汽车转向系统
汽车转向系统分类
汽车转向系统是车辆的一个重要组成部分，它用于控制车辆的方向，使车辆能够转弯、保持稳定性以及响应驾驶员的指令。
汽车转向系统可以根据其工作原理和构造方式进行分类。
以下是一些常见的汽车转向系统分类：
机械转向系统：机械转向系统是汽车转向系统的传统形式。
它包括一个转向轴、转向杆、转向连杆和转向齿轮等机械部件。
机械转向系统通过机械连接将驾驶员的转向输入转化为前轮的转向动作。
这种系统常见于早期的汽车，如老式卡车和一些经济型车型。
液压助力转向系统：液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来辅助驾驶员进行转向。
液压助力转向系统通过液压压力来减轻驾驶员在转向时的努力，使转向更轻松。
这种系统广泛应用于大多数现代轿车和卡车。
电动助力转向系统（EPS）：电动助力转向系统使用电动马达来提供转向助力。
它与车辆的电子控制系统相连，可以根据车速、驾驶条件和驾驶员的输入来调整转向助力级别。
EPS系统通常更为节能且可以提供更多的定制化选项，因此在现代汽车中越来越常见。
四轮转向系统：四轮转向系统可以进一步分为四种类型，分别是前轮转向、后轮转向、四轮同向转向和四轮逆向转向。
这些系统允许前轮和/或后轮在转向时以不同的方式运动，以提供更好的操控性和稳定性。
自动驾驶系统：自动驾驶车辆通常配备了高级的电子和传感器系统，以便自主进行转向和操控。
这些系统可以根据车辆的环境感知和导航信息来自主进行转向，而无需驾驶员的干预。
这些是汽车转向系统的一些常见分类，汽车制造商在不同的车型中可能会选择不同类型的转向系统，以满足性能、经济性和驾驶体验等要求。
转向系统
iω2 节相应的转角增量之比； 节相应的转角增量之比； iω
iω = 4.转向系统的力传动比 4.转向系统的力传动比
向 臂 :转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比； iω2 = 转 摇
1. 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 2.转向中心：所有车轮的轴线的交点O 转向中心 3.理想关系式： 3.理想关系式： 理想关系式
B cotα = cot β + L
4.汽车转弯半径 4.汽车转弯半径R : 汽车转弯半径 由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离 由转向中心 到外转向轮与地面接触点的距离 5.最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为: 最小转弯半径与外转向轮最大偏转角的关系为:
∆θ
∆θ转 节 向
∆转盘 θ 向 :两个转向轮所受到的转向阻力与驾驶员作用 iω = iω1iω2 ∆转节 θ 向 在转向盘上的手力之比 ；
iP
5.转向系“ 5.转向系“轻”与“灵”之间的矛盾 ： 转向系 转向系统角传动比越大， 转向系统角传动比越大，则为了克服一定的地面转 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小， 向阻力矩所需的转向盘上的转向力矩便越小，在转向 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小— 盘直径一定时，驾驶员应加于转向盘的手力也越小 而所需的转向盘转角过大——不够灵敏。 不够灵敏。 轻。而所需的转向盘转角过大 不够灵敏 解决办法： 解决办法： 1.采用传动比可变的转向器 1.采用传动比可变的转向器 2.采用动力转向系统 2.采用动力转向系统
三.汽车转向系统的类型和组成
2.动力转向系统 2.动力转向系统 定义： ①定义： 兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向 系统。 系统。
汽车转向系统.
1—轮圈
2—轮辐
3—轮毂
2．转向轴、转向柱管及其吸能装置
转向轴是连接转向盘和转向器的传动件， 转向柱管固定在车身上，转向轴从转向 柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬 套上。
轿车除要求装有吸能式转向盘外， 还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击 的吸能装置。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。
1．液压助力转向系统 1）常压式 其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向 位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系 统工作管路中总是保持高压。
2）常流式液压 助力转向系统
其特点是 转向油泵始终 处于工作状态， 但液压助力系 统不工作时， 基本处于空转 状态。多数汽 车都采用常流 式液压助力转 向系统。
2．液压助力转向系统的转向控制阀 1）滑阀式转向控制阀
阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀， 称为滑阀式转向控制阀，简称滑阀。
2）转阀式转向控制阀
阀体绕其轴线转动来控制油液流量的转向控制阀， 称为转阀式转向控制阀，简称转阀。
