學習情境九汽車轉向系統(tǒng)

學習情境九汽車轉向系統(tǒng)22PersonalNSummary學習單元1轉向系統(tǒng)概述三、轉向系統(tǒng)的基本原理定義：

改變或恢復汽車行駛方向。功用：

保證汽車能按駕駛員的意愿行駛。四、轉向系統(tǒng)分析一、轉向系統(tǒng)的定義二、轉向系統(tǒng)的分類轉向系統(tǒng)概述三、轉向系統(tǒng)的基本原理按轉向能源的不同分為：機械轉向系統(tǒng)動力轉向系統(tǒng)四、轉向系統(tǒng)分析一、轉向系統(tǒng)的定義二、轉向系統(tǒng)的分類轉向系統(tǒng)概述一、轉向系統(tǒng)的定義二、轉向系統(tǒng)的分類三、轉向系統(tǒng)的基本原理四、轉向系統(tǒng)分析轉向系統(tǒng)概述機械式轉向系的工作過程一、轉向系統(tǒng)的定義二、轉向系統(tǒng)的分類四、轉向系統(tǒng)分析三、轉向系統(tǒng)的基本原理轉向盤轉角與轉向節(jié)臂帶動的車輪偏轉角之比iw稱為轉向系統(tǒng)角傳動比。而轉向盤轉角和轉向搖臂擺角之比i1稱為轉向器角傳動比。轉向搖臂擺角與轉向節(jié)帶動的轉向輪偏轉角之比i2稱為轉向傳動機構角傳動比。三者的關系是：iw=i1i2轉向系統(tǒng)概述7PersonalNSummary學習單元2機械轉向系統(tǒng)三、轉向傳動機構1.轉向操縱機構的功用與組成轉向操縱機構的功用是將駕駛員轉動轉向盤的操縱力矩傳給轉向器。轉向操縱機構主要由轉向盤、轉向軸及轉向柱管和萬向傳動裝置等組成。一、轉向操縱機構二、機械轉向器機械轉向系統(tǒng)三、轉向傳動機構2.轉向盤轉向盤主要由輪圈、輪輻和輪轂組成。

3.轉向軸和轉向管柱轉向軸用來連接轉向盤和轉向器，并將轉向盤的轉向轉矩傳給轉向器。轉向軸分為普通式和能量吸收式。一、轉向操縱機構二、機械轉向器機械轉向系統(tǒng)三、轉向傳動機構4.安全保護裝置在行車過程中，不可避免地會發(fā)生意外事故，出現(xiàn)汽車碰撞，此時汽車的被動安全技術為減輕人員的傷害提供保障。在轉向操縱機構上體現(xiàn)的汽車被動安全技術有安全氣囊和能量吸收式轉向軸。一、轉向操縱機構二、機械轉向器機械轉向系統(tǒng)三、轉向傳傳動機構機械轉向器器是把轉向向盤的轉動動變?yōu)檗D向向搖臂的擺擺動，并按按一定傳動動比放大轉轉矩的機構構。1.機械轉向器器的傳動效效率與類型型（1）機械轉向向器的傳動動效率。機械轉向器器的傳動效效率是指轉轉向器的輸輸出功率與與輸入功率率之比。二、機械轉轉向器一、轉向操操縱機構機械轉向系系統(tǒng)三、轉向傳傳動機構轉向搖臂輸輸出功率與與轉向軸輸輸入功率之之比稱為正正效率。而而轉向搖臂臂輸入功率率與轉向軸軸輸出功率率之比稱為為逆效率。。二、機械轉轉向器一、轉向操操縱機構機械轉向系系統(tǒng)三、轉向傳傳動機構（2）機械轉向向器的類型型。按力傳動的的可逆性及及構造不同同，機械轉轉向器類型型可分為：：①可逆式式轉向器：：循環(huán)球式式，齒輪齒齒條式；②②極限可逆逆式轉向器器：蝸桿滾滾輪式，蝸蝸桿曲柄雙雙銷式；③③不可逆式式轉向器：：蝸桿扇形形齒輪式，，球面螺桿桿式。二、機械轉轉向器一、轉向操操縱機構機械轉向系系統(tǒng)三、轉向傳傳動機構2.機械轉向器器的結構（1）齒輪齒條條式轉向器器。二、機械轉轉向器一、轉向操操縱機構機械轉向系系統(tǒng)1-轉向橫拉桿桿；2-轉向齒輪；；3-轉向齒條；；4-調整螺柱；；5-補償彈簧；；6-壓板三、轉向傳傳動機構（2）循環(huán)球式式轉向器。。二、機械轉轉向器一、轉向操操縱機構機械轉向系系統(tǒng)1-轉向螺桿；；2-鋼球；3-齒扇；4-轉向螺母；；5-上蓋；6-鎖緊螺母一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)轉向傳動機機構是將轉轉向器輸出出的力和運運動傳給轉轉向橋兩側側的轉向節(jié)節(jié)，且使兩兩側轉向輪輪按一定關關系偏轉的的機構。1.