转向系课件

补充：
• 转向盘自由行程: • 不使转向轮发生偏转而转向盘所转过的角
度。 • 一般为10°~15°
什么是四轮转向系统
4WS(4 wheel steering System) 汽车是 依靠后轮和前轮共同完成转向任务.四轮转向 的目的在于低速行驶时依靠逆向转向（前轮 与后轮转角方向相反）改善汽车的操作性， 获得较小的转向半径，在中高速行驶时依靠 同向转向（前轮与后轮的转角方向相同）， 减小汽车的横摆运动，提高车道变更和曲线 行驶的操纵稳定性。
最新车型
电控四轮转向
• 1.后轮转向执行器 后轮转向执行器包含一个通过循环球螺螺杆
机构驱动转向齿条的电动机。转向横拉杆从转向 执行器连接到后轮转向臂和转向节处，执行器内 的回位弹簧在点火开关断开，或四轮转向系统失 效时将后轮推回直线行驶位置。一个后轮转角主 传感器和一个后轮转角副传感器安装在后轮转向 执行器的顶端。
经济性上起一定的作用
一、助力转向的分类
1、按助力能源分： 液压式 气压式
2、按动力缸、控制阀及转向器的相对位置分： 整体式、半整体式、转向加力器
整体式助力转向器
半整体式助力转向器
转向加力器
二、液压助力转向的组成和工作原理
1、组成 2、工作原理
动 力 转 向 器 工 作 过 程 演 示
（三）电动助力转向系统的工作原理
ECU
转矩
转矩传感器
车速 转角 减速机构
电流 电动机 离合器
齿轮齿条式转向器
电动助力转向系统框图
转矩传感器检测作用在输入轴的力矩，ECU根据车速传感器和转 矩传感器的信号控制电动机的旋转方向和助力电流的大小，电动 机的力矩通过减速机构作用到小齿轮上，实现助力转向。
• 补充：（1）转向器传动效率 转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效
率。
• 转向盘“打手”现象 在坏路面行驶时，容易将路面冲击力逆向传到转向盘
上，造成转向盘“打手”现象。
齿轮齿条式转向器
转向过程： 转向盘－转向轴 －万向节－转向 器－转向轮
视频
齿轮齿条式特点：
简化传动机构，不需要转向摇臂和转向横拉杆等。 应用：
上海桑塔纳 天津夏利 南京依维柯轻型货车
蜗杆曲柄指销式转向器
视频
3、转向传动机构
功用：将转向器输出的力传给转向轮，且使两转向轮偏转角 度按一定的关系变化，以实现汽车顺利转向。
要求： 较大的刚度和强度 吸收振动、缓冲
分类： 前置式、后置式 非独立悬架配用转向传动机构、独立悬架配用转向传动机 构
（1）转向摇臂 大端与转向摇臂轴相连， 小端与转向拉杆绞接。
摇臂与摇臂轴安装时要对 正记号，以保证摇臂从中 间向两边摆动时摆角大致 相同。
（2）转向主拉杆
螺塞 调弹簧6的
预紧度
油嘴 直拉杆 球头销
接转向节臂
接转向摇臂
（3）转向横拉杆
三、与独立悬架配用的机械转向系
1、转向操纵机构 转向盘、安全转向柱、转向柱转换器、转向角
限制器
转向柱转换器
2、转向器 多采用齿轮齿条式转向器
四轮转向的概述及结构类型
★1.四轮转向系统的的功能 确保车辆良好的操纵性和稳定性,即有效控制
车辆的横向运动特性,以充分保证车辆的操纵稳定 性. ★2.四轮转向系统的优点: 2.1转向响应快 2.2转向能力强 2.3直线行驶稳定性好 2.4低速性能好 ★3.四轮转向系统的类型 机械式.液压式.电子/液压式.电子控制式
2、转向器
转向器是转向系的减速传动装置，一般有1～2级减速 传动副。
• 常用类型：循环球式转向器
循环球式转向器
• 循环球式转向器构造：
第一级螺杆螺 母传动副
第二级齿条齿 扇传动副
• 两套传动副：
一套螺杆螺母传动副，一套齿条齿扇传动副或滑 块曲柄止销传动副 循环球式转向器工作过程：视频
特点： 正传动效率很高， 操纵轻便，使用 寿命长。但逆效 率也高，容易将 路面冲击力传到 转向盘上。
– 动力转向系：兼用驾驶员体力和发动机动力为 传动动力的转向系，正常情况下，驾驶员只提 供一小部分能量，在机械转向系的基础上，增 加了转向加力装置。
机械转向系
一、概念
概念：机械转向系以人的体力作为转向动力，其中所有 传力件都是机械机构。
二、机械转向系组成
转向操纵机构、转向器、转向传动机构 按采用悬架的不同分：
