汽车转向系统
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汽车转向系统名词解释
汽车转向系统是汽车不可或缺的重要组成部分,它有助于汽车在转弯或驾驶方向改变时保持正确的方向。
转向系统一般由几个主要部分组成,它们是方向盘,转向机构、轮胎和车轮。
方向盘是转向系统的核心部件,它可以带动车辆进行转向操作,车主可以通过右转方向盘或左转方向盘来改变车辆的方向,这一操作会导致车辆的前轮偏向右或左,从而达到转向的目的。
转向机构由方向盘、轮轴、轮轴拉杆、流水轮、齿轮等组件组成。
它的主要作用是将方向盘的电动力传输到车轮上,从而使车轮的转向起作用,完成车辆的转向操作。
轮胎是汽车的重要部件,它与车轮一起发挥重要作用,它可以增强汽车的抓地力,减少汽车的驾驶阻力,这样汽车在转弯、加减速等操作时可以更轻松、更快捷地完成操作。
最后是车轮,车轮不但可以带动汽车前进,同时也提供给汽车更好的转向操作。
当汽车发生转向时,车轮会更改形状,从而有效调整车辆的滚动惯性,使汽车以路线的轨迹行驶。
汽车的转向系统是非常复杂的一个系统,因此驾驶者必须了解这套系统,才能更好地掌握汽车的驾驶方式。
另外,汽车发生转向时涉及到很多组件,因此,驾驶者需要经常检查汽车的转向系统是否处于良好的状况,以确保驾驶安全。
总之,汽车的转向系统是汽车结构中不可缺少的重要部件,它可以更有效地帮助汽车改变方向,并确保驾驶安全,因此,驾驶者们需
要了解汽车的转向系统,确保汽车的可靠性和安全性。
汽车转向系统是车辆的一个重要组成部分,它用于控制车辆的方向,使车辆能够转弯、保持稳定性以及响应驾驶员的指令。
汽车转向系统可以根据其工作原理和构造方式进行分类。
以下是一些常见的汽车转向系统分类:
机械转向系统:机械转向系统是汽车转向系统的传统形式。
它包括一个转向轴、转向杆、转向连杆和转向齿轮等机械部件。
机械转向系统通过机械连接将驾驶员的转向输入转化为前轮的转向动作。
这种系统常见于早期的汽车,如老式卡车和一些经济型车型。
液压助力转向系统:液压助力转向系统使用液压泵和液压缸来辅助驾驶员进行转向。
液压助力转向系统通过液压压力来减轻驾驶员在转向时的努力,使转向更轻松。
这种系统广泛应用于大多数现代轿车和卡车。
电动助力转向系统(EPS):电动助力转向系统使用电动马达来提供转向助力。
它与车辆的电子控制系统相连,可以根据车速、驾驶条件和驾驶员的输入来调整转向助力级别。
EPS系统通常更为节能且可以提供更多的定制化选项,因此在现代汽车中越来越常见。
四轮转向系统:四轮转向系统可以进一步分为四种类型,分别是前轮转向、后轮转向、四轮同向转向和四轮逆向转向。
这些系统允许前轮和/或后轮在转向时以不同的方式运动,以提供更好的操控性和稳定性。
自动驾驶系统:自动驾驶车辆通常配备了高级的电子和传感器系统,以便自主进行转向和操控。
这些系统可以根据车辆的环境感知和导航信息来自主进行转向,而无需驾驶员的干预。
这些是汽车转向系统的一些常见分类,汽车制造商在不同的车型中可能会选择不同类型的转向系统,以满足性能、经济性和驾驶体验等要求。
一、课题来源
课题《某车型转向系统优化设计》来源于某整车开发项目。
二、国内外现状
在汽车上,转向系统是必不可少的最基本的系统之一。
它也是决定汽车主动安全性的关键总成,如何设计汽车的转向特性,使汽车具有良好的操纵性能很重要。
在汽车行驶中,转向运动是最基本的运动,我们通过方向盘来操纵和控制汽车的行驶方向,从而实现自己的行驶意图,转向系的作用是保证汽车在行驶中能适应道路情况改变行驶方向,或保持稳定的直线行驶。
汽车转向系统经历了纯机械式转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统、线控转向系统4个基本发展阶段。
1. 纯机械式转向系统∶机械式的转向系统,由于采用纯粹的机械解决方案,为了产生足够大的转向扭矩需要使用大直径的转向盘,这样一来,占用驾驶室的空间很大,驾驶员负担较重,特别是重型汽车由于转向阻力较大,单纯靠驾驶员的转向力很难实现转向,这就大大限制了其使用范围。
但因结构简单、工作可靠、造价低廉,目前在一部分转向操纵力不大、对操控性能要求不高的微型轿车、农用车上仍有使用。
2. 液压助力转向系统∶80年代后期,又出现了变减速比的液压动力转向系统。
