汽车转向系统的类型和组成
至今 , 汽车转向系统经历了传统机械转向系统、液压助力转向系统、电液助力转向系统和电动助力转向系统4个发展阶段 , 未来则可能向线控动力转向系统发展 。目前汽车转向系统正处在液压助力转向系统、电液助力转向系统向电动助力转向系统发展的过渡阶段 。
机械转向系统
机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源 , 所有传递力的构件都是机械的 , 主要由转向操纵机构 、转向器和转向传动机构 三大部分组成 。
传统机械转向系统(ms)主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构3部分组成 。
转向操纵机构是驾驶员操纵转向器工作的机构 , 包括从方向盘到转向器输入端的零部件 。转向器是把方向盘传来的转矩按一定传动比放大并输出的增力装置 , 转向器最早采用的是蜗轮蜗杆式 , 以后陆续出现了螺杆螺母式、齿轮齿条式、循环球式等形式 。
转向传动机构是把转向器输出的力矩传递给转向车轮的机构 , 包括从转向摇臂到转向车轮的零部件 。当汽车需要改变行驶方向时 , 驾驶员通过转动方向盘 , 转向力矩经由转向轴、转向器、直拉杆、横拉杆和梯形臂等机件使转向节偏转 , 实现汽车方向的改变 。
传统机械转向系统的优点是结构简单、工作可靠、生产成本低 。其缺点也非常明显:
(1)随着汽车速度的提高和汽车质量的增大 , 转向操纵难度增大 , 转向越来越费力 。
(2)是其传动比是固定的 , 即角传递特性无法改变 , 导致汽车的转向响应特性无法控制 , 传动比无法随汽车转向过程中的车速、侧向加速度等参数的变化而进行补偿 , 驾驶员必须在转向之前就对汽车的转向响应特性进行一定的操作补偿 , 这样无形中增加了驾驶员的精神和体力负担 。
当前轮为独立悬架时 , 机械转向系统的组成及布置与红旗ca7220型汽车相似 。
当前轮为非独立悬架时 , 机械转向系统的组成及布置如下图所示 。由于转向盘距离转向器较远 , 二者之间用万向节和传动轴构成的万向传动装置相连 。
动力转向系统
动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机 (或电动机)的动力作为转向能源的转向系统 。动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的 。
【汽车转向系统的类型和组成】
液压助力转向系统
液压助力转向系统(hps)是在传统机械转向系统基础上额外加装了一套液压助力系统 , 一般由油泵、v形带轮、油管、供油装置、助力装置和控制阀等组成 。它以液压油为动力 , 通过液压泵产生的动力来推动机械转向器工作 。
由于该系统通过液压力作用来推动传统机械转向机构的转向运动 , 从而减轻了驾驶员的劳动强度 , 在一定程度上解决了传统机械转向系统由于传动比固定而造成的转向“轻便”与“灵敏”之间的矛盾 。但是 , 这类动力转向系统是靠方向盘转动时带动扭杆直接改变液压系统油路的通道面积来提供可变的助力 。即助力大小与车速的高低没有关系 , 只与转向角度有关 。转向盘转过的角度越大 , 液压系统提供的助力也越大 。同时 , 该系统存在着以下缺点:
(1)不管汽车转不转向 , 只要发动机工作 , 液压助力泵就会在发动机带动下工作 , 额外消耗发动机的能量 。
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