汽车转向系统性能检测与评价

图5-43
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测量时，把转向参数测量仪对准被测汽 车转向盘中心，调整好三个连接叉上伸缩 卡爪的长度，与转向盘连接并固定好。 • 转动操纵盘，转向力通过底板、力矩传 感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转 向盘转动以实现汽车转向。
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此时，力矩传感器将转向力矩转变成电 信号，而定位杆内端连接的光电装置则将 转角的变化转变成电信号。 • 这两种电信号由微机自动完成数据采集、 转角编码、运算、分析、存储、显示和打 印。 • 因此，使用该测量仪既可测得转向盘的 转向力，又可测得转向盘的自由转动量。
• 按照国家标准《机动车运行安全技术条件》 （GB 7258—2004）的规定，方向盘自由 转动量和转向力应符合以下要求。 • 1）方向盘自由转动量 • 机动车方向盘的最大自由转动量不允许 大于： • （1）最高设计车速不小于100km/h的机 动车：20°； • （2）三轮汽车：45°； • （3）其他机动车：30°。
主机箱为一圆形结构，固 定在底板中央，其内装有接 口板、微机板、转角编码器、 打印机、力矩传感器和电池 等。定位杆从底板下伸出， 经磁力座吸附在驾驶室内的 仪表盘上。 • 定位杆的内端连接有光电 装置，光电装置装在主机箱 内的下部。
ZC-2型转向参数 测量仪 l-定位杆；2-固定螺栓；3-电 源开关；4-电压表；5-主机箱； 6-连接叉；7-操纵盘；8打印机；9-显示器
第四章
汽车转向系统性能检测与评价
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4.1汽车转向系统性能评价指标
• 1操纵性与稳定性
•汽车操纵性----驾驶员以最少的修正而能维
持汽车按给定的路线行驶以及按驾驶员愿望
转动转向盘以改变汽车行驶方向的能力。
• 操纵性能的评价： • (1)在规定车速下，汽车质心曲线轨迹与 转向盘转角的关系； • (2)以规定角速度迅速转动转向盘以后， 汽车转向横摆角速度随时间变化的关系； • (3)汽车在圆周行驶时其转向盘上的作用 力与汽车侧向加速度的关系。 • (4)为保证额定车速行驶的汽车轨迹曲率 半径能按要求变化，必须在转向盘上施 加的作用力。
4.转向车轮的稳定效应
• 当车轮在偶然受外力作用或转向盘稍微转 动而偏离直线行驶时，转向轮应有自动回 正恢复直线行驶的能力。 • 转向车轮具有的保持自动返回直线行驶的 能力，称为转向车轮的稳定效应。 • 转向车轮的稳定效应与车轮定位角和轮胎 的横向弹性有关。
5.汽车转向轮的震动
• 转向轮的震动——汽车在行驶时，出现转 向轮的左右摆动和上下跳动。震动降低了 汽车操纵稳定性，使轮胎磨损加剧，增加 了转向机构的动载荷，降低零件使用寿命， 影响行驶安全。 • 转向轮的摆动与车辆悬架技术状况、车辆 定位、车轮平衡有密切关系。
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2）方向盘转向力 机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水 泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在 • 5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为 24m的圆周行驶，施加于方向盘外缘的最 大切向力不应大于245N。
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（1）．用简易转向盘自由转动量检测仪 检测转向盘自由转动量 • 简易转向盘自由转动量检测仪，只能检 测转向盘的自由转动量。 • 该仪器主要由刻度盘和指针两部分组成。 刻度盘和指针分别固定在转向盘轴管和转 向盘边缘上。
图5-42 简易转向盘自由转动量检测仪 a）检测仪的安装；b）检测仪 l-指针；2-夹臂；3-刻度盘；4-弹簧； 5-连接板；6-固定螺钉
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测量前应先安装好简易转向盘自由转动 量检测仪，测量时应使汽车的两转向轮处 于直线行驶位置，轻轻向左（或向右）转 动转向盘至空行程一侧的极端位置，调整 检测仪指针指向刻度盘零度。 • 然后，再轻轻转动转向盘至另一侧空行 程极端位置，指针所示刻度即为转向盘的 自由转动量。
4.2转向系统技术状况检测标准及仪器
• 4.2.1.转向系统技术状况检测标准及仪器 • （1）转向盘自由行程及其检测 • 转向盘自由转动量，是指汽车转向轮保持 直线行驶位置静止时，轻轻左右晃动转向 盘所测得的游动角度。 • 转向盘的转向力，是指在一定行驶条件 下，作用在转向盘外缘的圆周力。
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这两个诊断参数主要用来诊断汽车转向 轴和转向系中各零件的配合状况。 • 该配合状况直接影响汽车操纵稳定性和 行车安全性。因此，对于新车和在用车都 必须进行上述两项诊断参数的检测。 • 转向盘自由转动量和转向力的检测，应 采用专用检测仪进行。
2.转向操纵轻便性
• 转向操纵轻便性——驾驶员操纵转向盘的 容易程度。 • 转向沉重容易使驾驶员产生驾驶疲劳或使 车辆操纵失控而导致交通事故。通常采用 转向助力装置。 • 转向助力装置：液压助力、气压助力、电 动机助力
3.最小转弯直径 • 车辆在转向过程中，转向 盘向左或向右转到极限位 置时，车辆外转向轮印迹 中心在其支ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ面上的轨迹 圆直径中的较大者，称为 车辆最小转弯直径。它表 征车辆在最小面积内的回 转能力和通过狭窄弯曲地 带或绕过障碍物的能力。
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操纵盘由螺钉固定 在三爪底板上，底板 经力矩传感器与三个 连接叉相连，每个连 接叉上都有一只可伸 缩长度的活动卡爪， 以便与被测转向盘相 连接。
ZC-2型转向参数 测量仪 l-定位杆；2-固定螺栓；3-电源开关；4-电压表；5主机箱； 6-连接叉；7-操纵盘；8-打印机；9-显示器 图5-43
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（2）转向盘转向角和转向力检测
• 2．用转向参数测量仪检测 转向盘自由转动量和转向力 • 国产ZC-2型转向参数测量 仪，是以微机为核心的智能仪 器，可测得转向盘自由转动量 和转向力。 • 该仪器由操纵盘、主机箱、 连接叉和定位杆四部分组成， 如图所示。
ZC-2型转向参数 测量仪 l-定位杆；2-固定螺栓；3-电源开关； 4-电压表；5-主机箱； 6-连接叉；7-操纵盘；8-打印机； 9-显示器
• 汽车稳定性： 汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶 方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力。 • 汽车操作性和稳定性统称为车辆的操纵稳定性 • 影响操纵稳定性的因素： 1）结构因素：①转向系性能参数（转向系传动比； 转向系效率；转向器的啮合特性，转向系刚度等） ②车辆的重心位置、轴距、轮距、质量分配、轮 胎型式和气压、悬挂导向装置等 2）使用因素：①道路状况 ②气候条件 ③左右车轮运动状态