3．常流式液压助力转向系统的结构布置方案
机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组 装在一起，这种三合一的部件称为整体式动力转向器。另一 种方案是只将转向控制阀同机械转向器组合成一个部件，该 部件称为半整体式动力转向器，转向动力缸则做成独立部件。 第三种方案是将机械转向器作为独立部件，而将转向控制阀 和转向动力缸组合成一个部件，称为转向加力器。
4、转向盘自由行程：
转向盘在空转阶段中的角行程。
自由行程过大：转向不灵敏。 自由行程过小：路面冲击大，驾驶员过度紧张。
转向操纵机构
汽车转向系术语和定义
汽车转向系术语和定义
汽车转向系术语和定义是关于汽车转向系统的专业术语和其对应的解释或定义。
转向系统是汽车的重要组成部分，负责控制车辆的方向。
以下是一些汽车转向系的术语和定义：
1.转向盘（Steering Wheel）：驾驶员用来操作转向器的部件，通常位于驾
驶员的左手边。
2.转向柱（Steering Column）：连接转向器和转向盘的柱状结构，可以调
整长度和倾斜角度。
3.转向器（Steering Gear）：将转向盘的转动转化为转向轴的转动，从而控
制车轮转向的装置。
4.转向节（Steering Knuckle）：车轮连接处的金属部件，包含转向轴，使
车轮能够围绕它进行转向。
5.转向拉杆（Steering Linkage）：连接转向节和转向器的金属杆，通过其
长度调整可以改变车辆的转向半径。
6.助力转向（Power Steering）：一种系统，通过增加驾驶员在转向盘上的
力来减小转向力，通常由液压或电动马达提供动力。
7.主动转向（Active Steering）：一种系统，可以通过电子控制改变转向比，
以提供更好的操控性和稳定性。
总结来说，汽车转向系术语和定义是关于汽车转向系统的专业术语和其对应的解释或定义。
这些术语和定义有助于人们更好地理解汽车转向系统的结构和功能。
简述汽车转向系统的作用与组成
汽车转向系统的作用与组成1. 作用汽车转向系统是汽车的重要组成部分，主要用于控制汽车的转向方向和角度，使汽车能够按照驾驶员的指令安全、准确地行驶。
它的作用主要体现在以下几个方面：1.1 控制转向方向汽车转向系统通过驾驶员操作的转向盘，将驾驶员的指令传递到前轮，从而控制汽车的转向方向。
通过转动方向盘，驾驶员可以使汽车朝左或朝右转弯，或者保持直线行驶。
1.2 控制转向角度除了控制转向方向外，汽车转向系统还可以控制汽车的转向角度。
通过调整前轮的角度，可以使汽车进行小角度或大角度的转弯。
这样就能够根据道路情况和行驶需求来灵活地调整转弯半径。
1.3 提供稳定性和操纵性汽车转向系统还可以提供稳定性和操纵性。
通过合理设计和调整，可以使汽车在高速行驶时保持稳定性，降低侧滑风险；在低速行驶时提供足够的操纵性，使驾驶员能够轻松控制汽车的转向。
1.4 辅助驾驶功能现代汽车转向系统还具备一些辅助驾驶功能，例如电动助力转向系统、自动转向系统等。
这些功能可以帮助驾驶员更轻松地操纵汽车，提高行驶的安全性和舒适性。
2. 组成汽车转向系统由多个组成部分构成，每个部分都承担着特定的功能。
下面将详细介绍各个组成部分及其作用：2.1 转向盘转向盘是与驾驶员直接交互的部分，通过旋转转动方向盘来传递指令。
它通常由一个圆形或半圆形的盘状物体组成，表面覆盖有抓握舒适的材料。
转向盘与车轮之间通过传动装置相连，将驾驶员施加在转向盘上的力传递到前轮。
2.2 转向柱转向柱是连接转向盘和转向机构的部分，起到传递力量和信号的作用。
它通常位于驾驶员座位前方的中央位置，可以通过调整转向柱的位置来适应不同驾驶员的需求。
2.3 转向机构转向机构是汽车转向系统中最核心的部分，它将转向盘上的力量和指令传递到前轮。
常见的转向机构包括齿轮齿条式转向机构、滑块式转向机构和齿轮式转向机构等。
不同类型的转向机构有着不同的工作原理和结构，但它们的基本功能都是将输入力矩和角度传递到前轮。
汽车构造-第23章汽车转向系统
04
电控助力转向系统
工作原理
传感器监测转向盘力矩和车速
01
传感器监测驾驶员施加在转向盘上的力矩和车速，并将信号发
送给电控单元。
电控单元计算助力大小
02
电控单元根据传感器信号计算出所需的助力大小，并输出控制
信号。
电机驱动助力机构
03
电机根据电控单元的控制信号，驱动助力机构产生助力，帮助
驾驶员完成转向操作。
汽车构造-第23章汽 车转向系统
目 录
• 汽车转向系统概述 • 机械转向系统 • 液压助力转向系统 • 电控助力转向系统 • 汽车转向系统的维护与保养
01
汽车转向系统概述
转向系统的定义与功能
转向系统定义
汽车转向系统是用来改变或保持 汽车行驶方向的机构。
转向系统功能
确保驾驶员能够按照自己的意愿 控制车辆的行驶方向，提高驾驶 安全性。
液压泵
总结词
液压泵是液压助力转向系统的核心部件，负责产生液压动力。
详细描述
液压泵通常由发动机或电动泵驱动，通过旋转或往复运动将油液加压，产生足 够的液压动力。液压泵的种类很多，常见的有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。
液压缸
总结词
液压缸是液压助力转向系统的执行机构，负责将液压动力转 化为转向力矩。
详细描述
转向轴
转向轴是连接转向器和转向盘的重要 部件，负责将驾驶员的转向操作传递 给转向器。
