識(shí)別汽車轉(zhuǎn)向系

技能點(diǎn)：識(shí)別汽車轉(zhuǎn)向系

汽車零部件與總成識(shí)別3.3識(shí)別汽車轉(zhuǎn)向系

汽車在行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪往往受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。因此，駕駛員需要通過一套機(jī)構(gòu)隨時(shí)改變或恢復(fù)汽車行駛方向，該套專設(shè)機(jī)構(gòu)即為汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按轉(zhuǎn)向能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和助力轉(zhuǎn)向系兩大類。助力轉(zhuǎn)向按動(dòng)力的來源可分為液壓助力和電動(dòng)助力兩種。汽車零部件與總成識(shí)別3.3.1機(jī)械轉(zhuǎn)向系3

機(jī)械轉(zhuǎn)向系以人的體力作為轉(zhuǎn)向動(dòng)力，其中所有傳力件都是機(jī)械機(jī)構(gòu)，它由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向器三大部分組成，如圖所示。1—轉(zhuǎn)向盤（steeringwheel）；2—轉(zhuǎn)向軸（steeringshaft）；3—轉(zhuǎn)向萬向節(jié)（steeringuniversaljoint）；4—轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸（steeringdriveaxle）；5—轉(zhuǎn)向器（steeringdevice）；6—轉(zhuǎn)向搖臂（pitmanarm）；7—轉(zhuǎn)向主拉桿（steeringdragrod）；8—轉(zhuǎn)向節(jié)臂（knucklearm）；9—左轉(zhuǎn)向節(jié)（leftsteeringknuckle）；10、12—梯形臂（trackrodlever）；11—轉(zhuǎn)向橫拉桿（steeringtie-rod）；13—右轉(zhuǎn)向節(jié)（rightsteeringknuckle）汽車零部件與總成識(shí)別

轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱等組成，它的作用是將駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤的操縱力傳給轉(zhuǎn)向器。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功用是將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳到轉(zhuǎn)向橋兩側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)，使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，且使二轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角度按一定關(guān)系變化，以保證汽車轉(zhuǎn)向時(shí)車輪與地面的相對(duì)滑動(dòng)盡可能小。轉(zhuǎn)向器是一個(gè)減速增矩機(jī)構(gòu)，功能是將駕駛員加在轉(zhuǎn)向盤上的力矩放大，并降低速度，然后傳給轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。目前較常用的轉(zhuǎn)向器有循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器和蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器。汽車零部件與總成識(shí)別

1．循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器（recirculatingballsteeringgear）

與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向器多采用循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器，由兩套傳動(dòng)副組成，一套是螺桿螺母傳動(dòng)副，另一套是齒條齒扇傳動(dòng)副或滑塊曲柄銷傳動(dòng)副，如圖所示。循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器效率高，操縱輕便，使用壽命長。但逆效率也高，容易將路面沖擊力傳到轉(zhuǎn)向盤上。1—轉(zhuǎn)向螺母（Steeringnut）；2—轉(zhuǎn)向螺桿（Steeringscrewrod）；3—鋼球（Steelball）；4—扇齒（Gearquadrant）；5—搖臂軸（Rockshaft）；汽車零部件與總成識(shí)別

2．齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器（rackandpinionsteeringgear）

與獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向器多采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，如圖所示。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分為兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結(jié)構(gòu)簡單、輕巧，傳力桿件少，維修方便，操縱靈敏等優(yōu)點(diǎn)。1—轉(zhuǎn)向齒條（Steeringrack）；2—轉(zhuǎn)向器殼體（Steeringgearcase）；3—轉(zhuǎn)向齒輪（Steeringgear）汽車零部件與總成識(shí)別

3．蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器（Wormcrankpintypesteeringgear）

該轉(zhuǎn)向器使用了雙指銷，加大了搖臂軸轉(zhuǎn)角范圍，提高了轉(zhuǎn)向系傳動(dòng)效率，如圖所示。汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，通過轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向軸使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，嵌于螺桿螺旋槽的錐形指銷一邊自轉(zhuǎn)，一邊繞轉(zhuǎn)向搖臂軸擺動(dòng)，并通過轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。1—搖臂軸（pitmanarmshaft）；2—銷（crankpin）；3—蝸桿（worm）汽車零部件與總成識(shí)別3.3.2機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Hydraulicpowersteeringsystem）

