項目三 認識底盤課件

1、項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)學習目標知識目標：知識目標：了解轉向系的功用、類型及轉向理論；掌握機械轉向器的結構及工作原理；掌握液壓動力轉向系的結構及工作原理；了解電控動力轉向系的結構及工作原理。能力目標：能力目標：會分辨各種助力轉向系統(tǒng)；能說出各種助力轉向系統(tǒng)的異同點和優(yōu)缺點。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)一 任務導入王先生在研究底盤數(shù)據(jù)表時對于不同類型的轉向助力的區(qū)別不是很清楚，請你進行解釋。二 任務分析轉向系是指由駕駛人操縱，能實現(xiàn)轉向輪偏轉和回位的一套機構。轉向系的功用是按照駕駛人的意愿改變汽車的行駛方向和保持汽車穩(wěn)定的直線行駛。要解釋王先生的疑

2、問，必須對轉向系的結構和工作原理比較熟悉。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)三 相關知識汽車轉向系按轉向動力源的不同分為機械轉向系和動力轉向系兩大類。機械轉向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉向能源，所有傳遞力的構件都是機械的，主要由轉向操縱機構、轉向器和轉向傳動機構三大部分組成。如今汽車為了使駕駛更加輕松、敏捷，提高駕駛的安全性，在機械轉向系的基礎上加設一套轉向加力裝置形成了動力轉向系統(tǒng)，轉向能源兼用駕駛人體力和發(fā)動機（或電動機）的動力。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（一）轉向理論基礎（一）轉向理論基礎1. 1. 兩側轉向輪偏轉角之間的理想關系兩側轉向輪偏轉角之間的

3、理想關系從轉向中心 到外側轉向輪與地面接觸點的距離R 稱為汽車轉彎半徑。轉彎半徑R 愈小，則汽車轉向所需要場地就愈小，汽車的機動性也愈好。當外側轉向輪偏轉角達到最大值max 時，轉彎半徑R 最小。、分別是內(nèi)外側轉向輪的偏轉角；B兩側主銷軸線與地面相交點之間的距離；L汽車軸距。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2. 2. 轉向特性轉向特性（1）不足轉向：偏離圓周軌跡向外動力，且轉彎半徑越來越大。（2）過多轉向：偏離圓周軌跡向內(nèi)運動，且轉彎半徑越來越小。（3）中性轉向：沿著圓周軌跡運動。（4）交變轉向：最初偏離軌跡向外運動，過一段時間后突然開始向內(nèi)運動。項 目 三認識底盤認識底盤任

4、務3.4 認識轉向系統(tǒng)3. 3. 轉向系統(tǒng)傳動比轉向系統(tǒng)傳動比（1）轉向器角傳動比轉向盤轉角增量與相應的轉向搖臂轉角增量之比稱為轉向器角傳動比。（2）轉向傳動機構角傳動比轉向搖臂轉角增量與轉向盤一側轉向節(jié)的相應轉角增量之比稱為轉向傳動機構角傳動比。（3）轉向系統(tǒng)角傳動比轉向盤轉角增量與同側轉向節(jié)相應轉角增量之比i 為轉向系統(tǒng)角傳動比。（4）轉向系統(tǒng)的力傳動比兩個轉向輪受到的轉向阻力與駕駛員作用在轉向盤上的手力之比稱為轉向系統(tǒng)的力傳動比，它與角傳動比成正比。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（二）動力轉向系統(tǒng)（二）動力轉向系統(tǒng)1. 1. 動力轉向系統(tǒng)的類型動力轉向系統(tǒng)的類型動力轉

5、向裝置根據(jù)傳能介質(zhì)的不同，可以分為氣壓式和液壓式（圖3-4-1）。液壓式動力轉向裝置按液流形式，可分為常壓式和常流式。根據(jù)轉向加力裝置的零部件布置和連接組合方式的不同，可以分為整體式動力轉向系、半整體式動力轉向系和組合式動力轉向系。液壓式動力轉向裝置按其轉向控制閥閥芯的運動力式，還可分為滑閥式和轉閥式。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2. 2. 液壓動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理液壓動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理2.1 2.1 轉向操縱機構轉向操縱機構汽車轉向操縱機構主要由轉向盤、轉向軸、轉向管柱等組成。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（1）轉向盤轉向盤由輪緣、

6、輪輻和輪轂組成。轉向盤輪轂的細牙內(nèi)花鍵與轉向軸連接，一般轉向盤上裝有喇叭按鈕，有些轎車的轉向盤上還裝有車速控制開關和安全氣囊。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（2）轉向軸、轉向管柱及其吸能裝置轉向軸是連接轉向盤和轉向器的傳動件，轉向管柱固定在車身上，轉向軸從轉向柱管中穿過，支承在柱管內(nèi)的軸承和襯套上。轎車除要求裝有吸能式轉向盤外，還要求轉向管柱必須裝備能夠緩和沖擊的吸能裝置。轉向軸和轉向管柱吸能裝置的基本工作原理是：當轉向軸受到巨大沖擊而產(chǎn)生軸向位移時，通過轉向管柱或支架產(chǎn)生塑性變形、轉向軸產(chǎn)生錯位等方式，吸收沖擊能量。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)項 目

7、 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2.2 2.2 轉向器轉向器轉向器是轉向系中的降速增矩傳動裝置，其功用是增大由轉向盤傳到轉向節(jié)的力，并改變力的傳動方向。常見的結構形式可以有循環(huán)球式、齒輪齒條式、渦桿曲柄指銷式等，其中普通轎車多采用齒輪齒條式轉向器。轉向器按傳動效率的不同，轉向器還可以分為可逆式轉向器、極限可逆式轉向器和不可逆式轉向器。（1）齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式轉向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式。齒輪齒條式轉向器采用一級傳動副，主動件是齒輪，從動件是齒條。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2.3 2.3 轉

