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汽车助力转向系统 姓名：张凯 时间： 汽车助力转向系统 汽车转向系统概述 汽车助力转向系统的定义与分类 汽车助力转向系统的工作原理 汽车助力转向系统的优缺点 汽车助力转向系统发展方向及展望 1.汽车转向系统概述 1.1 汽车转向系统的定义 汽车转向系统是指用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。 1.2 汽车转向系统的功用 汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。 1.3 对转向系统的性能要求 主要概括为转向灵敏度和操纵轻便性。高的转向灵敏度，要求转向器具有小的传动比，以小的转向盘转角迅速转向，好的操纵轻便性，则要求转向器具有大的传动比，这样才能以较小的转向盘操纵力获得大的转向力矩。 1.4 在实际应用中能转向系统的要求 实际应用中，一般要求：当转向轮达到最大设计转角时，转向盘总转数不宜超过5圈，而转向盘操纵力最大不超过250N 1.5 传统转向系统的缺点 汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重 转向传动比固定，使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。这就变相地增加了驾驶员的操纵负担，使汽车转向行驶存在很大的不安全隐患。 2.汽车助力转向系统的定义与分类 2.1 汽车助力转向系统的定义 汽车助力转向系统是协助驾驶员作汽车方向调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，当然，助力转 向在汽车行驶的安全性、经济性上也一定的作用。 2.2汽车助力转向系统的分类 汽车助力转向系统按照提供动力的形式大致可以分为3类：液压助力转向系统（Hydraulic Powered Steering，HPS)，电动液压转向系统(Electrically Hydraulic Powered Steering，EHPS)，电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)。将来的趋势是电线转向(Steering By Wire，SBW)，即采用线控技术，在方向盘和转向轮之问没有机械连接。 3.汽车助力转向系统的工作原理 3.1 液压助力转向系统的构成 压助力转向系统主要由机械部分和液压助力装置两部分组成。机械部分由转向传动副、转向摇臂、纵拉杆总成、横拉杆总成、转向节臂、转向主销、转向节主销套、转向节压力轴承及转向节等组成。液压助力装置部分由液压助力器、贮油箱、转向油泵及管路等组成。 3.1.2 液压助力系统的分类 液压助力转向按液流形式分为常流式和常压式两种，按分配阀的形式又可分为滑阀式和转阀两种。 液压常流式转向系统的工作原理 图3.1 液压常流式转向系统的工作原理图 1 油箱 2 溢流阀 3 齿轮油泵 4 进油道量孔 5 单向阀 6 安全阀 7 滑阀 8 反作用阀 9 阀体 10 回位弹簧 11 转向螺杆 12 转向螺母 13 纵拉杆 14 转向垂臂 15 助力缸 3.1.4 汽车直线行驶时 如图3.1所示，滑阀7在回位弹簧10和反作用阀8的作用下处于中间位置，动力缸15两端均与回油孔道连通，油泵输出的油液通过进油道量孔4进入阀体9的环槽A，然后分成两路：一路通过环槽B和D，另一路流过环槽C和E。由于滑阀7在中间位置，两路油液经回油孔道流回油箱，整个系统内油路相通，油压处于低压状态。 3.1.5 汽车向右转弯时 图3.2 汽车向右转弯时滑阀的运动情况 汽车向右转弯时，转向螺杆11（左旋螺纹）顺时针方向转动，与转向轴制成一体的滑阀7和转向螺杆克服回位弹簧10及反作用阀8一侧的油压的作用力而向右移动。此时如图3.2所示，环槽A与C，B与D分别连通，而环槽C与E使进油道与助力缸15的L腔相通，形成高压回路；B与D使回油道与R腔相通，形成低压回路。在油压差的作用下，活塞向右移动，而转向螺母12向左移动。纵拉杆13也向右移动，带动转向轮向右偏转。 由于系统压力很高（一般为6.9Mpa以上），汽车转向主要依靠推力。驾驶作用于转向盘的转向力基本上是打开滑阀所需的力，一般为5～10N，最大不超过10N, 因而转向操纵十分轻便。 3.1.6 汽车向左转弯时 图3.3 汽车向右转弯时滑阀的运动情况 汽车左转弯时滑阀7左移，如图3.3所示，油路改变流通方向，助力缸15加力方向相反。 ? ? 在转向过程中，助力缸的油压随转向阻力而变化，二者相互平衡。汽车转向时，助力缸只提供动力，而转向过程仍由驾驶员通过转向盘进行控制。 3.