轉向傳動機機構的組成成與布置形形式轉向傳動機機構的組成成與布置形形式由轉向向器的位置置和轉向橋橋懸架的類類型決定。。一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)（1）與非獨立立懸架配用用的轉向傳傳動機構。。1-轉向器；2-轉向搖臂；；3-轉向直拉桿桿；4-轉向節(jié)臂；；5-梯形臂；6轉向橫拉桿桿一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)（2）與獨立懸懸架配用的的轉向傳動動機構。1-轉向搖臂；；2-轉向直拉桿桿；3-左轉向橫拉拉桿；4-右轉向橫拉拉桿；5-左梯形臂一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)2.轉向傳動機機構主要零零部件的結結構轉向傳動機機構的主要要零部件包包括：轉向向搖臂、轉轉向直拉桿桿和轉向橫橫拉桿。（1）轉向搖臂臂。轉向搖臂是是把轉向器器輸出的力力和運動傳傳給轉向直直拉桿或轉轉向橫拉桿桿的傳動件件。一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)轉向搖臂的的上端具有有錐形三角角形細花鍵鍵槽孔，與與轉向搖臂臂軸外端花花鍵相連接接。為保證證裝配關系系正確，在在轉向搖臂臂軸的外端端面和搖臂臂上孔的外外端面上刻刻有裝配標標志。一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)（2）轉向直拉拉桿。轉向直拉桿桿是把轉向向搖臂傳來來的力和運運動傳給轉轉向梯形或或轉向節(jié)臂臂。轉向直直拉桿的中中間段為實實心或空心心桿件，兩兩端則較粗粗，內裝球球頭銷座。。球頭銷座座分別將兩兩個球頭銷銷的球頭夾夾住，通通過球頭銷銷，一端與與轉向搖臂臂連接，另另一端與轉轉向節(jié)臂（（或梯形臂臂）連接。。一、轉向操操縱機構二、機械轉轉向器三、轉向傳傳動機構機械轉向系系統(tǒng)（3）轉向橫拉拉桿。轉向橫拉桿桿是連接左左、右梯形形臂的傳動動件。轉向向橫拉桿由由轉向橫拉拉桿體和兩兩端的橫拉拉桿接頭組組成。球頭頭銷的球頭頭置于橫拉拉桿接頭的的兩球頭座座內，球頭頭銷的尾部部與梯形臂臂或轉向節(jié)節(jié)臂相連。。23PersonalNSummary學習單元3動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵轉向傳動機機構是將轉轉向器輸出出的力和運運動傳給轉轉向橋兩側側的轉向節(jié)節(jié)，且使兩兩側轉向輪輪按一定關關系偏轉的的機構。按動力能源源分：（1）液壓式，，以液壓為為動力源，，目前廣泛泛應用；（（2）氣壓式，，以壓縮空空氣為動力力源，僅限限重型且采采用氣壓制制動的車。。一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類二、液壓動動力轉向器器動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵按結構布置置分：（1）整體式，，其機械轉轉向器和動動力缸設計計成一體，，并與轉向向控制閥組組裝在一起起；（2）半整體式式，其轉向向控制閥同同機械轉向向器組合成成一體，而而轉向動力力缸則作為為一個獨立立的部件；；（3）轉向加力力器，其機機械轉向器器獨立，而而將轉向控控制閥和轉轉向動力缸缸組合成一一體。一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類二、液壓動動力轉向器器動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵1.整體式液壓壓動力轉向向器的結構構二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)1-轉向控制閥閥；2-轉向齒條；；3-轉向齒輪；；4-轉向動力缸缸活塞；5-轉向器殼體體；6-左右動力缸缸；A-接轉向液壓壓泵；B-接轉向油罐罐；C-接轉向動力力缸；D-接轉向控制制閥三、轉向液液壓泵2.