转向轴的刚度和强度对汽车的操控性 能和安全性有重要影响，因此需要采 用高强度材料和先进的制造工艺。
转向轴通常由轴管和轴头组成，轴管 是轴头的载体，轴头则与转向器连接， 通过轴承和密封件等部件实现转动和 密封功能。
转向器
液压缸由活塞、缸体和密封件等组成，当加压的油液进入液 压缸后，推动活塞杆运动，产生力矩，进而帮助驾驶员完成 转向操作。液压缸的设计和制造要求很高，需要保证密封性 能和耐久性。
汽车转向系统工作原理
汽车转向系统工作原理汽车转向系统作为汽车底盘的重要组成部分，承担着控制和协调汽车转向运动的功能。
其工作原理是通过操纵驾驶员输入的方向盘指令，通过一系列的机械装置、液压系统或电动助力装置来实现车辆的转向。
本文将从机械转向系统、液压助力转向系统和电动助力转向系统，逐一探讨汽车转向系统的工作原理。
一、机械转向系统机械转向系统是传统汽车上常见的转向系统。
其原理是通过机械连接件将驾驶员的方向盘输入转化为前轮的转动角度。
具体工作原理如下：1. 方向盘：驾驶员通过方向盘输入转向指令。
2. 转向柱：将方向盘的转动传递到转向齿轮上。
3. 转向齿轮：通过齿轮传递驾驶员输入的力矩，将转动传递给连杆装置。
4. 连杆装置：将转向齿轮的转动转化为车轮的转动，从而实现转向。
机械转向系统的工作原理简单明了，但需要驾驶员付出较大的力量，转向不够灵活，操控性较差。
二、液压助力转向系统液压助力转向系统在机械转向系统的基础上增加了液压助力装置，通过液压系统提供辅助力矩来减轻驾驶员的操作力，提高操控性和舒适性。
其工作原理如下：1. 方向盘：驾驶员通过方向盘输入转向指令。
2. 转向柱：将方向盘的转动传递到一个装有助力泵的设备上。
3. 助力泵：泵入高压液压油。
4. 助力阀：根据方向盘的转角，调节液压油进入助力缸。
5. 助力缸：根据助力阀的调节，产生相应的助力作用于转向系统，减小驾驶员的转向力。
液压助力转向系统通过液压力量的传递，有效地降低了驾驶员驾驶车辆时的力量消耗，提高了操控性和舒适性。
三、电动助力转向系统电动助力转向系统是现代汽车上广泛采用的一种转向系统，其通过电动助力装置来实现转向的工作原理。
1. 方向盘：驾驶员通过方向盘输入转向指令。
2. 转向传感器：检测方向盘的转动角度和速度。
3. 控制单元：接收转向传感器的信号，根据车速、方向盘输入等信息来控制电动助力装置的输出。
4. 电动助力装置：根据控制单元的指令，通过电动机的功率输出提供相应的助力矩，实现转向。
汽车转向系的工作原理及故障分析
汽车转向系的工作原理及故障分析汽车转向系统是汽车安全性能中十分重要的一部分，它直接影响到汽车的操控性能和行车安全。
了解汽车转向系统的工作原理和常见的故障分析对于驾驶人员来说非常重要。
本文将详细介绍汽车转向系统的工作原理，以及常见的故障分析。
一、汽车转向系统的工作原理汽车转向系统主要由转向机构、转向机和转向操纵装置组成。
在行驶过程中，当驾驶者操作方向盘时，转向机构和转向机会协同作用，使汽车前轮朝向所需的方向转动，从而改变汽车的行驶方向。
1.转向机构转向机构主要由转向齿轮、传动杆、齿条、滚珠丝杆等组成。
当驾驶者转动方向盘时，通过转向机构产生的一系列动作传递到转向机上，使转向机产生相应的工作力来改变车轮的方向。
转向机主要由电动助力转向机、液压助力转向机和非助力转向机三种类型。
助力转向机通过电动机或液压系统的力来辅助转向机构的工作，减少了驾驶者操纵转向的力量，并提高了操控性能。
3.转向操纵装置转向操纵装置主要由方向盘、转向总成、联杆、转向销等组成。
驾驶者通过操纵方向盘来控制转向操纵装置的工作，从而实现对汽车行驶方向的控制。
二、汽车转向系统的常见故障及分析1.方向盘打滑方向盘打滑是常见的转向系统故障，可能是由于转向机构内部有异物或油脂积聚，或者转向齿条、传动杆出现磨损。
这时需要将转向机构进行检修和清洗，更换磨损的零部件。
2.方向盘转动不灵活3.方向盘异响方向盘在转向时发出异响，可能是由于转向机构齿轮出现损伤，转向助力系统液压泵或电动助力系统出现问题等。
需要检查并更换损坏的部件。
4.转向不准转向不准可能是由于车轮定位不准确，转向总成出现磨损，也可能是由于转向机构和转向助力系统出现故障等。
此时需要对车轮进行定位调整，更换磨损的零部件。
5.转向失灵转向失灵是非常严重的转向系统故障，可能是由于转向助力系统泵失灵，液压管路破裂，转向机构内部损坏等。
需要立即停车检查并维修。
汽车转向系统是汽车行驶过程中十分重要的一部分，它的工作原理和故障分析对驾驶人员来说十分重要。
汽车转向系统名词解释
汽车转向系统名词解释汽车转向系统是一种汽车出行时转向机构，它的作用是改变汽车的行进方向，以达到车辆转向的目的。
它是汽车运行时不可缺少的一个重要组成部分，因此作为车辆的重要部件，汽车转向系统的质量和性能对车辆的行驶很关键。
汽车转向系统包括汽车转向机构、助力转向机制、汽车转向控制、汽车转向部件，真正使汽车能够转向的是汽车转向机构，其中包括转向轴、转向机架和转向机接头等部分。
转向轴是转向机构的主要组成部分，它将前端的汽车胎的移动牵引后边的车轮去转动，以此达到车辆改变路线方向的目的。
转向轴的安装是非常重要的，安装失误会影响车辆转向性能，严重时可能导致车辆无法控制，因此在安装汽车转向系统时必须根据汽车厂家指定的规范安装。
转向机架是汽车转向机构中重要的部件，它能够保证转向轴与车轮的连接，并能够将助力臂的动力传递给转向轴。
转向机架的安装也很重要，一般来说，转向机架的螺栓配置要求很严格，并且要有一定的抗拉强度和抗扭力能力，以保证车辆的安全性能。
