1、汽车底盘构造与维修图解教程谭本忠2016转向系统转向系统三个主要组成部分：三个主要组成部分：转向管柱和转向盘、转向器、转向传动系统。驾驶人通过转动转向盘，转向盘便带动转向器的转向传动装置，然后，转向传动机构带动前轮偏转，控制汽车行驶方向。转向系统的形式有多种，但均由上述三个部分组成，不同之处在于是否采用动力转向系统以及转向器的形式不同。第四章 转向系统第一节 转向系统概述转向盘和转向管柱的功用是产生足够的力以驱动转向器转动。转向管柱由多个零部件组成，转向盘和转向管柱的具体形式根据汽车生产年代不同和生产厂家不同而不同。转向管柱的主要部件包括：转向盘产生转向力。上罩和下罩保护内部各零部件。万向节可
2、在有一定夹角的轴间传递转向矩。柔性联轴器允许主轴和中间轴以很小的夹角传动。中间轴用以连接柔性联轴器和万向节。安装支架确保转向管柱安装到位。各种转向盘和转向管柱的不同之处各种转向盘和转向管柱的不同之处：吸能式或可伸缩式转向管柱、倾角可调式转向盘和转向角锁止器，以及转向信号灯和闪光器控制开关的位置。转向系统结构图转向系统结构图第二节 转向器一、齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器由齿条及与之相配合的齿轮（叫作小齿轮）组成。当转动转向盘和转向轴时，由于小齿轮与齿条上的齿啮合，使齿条在壳体内左右移动，同时使转向传动机构中的其他杆件运动，并带动前轮偏转。右图所示为一个带有壳体和横拉杆的完整的齿轮齿条式转向器
3、。齿轮齿轮齿条式转向器的分解齿条式转向器的分解二、循环球式转向器转向摇臂式转向器，如下图所示。工作时，随着转向轴转动，螺杆转动。螺杆的外表面开有螺旋形槽。螺母安装在螺杆上。螺母的内表面开有与螺杆相对应的螺旋形槽。小钢球在螺杆螺母形成的螺旋形孔道和钢球导管内循环。钢球在孔道中滚动，从孔道的一端出来，经钢球导管再进入孔道的另一端，这套装置保证了螺杆和螺母之间的摩擦阻力很小。螺母外表面的一侧带有齿，它与齿扇轴上的齿相啮合，齿扇轴也叫转向摇臂轴。螺杆左右转动，螺母跟着前后移动,随着螺母前后移动,带动齿扇轴，或者叫转向摇臂轴摆动。齿扇轴直接与转向摇臂连接，后者控制着转向传动机构的运动。螺杆螺母循环球式转
4、向器螺杆螺母循环球式转向器三、转向传动机构转向传动机构的功用转向传动机构的功用：将转向器输出的力和运动传给转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，并使两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。（一）转向直拉杆直拉杆体是一段两端扩大的钢管，直拉杆前端是球头销，后端是球头销座，分别与转向节臂（或梯形臂）、转向摇臂球形铰相连，以保证三者在相对的空间运动中不发生干涉。前、后球形铰链结构中都有压缩弹簧，以补偿机械磨损，并可以缓和经车轮和转向节传来的路面冲击，弹簧预紧力可用端部螺塞调节。转向直拉杆结构图转向直拉杆结构图（二）转向横拉杆转向横拉杆是联系左、右梯形臂并使其协调工
