汽車轉向系統的功用

保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉向行駛。

汽車轉向系統的類型

機械轉向系統、動力轉向系統

汽車轉向系統的組成：

轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構

兩側轉向輪偏轉角的關系

不知道大家有沒有注意到，汽車在轉向時，兩個轉向輪的偏轉角度并不是一樣的，這是為什么呢？它們又有什么樣的關系呢？

汽車轉向行駛時，為了避免車輪相對地面滑動而產生附加阻力，減輕輪胎磨損，要求轉向系統能保證所有車輪均作純滾動，即所有車輪軸線的延長線都要相交于一點。

下圖中就是汽車轉向時轉向輪偏轉角度的關系圖：

其中α、β分別是內外側轉向輪的偏轉角，B是兩側主銷軸線與地面相交點之間的距離；L是汽車軸距。它們之間具有如下關系：

cotα＝cotβ＋B／L

這就是兩側轉向輪偏轉角之間的理想關系式。它是由轉向傳動機構的結構型式決定的。

轉向系統傳動比

轉向系統的傳動比參數主要有轉向器角傳動比、轉向傳動機構角傳動比、轉向系統角傳動比、轉向系統的力傳動比幾個參數值，這個數值越大，轉向系統對駕駛員操縱力的放大倍數越大，轉向就越輕，但轉向靈敏度會下降。

轉向盤的自由行程

我們在轉動方向盤時，會感覺到一段空行程，這種轉向盤在空轉階段的角行程稱為轉向盤的自由行程。

轉向盤的自由行程有利于緩和路面沖擊，避免駕駛員過度緊張，但不宜過大，否則將使轉向靈敏性能下降。一般方向盤自由行程不大于10度或方向盤圓周弧長0～15mm。

1．液壓助力齒輪齒條式轉向器的工作原理

當液壓助力齒輪齒條式轉向器在沒有液壓輔助的情況下，轉向器的工作原理簡圖如下所示  ▼

在轉向盤上施加的扭轉力，通過中間軸傳遞到轉向器主動齒輪（轉向控制閥齒輪）上，因為主動齒輪輪齒（轉向控制閥齒輪輪齒）與齒條輪齒處于嚙合狀態，將轉向盤傳遞來的扭轉力轉換成齒條的線形力，使得齒條左右移動。線性力傳遞到內、外轉向橫拉桿，再傳遞到轉向節，轉向節扭轉車輪方向。

帶有液壓助力齒輪齒條式的轉向器系統如下圖所示，它是將齒輪齒條式機械轉向器與轉向動力缸、轉向控制閥設計成一體，組成整體式的動力轉向器。動力缸活塞與齒條制成一體，將動力缸分成左右兩腔。

轉向控制閥結構如下圖所示 ▼

在沒有轉動轉向盤時，轉向控制閥處于中間位置，來自動力轉向泵總成的油液從轉向控制閥進油口流入閥腔。由于轉向控制閥處于中間位置，使動力缸左右兩腔相通，油液從轉向控制閥出油口流回到油壺，因此液壓助力就不起作用。

轉向控制閥原理：

控制閥位于中間▼

控制閥左轉  ▼

控制閥右轉  ▼

當轉動轉向盤時，轉向軸連同轉向控制閥閥芯一起轉動，因為受到轉向節臂傳來的路面轉向阻力，動力缸活塞和齒條暫時都不能運動，所以轉向控制閥齒輪也暫時不能和轉向軸一起轉動。

這樣，由轉向軸傳到轉向控制閥齒輪的轉矩只能使轉向控制閥內的扭桿產生少許扭轉變形，使轉向軸連同轉向控制閥閥芯得以相對轉向控制閥齒輪產生不大的轉動，從而轉向控制閥使動力缸的一側腔成為高壓的進油腔，另一側腔則成為低壓的回油腔。作用在動力缸活塞上的高液壓作用力幫助轉向控制閥齒輪迫使轉向齒條向一側移動。同時轉向控制閥齒輪本身也開始與轉向軸同向轉動。

只要轉向盤繼續轉動，扭桿的扭轉變形便一直保持不變，轉向控制閥的助力作用也不變。一旦轉向盤停止轉動，動力缸的一側腔內的高液壓作用力暫時還繼續存在，導致轉向控制閥齒輪繼續轉動，使扭桿的變形減小，直到扭桿恢復到自然狀態。轉向控制閥恢復到中間位置，動力缸左右兩側相通，使液壓助力不起作用。此時，轉向盤即停駐在某一位置上而不動，則車輪轉角保持一定。若再轉動轉向盤，液壓助力又起作用。

動力缸活塞所受的液壓力轉換成線形力，幫助齒條左右移動，通過轉向橫拉桿，推動轉向節及車輪的轉動。

2．動力轉向泵總成的工作原理

動力轉向泵常見形式為葉片型，其工作原理如下圖所示 ▼

發動機轉動轉矩，經傳動皮帶傳遞到動力轉向泵總成皮帶盤上，并帶動動力轉向泵總成軸及轉子轉動。安裝在轉子上的葉片，因旋轉的離心力作用被甩出，緊貼著泵環（泵后殼體）內壁旋轉，將油壺內的轉向液吸入泵腔內，并且將轉向液經流量控制閥壓入轉向器，給轉向器提供液壓助力。流量控制閥是根據系統中油液的壓力，來調節流入轉向器中油液的流量，從而對系統中油液的壓力進行調整，防止系統液壓過高。

3．各部件位置及分解圖

轉向系統部件位置圖  ▼

轉向柱與轉向器安裝圖  ▼

轉向器分解圖  ▼

動力轉向泵分解圖  ▼