8、向傳動機構轉向傳動機構轉向傳動機構的功用是將轉向器輸出的力和運動傳給轉向輪，使兩側轉向輪偏轉以實現(xiàn)汽車轉向，并保證左右轉向輪的偏轉角按一定關系變化。現(xiàn)代普通轎車前橋普遍采用獨立懸架，轉向橋是斷開式的，因此轉向傳動機構也成斷開狀態(tài)。同時，與獨立懸架配用的多數(shù)是齒輪齒條式轉向器，轉向器布置在車身上，轉向橫拉桿通過球頭銷與齒條及轉向節(jié)臂相連。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)斷開式轉向橋的橫拉桿項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2.4 2.4 轉向控制閥轉向控制閥液壓常流轉閥式轉向控制閥結構項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)液壓常流轉閥式轉向控制閥原理

9、項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2.5 2.5 轉向油泵轉向油泵轉向油泵是動力轉向裝置的動力源，其功用是將發(fā)動機的機械能變?yōu)轵寗愚D向動力缸工作的液壓能，再由轉向動力缸輸出的轉向力，驅動轉向車輪轉向。轉向油泵的結構類型有多種，常見的有齒輪式、轉子式和葉片式。雙作用葉片式轉向油泵原理項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)3. 3. 電控動力轉向系電控動力轉向系電子控制動力轉向系（EPS）可分為液壓式電控動力轉向系和電動式電子控制動力轉向系等多種型式。3.1 3.1 液壓式電控動力轉向系液壓式電控動力轉向系液壓式電子控制

10、動力轉向系是在傳統(tǒng)的液壓動力轉向系的基礎上增設了電子控制裝置而構成的，根據(jù)控制方式的不同，可分為流量控制式、反力控制式和閥靈敏控制式三種形式。本部分僅介紹反力控制式電控動力轉向系。反力控制式動力轉向系主要由轉向控制閥、電磁閥、分流閥、轉向動力缸、轉向油泵、儲油罐、車速傳感器和電子控制單元組成。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)電子控制漸近型動力轉向系結構項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)轉向控制閥的結構項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（2）工作原理1）汽車靜止或低速行駛時項 目 三認識底盤認識底

11、盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2）汽車中、高速行駛時項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)3）中高速直行狀態(tài)車輛直行時，轉向偏擺角小，扭桿相對轉矩小，控制閥油孔開度減小，控制閥側油壓升高。由于分流閥的作用，使電磁閥側油量增加。同時，隨著車速的升高，通電電流減小，通過電磁閥流回油箱的阻尼增大，油壓反力室的反力增大，使柱塞推動控制閥閥桿的力矩增大，轉向盤手感增強。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)3.2 3.2 電動式電控動力轉向系電動式電控動力轉向系（1）基本組成和工作原理電動式動力轉向系主要由轉矩傳感器、轉角傳感器、車速傳感器、電動機、電磁離合器、減速機構、電子控制單元

12、等組成。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)根據(jù)電動機布置位置的不同，直接助力式電動轉向系可以分為轉向軸助力式、齒輪助力式和齒條助力式三種類型。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)（2）電控機械式助力轉向系電動機械轉向助力器器由一只轉向力矩傳感器、一根扭轉棒、一只轉向齒輪和一只驅動小齒輪、一只蝸輪傳動裝置，以及一只帶控制單元的電動機組成。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)在帶雙小齒輪的電動機械轉向助力器上，需要的轉向力是通過轉向小齒輪和驅動小齒輪傳送到齒條上。轉向小齒輪負責傳送駕駛人施加的轉向力矩，驅動小齒輪則通過一只蝸輪傳動裝置，傳送由電動機械轉向

13、助力器電動機提供的助力力矩。該電動機具有用于轉向助力的控制單元和傳感裝置，并安裝在第二只小齒輪上。這種結構可以使轉向盤和齒條之間形成機械連接。所以，當伺服電動機失靈時，可以確保車輛仍能夠進行機械轉向，但此時不具備轉向助力的功能，轉向時會感到很沉重。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)四 任務實施項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)五 任務評價項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)六 思考與練習1. 汽車的轉向特性有哪些，各有什么特點？2. 簡述液壓常流轉閥式動力轉向裝置的工作原理。3. 說明轉向油泵的工作

14、原理。4. 反力控制式電控動力轉向系是如何工作的？5. 電動式電控動力轉向系由哪些元件組成，說明其工作原理。項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)七 拓展知識循環(huán)球式轉向器1. 循環(huán)球式轉向器結構及工作原理項 目 三認識底盤認識底盤任務3.4 認識轉向系統(tǒng)2. 2. 循環(huán)球式轉向器的特點循環(huán)球式轉向器的特點（1）效率高，操縱輕便，有一條平滑的操縱力特性曲線。（2）布置方便。特別適合大、中型車輛和動力轉向系統(tǒng)配合使用；易于傳遞駕駛員操縱信號；逆效率高、回位好，與液壓助力裝置的動作配合得好。（3）可以實現(xiàn)變速比的特性，滿足了操縱輕便性的要求。中間位置轉向力小、且經(jīng)常使用，要求轉向靈敏，因此希望中間位置附近速比小，以提高靈敏性。大角度轉向位置轉向阻力大，但使用次數(shù)少，因此希望大角度位置速比大一些，