转向控制是汽车转向系统的重要部分，通常是由汽车转向盘、转向摇杆以及变速杆等部件组成。
汽车转向盘是汽车转向控制的重要部分，通过它可以实现对车辆行进方向的变换，从而使车辆能够按照驾驶人的意图去进行转向。
汽车转向摇杆是汽车转向机构的操作元件，通过它，驾驶人可以控制车轮的转动方向和转向速度，从而实现对车辆的操纵。
汽车转向部件是汽车转向系统中的重要部分，它的作用是将转向轴上的推动力传递给车轮，从而实现转向的目的。
转向部件一般由转向拉杆、转向衬套、摇臂、转向减振器等组成，它们必须经过严格的检查，确保使用寿命充足，从而使车辆能够得到良好的转向性能。
总的来说，汽车转向系统的性能对车辆的安全非常重要，必须严格按照设计准则和汽车厂家的要求来安装，并定期进行维护保养，以确保车辆的安全行驶。
只有保证汽车转向系统的正常运行，才能保障车辆的安全行驶，安全出行。
汽车转向系的工作原理及故障分析
汽车转向系的工作原理及故障分析汽车转向系统是汽车上非常重要的部分，它直接影响到汽车的转向稳定性和安全性。
在汽车行驶中，转向系统负责将司机的方向盘操控指令传递给车辆的轮胎，使车辆能够按照司机的要求进行转向。
本文将从汽车转向系统的工作原理和常见故障进行分析和介绍。
一、汽车转向系统的工作原理汽车转向系统的主要构成部分包括转向盘、转向齿轮、转向连杆、转向机构、转向臂、转向节和机械传动装置等组件。
转向系统的工作原理是将转向盘的操作指令传递给车辆的轮胎，实现车辆的转向。
当司机转动转向盘时，车辆的转向盘会通过转向齿轮和转向连杆传递转向指令给转向机构。
转向机构是汽车转向系统的核心组件，它通过转向臂和转向节将转向指令传递给左右前轮。
当转向机构接收到转向指令后，它会通过机械传动装置将指令传递给轮胎，使汽车朝着司机所期望的方向转向。
汽车转向系统的工作原理在实际应用中非常可靠，司机只需简单地操作转向盘，就能够方便地控制车辆的转向。
如果汽车转向系统出现故障，就可能会影响到车辆的转向稳定性和安全性。
二、汽车转向系统的常见故障分析1. 转向盘出现松动转向盘松动是一种比较常见的转向系统故障。
当转向盘出现松动时，就会导致司机在操控车辆的转向时感觉不到稳定，甚至会出现方向盘晃动的情况。
转向盘松动的原因可能是转向机构的螺栓松动或者转向齿轮磨损等。
解决方法：首先需要检查转向机构的螺栓是否松动，如果螺栓松动，需要进行紧固处理；如果转向齿轮磨损，就需要更换新的转向齿轮。
2. 方向盘回正不灵活方向盘回正不灵活是另一种常见的转向系统故障。
当司机驾驶车辆转向后放开方向盘时，如果方向盘不能自动回正，就会导致车辆转向后无法保持直线行驶。
方向盘回正不灵活的原因可能是转向机构的机械传动装置出现故障或者转向臂与转向齿轮之间存在摩擦等问题。
解决方法：需要检查转向机构的机械传动装置和转向臂与转向齿轮之间的摩擦情况，如果存在故障就需要进行修理或更换相关部件。
3. 转向系统出现异响转向系统出现异响是一种比较严重的故障，可能会导致车辆行驶时产生异常的噪音，还会影响到车辆的转向稳定性。
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理是通过将驾驶员的转向指令传递给车辆的转向机构，从而实现车辆的方向控制。
具体工作原理如下：
1. 转向机构：汽车转向系统通常由转向柱、齿条和齿轮等组成。
转向柱连接驾驶员操作的方向盘和齿条，而齿条与齿轮相连。
当驾驶员转动方向盘时，通过转向柱和齿条的联动，齿轮就会改变方向。
2. 动力助力系统：为了减轻驾驶员的操作力，现代汽车通常配备了动力助力系统。
动力助力系统可以通过压力油液或电机的力量来提供额外的转向力量，使得转向更加轻松。
其中最常见的是液压助力转向系统和电动助力转向系统。
- 液压助力转向系统：该系统由液压助力泵、助力缸和助力
加力器等组成。
当驾驶员转动方向盘时，液压助力泵会产生液压力，将液压油送至助力缸，从而施加额外的力量来帮助转向。
- 电动助力转向系统：该系统使用电动机代替了传统的液压
助力泵。
电动助力转向系统通过感应驾驶员的转向力度和转向角度，由电脑控制电动机的输出力量，实现对转向力的补偿。
3. 转向角传感器：为了确保车辆能够准确地响应驾驶员的转向指令，转向系统通常还配备了角度传感器。
转向角传感器可以实时监测车辆转向角度，并将数据传输给电脑控制单元，以便控制转向力的输出。
4. 电脑控制单元：作为转向系统的核心，电脑控制单元负责接收并处理来自转向角传感器和驾驶员操作的数据。
根据传感器的反馈信息，电脑控制单元计算出所需的转向力量，并通过控制助力系统的工作来实现转向控制。
综上所述，汽车转向系统主要依靠转向机构、动力助力系统、转向角传感器和电脑控制单元等组件的相互配合，将驾驶员的转向指令转化为车辆的方向控制。
汽车转向系的工作原理及故障分析
汽车转向系的工作原理及故障分析汽车转向系统是汽车的重要组成部分，它直接影响着车辆的行驶稳定性和安全性。
汽车转向系统的工作原理涉及到多个部件的协同作用，一旦出现故障，将对车辆的操控性产生严重影响。
了解汽车转向系统的工作原理和故障分析对于保障行车安全非常重要。
一、汽车转向系统的工作原理汽车转向系统的工作原理主要包括转向机构、转向助力装置、转向传动机构等几个部分。
1.转向机构：汽车转向机构通常包括转向齿条、转向齿轮、蜗杆和蜗轮等部件。
当驾驶员通过方向盘施加转向力时，转向机构将力量传递给车轮，从而实现车辆的转向操作。