轉向控制閥閥二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)1、4、11-閥體；2-轉向齒條；；3、12-轉向齒輪；；5、9-扭桿；6-轉向齒輪軸軸；7-閥芯；8-回油道；10-閥門孔三、轉向液液壓泵3.轉向閥工作作原理二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵如上圖所示示，當汽車車直線行駛駛時，轉閥閥處于中間間位置，來來自轉向液液壓泵的工工作液從轉轉向器殼體體的進油口口C流到閥體3的中間油環(huán)環(huán)槽中，經經過其槽底底的三個通通孔進入閥閥體3和閥芯4之間，此時時因閥芯處處于中間位位置，進入入的油液分分別通過閥閥體和閥芯芯縱槽形成成的兩邊相相等的間隙隙，二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵再通過閥芯芯的縱槽和和閥體的縱縱槽以及閥閥體的徑向向孔流向閥閥體外的上上、下油環(huán)環(huán)槽，然后后通過殼體體中的兩條條油道分別別流到動力力缸的左腔腔（A腔）、右腔腔（B腔）中。同同時，通過過閥芯縱槽槽的徑向油油孔流到閥閥芯內腔與與扭桿組件件之間的空空隙（回油油道2）中，經油油管回到轉轉向油罐中中去，形成成了常流式式油液循環(huán)環(huán)。二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵此時，A腔、B腔油壓相等等且很小，，齒條-活塞既沒有有受到轉向向齒輪的軸軸向推力，，也沒有受受到A腔、B腔因壓力差差造成的軸軸向推力。。所以齒條條-活塞處于中中間位置，，不產生助助力作用。。如圖914b所示，當汽汽車右轉彎彎時，轉動動轉向盤使使轉向軸順順時針轉動動，并帶動動閥芯同步步轉動。二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)三、轉向液液壓泵受到轉向節(jié)節(jié)臂傳來的的路面轉向向阻力作用用，動力缸缸活塞和轉轉向齒條暫暫時不能運運動，所以以轉向齒輪輪暫時也不不能隨轉向向軸向右轉轉動。這樣樣扭桿受轉轉矩作用，，前、后端端產生扭轉轉變形，轉轉向閥芯和和閥體之間間轉過一個個角度。動動力缸左腔腔（A腔）進入高高壓油，右右腔（B腔）泄壓，，動力缸產產生向右轉轉向助力。。二、液壓動動力轉向器器一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類動力轉向系系統(tǒng)一、動力轉轉向系統(tǒng)分分類二、液壓動動力轉向器器三、、轉轉向向液液壓壓泵泵動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)轉向向液液壓壓泵泵是是動動力力轉轉向向的的動動力力源源，，它它由由發(fā)發(fā)動動機機通通過過V型皮皮帶帶驅驅動動，，通通過過轉轉向向控控制制閥閥向向動動力力缸缸的的工工作作腔腔供供油油。。其其結結構構形形式式較較多多，，有有葉葉片片式式、、齒齒輪輪式式、、轉轉子子式式、、柱柱塞塞式式、、滾滾子子葉葉片片式式等等。。其其中中葉葉片片式式轉轉向向液液壓壓泵泵應應用用廣廣泛泛。。一、、動動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)分分類類二、、液液壓壓動動力力轉轉向向器器三、、轉轉向向液液壓壓泵泵動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)葉片片式式轉轉向向液液壓壓泵泵的的結結構構及及工工作作原原理理（1）結結構構。。下下圖圖所所示示為為一一種種潛潛沒沒式式雙雙作作用用葉葉片片轉轉向向液液壓壓泵泵，，由由轉轉向向油油罐罐1、轉轉子子6、葉葉片片5、定定子子環(huán)環(huán)4、前前配配油油盤盤8、后后配配油油盤盤7、流流量量控控制制閥閥2、驅驅動動軸軸及及皮皮帶帶輪輪9、泵泵體體10等組組成成。。