5、作的连接杆。转向横拉杆由横拉杆体和两端的横拉杆接头组成，两端接头为球头座球头销结构，其上有压紧弹簧和调节螺塞。球头座分上、下两部分，装配时凹凸部互相嵌合，两端接头和横拉杆体用螺纹连接。接头螺纹部分有切口，具有弹性。接头旋装到横拉杆体后，用夹紧螺栓夹紧。横拉杆体两端的螺纹旋向相反，一为右旋、一为左旋，放松夹紧螺栓，转动横拉杆体，即可改变转向横拉杆的总长度，从而可调整转向轮前束。转向横拉杆实物图转向横拉杆实物图接头接头球头座球头座第三节 动力转向一、动力转向的功用在机械式转向系统中，转动转向器所需的力，全部由驾驶人提供。在许多汽车，尤其是重型汽车上，采用动力转向来降低驾驶人的劳动强度。动力转向系统
6、通过减小转动转向盘所需的力来降低驾驶人的疲劳程度，从而提高行驶过程中的安全性。动力转向系统可采用转向摇臂式转向器或齿轮齿条式转向器。二、动力转向系统的主要组成液压泵和转向器之间通过高压软管连接。如右图所示。液压泵由曲轴带动的传动带驱动工作，使油压升高，从而保证操控转向器所需的压力油。如下图所示。动力转向系统的主要组成动力转向系统的主要组成动力转向液压泵的驱动方式动力转向液压泵的驱动方式动力转向装置是一个完整的部件，不管是转向器或者齿轮齿条式转向器。通过液压使转向器或者齿轮齿条式转向器运动，如下图所示。齿轮齿轮齿条式动力转向系统齿条式动力转向系统动力转向泵动力转向泵动力转向泵的类型有定量泵和变量
7、泵。根据汽车的类型和构造不同，动力转向泵产生不同的压力。根据生产厂商要求，使用专用的动力转向油。自动变速器油不得在动力转向系中使用，除非只加入少量，以提高油面高度到加注标志线。如果在紧急情况下，加注了较多的自动变速器油，事后应尽快将转向液排空，冲洗动力转向系统并重新加注动力转向专用油。动力转向专用油储存在储液室中，储液室与动力转向泵装在一起。通常储液室中装有滤清器，防止污物进入该液压系统中。当动力转向泵转速增加时，安全阀可防止系统压力过高。如右图所示为动力转向泵的油路。动力转向泵的油路动力转向泵的油路动力转向泵常用的三种类型：动力转向泵常用的三种类型：叶片式、滑块式和滚柱式。如下图所示。三种类
8、型转向泵的工作原理相同。转动时，泵的中心可在一定范围内移动，吸油口和进油口分别位于壳体的两侧。在工作中，随着动力转向泵转子的转动，吸油口产生吸力，低压油进入泵里。这个吸力是由于进油腔容积越来越大，产生负压造成的。然后，在转子的另一侧，油腔容积越来越小，就形成了高压。三种类型动力转向泵三种类型动力转向泵三、整体式动力转向器在右图中，齿扇轴是由活塞和循环球螺母总成驱动的。通常，转动转向盘，螺杆跟着转动，从动力转向泵出来的压力油进入转向器中。平衡位置时，活塞两边均进油，使活塞处于稳定位置。当汽车直线行驶时，活塞两边的油压相等。当转动转向盘时，高压油进入活塞的一侧，另一侧回油，来帮助活塞和循环球螺母总
9、成的移动，从而使驾驶人操纵转向盘轻便。整体式动力转向器整体式动力转向器四、控制阀转向控制阀直接安置在动力转向器总成里。功用：功用：引导压力油到活塞和循环球螺母总成的一侧或另一侧。当转动转向盘时，控制阀就打开相应的通道，使压力油进入活塞和循环球螺母总成需要压力油的一侧。常用的控制阀两种类型：常用的控制阀两种类型：滑阀式、转阀式。1.1.滑阀式控制阀滑阀式控制阀滑阀式控制阀如右图所示。随着转向盘和螺杆的转动，与螺杆相连的滑阀前后移动，并打开滑阀内部一系列孔道，让压力油流到活塞和循环球螺母总成需要它的一侧。当转向盘向另一侧转动时，压力油就被送到活塞和循环球螺母总成的另一侧。滑阀式控制阀滑阀式控制阀转