機(jī)械式液壓助力系統(tǒng)主要包括齒輪齒條轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)（液壓助力泵、液壓缸、活塞等）兩部分。工作原理是通過液壓泵（由發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶帶動(dòng)）提供油壓推動(dòng)活塞，進(jìn)而產(chǎn)生輔助力推動(dòng)轉(zhuǎn)向拉桿，輔助車輪轉(zhuǎn)向。如圖所示。

機(jī)械液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)很明顯，方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機(jī)械部件連接，操控精準(zhǔn)，路感直接，信息反饋豐富；液壓泵由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力充沛，大小車輛都適用；技術(shù)成熟，可靠性高，平均制造成本低。不過，由于依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)油泵，能耗比較高；同時(shí)液壓系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，后期的保養(yǎng)維護(hù)需要成本；而且整套油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使用壽命也會(huì)受到影響。1—?jiǎng)恿Ω祝╬owercylinder）；2—轉(zhuǎn)向助力泵（powerSteeringPump）；3—儲(chǔ)油罐（storagetank）；4—轉(zhuǎn)向柱（steeringcolumn）；5—護(hù)套（sheath）；6—轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸（steeringshaft）；7—橫拉桿（tierod）；8—球頭（ballhead）；9—回油管（returnpipe）汽車零部件與總成識(shí)別3.3.3電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electronichydraulicpowersteeringsystem）

電子式液壓助力的結(jié)構(gòu)原理與機(jī)械式液壓助力大體相同，最大的區(qū)別在于提供油壓油泵的驅(qū)動(dòng)方式不同。機(jī)械式液壓助力的液壓泵直接是通過發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)的，而電子式液壓助力采用的是由電力驅(qū)動(dòng)的電子泵，如圖所示。1—電子助力泵（Electronicboosterpump）；2—油管（tubing）；3—轉(zhuǎn)向器總成（Steeringgearassembly）；4—橫拉桿（tierod）；5—球頭（ballhead）汽車零部件與總成識(shí)別

電子液壓助力的電子泵，不用消耗發(fā)動(dòng)機(jī)本身的動(dòng)力，而且電子泵是由電子系統(tǒng)控制的，不需要轉(zhuǎn)向時(shí)，電子泵關(guān)閉，進(jìn)一步減少能耗。電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電子控制單元，利用對(duì)車速傳感器、轉(zhuǎn)向角度傳感器等傳感器的信息處理，可以通過改變電子泵的流量來改變轉(zhuǎn)向助力的力度大小。

電子液壓助力擁有機(jī)械液壓助力的大部分優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了能耗，反應(yīng)也更加靈敏，轉(zhuǎn)向助力大小也能根據(jù)轉(zhuǎn)向角度、車速等參數(shù)自行調(diào)節(jié)，更加人性化。不過引入了很多電子控制單元，其制造、維修成本也會(huì)相應(yīng)增加，使用穩(wěn)定性也不如機(jī)械液壓式的牢靠，隨著技術(shù)的不斷成熟，這些缺點(diǎn)正在被逐漸克服，電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)成為很多家用車型的選擇。汽車零部件與總成識(shí)別3.3.4電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electronicpowersteeringsystem）

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由傳感器、控制單元和助力電機(jī)構(gòu)成，沒有了液壓助力系統(tǒng)的液壓泵、液壓管路、轉(zhuǎn)向柱閥體等結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常簡單，如圖所示。1—橫拉桿（tierod）；2—助力電機(jī)（powerassistedmotor）；3—護(hù)套（sheath）；4—轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸（steeringshaft）；5—轉(zhuǎn)向器（steeringgear）；6—轉(zhuǎn)向柱（steeringcolumn）汽車零部件與總成識(shí)別3.3.4電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electronicpowersteeringsystem）

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由傳感器、控制單元和助力電機(jī)構(gòu)成，沒有了液壓助力系統(tǒng)的液壓泵、液壓管路、轉(zhuǎn)向柱閥體等結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)非常簡單，如圖所示。

電動(dòng)助力的主要工作原理是，在方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于轉(zhuǎn)向柱位置的轉(zhuǎn)矩傳感器將轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)傳到控制器，控制器通過運(yùn)算修正提供給電機(jī)適當(dāng)?shù)碾妷海?qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩經(jīng)減速機(jī)構(gòu)放大后推動(dòng)轉(zhuǎn)向柱或轉(zhuǎn)向拉桿，從而提供轉(zhuǎn)向助力。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以根據(jù)速度改變助力的大小，能夠讓方向盤在低速時(shí)更輕盈，而在高速時(shí)更穩(wěn)定。