一、、動動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)分分類類二、、液液壓壓動動力力轉轉向向器器三、、轉轉向向液液壓壓泵泵動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)轉向向油油罐罐置置于于泵泵體體之之上上，，泵泵體體內內的的轉轉子子由由皮皮帶帶輪輪通通過過驅驅動動軸軸驅驅動動。。一、、動動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)分分類類二、、液液壓壓動動力力轉轉向向器器三、、轉轉向向液液壓壓泵泵動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)1-轉向向油油罐罐；；2-流量量控控制制閥閥；；3-轉子子閥閥；；4-定子子環(huán)環(huán)；；5-葉片片；；6-轉子子；；7-后配配置置盤盤；；8-前配配置置盤盤；；9-驅動動軸軸及及皮皮帶帶輪輪；；10-泵體體一、、動動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)分分類類二、、液液壓壓動動力力轉轉向向器器三、、轉轉向向液液壓壓泵泵動力力轉轉向向系系統(tǒng)統(tǒng)（2）原原理理。。下下圖圖所所示示為為潛潛沒沒式式雙雙作作用用葉葉片片轉轉向向液液壓壓泵泵的的工工作作原原理理。。轉轉子子在在驅驅動動軸軸的的帶帶動動下下旋旋轉轉時時，，葉葉片片在在小小油油腔腔內內高高壓壓油油的的作作用用下下緊緊貼貼定定子子表表面面。。葉葉片片隨隨轉轉子子順順時時針針轉轉動動，，使使相相鄰鄰葉葉片片之之間間形形成成的的密密封封腔腔容容積積由由小小變變大大、、由由大大變變小小周周期期變變化化。。一、動力力轉向系系統(tǒng)分類類二、液壓壓動力轉轉向器三、轉向向液壓泵泵動力轉向向系統(tǒng)轉子每旋旋轉一周周，每個個工作腔腔各自吸吸油、壓壓油兩次次，即完完成兩次次吸入行行程和輸輸出行程程，此稱稱為雙作作用，故故將這種種形式的的葉片泵泵稱為雙雙作用葉葉片泵。。當進行行吸入行行程時，，容積由由小變大大，形成成一定真真空度吸吸油；當當進行輸輸出行程程時，容容積由大大變小，，壓縮油油液，由由壓油口口向外供供油。一、動力力轉向系系統(tǒng)分類類二、液壓壓動力轉轉向器三、轉向向液壓泵泵動力轉向向系統(tǒng)一、動力力轉向系系統(tǒng)分類類二、液壓壓動力轉轉向器三、轉向向液壓泵泵動力轉向向系統(tǒng)2.流量-安全組合合閥轉向液壓壓泵工作作時要解解決兩個個問題：：一是轉轉子的轉轉速隨發(fā)發(fā)動機轉轉速升高高時，轉轉向液壓壓泵的流流量將增增大，流流量過大大時會導導致液壓壓泵消耗耗功率過過多和油油溫過高高。因此此，必須須設置用用以限制制轉向液液壓泵最最大流量量的流量量控制閥閥。一、動力力轉向系系統(tǒng)分類類二、液壓壓動力轉轉向器三、轉向向液壓泵泵動力轉向向系統(tǒng)二是當動動力缸的的負載過過大，使使得轉向向液壓泵泵的輸出出壓力過過高，動動力缸和和液壓泵泵均超載載，這會會導致零零件損壞壞。因此此，液壓壓系統(tǒng)中中還必須須設置用用以限制制系統(tǒng)最最高壓力力的安全全閥。在在轉向油油泵內將將兩閥組組合形成成流量-安全組合合閥，限限制液壓壓動力轉轉向系統(tǒng)統(tǒng)的最高高工作壓壓力和最最大流量量。42PersonalNSummary學習單元元4電子控制制力轉向向系統(tǒng)三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理根據動力力源不同同可分為為液壓式式電子控控制動力力轉向系系統(tǒng)（簡簡稱EHPS）和電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)（（簡稱EPS，亦稱ECPS）。EHPS是在傳統(tǒng)統(tǒng)的液壓壓動力轉轉向系統(tǒng)統(tǒng)的基礎礎上增設設控制液液體流量量的電磁磁閥、車車速傳感感器和電電子控制制單元等等。