10、阀式控制阀，如右图所示。当转动转向盘时，通过扭杆产生的扭转力使阀芯转动很小角度，随着阀芯转动，不同孔道被打开或者关闭，以便让压力油流到活塞总成需要它的一侧。如果转向盘向相反方向转动，压力油流到活塞总成的另一侧。典型的动力转向器总成的剖视图，如右图所示。转阀式控制阀转阀式控制阀动力转向器总成的剖视图动力转向器总成的剖视图2.2.转阀式控制阀转阀式控制阀五、齿轮齿条式动力转向右图所示为一个完整的齿轮齿条式转向器及相关的部件。动力转向泵产生压力油，而该压力油被送到齿轮齿条式转向器。转向器中活塞两边的压力差使转向盘转动轻便。1.1.结构原理结构原理（1）叶片式动力转向泵：叶片式动力转向泵：工作原理图，
11、如右图所示；分解图，如下图所示。双作用叶片泵工作原理图双作用叶片泵工作原理图叶片式动力转向泵分解图叶片式动力转向泵分解图2.2.齿轮齿条式动力转向泵主要元件齿轮齿条式动力转向泵主要元件（2）叶片的测量：叶片的测量：如下图所示。第四节 电控转向概述一、电控液力转向系统电控液力转向系统是在液力转向系的基础上，增加了一套电子控制装置的动力转向系统。常见的控制方式有流量控制式和反力控制式两种。与液力转向系统相比，多出一套电子控制装置，包括：信号输入装置（车速传感器、转向角传感器和选择开关等）、执行机构（旁通流量控制阀、电磁阀）和控制单元（控制器）三部分。如右图所示。流量控制式电控液力转向系统流量控制式
12、电控液力转向系统1.1.流量控制式流量控制式反力控制式电控液力转向系统的控制系统包括：油压反力装置、油压反力控制装置和电子控制装置三部分。反力控制式电控液力转向系统反力控制式电控液力转向系统2.2.反力控制式反力控制式反力控制式电控液力转向系统有三种控制状态：反力控制式电控液力转向系统有三种控制状态：停车以及低速时的控制：停车以及低速时的控制：此时，通过电磁阀线圈的电流较大，分流阀分流的油液经过电磁阀返回到储油罐的油量较大，油压反力室压力较小，柱塞对控制阀轴的压力也小。汽车在液压助力作用下实现轻便转向。中高速直线行驶时的控制：中高速直线行驶时的控制：汽车直线行驶时，转向控制阀中的进回油路是连通
13、的。当汽车偏离直线行驶时，进、回油路连通面积减小，进油处压力上升，通过分流阀进入电磁阀侧的油量增多，而在中高速电磁阀中电流减小，泄油量减少，所以柱塞背压升高，阻力增大，增加路感，驾驶人可得到稳定的直行感。中高速转向时的控制：中高速转向时的控制：从较大油压反力的中高速直线行驶进行转向操纵时，转向控制阀的进回油路连通面积进一步减小，由分流阀进入油压反力室的油量进一步增多，同时从固定的小节流孔向油压反力室进油。这样柱塞的背压更大，随着转向操纵角的增大，转向操纵力也直线上升，所以能够获得高速的稳定的转向操纵。二、电控电动转向系统l 电控电动转向系统：电控电动转向系统：由机械转向系统、电动机驱动机构和电
14、子控制装置组成。l 电动机驱动机构：电动机驱动机构：包括电动机、离合器减速器和助力齿轮等。电动机输出的转矩由减速齿轮减速放大后通过万向节带动转向器中的助力齿轮，驱动齿条运动为车轮转向提供助力。l 电子控制装置：电子控制装置：是以计算机为中心的包括车速传感器、转向转矩传感器、转角传感器和驱动电路的电子控制系统。电控电动转向系统的组成电控电动转向系统的组成汽车行驶时，四轮转向系统可以让汽车的前轮和后轮同时发生偏转。四轮转向系统使前轮驱动的汽车工作更可靠，由于后轮没有驱动装置，所以安装后轮转向系统也很方便。机械式四轮转向系统是最早开发的四轮转向系统的一种。它包括前轮的齿轮齿条转向系统和前后转向系统之
