减小，柱塞推动控制阀杆的力减小，因 此，只需要较小的转向力就可使扭杆扭转变形，使阀体与阀杆发生相对转动而 使控制阀打开，油泵输出油压作用到动力缸右室（或左室），使动力缸活塞左 移（或右移），产生转向助力。