2.转向助力装置：为了减轻驾驶员操控的力道，现代汽车通常搭载了转向助力装置，主要包括液压式转向助力装置和电动式转向助力装置。
液压式转向助力装置通过液压原理对方向盘施加助力，而电动式转向助力装置则通过电机对方向盘进行助力。
这样可以大大减轻驾驶员的操控力度，提高行车的舒适性和便利性。
3.转向传动机构：转向传动机构主要包括传动轴、万向节等部件，其作用是将转向机构传递过来的力量转化为车轮的转向运动。
通过转向传动机构的协同作用，车辆才能顺利实现转向操作，行驶方向才能得以改变。
二、汽车转向系统常见故障及分析1.转向助力失效：转向助力失效是汽车转向系统常见的故障之一。
当车辆的转向助力装置出现故障时，驾驶员将会感到操控力度加大，转向操作变得异常困难。
这种情况通常是由于液压泄漏、电动助力装置电机故障等原因导致的。
应对措施：一旦汽车转向助力失效，驾驶员需要尽快将车辆停靠在安全地带，以免发生交通事故。
需要对转向助力装置进行检修，排除故障原因。
2.方向盘抖动：当行驶过程中，如果方向盘出现明显的抖动或震动，往往是转向机构出现了故障。
这种情况可能是由于转向齿条松动、转向机构磨损等原因导致的。
应对措施：如果方向盘出现抖动，建议及时进行检修和维护，对转向齿条、转向齿轮进行更换和调整，以确保转向机构的正常运行。
3.转向异响：转向系统出现异响也是常见的故障表现。
转向系统
发展趋势
发展趋势
改革开放以来，中国汽车工业发展迅猛。作为汽车关键部件之一的转向系统也得到了相应的发展，基本已形 成了专业化、系列化生产的局面。有资料显示，国外有很多国家的转向器厂，都已发展成大规模生产的专业厂， 年产超过百万台，垄断了转向器的生产，并且销售点遍布了全世界。
现代汽车转向装置的使用动态
转弯不足
转向不足转弯时转向不足表现为：在汽车转弯时的转动量不够。其原因是：转向摇臂装在摇臂轴上的位置不 当；转向角限位螺栓调整过长；前轴前后窜动；循环球或转向器扇形齿与蜗杆盒装配位置不妥。
前轮调整
前轮最大偏转角（转向角）的大小，影响到汽车转弯时的转向半径（亦称通过半径），偏转角越大，转向半 径越小，汽车的机动性越强。
低成本、低油耗、大批量专业化生产
随着国际经济形势的恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本、低 油耗的汽车和低成本、合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产。对零部件生产，特别是转向器的生产，更表 现突出。
汽车转向器装置的电脑化
汽车的转向器装置，必定是以电脑化为唯一的发展途径。
构造原理
机械
动力
机械
机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。机械转向系由转向操纵机构、转 向器和转向传动机构三大部分组成。
图1所示为机械转向系的组成和布置示意图。当汽车转向时，驾驶员对转向盘1施加一个转向力矩。该力矩通 过转向轴2、转向万向节3和转向传动轴4输入转向器5。经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向摇臂6， 再经过转向直拉杆7传给固定于左转向节9上的转向节臂8，使左转向节和它所支承的左转向轮偏转。为使右转向 节13及其支承的右转向轮随之偏转相应角度，还设置了转向梯形。转向梯形由固定在左、右转向节上的梯形臂10、 12和两端与梯形臂作球铰链连接的转向横拉杆11组成。
《汽车转向系统》课件
车辆摆头的原因及排除方法
转向系统故障：检查转向助力泵、转向机、转向拉杆等部件是否损坏或松动 轮胎气压不均：检查轮胎气压是否一致，如有问题及时调整 悬挂系统故障：检查悬挂系统是否损坏或松动，如有问题及时维修 路面不平：选择平坦路面行驶，避免在坑洼路面行驶
感谢观看
汇报人：
底盘悬挂系统故障：检查 底盘悬挂系统是否损坏或 松动，需要更换或紧固
发动机故障：检查发动机 是否抖动，需要检查和维 修发动机。
车辆跑偏的原因及排除方法
轮胎气压不均：检查并调整轮胎气 压
轮胎磨损不均：更换磨损严重的轮 胎
转向拉杆磨损：更换转向拉杆
转向节磨损：更换转向节
前轮定位不准：进行四轮定位调整
转向助力泵故障：检查并更换转向 助力泵
定期检查转向轴的紧固情况， 如有松动应及时紧固
定期检查转向轴的密封情况， 如有漏油应及时处理
06
汽车转向系统的故障诊断与排除
转向沉重的原因及排除方法
转向助力系统故障：检查助力泵、助力油、助力油管等部件 转向机故障：检查转向机、转向拉杆、转向球头等部件 转向系统润滑不良：检查转向系统润滑油、润滑脂等润滑剂 转向系统调整不当：检查转向系统调整参数，如转向角、转向力等
转向油泵将发动机动力转化 为液压能，通过转向油管输 送到转向油缸。
液压助力转向系统主要由转 向油泵、转向油罐、转向油 管、转向油缸等部件组成。
转向油罐储存转向油，保持 系统压力稳定。
转向油管连接转向油泵和转 向油缸，输送液压能。
转向油缸将液压能转化为机 械能，推动转向拉杆，实现
转向。
电动助力转向系统的工作原理
转向盘
功能：控制汽车 转向
结构：包括方向 盘、转向柱、转 向机等
转向系统的组成及分类
转向系统的组成及分类转向系统是指汽车中用于控制车辆行驶方向的一系列组件的总称。
它由转向器、转向齿轮、转向节、转向杆、转向助力泵等部分组成。
根据不同的工作原理和结构特点，转向系统可以分为机械转向系统、液压转向系统和电动转向系统三种类型。