15、间的传动轴。随着前轮偏转，转向力通过传动轴传到后轮。机械式四轮转向系统中有时也为后轮加装第二套转向器来帮助转向。机械式四轮转向系统只在汽车高于某一行驶速度时起作用，并且起作用时，前后轮只能往相同方向偏转。1.1.四轮转向的目的四轮转向的目的2.2.机械式四轮转向系统机械式四轮转向系统第二代四轮转向系统利用液压系统来控制转向。这种类型的四轮转向系统的后轮只能偏转15左右，并且也只有在速度高于22km/h时才起作用。典型的液压式四轮转向系统如右图所示。典型的液压式四轮转向系统典型的液压式四轮转向系统3.3.液压式四轮转向系统液压式四轮转向系统目前，四轮转向系统正越来越多地使用电子和计算机控制。电控
16、式四轮转向系统允许后轮与前轮以相同的方向偏转（在高速时）或者以相反的方向偏转（在低速时）。电控式四轮转向系统的主要部件的布置位置电控式四轮转向系统的主要部件的布置位置4.4.电控式四轮转向系统电控式四轮转向系统经检查此车没有发生过事故 前轮定位失准的可能性不大第五节 转向系统常见故障检修一、转向沉重，要用力打转向盘才能转动检修流程：检修流程：转向器间隙的调整转向器间隙的调整经检查此车没有发生过事故，前轮定位失准的可能性不大试车感觉转向器间隙太小，按下图所示。微调转向器上自锁式调整螺钉，故障排除。此螺钉位于转向器与转向柱连接处的后部，一次拧动角度不要超过20，然后路试，方向要能自动回正，没有太大
17、的间隙即可捷达轿车齿轮捷达轿车齿轮齿条式转向器的构造：齿条式转向器的构造：齿轮齿轮齿条式转向器齿条式转向器如图所示，它由小齿轮、齿条、壳体、压块、垫片、弹簧、O形圈、调整螺栓、侧盖、内六角螺栓、密封圈、滚针轴承、压盖、防护盖以及球轴承等件组成。为了防止齿轮与齿条间的间隙松动，齿条的半圆形断面与一压块配合。该压块内装有一预紧弹簧，通过调整螺钉来调整弹簧的预紧力，使压块紧紧压住齿条。另外，当齿轮、齿条磨损时，可通过调整螺钉来调整间隙。二、在不平整路面上行驶时，车辆前部有轻微“咯啦”声检修流程：检修流程：横拉杆及内球头横拉杆及内球头三、转向盘自由间隙太大，且行驶有异响检修流程：检修流程：注意：注意：
18、捷达轿车转向横拉杆有内外两个球头节。修理当中，内球头节的损坏率较高，这与转向器进水及球头节的结构有关。球碗是用聚氨酯或聚甲醛注塑而成的，其内表面设有储油槽，并且这些非金属材料有一定的自润滑性，即使转向器不进水，厂家给出的其实际使用寿命也只有6万千米左右，所以在保修期内，捷达出租车更换方向拉杆的特别多。四、行驶中转向时，转向柱有”嘎嘣“异响检修流程：检修流程：转向传动机构转向传动机构此车刚开始出现行驶速度稍高时，转向时偶尔能听到转向柱“嘎嘣”一声响的故障，原地转向不响检查转向拉杆内外球头节不松旷，控制臂球头和胶套也不旷，因不是每次转向都出现异响，所以告知用户再行驶一段时间，等异响明显时再做检查后来无论行驶速度高低，只要转向就有“嘎嘣”异响，原地转向还是不响拆下转向轴和转向万向节检查，发现转向十字轴与万向节之间的配合花键松旷，松旷处如下图所示。更换转向万向节后，故障排除，观察轴与万向节之间是花键配合再铆接固定，配合处松旷是制造质量问题THANK YOU
