1、 西安科技大学继续教育学院 第 1 页 共 10 页汽车转向系统绪 论汽车转向系统是用于改变或保持汽车行驶方向的专门机构。起作用是使汽车在行驶过程中能按照驾驶员的操纵要求而适时地改变其行驶方向，并在受到路面传来的偶然冲击及汽车意外地偏离行驶方向时，能与行驶系统配合共同保持汽车继续稳定行驶。因此，转向系统的性能直接影响着汽车的操纵稳定性和安全性。1 .什么是汽车转向系统？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)。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。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。
2、汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。2.汽车转向系统概述汽车在行驶的过程中,需按驾驶员的意志改变其行驶方向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是, 驾驶员通过一套专设的机构,使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵横线偏转一定角度。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，西安科技大学继续教育学院 第 2 页 共 10 页即称为汽车转向系统。汽车转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统：完全靠驾驶员手力操纵的转向系统。动力转向系统：借助动力来操纵的转向系统。动力转向系统又可分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统。2.1 机械转向器机
3、械转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。 目前较常用的有齿轮齿条式、循环球曲柄指销式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、蜗杆滚轮式等。 2.1.1 转向传动机构 转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。 2.1.2 汽车转向原理汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点 O 转动，显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点 O 为圆心而转动。
4、西安科技大学继续教育学院 第 3 页 共 10 页为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系： LBcotcot由转向中心 O 到外转向轮与地面接触点的距离，称为车转弯半径。转弯半径越小，则汽车转向所需场地就越小。当外转向轮偏转角达到最大值 max时，转弯半径 R 最小3.1.2 转向盘故障现象转向盘自由行程过大又可称为转向不灵敏。汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感 到行驶方向不稳定。故障主要原因及处理方法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动
5、链中处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有：转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。纵、横拉杆臂与转向节连接松旷，应予调整或更换。转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。西安科技大学继续教育学院 第 4 页 共 10 页故障诊断方法 造成转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动链中处或多处连接的配合间隙过大，诊断时，可从转向盘开始检查转向系各部件的连接情况，看是否有磨损、松动、调整不当等情况
6、，找出故障部位。3.1.3 转向轮抖动故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。故障主要原因及处理方法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。具体原因主要有：转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。转向轮使用翻新轮胎，应予更换。两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。转向系与悬挂的运动发生干涉，应予更换部件。转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。转向器垂臂与其轴配合
7、松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。转向器在车架上的连接松动，应予紧固。转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一，应予更换。转向轮所在车轴的钢板弹簧 U 形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。西安科技大学继续教育学院 第 5 页 共 10 页转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。3.1.4 动力转向系故障诊采用了动力转向系。动力转向系一般是在机械转向系的基础上加装转向助力装置；常用的助力装置是液压式，主要由转向泵、动力油缸、控制阀、转向油罐和油管等组成。动力转向系的常见故障部位主要有：转向盘自由行程、转向传动机构连接处、转向器、转向泵、控制
8、阀、油管接头等。动力转向系的常见故障主要是转向沉重和转向噪声。3.1.5 转向沉重故障现象同机械转向系。故障主要原因及处理方法转向沉重故障一般由液压转向助力系统失效或助力不足，机械传动机构损坏或调整不当引起。具体原因主要是：转向油罐油液油量不足或规格不对，应使用正确的油液并调整到规定高度。油路堵塞或不畅，应予检修。油路中有泄漏现象，应予检修排除。油路中有空气，应予排气。转向泵传动带损坏或打滑，应予调整或更换。调节阀失效，使输出压力过低，应予更换或调整。转向机构调整不当，应予调整等。故障诊断方法 西安科技大学继续教育学院 第 6 页 共 10 页检查转向油罐中油液是否不足，规格是否不对和有无气泡
9、，检查管接头有无松动，转向泵传动带张紧力是否正常。将转向盘向左右极限位置来回转动，如果左右转向都沉重，故障在转向泵、液压缸或转向传动机构；如果左右转向助力不同，故障在控制阀。3.1.6 转向系仪器检测转向系的常用诊断参数有：转向盘最大自由转动量（即转向盘自由行程，） 、转向盘外缘最大转向切向力（即转向盘最大转向力，N） 、转向轮最大转向角（） 、汽车最小转弯半径（m） 、转向轮定位参数等。对于前轮转向的汽车，转向轮定位参数包括主销后倾角、主销内倾角、前轮外倾角和前轮前束，即我们常说的前轮定位。转向轮定位的检测在行驶系中介绍。转向轮定位应该是行驶系的内容，但由于该参数的改变，既可能造成行驶系故障
10、（如轮胎异常磨损） ，也可能造成转向系故障（如转向沉重） ，因此转向轮定位参数通常也作为转向系的诊断参数。依靠人工经验很难判断转向盘的转向力和自由转动量是否正确，可以使用专门仪器来检测。4 结 论汽车电子化已成为当前的热点，电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合，电子技术让汽车转向系统到达一个新的领域。随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高，我国汽车电动转向系统将形成巨大经济规模效应。可以预料，随着我国西安科技大学继续教育学院 第 7 页 共 10 页汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车电动转向系统也必将走向成熟。虽然要赶上国际汽车的最高水平还有一段路要走，但将来在世界汽车技术尤其是汽车电动转向系统这一领域，我国必定占有一席之地。机械与材料工程学院B1042 班孙军朋 28 号西安科技大学继续教育学院 第 8 页 共 10 页西安科技大学继续教育学院 第 9 页 共 10 页西安科技大学继续教育学院 第 10 页 共 10 页
