汽车转向系 联系客服

发布时间 : 星期一 文章汽车转向系更新完毕开始阅读d0f4d9ef8762caaedd33d4e3

(2)叶片式转向油泵的工作原理 叶片式油泵按受力情况分单作用费卸荷式和双作用卸荷式两大类。桑塔纳2000采用的是单作用非卸荷式转向油泵,北京切诺基采用的是双作用卸荷式转向油泵。

1)单作用非卸荷式叶片式转向油泵的工作原理 叶片泵的定子具有圆柱形的内表面,转子上均匀的布置径向切槽,转子和定子的中心不重合,有一个偏心距e,当转子旋转时,叶片靠自身的离心力贴紧定子的内表面,并在转子槽内作往复运动,使转子每转一周,一个密闭的工作容积完成一次吸油和一次压油。容积逐渐变大的腔为吸油腔,容积逐渐变小的腔为压油腔。由于转子受到来自压油腔的单向压力,使转子轴的轴承受到较大的附加载荷,因而称这种叶片泵为非卸荷式。

2)双作用卸荷式叶片式转向油泵的工作原理 叶片泵的定子具有近似椭圆形的内表面,转子每转一周,每个叶片在转在切槽内往复运动两次,完成两次稀有和两次压油。双作用叶片泵的,两个吸油区和两个压油区各自中心对称,所以转子上所受的径向油压作用力相互抵消,因此称为双作用双作用卸荷式叶片泵。。泵的工作容积腔数(叶片数)应为偶数。 (3)结构特点 结构紧凑、输油压力脉动小,输油量均匀、运转平稳、噪声小,使用寿命长、容积效率高等优点,缺点是自吸性差。对转速和油黏度、清洁度要求严格。

(4)转向油泵的拆卸方法 拆卸顺序

使用工具: 工具 扳手、卡钳、起子、尖嘴钳、、专用工具、拉力器等 1)拆卸转向油泵上的回油软管的泄放螺栓,排放ATF润滑油。 2)拆卸转向油泵前支架上的张紧螺栓。 3)拆卸转向油泵后支架上的紧固螺栓。

4)松开转向油泵中心支架上的固定螺母和螺栓。 5)把转向油泵固定在台虎钳上进行分解。

① 拆卸转向油泵的带轮,松开转向油泵体上的固定螺栓(做好记号)

② 用软锤轻轻敲击,依次取下定子、转子、叶片、转子轴。注意:用手托住转子和

叶片,叶片不要脱开转子。

③用专用工具拆下卡环和油封。

④ 拧下出油管接头,取出滑阀和回位弹簧。 2、动力转向器的构造

(1)齿轮齿条式液压动力转向器

以桑塔纳2000为例,说明其结构 在机械部分外,增设了转向控制阀、动力油缸、控制油路等

1)转向控制阀 位于转向器主动齿轮靠上的位置上,由转向盘控制。阀体为滑阀结构,阀体与转向齿轮加工成一体。阀体内左右、柱塞阀芯与转向柱轴线承垂直位置。阀芯上有磨削的控制槽。阀芯通过转向柱上的拨叉来拨动。

2)动力缸 动力缸设在转向器壳体的右端,被活塞分成左、右压力腔,左、右压力腔通过油管与控制阀相连。

3)桑塔纳2000型轿车动力转向器工作原理 转动转向盘时,转向器主动齿轮带动齿条移动。同时,控制阀中的两个阀芯也随之滑动,使动力缸的其中一压力腔与高压油腔相通,另一压力腔与储油罐相通。使得活塞的两端液压油的压力不同,产生压力差。控制阀使适当的高压油进入一个腔,推着齿条加速移动,同时另一腔的低压油在转向器活塞和油压的作用下,通过控制阀流回储油罐。转向盘转动越快转角越大,产生的助力作用也越强。工作过程中,输油泵输出的过量油液,经压力流量限制阀流回转向油泵的进油口,形成一个循环,输出油量下降。

① 当汽车直线行驶时,转向盘处于中间位置,阀芯和阀套之间也处于中间位置,所

17

有开展口接通,液压油毫无阻力流经转向控制阀返回到储油罐。转向盘转动时,转向柱带动阀芯相对于阀套运动,由于阀的控制边口位置的变化,液压油将进入转型期的一个压力腔内,推动活塞运动而产生推力。