一、机械转向系统机械转向系统是最基本的转向系统，也是传统汽车上常见的转向系统。
它的工作原理是通过人力操作转向盘，通过转向杆和转向齿轮传递力量，使车辆转向。
机械转向系统结构简单、可靠性高、成本较低，但操纵力大，转向不够灵活，需要驾驶员耗费较大的力量来操控转向盘。
二、液压转向系统液压转向系统是在机械转向系统的基础上发展起来的一种转向系统。
它通过液压助力泵产生的压力，将液压力传递到转向齿轮上，从而减小驾驶员操纵转向盘的力量。
液压转向系统具有转向灵活、操纵轻便的优点，提高了驾驶的舒适性和安全性。
液压转向系统广泛应用于大多数传统汽车上。
三、电动转向系统电动转向系统是近年来新兴的一种转向系统，它采用电机作为动力源，通过控制电机的转动来实现转向。
电动转向系统的工作原理是通过感应马达的转动，产生转向力矩，从而改变车轮的转向角度。
电动转向系统具有转向灵活、操纵轻便、响应速度快的特点，大大提高了驾驶的操控性和安全性。
电动转向系统主要应用于电动汽车和混合动力汽车上。
除了根据工作原理和结构特点分类，转向系统还可以根据转向方式进行分类。
根据转向方式的不同，转向系统可以分为前轮转向和四轮转向两种类型。
一、前轮转向前轮转向是指只有前轮进行转向的方式，后轮保持固定方向不变。
前轮转向系统简单、成本较低，适用于大多数传统汽车。
前轮转向主要通过机械转向系统和液压转向系统实现。
二、四轮转向四轮转向是指不仅前轮进行转向，后轮也同时进行转向的方式。
四轮转向主要有两种方式：主动式四轮转向和被动式四轮转向。
主动式四轮转向是指后轮的转向角度可以根据车速和转弯半径进行自动调整，以提高车辆的稳定性和操控性。
被动式四轮转向是指后轮的转向角度随着前轮的转向角度而改变，以提高车辆的操控性和转弯半径的缩小。
汽车转向系统的工作原理
汽车转向系统的工作原理汽车转向系统是汽车控制系统的重要组成部分，它的主要作用是将司机的方向盘操作转化为车轮的运动方向，使汽车能够按照司机的意愿行驶。
本文将从转向系统的组成部分、工作原理以及常见的转向故障等方面进行阐述。
一、转向系统的组成部分转向系统主要由转向机构、转向传动机构和转向控制机构三部分组成。
1. 转向机构：转向机构是转向系统的核心部件，它通常由齿轮、齿条、轴承、球头节等部件组成。
其作用是将电机或人力产生的旋转转化为直线运动，从而实现车轮的转向。
2. 转向传动机构：转向传动机构主要由转向轴、万向节、万向传动和传动轴等部分组成，它的作用是将转向机构产生的力传递给车轮，实现汽车的转向。
3. 转向控制机构：转向控制机构主要由方向盘、转向器、转向柱等部分组成，它的作用是让司机通过方向盘对车辆进行控制，实现汽车的转向。
二、转向系统的工作原理转向系统的工作原理是将司机对方向盘的操作转化为车轮的转向。
当司机转动方向盘时，方向盘轴会带动转向器旋转，转向器上的齿轮会带动齿条运动，齿条的运动会带动转向轴旋转，从而将机械能传递给车轮。
同时，转向机构上的球头节等部分也会随着转向轴的运动而发生相应的转动，从而实现车轮的转向。
在汽车行驶过程中，转向系统需要根据不同的路况和行驶状态进行相应的转向调整。
例如在高速公路上行驶时，转向系统需要减小转向灵敏度，使司机的操作更为平稳；而在城市道路上行驶时，转向系统需要增加转向灵敏度，使司机可以更快地应对路面上的变化。
三、常见的转向故障及解决方法转向系统是汽车控制系统中较为复杂的一个部分，因此，常常会出现一些故障。
常见的转向故障包括转向力不足、方向盘卡滞、方向盘不正等。
1. 转向力不足：转向力不足的原因可能是转向助力泵故障或助力器堵塞等。
解决方法是检查助力器和助力泵，清洗或更换相应部件。
2. 方向盘卡滞：方向盘卡滞的原因可能是转向柱磨损、转向传动机构故障等。
解决方法是检查转向柱和传动机构，更换相应部件。
汽车转向系统ppt课件
06
总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标，如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ，以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时，车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数，以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数，计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
03
04
05
改善了车辆的操控性能 ，使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性， 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性，有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构，实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ，尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
03
04
05