因此，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)既節(jié)能環(huán)保，又具有調(diào)整簡單、裝配靈活、效率更高以及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。汽車零部件與總成識(shí)別3.3.5四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4WS），是指后輪也和前輪相似，具有一定的轉(zhuǎn)向功能，不僅可以與前輪同方向轉(zhuǎn)向，也可以與前輪反方向轉(zhuǎn)向。1．機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系

機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤、前輪轉(zhuǎn)向器、后輪取力齒輪箱、后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、后輪轉(zhuǎn)向器等組成，如圖所示。后輪轉(zhuǎn)向也是繞轉(zhuǎn)向節(jié)主銷偏轉(zhuǎn)的，其結(jié)構(gòu)與前輪相似。1—后輪轉(zhuǎn)向取力齒輪箱（Rearwheelsteeringdrivegearbox）；2—轉(zhuǎn)向盤（Steeringwheel）；3—后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸（Rearwheelsteeringdriveshaft）；4—后輪轉(zhuǎn)向器（Rearwheelsteeringgear）汽車零部件與總成識(shí)別

2．液壓式四輪轉(zhuǎn)向系

液壓式車速感應(yīng)型四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖所示。主要由前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向器、前輪轉(zhuǎn)向油泵、控制閥及后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、后輪轉(zhuǎn)向油泵等組成。1—儲(chǔ)油罐（Storagetanks）；2—轉(zhuǎn)向油泵（Steeringpump）；3—前輪動(dòng)力轉(zhuǎn)向器（Frontwheelpowersteeringgear）；4—轉(zhuǎn)向盤（Steeringwheel）；5—后輪轉(zhuǎn)向控制閥（Rearwheelsteeringcontrolvalve）；6—后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸（Rearwheelsteeringcylinder）；7—鉸接頭（hingedjoint）；8—從動(dòng)臂（slavearm）；9—后輪轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ糜捅茫≧earwheelsteeringspecialoilpump）汽車零部件與總成識(shí)別

當(dāng)向左轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，如圖所示，前輪動(dòng)力缸及控制閥側(cè)壓力腔壓力升高?？刂浦蛴乙苿?dòng)，柱塞的移動(dòng)量受前輪動(dòng)力缸左右腔壓力差控制，以及受轉(zhuǎn)向盤操縱力大小的控制，轉(zhuǎn)向盤操縱力越大，同時(shí)后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸輸出的油液經(jīng)過控制閥的相應(yīng)通道進(jìn)入后輪轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸的右腔，使動(dòng)力缸活塞向左移動(dòng)，通過活塞桿將作用力作用于后輪懸架的中間球鉸接頭，使后輪與前輪同向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)向右轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，情況則與上述相反，后輪與前輪仍同向偏轉(zhuǎn)。因后油泵送油量與車速成正比，高速時(shí)送油量大，反應(yīng)快，后輪轉(zhuǎn)角也大。在低速或倒車時(shí)，則不產(chǎn)生作用。汽車零部件與總成識(shí)別

3．電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系

如圖所示，電子控制液壓式四輪轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向油泵、前動(dòng)力轉(zhuǎn)向器、后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、車速傳感器、電子控制單元、后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成。1—轉(zhuǎn)向盤（Steeringwheel）；2—后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Rearwheelsteeringsystem）；3—后輪轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸（Rearwheelsteeringdriveshaft）；4—電子控制單元（Electroniccontrolunit）；5—車速傳感器（Speedsensor）；6—前動(dòng)力轉(zhuǎn)向器（Frontpowersteeringgear）；7—轉(zhuǎn)向油泵（Steeringpump）汽車零部件與總成識(shí)別

4．電子控制四輪轉(zhuǎn)向系

在前面介紹的三種四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，前輪轉(zhuǎn)向器和后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器之間必然有著機(jī)械或液壓的聯(lián)系，這就必然出現(xiàn)機(jī)械磨損或液壓泄漏問題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，一種更先進(jìn)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)了，這就是電子控制四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

如圖所示，這個(gè)后輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器是由安裝在左后座椅后部的行李箱上的四輪轉(zhuǎn)向控制單元控制。四輪轉(zhuǎn)向控制單元（ECU）利用轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向速度、車輛行駛速度和前輪轉(zhuǎn)向角的信號(hào)來計(jì)算并控制后輪轉(zhuǎn)向角。汽車零部件與總成識(shí)別

1、6—后輪轉(zhuǎn)速傳感器（Rearwheelspeedsensor）；2—四輪轉(zhuǎn)向控制單元（Four-wheelsteeringcontrolunit）；3—主前輪轉(zhuǎn)角傳感器（Main