第二十三章第二十三章 汽车转向系统汽车转向系统
第4节 动力转向系统
学习的主要内容:
¾动力转向系统的作用;
¾液压动力转向系统的组成;
¾液压动力转向系统的类型;
¾关键零部件的工作原理和典型结构。
动力转向系统是将发动机的部分机械能转化为压力能,并在
驾驶员的控制下对转向传动装置或者转向器中某一传动件施加
液压或气压作用力,以减轻驾驶员的转向操纵力的一套零部件
的总称。
a.动力转向系统的定义
4.1 动力转向系统的概述
b.动力转向系统的作用
减小汽车转向时,驾驶员施加给方向盘的力,提高驾驶舒
适性。
c.动力转向系统的类型
液压动力转向系
气压动力转向系
d.对动力转向系统的要求
¾动力转向系统只有在汽车转向时才提供转向力;
¾动力转向系统的响应要迅速;
¾根据汽车转向阻力的不同,动力转向系统应有不同的输出
力。车速低或路面条件不好时,动力转向系统的输出力要
大,要提供大部分的转向力;车速高时,动力转向系统的输
出力要小,避免驾驶员失去转向路感。
¾动力转向系统密封要好,避免漏油。
e.动力转向系统的组成
动
力
转
向
系
统
机械式转向器
动力转向装置
转向控制阀
转向动力缸
动力转向泵
油 罐
油 管
4.1.1 液压动力转向系统的类型
a.汽车液压动力转向系统根据系统内部的压力分为:
¾常压式液压动力转向系统
¾常流式液压动力转向系统
组成:油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸等。
特点:系统中保持限定的压力,只要转向,系统就提供压
力,相应迅速。
组成:油罐、油泵、控制阀、动力缸等。
特点:不转向时,系统中没有压力,只有转向时,系统才
建立并提供压力。
4.1.1 液压动力转向系统的类型
油罐储能器
动力缸
控制阀
油泵
车辆直线行驶时 车辆转向行驶时
汽车直线行驶时 车辆转向行驶时
b.常压式与常流式液压动力转向系统的比较:
常压式液压动力转向系统:
优点:
o系统中一直存在油压,响应快。
o用储能器积蓄能量,可是用较小
的油泵;
缺点:
o容易引起压力漏油;
o油泵总要保持系统的压力,会降
低油泵的寿命;
o储能器占用一定的空间;
o燃油消耗率高。
常流式液压动力转向系统:
优点:
o结构简单;
o油泵寿命长;
o泄漏少;
o消耗功率低。
缺点:
o转向后才建立系统压力,响应
慢;
o为提高相应的速度需要使用较大
的油泵。
目前汽车上使用的多是常流式液压动力转向系统
4.1.2 液压动力转向系统的转向控制阀
a.转向控制阀按结构分为:
滑阀式转向控制阀:
转阀式转向控制阀:
特点:滑阀式转向控制阀靠阀体的移动控制油液流量。
需要较大的轴向安装和运动空间。
特点:转阀式转向控制阀靠阀体的转动控制油液流量。
体积小,容易小型化,加工要求精度高。
滑
阀
结
构
转阀结构:
¾4个连通的进油通道A;
¾4个通道B、C与动力缸的
左右腔相连;
¾低压腔D。
当阀体转过一个角度
后,阀体封闭B和C中的
一个通道,打开另一个
通道。
4.1.3 常流式液压动力转向系统的布置
方案
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常流式动力转向系统的
布置方案,按机械转向
器、转向控制阀和动力缸
的三者的组合及位置关
系,分为三种:
整体式动力转向系统;
半整体式动力转向系
统;
转向加力器。
整体式动力
转向系统
半整体式动
力转向系统
转向加力器
机械转向器
转向控制阀
转向动力缸
机械转向器
转向控制阀 转向控制阀
转向动力缸
常流式液压动力转向系统中其它阀的作用:
流量控制阀:限定转向泵的最大流量;
安全阀:限定转向泵的最大压力;
单向阀:又称短路阀,是在动力转向系统失效时,将不工作的
油泵短路。
流量控制
阀:
正常工作
时:
流量过大
时:
安全阀:
正常工作
时:
压力过大
时:
单向阀:
正常工作
时:
系统失效
时:
4.2 整体式动力转向器
4.2 整体式动力转向器
汽车直线行驶时的工作状况:
动力缸左右两腔相通,系统中只有极小克服流动阻力的油
液压力。
汽车转向行驶时的工作状况:
转动方向盘 扭杆扭转变形 滑阀偏转
动力油缸左腔进入高压油,右腔与回油管路连通 转向
轮偏转 转向齿轮与转向轴同向转动 。
动力转向装置的随动作用:
转向动力缸随转向盘工作或停止的特性。
转阀结构
4.3 半整体式动力转向器
4.3 转向加力器
转向加力器
转向控制阀5
转向动力缸6
机械转向器2
组成:
第5节 转向油罐与转向油泵
5.1 转向油罐
组成:
o油罐盖;
o罐体;
o过滤装置;
o进出油口等。
5.2 转向油泵
转向油泵的类型:齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式。
流量控制阀的作用:
避免发动机转速过高
时,流量过大,导致系统的
功率消耗过多和油温过高。
出油腔
进油腔
出油口
量孔
柱塞下腔通出油腔;
柱塞上腔通出油口;
出油腔与出油口之间因为
量孔的节流作用存在压差。
当流量过大时,出油腔
与出油口的压差增大,流
量控制阀上下腔的压差增
加,导致弹簧被压缩柱塞
上移,将出油腔与进油腔
接通,系统的流量降低。
安全阀的作用:
油泵的输出压
力取决于液压系统
地负荷,为了避免
转向阻力过大时,
系统内部的压力过
高会导致油泵、动
力缸和管路过载而
损坏,设置安全阀
限制系统的最高压
力。
思考题:
1、液压动力转向系统由哪几种类型?其工作原理如何?
2、转向控制阀有几种结构类型,工作特点如何?
3、常流式动力转向系统有几种布置方案?