提高了转向的灵活性和 精确性，使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件， 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成，为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析
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缺点：
容易引起压力漏油； 油泵总要保持压力，会降低油泵寿命；
储能器占用空间，燃油消耗率高。
常流式液压助力转向系统： 优点：结构简单；油泵寿命长；泄漏少；消耗功率低。 缺点：转向后才建立压力，响应慢；为提高速度需使用较大油泵
目前汽车上使用的多是常流式液压助力转向系统
常流式液压助力转向系统的布置方案
转向器是转向系中减速增扭 的传动装置，其功用是增大 转向盘传到转向节的力并改 变力的传动方向。 目前应用广泛的是齿轮齿条 式和循环球式。
1.齿轮齿条式转向器
传动件：齿轮、齿条 特点：
结构简单，紧凑，质量轻，制造容易，成本低；
转向灵敏，正、逆效率高；
齿轮齿条式转向器结构实例
能源。
组成：在机械转向系统的基础上增加转向加力装置。
机械转向系统的组成
转向器
转向操纵机构
转向传动机构
动力转向系统的组成
动力转向装置： 转向油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸
汽车对转向系的要求及影响转向性能的参数
1）两侧车轮偏转角之间的理想关系
为了降低汽车转向时车轮的 磨损，希望转向时每个车轮 都作纯滚动，即要求所有车 轮的轴线都相交于一点。 汽车内轮转角β与外轮转角α 之间的关系如下： β> α 向摇臂转角增量与同侧的转向节的转角相应增量之比
转向系角传动比iω:＝iω1iω2
转向盘转角增量与同侧的转向节的转角增量之比。
转向系的角传动比
转向盘 转向器 转向摇臂 转向节
转向器角传动比iω1
转向传动 机构角传 动比iω1
转向系角传动比iω
iω= iω1*iω2
四轮转向系统 （Four-wheel Steering，4WS）
线控转向系统 （Steer-by-Wire，SBW）
一、电动助力转向系统EPS
低速时使转向轻便、灵活；中高速时，保证 提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感， 提高高速行驶的操纵稳定性。
根据助力机构的不同，可分为电动液压式 (Electric Power-assistant Hydraulic Steering， EHPS)和电动机直接助力式。
B : 两侧主销轴线与地面相 交点距离 L : 汽车轴距 R : 汽车转弯半径， L / sin R 最小转弯半径 min L / sin max R
O为汽车转向中心
一、三轴为转向桥的三轴汽车
一、二轴为转向桥的四轴汽车
2）转向系的角传动比
转向器角传动比iω1
转向盘转角增量与转向摇臂转角相应增量之比
汽车转向行驶时的工作状况：
转动方向盘
扭杆扭转变形
滑阀偏转 转向
动力油缸左腔进入高压油，右腔与回油管路连通 轮偏转 转向齿轮与转向轴同向转动 。 动力转向装置的随动作用：
转向动力缸随转向盘工作或停止的特性。
辅助装置
1.转向油罐
组成：
o 油罐盖；
o 罐体；
o 过滤装置；
o 进出油口等。
2.转向油泵
靠阀体转动控制油液流量。体积小，加工要求精度高
转阀结构： 4个连通的进油通道A； 4个通道B、C与动力缸的 左右腔相连；
低压腔D。
当阀体转过一个角度 后，阀体封闭B和C中的 一个通道，打开另一个 通道。
直行
右 转
左 转
整体式动力转向器
汽车直线行驶时的工作状况：
动力缸左右两腔相通，系统中只有极小克服流动阻力的油 液压力。
二、四轮转向系统4WS
汽车在转向过程中，4个车轮可根据前轮转角 或车速等信号同时相对车身偏转。 偏转的一般规律：
低速时，前后轮反向转向，汽车转弯半径小，机
动灵活性高；
中高速时，前后轮同向转向，车身姿态变化小，
行驶稳定性高。
逆相控制模式
同相控制模式
三、线控转向系统SBW
最大特点：去掉了转向盘和转向轮之间的机 械连接 。 组成：转向盘模块、转向模块、电控单元和 传感器等。
2.循环球式转向器
循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的 结构型式之一。 一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动 副，第二级是齿条齿扇传动副。
循环球式转向器
采用两级传动：螺杆螺母传动与齿条齿扇传动
特点：1) 正传动效率高达90%~95%，转向省力； 2) 寿命长，工作平稳；逆效率也很高，容易打手。
循环球式转向器
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母 即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦 力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形 成“球流”。在转向器工作时，两列钢球只是在各自 的封闭流道内循环，不会脱出。
循环球式转向器
二、转向操纵机构
由转向盘、转向轴、转向管柱等组成，将驾 驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 方向盘
量孔
出油口