2、转阀式液压助力转向器
（1）直线行驶
Open / Close
）右转向时
左转向时
3、转向油泵
转向油泵是液压助力转向 系统的供能装置，其作用是将 输入的机械能转换为液压能输 出。转向油泵的结构形式有齿 轮式、叶片式、转子式、柱塞 式等。
(1) 叶片式转向油泵工作原理
1.定子 2.转子 3.转子轴 4.节流孔 5.流量控制阀 6.限压阀 A.进油口 B.出油口
电动助力转向技术（EPS）
光洋精工开发的电动助力转向
NSK开发的电动助力转向
本田公司开发的电动助力转向
装有EPS的铃木轿车
（一）电动助力转向技术的发展概况
✓欧美
开发较晚，但起点高、力度大。TRW及Delphi、Bosch、ZF都相继 推出电动助力转向。 Delphi将电动助力转向作为扩大其在全球汽车零 配件市场销售的重点产品。Mercedes_Benz和Siemens Automotive共同 投资6500万英镑用于电动助力转向的开发。
TRW公司最新开发的 三种电动助力转向
Delphi开发的E·SteerTM
（二）电动助力转向技术的发展概况
✓ 国内
北
❖研发单位
高校：清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、天津大学、 江苏大学、湖北汽车工业学院及合肥工大等； 企业：南方动力、荆州恒隆、杭州世宝、南京转向器厂等。
转向系
转向系概述
一、概念：
1.转向系统：通过一套机构 随时改变或恢复汽车行 驶方向。
2.转向中心：为使汽车在转 弯时减少阻力和轮胎磨 损，汽车转向时各个车 轮都应作纯滚动，此时， 各轮的轴线必须相交于 一点，点O称为转向中 心。 视频
3.转弯半径：转向中心到外转向轮与地面接触点之间 的距离。
• 转弯半径的大小侧由轴距来决定，轴距长则转弯 半径大
• 转弯半径越小，汽车的机动性能越好
二、转向系的功用：
改变汽车的行驶 方向，使其按驾驶员 规定的方向行驶，而 且还可以克服由于路 面侧向干扰力使车轮 自行产生的转向，恢 复汽车原来的行驶方 向。
三、转向系分类
按转向能源分：机械转向系、助力转向系
– 机械转向系：以驾驶员的体力作为转向动力的 转向系，其中所有传力件都是机械的，主要由 转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部 分组成；
与独立悬架配用的转向系、与非独立悬架配用的转向系
三、与非独立悬架配用的机械转向系
steering handle
1、转向操纵机构
驾驶员→转动转向盘，将动力→转向轴→万向节→传 动轴，将转向力矩输入转向器。
从转向盘到传动轴这一系列零部件称为转向操纵机 构。
• 转向操纵机构多采用万向传动装置，其优点为： ①便于在汽车结构上的合理布置。 ②转向盘、转向器等部件适用于通用化、系列化生产。 ③可补偿部件的安装误差和基本变形造成的不利影响。 ④拆装维修方便。
• 2.传感器
（1）后轮转角主传感器 （2）后轮转角副传感器 （3）转向盘转向传感器 （4）前轮转角传感器 （5）后轮转速传感器 （6）车速传感器
四轮转向系统电子控制模块
• 3.四轮转向系统的工作
（1）四轮转向电子控制模块的工作情况 （2）四轮转向工作特性
电子控制、液压驱动的四轮的四轮转向
• 1.系统的基本结构原理 • 2.后轮转向相位反向 • 3.后轮转向相位机同
• 四轮转向系统中的后轮转向可以根 据车辆速度或者转向盘的转角来控制：
1.在车速较低或转向盘转角很大时，后轮 的转向与前轮相反。
2.在车速较高或转向盘转角较小时，后轮 的转向与前轮相同。
低速转向
高速转向
4WS系统的应用
• 四轮转向系统在日本的本田,马自达轿车以 及美国各公司的轿车上都有应用,如97款三 菱3000GT,94款本田Prelude.
3、转向传动机构 左、右横拉杆、 转向减振器等
转向系统的发展过程
• 机械式转向系统（MS） • 液压助力转向系统（HPS） • 电控液压助力转向系统（EHPS） • 电动助力转向系统
助力转向系
1、什么是助力转向？ 2、助力来源？ 3、助力转向作用：
• 减轻驾驶员的工作强度 • 在汽车行驶安全性、