② 当向右转动转向盘时,转向力矩使得弹性扭力杆扭转,转向柱上的拨叉带动两个阀芯发生相对位移,即右边阀芯下移,使得进油通道开大,左边阀芯上移,关闭进油通道,此时左、右阀芯分别打开,关闭各自的回油道。根据右边阀芯进油道开度大小,来控制流入动力缸左压力腔的油量和油压。动力缸左压力腔的压力推动转向器活塞向右移动,起助力作用。。转向器活塞移动距离的大小,取决于施加在转向盘上的转向力矩大小。转向器动力油缸右压力腔的油在活塞的作用下,通过打开的回油环槽返回储油罐中。

③ 当向左转动转向盘时,情况与有转动转向盘相反。(学生结合向右转动时,自行分析)。

4)桑塔纳2000型液压动力转向器的拆卸方法 拆卸顺序 使用工具: 工具 扳手、卡钳、起子、尖嘴钳、、专用工具、拉力器等 ① 从车上拆下动力转向器与机械转向器方法过程基本相同。

② 拆下与阀体罩壳连接的进油管螺母、回油管连接管接头螺栓,拆下进、回油管。 ③ 拆下阀体罩壳的拧紧螺栓,拆下阀体罩壳。 ④ 松开压盖固定螺栓,拆下齿条压紧装置。

⑤抽出转向机构主动齿轮,取下主动齿轮轴上的各种O型密封圈。 ⑥ 用专用工具拆下齿条壳右端密封罩。 ⑦ 拆下齿条左端固定环、防尘套和夹箍。 ⑧最后抽出齿条。

(2)循环球式液压动力转向器 以 北京切诺基为例 1)北京切诺基循环球式液压动力转向器的结构 在原来的机械部分外,增加了转向控制阀、动力缸、开展油路等。

① 齿条活塞 齿条活塞式转向齿条、动力缸活塞、转向螺母为一体的零件。活塞前部的圆柱形断面作为导向面,圆柱表面上有一个环槽,环槽内有橡胶O形密封圈,在O形密封圈的外表面还套有聚四氟乙烯的活塞环,保证活塞装入动力缸后的密封和耐磨。在齿条活塞和螺杆之间有一个循环通道,期间装有黑白相间的钢球18粒,用导管把所有钢球连在一起。齿条活塞把整个动力缸分成上、下压力腔,其中下压力腔室通过转向器壳体上的纵向通道与控制阀的一个油道相通;上压力腔室通过壳体内的油孔与控制阀的另一个油道相通。壳体前端内设有前端盖及油封。

② 旋转式控制阀 位于转向器上部,主要由阀体、转阀、扭杆轴组件、调整螺塞组件、轴承、密封件等组成。阀体滑装在壳体上部的孔中,形成圆桶形。在其外圆柱表面上,制有三道较宽深的槽和三道较浅的槽。宽深的槽是油槽,其底部开有与内壁相通的油孔。中间油环槽的油孔直径较大,是进油道,与转向油泵相通。两侧油环槽各有四个直径较小的油孔,与两个压力腔室相通。窄浅的环槽用于安装密封圈组件。阀体的内表面制有8条不贯通的纵槽,形成8道槽肩,与转阀的纵槽和槽肩形成工作液流动的间隙。

转阀制成圆桶形,其外圆与阀体滑动配合(间隙小,配合精度高,与阀体组成偶件,不能单独互换),表面上也有8条不贯通的纵槽,形成8道槽肩,与阀体的纵槽和槽肩配合形成液体流动间隙。在转阀的槽肩上开有径向通孔,用以流通液压油。转阀上端开有槽,用来安装O形密封圈。转阀与短轴间留有很大的径向间隙,用于流通回流的油液。

扭杆轴组件主要由短轴、扭杆轴、下端轴盖、销钉组成。短轴为空心管状轴件,其上端外表面制有花键,与转向柱下端相连为输入轴。扭杆轴为一根细长的扭转弹簧,利用其在转

18

向时发生扭转变形,完成油道的切换。

调整螺塞组件拧在转向器壳体上端的螺纹孔中。扭杆轴组件的上部通过它的滚针轴承支承在调整螺塞的中心孔内,通过调整该组件可以调整控制阀的轴向间隙,调整完毕后用锁紧螺母锁紧。

