汽车液压动力转向系统

汽车液压动力转向系统

一、组成

1-转向盘；2-转向轴；3-转向控制阀；4-转向螺杆；5-齿条—活塞；6-扇齿；7-摇臂；8-转向主拉杆；9-转向节；10-转向横拉杆；11-转向梯形臂；12-转向油罐；13-转向油泵；R-右转向动力腔；L-左转向动力腔

条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。随后，我们将介绍动力转向，并了解一些有趣的转向系统发展趋势，这些趋势大多源于人们对汽车省油功能的需求。不过，让我们先看一下让汽车转向所必须执行的操作。这并不像您想像的那么简单！

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属

管外，并用横拉杆连在一起。

小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（请参见上图）。

齿条齿轮式齿轮组有两个作用：

将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。

提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。

在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止

位（从最左侧转到最右侧）。

转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。但是，由于传动比较高，

旋转方向盘所需要的力便会降低。

一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。比率越低，转向反应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。

有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距（每厘米的齿数）。这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置），

还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。

当在动力转向系统中应用齿条齿轮时，齿条的设计会略有不同。

部分齿条包含一个中心有活塞的圆筒。活塞连接在齿条上。圆筒上有两个油孔，分别位于活塞的两侧。当向活塞的一侧注入高压液体时，将迫使活塞向另一侧运动，进而带动齿条

运动，这样便提供了辅助动力。

我们将在随后介绍提供高压液体的组件，它同时也能决定向齿条的哪一侧供应这些高压液体。

首先，让我们来了解另一种转向系统。

目前，众多货车和SUV上都在使用循环球式转向系统。其转动车轮的拉杆与齿条齿轮式转

向系统稍有不同。

循环球式转向器有一个埚杆。您可以将此转向器想像为两部分。第一部分是带有螺纹孔的金属块。此金属块外围有切入的轮齿，这些轮齿与驱动转向摇臂的齿轮相结合（参见上图）。方向盘连接在类似螺栓的螺杆上，螺杆则插在金属块的孔内。转动方向盘时，它便会转动螺栓。由于螺栓与金属块之间相对固定，因此旋转时，它不会像普通螺栓那样钻入金属块中，而是带动金属块旋转，进而驱动转动车轮的齿轮。

螺栓并不直接与金属块上的螺纹结合在一起，所有螺纹中都填满了滚珠轴承，当齿轮转动时，这些滚珠将循环转动。滚珠轴承有两个作用：第一，减少齿轮的摩擦和磨损；第二，减少齿轮的溢出。如果齿轮溢出，则会在转动方向盘时感觉到。而如果转向器中没有滚珠，轮

齿之间会暂时脱离，从而造成方向盘松动。

循环球式系统中的动力转向工作原理与齿条齿轮式系统类似。其辅助动力也是通过向金属

块一侧注入高压液体来提供的。

现在让我们看一下构成动力转向系统的其他组件。

在动力转向系统中，除齿条齿轮机制或循环球机制外，还有几个重要组件。

用于转向的液压动力由回转式滑片泵提供（参见上图）。此泵由汽车发动机通过传送带和皮带轮进行驱动。它包含一组在椭圆形泵室内旋转的伸缩式叶片。

当叶片旋转时，这些叶片会从压力较低的回流管吸入液压油，并迫使其流向压力较高的出口。泵所提供的流量取决于汽车发动机的速度。泵的设计必须能在发动机怠速时提供足够的流量。因此，当发动机加速运转时，该泵提供的液体会远远超过实际的需要。

泵中含有一个减压阀，用于确保压力不会升得太高。当发动机高速运转时，由于泵中吸入了

太多液体，因而更需要减压阀来降低压力。

只有驾驶员对方向盘施加作用力（如开始转向）时，动力转向系统才会向其提供支持。如果驾驶员没有施加作用力（如沿直线驾驶时），该系统则不会提供任何援助。方向盘上用

于检测到这种作用力的设备叫旋转阀。

旋转阀的关键部位是扭力杆。扭力杆是一根细金属杆，在向其施加扭矩时，它会发生扭转。扭力杆的顶端连接在方向盘上，底端则连接在小齿轮或埚杆（用于转动车轮）上，这样扭力杆中的扭矩便等于驾驶员用来转动车轮的扭矩。驾驶员用来转动车轮的扭矩越大，扭力杆扭

转的幅度就越大。

转向轴中的输入装置形成了滑阀总成的内部结构。它也与扭力杆的顶端相连。扭力杆的底端连接在滑阀的外侧。扭力杆还会转动转向器的输出装置，以使其与小齿轮或蜗杆相连，

具体取决于汽车的转向系统类型。

当扭力杆扭转时，它会使滑阀的内侧相对于外侧旋转。由于滑阀的内侧也连接在转向轴上（从而与方向盘相连），因此滑阀内外侧之间的旋转程度取决于驾驶员在方向盘上所施加扭

矩的大小。

二、工作过程

1-溢流阀；2-液压泵；3-节流阀；4-安全阀；5-转向控制阀；6-液压泵；7-方向盘

.直线行驶：阀5不动，在中位，卸荷。

2.左转向：阀5右移，在左位，左转。

3.右转向：阀5左移，在右位，右转。

汽车起重机液压系统

一、组成

包含支腿收放、回转机构、起升机构、吊臂变幅等五个部分。各部分都有相对的独立性。

1-载重汽车；2-基本臂；3-起升机构；4-吊臂伸缩缸；5-吊臂变幅缸；6-回转机构；7-支腿

二、工作过程

1.支腿收放回路

油液→过滤器11→开关10→回转街头9→手动阀组A（左位）→前支腿液压缸4无杆腔→前支腿液压缸4有杆腔→手动阀组A（左位）→手动阀组B（左位）→后支腿液压缸4无杆腔→后支腿液压缸4有杆腔→手动阀组B（左位）→后面回路

收回相反，阀组处于右位。