出油腔
进油腔
安全阀
作用： 油泵的输出压 力取决于液压系统地 负荷，为了避免转向 阻力过大时，系统内
部的压力过高会导致
油泵、动力缸和管路 过载而损坏，设置安 全阀限制系统的最高 压力。
第四节 电子控制动力转向系统
电动助力转向系统 （Electric Powerassistant Steering，EPS）
第三节 液压助力转向系统
动力转向系统定义：
用以将发动机输出的部分机械能转化为压力能，
并在驾驶员控制下，对转向传动装置或者转向器 中某一传动件施加液压或气压作用力，以减轻驾 驶员的转向操纵力的一套零部件。
类型：
液压动力转向系 气压动力转向系
液压助力转向系统的组成：
由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀
与非独立悬架配用的转向传动机构
前桥为转向桥 一般布置在前桥后
前桥为转向驱动桥 防止干涉，布置在前桥前
转向直拉杆横置
转向摇臂
把转向器输出的力和运动传给直拉杆或横拉 杆，进而推动转向轮偏转
转向直拉杆
作用：
将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(转向节臂)
在转向轮偏转或悬架弹性变形相对于车架跳动时，转向直
为了司机有很好的视野，方向盘上部一般较大。
转向操纵机构
为了保证碰撞时驾驶员安全，需要采用吸能装置
转向盘：外边柔软，骨架变形 转向轴和转向柱管：通过变形来吸收能量
三、转向传动机构
功用
将转向器输出的力和运动传到两侧转向节，使转向轮偏
转，且偏转角按一定关系变化，保证车轮与地面的相对 滑动尽可能小
iω1较大，货车为16～32，轿车为12～20；iω2较小，一般为1。
转向系的角传动比
转向器的角传动比越大，转动转向盘所需要的操 纵力就越小，转向越省力，但转向操纵的灵敏度 就会下降。 有的汽车转向器在转向过程的不同阶段，其传动
比的大小是不相等的（可变传动比转向器）。
3）转向器的传动效率
按机械转向器、转向控制阀和转向动力缸的三者的组合及位 置关系，分为三种： 整体式动力转向器； 半整体式动力转向器； 转向加力器。
工作原理
直线行驶时
转向控制阀将转向油泵泵出来的工
作液与油罐相通，转向油泵处于卸 荷状态，动力转向器不起助力作用。
向右转向：
向右转动转向盘，转向控制阀将转
转向油泵的类型：齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式。
流量控制阀
作用：避免发动机转速过 高时，流量过大，导致系 统的功率消耗过多和油温 过高。
柱塞下腔通出油腔； 柱塞上腔通出油口； 出油腔与出油口之间因为 量孔的节流作用存在压差。 当流量过大时，出油腔与出 油口的压差增大，流量控制阀 上下腔的压差增加，导致弹簧 被压缩柱塞上移，将出油腔与 进油腔接通，系统的流量降低。
电动液压助力转向系统
液压式电控助力转向系统是在传统液压助力转向系统的基 础上，增加了一套电子控制装置 。
波罗轿车电动液压助力转向系统示意图
直接助力式电动转向系统
直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩 的动力转向系统，无动力缸、液压油泵、转阀、液压管道等液 压元件。
直接助力式电动转向系统示意图
定义:
转向器的输出功率与输入功率的比值称为转向器的
效率。
正效率：由转向轴输入，转向摇臂输出的传动效率
逆效率：由转向摇臂输入，转向轴输出的传动效率
转向器的传动效率
转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止 由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓 “打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。 为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效 率和适当的逆传动效率。 根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可 分为可逆式转向器、不可逆式转向器和极限可逆式 转向器三种类型。
第十九章 汽车转向系统
第一节 概 述
汽车转向系统的功用
保证汽车按驾驶员的意志进行转向和正常行驶。
汽车转向系统的分类与组成
机械转向系统:
以驾驶员体力为转向能源，所有传力件是机械零件。 主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。
动力转向系统:
驾驶员体力（小部分）和发动机动力（大部分)为转向
液压助力转向系统的分类
常压式：油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸等
特点：系统中保持限定压力，只要转向系统就提供压力，反应迅速。
液压助力转向系统的分类
常流式：油罐、油泵、控制阀、动力缸等
特点：
不转向时系 统无压力， 转向时系统 才提供压力
常压式与常流式的比较
常压式液压助力转向系统 优点：系统一直有油压，响应快。用储能器积蓄能量，可用小油泵
5）对转向系统的要求
(1)要求工作可靠，操纵轻便。
(2)转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击， 并保持适当的“路感”。