2)北京切诺基循环球式液压动力转向器的工作原理

① 汽车直线行驶时 驾驶员未转动转向盘时,转阀处于中间位置。来自转向泵出油口的高压油从转向器壳体的进油口进入阀体的中间油环槽,油液经环槽槽底的孔进入阀体和转阀之间,由于转阀处于中间位置,所以油液分别通过阀体与转阀纵槽、槽肩形成的间隙流入转阀槽肩两侧的纵槽中,然后通过阀体槽肩上的油孔进入阀体外圆柱面的下油环槽和上油环槽。下油环槽的油液通过壳体内的油道与转向动力缸的上压力腔室相通,上油环槽的油液通过壳体上的纵向油道与转向动力缸的下压力腔室相通,此时,动力缸上、下两腔油压相同。此时的齿条活塞既没有受到转向螺杆传动所产生的轴向推动力,又没有受到上、下油腔因压差对齿条活塞所产生得轴向力,所以齿条活塞处于中间位置,转向助力不起作用。流入到转阀槽中的油液又经过阀体槽肩与转阀槽肩之间形成的间隙,进入阀体纵槽后通过转阀槽肩上的油孔流入转阀与扭杆短轴之间的空隙后,再流到阀体组件与调整螺塞端面间的间隙通道,最后经壳体上的回油口流回储油罐,从而形成常流式的油液循环。

② 汽车右转向时 汽车右转向式,驾驶员向右转动转向盘,通过转向柱带动扭杆短轴有顺时针转动的趋势。扭杆短轴一方面通过其下端的锁定销带动转阀有同步转动的趋势;另一方面又通过其上端的锁定销带动扭杆的上端有同步转动的趋势,扭杆又通过短轴盖、锁定销带动阀体有同样的同步转动的趋势,而阀体转动经锁定销将带动转向螺杆有同步转动的趋向。但由于转向轮有一定的转向助力,起初转动转向盘的力矩不足以克服转动助力使转向螺杆转动,这样扭杆短轴会带动转阀相对阀体顺时针转过一个角度。转阀顺时针转过一个角度后,便关闭了进油环槽通向动力缸上压力腔室的油液通道,同时开打了通向动力缸下压力腔室的油液通道,这样就使转向油泵的压力经阀体中间环槽、油孔、转向纵槽、油孔进入阀体的上油槽,然后又经壳体中的油道进入动力缸下腔室,下腔室的油压上升。与此同时,由于转向阀相对阀体顺时针转动,开大动力缸上腔室与转阀回油孔之间的通道。这样。动力缸上腔室的油液经油孔、阀体上环槽、转阀纵槽、油孔、转阀与短轴的空隙通道与壳体上的回油口连通,动力缸上压力腔室的油液压力下降。在动力腔上、下腔油液压差的作用下,产生了齿条活塞向上移动的作用力,这个作用力与转向时通过扭杆、短轴盖、锁定销、阀体和转向螺杆作用在齿条活塞上的转向力是相同的,起到了助力作用。

③汽车左转向时 与右转向时相反。

对于循环球式液压动力转向器有“快转快助,大转大助,不转不助”的特性。 其原理是 当转向盘在某一位置不转动时,阀体随螺杆在液力和扭杆弹力的作用下,沿转向盘转动方向旋转一个角度,使之转阀相对角位移量减小,上、下腔压差减小,但任然有一定助力作用,此时的助力扭矩与车轮的回正力矩向平衡,车轮维持在某一位置上。在转向过程中,若转向盘转动的速度快,阀体的位移量也大,上、下腔的压差也加大,前轮偏转的速度也加快,转向转动慢,前轮偏转得也慢。转向盘在某一位置不变,对应的前轮在某一位置也不变。这就是“渐进随动原理”即就是“快转快助,大转大助,不转不助”原理。

转向后需要回正时,如果驾驶员防松转向盘,转阀回到中间位置,失去了助力作用。,转向轮在回正力矩的作用下自动回位。若驾驶员同时自动转向盘,转向助力起作用,帮助转向轮回正。

