汽车稳态转向的三个参数（汽车构造系列之十九---转向系）

本系列主要针对汽车的构造来进行简单说明，一共分为23个专题，分别为：（1）发动机；（2）曲柄连杆机构；（3）配气机构；（4）燃料供给系；（5）排放控制；（6）冷却系；（7）润滑系；（8）点火系；（9）启动系；（10）传动系；（11）离合器；（12）变速器；（13）万向传动；（14）驱动桥；（15）行驶系；（16）车架；（17）车桥与车轮；（18）悬架；（19）转向系；（20）制动系；（21）车身；（22）电子控制；（23）新能源汽车。

前期文章有：汽车构造系列之十---传动系，汽车构造系列之八--点火系，汽车构造系列之十三---万向传动，汽车构造系列之七---润滑系，汽车构造系列之十七---车桥与车轮。

本篇主要介绍汽车构造系列之十九---转向系。

汽车转向系统组成有方向盘、转向轴、转向中间轴、转向油管、转向油泵、转向油罐、转向节臂、转向横拉杆、转向摇臂、整体式转向器、转向直拉杆、转向减振器等。汽车在行驶过程中，需要经常改变行驶方向，这是通过改变汽车转向车轮偏转角来实现的。控制转向车轮偏转角的一整套机构，称为汽车转向系。转向系不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方向。转向系按转向力来源的不同，可分为机械转向系和动力转向系。

1.机械转向系

机械转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。汽车转向时，驾驶员作用于转向盘上的力，经过转向轴传到转向器，转向器将转向力放大后，又通过转向传动机构的传递，推动转向轮偏转，致使汽车行驶方向改变。汽车的转向完全由驾驶员所付的操纵力来实现，操纵较费力，劳动强度较大，但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点，多应用于中小型货车或轿车上。

2.动力转向系

动力转向系是在机械转向系的基础上，加设一套转向助力装置而形成的。动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系，主要应用在重型汽车上。在正常情况下，汽车转向所需能量只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过转向助力装置提供的。但在转向助力装置失效时，一般还应当能由驾驶员独力承担汽车转向任务。动力转向系按转向助力介质不同，还可以分为液压式动力转向系和电动式动力转向系。

(1)液压式动力转向系

当汽车转向时，由发动机驱动的油泵产生高压油，高压油在控制阀的作用下，进入动力缸推动转向轮偏转，这时作用在转向盘的作用力就很小，从而减轻了驾驶员的劳动强度。液压式动力转向系操纵轻便，灵活省力，维护简单。目前，广泛应用于高速轿车和重型货车上。

(2)电动式动力转向系

电动式动力转向系由电控单元、电源、电机、转向齿轮机构和转向传感器组成。

当汽车转向时，电控单元根据传感器检测的转向力矩及转向速度等参数，计算出最佳作用力后，使电机工作，推动转向减轻驾驶员的劳动强度。电动式动力转向具有节能，无需油压管路系统，并不直接消耗发动机功率，环保优势强、安装自由度大等优点，但电能动力不如液压动力大，目前只用于前轴负荷较小的轿车上。

3.转向系工作原理

(1)机械式液压动力转向系统工作原理

机械式的液压动力转向系统一般由液压泵、油管、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。机械式液压助力转向系统由液压泵及管路和油缸组成，为保持压力，不论是否需要转向助力，系统总要处于工作状态，能耗较高，这也是耗资源的一个原因所在。一般经济型轿车使用机械液压助力系统的比较多。

(2)电子液压助力转向系统工作原理

由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统。这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。机械结构上增加了液压反应装置和液流分配阀，新增的电控系统包括车速传感器、电磁阀、转向ECU等。

4.转向系的故障形式

(1)转向时有异响

转向时有异响一般是机械部分，例如主销与衬套损伤、立柱止推轴承损坏等造成。检查时可以左、右打方向，观察响声的部位进行拆检。

(2)转向机漏油

转向机向外漏油不外乎是几个位置：转向机上盖、侧端盖和转向轴拐臂联接处。这三个部位都有密封圈，更换新的油封和密封圈就可解决。如果其它部位漏油就很可能是转向机壳体沙眼或裂痕。细小的裂痕和沙眼可以用乐泰290高渗透性密封胶来堵漏。

(3)方向回位较困难

一般车辆都有转向自动回位的功能。液压助力的汽车，由于液压阻尼的作用，自动回位的功能有所减弱，但还应保持一定的自动回位的能力。如果回位时，也要象转向时那样施力，就说明回位功能有故障。这种故障一般都发生在转向机械部分。例如转向节主销与衬套缺油而烧损、转向横、直拉杆接头缺油而锈蚀、方向盘与转向机联接的操纵轴万向节缺油或别劲以及转向机的转向轴扇齿与活塞直齿啮合太紧等等，都会造成这种故障。

(4)助力泵漏油

如果从助力泵后端盖漏油，显然是后端盖密封圈破损，这是比较容易发现的。实际中还有一种难于发现的故障，这就是转向油罐里的油不断减少(总需要补充)，而发动机油底内的机油却不断增多或者表面上看起来发动机丝毫不烧机油。放出部分油底机油观察没有什么异常现象，也嗅不出什么其它的异味，这种情况显然是助力泵驱动轴端的油封漏油所至。助力泵低压油腔的液压油由油封漏至发动机正时齿轮室，流人油底。液压油与机油混合无法分辩。

(5)转向沉重

一般来讲引起方向重的原因有转向机故障和助力泵故障。此外缺油，系统有空气也会导致转向沉重。如果助力系统缺油，造成系统内有空气，此时不仅转向沉重，而且在转向时还有噪音。此时按加油与放气的程序进行排气即可。储油罐内回油滤清器堵塞。储油罐内回油滤清器长期不保养、更换，造成堵塞，使助力油循环不畅，造成回油背压增大，同样会使方向沉重。

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