一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉向向系統(tǒng)三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制單元根根據檢測測到的車車速信號號，控制制電磁閥閥使轉向向動力放放大倍率率實現(xiàn)連連續(xù)可調調，從而而滿足高高、低車車速時的的轉向助助力要求求。EPS是在傳統(tǒng)統(tǒng)的機械械式轉向向系統(tǒng)的的基礎上上，利用用直流電電動機作作為動力力源，電電子控制制單元根根據轉向向參數(shù)和和車速等等信號，，控制電電動機轉轉矩的方方向和大大小。一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉向向系統(tǒng)三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電動機的的轉矩由由電磁離離合器通通過減速速機構減減速增矩矩后，加加在汽車車的轉向向機構上上，使之之得到一一個與工工況相適適應的轉轉向作用用力。一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉向向系統(tǒng)三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理液壓式電電子控制制動力轉轉向系統(tǒng)統(tǒng)是在傳傳統(tǒng)的液液壓動力力轉向系系統(tǒng)的基基礎上增增設電子子控制裝裝置而構構成的。。二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類電子控制制力轉向向系統(tǒng)三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理1.流量控制制式EHPS二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類電子控制制力轉向向系統(tǒng)1-動力轉向向液壓泵泵；2-電磁閥；；3-動力轉向向控制閥閥；4-EHPSECU；5-車速傳感感器三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理2.反力控制制式EHPS二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類電子控制制力轉向向系統(tǒng)1-轉向液壓壓泵；2-儲油箱；；3-分流閥；；4-電磁閥；；5-扭力桿；；6-轉向盤；；7、10、11-銷子；8-轉閥閥桿桿；9-控制閥閥閥體；12-小齒輪軸軸；13-活塞；14-轉向動力力缸；15-齒條；16-小齒輪；；17-柱塞；18-油壓反作作用力室室；19-小孔一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉向向系統(tǒng)1.EPS的組成與與原理EPS是在機械械轉向機機構的基基礎上，，增加電電動式助助力機構構和轉向向助力控控制系統(tǒng)統(tǒng)的一種種電控動動力轉向向系統(tǒng)。。一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉向向系統(tǒng)1-轉向盤；；2-轉向軸；；3-EPSECU；4-電動機；；5-電磁離合合器；6-轉向齒條條；7-橫拉桿；；8-轉向輪；；9-輸出軸；；10-扭力桿；；11-轉矩傳感感器；12-轉向齒輪輪一、電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的分類二、液壓壓式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理三、電動動式電子子控制動動力轉向向系統(tǒng)的的原理電子控制制力轉