汽车在行驶中,经常需要改变行驶方向,并且当汽车直线行驶时,往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用,自动偏转而改变行驶方向,此时, 驾驶员需利用一套机构使转向轮向相反方向偏转,从而使汽车恢复原来的行驶方向,这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构即称为转向系统。
转向系统的工作原理
转向盘与转向柱相连,因此当驾驶人转动转向盘时,转向柱便跟着转动。通过转向节和转向中间轴,转向力矩传递至转向器的输入轴。输入轴的转动被齿轮齿条式转向器转换为往复运动或直线运动,推动或拉动转向杆系及转向节,使转向轮(前轮) 偏转一定角度。齿轮齿条式转向系统的工作原理如图 19-2 所示。转向器是将旋转运动转化为直线运动(或近似直线运动) 的一组齿轮齿条传动机构,同时起到减速增矩作用。
液压助力转向系统
机械式液压助力系统主要包括齿轮齿条转向结构和液压系统(液压助力泵、液压缸、活塞等)两部分。工作原理是通过液压泵(由发动机皮带带动)提供油压推动活塞,进而产生辅助力推动转向拉杆,辅助车轮转向。
电控液压助力转向系统(EPHS) 的组成如图 19-6 所示。该系统克服了传统液压助力转向系统的缺点,它所采用的转向助力泵不再靠发动机传动带驱动,而是采用电动机来驱动。电子控制单元根据车辆的行驶速度、转向角速度来调节电动机的转速和由此产生的转向油流量,使转向助力力矩连续可调,从而满足高、低速时的转向助力力矩要求。
电动助力转向系统(EPS)
电子助力转向系统(electronic power steering system,EPS)(下图)是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的电动助力转向系统。此系统利用微机控制电动机电流的方向和幅值,不需要复杂的控制机构,电动机、减速机构、转向柱和转向齿轮可以制成一个整体。