当汽车直线行驶时偶遇外界阻力使转向轮发生偏转,阻力通过转向机构、转向螺杆、开关和阀体的锁定销作用在阀体上,使之与转阀之间产生相对角位移,这样使动力缸上、下两油腔油压不等,产生了与转向轮转向相反法人助力作用,使转向轮迅速回正,保证了汽车直

19

线行驶的稳定性。

但是一旦液压助力装置失效,则变成机械式转向器。此时转动转向盘,带动短轴转动,短轴下端的盖带动转向螺杆旋转,保证汽车转向。此时的转向盘自由行程加大,转向沉重。

3)北京切诺基循环球式液压动力转向器的拆卸方法 拆卸顺序 使用工具: 工具 扳手、卡钳、起子、尖嘴钳、、专用工具、拉力器等

① 从车上拆下北京切诺基循环球式液压动力转向器的过程与机械式转向器的拆卸过程相同。

② 先将转向器夹持在台虎钳上。

③ 取下侧盖上调整螺钉的锁止螺母。拆下侧盖螺栓和侧盖。

④ 转动螺杆。使转向摇臂轴齿伞处于中间位置,然后取出摇臂轴。

⑤ 拆下前端盖,拆卸齿条活塞时,应先将专用心轴从前端旋入齿条活塞中心孔,直至顶住螺母的端部,然后逆时针转动输入轴,将齿条活塞及循环钢球从壳体中取出。

⑥ 注意控制阀调整螺塞和壳体相对位置标记。使用专门旋下调整螺塞,将中心螺杆往外拉,先小心取下转向控制阀总成,再取出转向螺杆。注意:在拆卸中不得磕碰,防止损伤零件表面,将拆下后的零件放置在清洁处。

⑦ 拆下所有的橡胶类密封件。

知识拓展

1、电子控制动力转向系

动力转向可以用较小的转向盘操纵力使车辆顺利转弯。在低速时有一定的助力协助作用,但在高速时,由于转向操纵力减小使驾驶员失去对车辆的控制,易产生危险而电子控制动力转向系可以在车辆低速时尤其是在停放车辆时转向轻便,而在高速时电子控制使系统的液压助力作用减小,转向操纵力增加,使驾驶员在高速时对转向盘有更好的控制,在电子控制动力转向系中,按照车速通过控制电磁阀改变动力转向系统中的油压控制回路,低速时转向力小,提高操纵力,在中高速时使转向力与手操纵相适应,提高操纵稳定性。 电子控制动力转向系分为电动式动力转向系统,电动—液压式动力转向系统两类。其中电动—液压式动力转向系统又分为流量控制式和反力控制式两类。 (1)电子控制动力转向系的构造和工作原理

1)电动式动力转向 此系统不使用液压装置,完全依靠电动机实现动力转向,结构更加紧凑。

该系统中,齿条导向壳内装有电动机,转向齿条穿过电动机的空心转子,电动机转速由齿轮减速后,使滚珠螺杆转动。由于滚珠(钢球)的循环作用,将滚珠螺杆的旋转运动通过滚珠螺母转换为带动齿条左右移动的推力。

该系统利用转向轴扭力杆的小齿轮部位的传感器,检测转向扭矩和转向速度,再根据汽车速度传感器的信号,由ECU计算机最佳推动力后发出控制指令,控制齿条轴上的电动机工作。电动机的工作电流较大,要借助动力装置中的场效应晶体管对电动机进行数字控制。

2)流量控制式电子控制动力转向 通过车速传感器调节转向装置供应压力油,改变压力油的输入、输出流量,以控制操纵力的方法。优点是在原来动力转向基础上增加了压力油量控制功能,就是增加一个旁通流量的控制阀,结构简单。

系统由旁通流量控制阀、控制电路、车速传感器、转向盘角速度传感器、控制开关组成。在泵与转向器之间设有旁通道,在旁通油路上又设有旁通流量控制阀,按照来自车速传感器和开关信号,控制电路向旁通流量控制阀供应电流,控制旁通流量,从而调节供油流量。当转向器供油量减少时,转向器控制阀的灵敏度下降,转向操纵力增加。如果系统发生故障,安全保险装置确保与一般动力转向装置或手动转向装置同等的转向操纵性。

20