在接下来的数年内,动力转向系统的技术革新差不多都是基于液压转向系统,比较有代表性的是变流量泵液压动力转向系统(Variable Displacement Power Steering Pump)和电动液压助力转向(Electric Hydraulic Power Steering,简称EHPS)系统。
变流量泵助力转向系统在汽车处于比较高的行驶速度或者不需要转向的情况下,泵的流量会相应地减少,从而有利于减少不必要的功耗。
电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵,由于电机的转速可调,可以即时关闭,所以也能够起到降低功耗的功效。
液压助力转向系统使驾驶室变得宽敞,布置更方便,降低了转向操纵力,也使转向系统更为灵敏。
由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力,目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。
3. 汽车电动助力转向系统(EPS) ∶ EPS在日本最先获得实际应用,1988年日本铃木公司首次开发出一种全新的电子控制式电动助力转向系统,并装在其生产的Cervo车上,随后又配备在Alto上。
此后,电动助力转向技术得到迅速发展,其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车方向发展。
EPS的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展,并且其控制形式与功能也进一步加强。
日本早期开发的EPS仅低速和停车时提供助力,高速时EPS将停止工作。
新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力,而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。
4.线控转向系统:线控转向系统(Steering by Wire-SBW)是更新一代的汽车电子转向系统,线控转向系统与上述各类转向系统的根本区别就是取消了转向盘和转向轮之间的机械连接。
当代汽车发展的趋势是安全、节能、环保。
转向的好坏直接影响汽车行驶方向。
由于科技的不断发展,转向系统由传统机械转向到现在的电子助力转向,轻便又安全。
现在最新的技术汽车线控转向系统的设计以减轻驾驶员的体力和脑力劳动、提高整车主动安全性为根本出发点,使汽车性能适合于更多非职业驾驶员的要求,对广大消费者有着巨大的吸引力。
三、综合分析
为了分析转向系统满足法规情况的问题,本课题试图通过CATIA V5建立起的转向系统实体模型,然后进行性能参数提取和转向安全法规要求获得,在此基础上应用EXCEL或MATLAB软件对其关键性能参数进行编程优化分析,使其在不同载荷和受力情况下均满足转向法规要求。
在实体模型建立过程中,需充分考虑转向系统本身与周边零部件的运动干涉情况,同时考虑在参数提取过程中不同装配情况下对性能参数的影响。
在性能参数提取过程中需结合整车布置予以考虑。
在转向法规要求获得过程中,尽量依照最新法规要求和即将出台的法规要求。
然后结合转向系统最新程式,进行转向系统优化计算的公式和程序的编制。
本课题将充分运用现有的转向系统的最新计算理论,结合本课题实际情况,着重进行转向传动机构关键性能参数的优化分析。
如当汽车处于转向过程中转向
力和内、外轮转向角的变化规律,即为转向梯形底角的优化分析。
通过以上工作,可以初步预知在整车上应用该转向系统是否合乎法规要求,尽量提高转向系统传动效率,并作为下阶段试验的理论依据。
四、方案论证
本课题针对某微型客车转向系统安全法规满足情况主要进行以下几方面的研究:
1.应用CATIA V5软件进行转向系统的布置及数模建立,并进行数据转换:本转向传动机构为整体式,数模可简化为对称式;
2.转向系统性能参数提取及法规要求的获取:转向梯形获取方式为-----过转向横拉杆球铰中心投影到主销轴线的垂足的连线的平面;
3.用EXCEL或MATLAB软件完成转向系统的参数优化并进行强度校核使之满足法规要求,校核内容主要有:转向盘总转动圈数、自由及极限转向状态下的传动比、转向阻力矩的变化、转向自动回正速度等。
六、参考文献
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