4-1 汽车的转向特征(二)

2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘上 操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二个 带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输出轴 转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当转动转 向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差，电路板 检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为电压信号传 递到EPS控制器中。如图所示。
1.电动助力转向系统的优点
2）助力效果相对更好。EPS可根据汽车运行的不同工况，通过优化设 计助力特性曲线，获得准确的助力，助力效果十分理想。同时还可以 通过控制阻尼系数减小因为路面的干扰对转向系统产生的影响，保障 车辆低速行驶时的轻便性，提高汽车高速行驶时的稳定性，进而提高 汽车的转向性能。 3）质量大大减轻。与液压转向比较，电动助力转向系统的结构更加 简单，零件数目显著减少，因而带来质量的轻便，于此同时使布置更 加简单，而且降低了工作时产生的噪声污染。
2.电缆的分类
新能源汽车充电有交流充电和直流充电两种方式，对应的，有交流新 能源汽车充电电缆和直流新能源汽车充电电缆两种类型的电缆。交流 充电大多是普通充电，时间较慢，而直流充电大多属于快速充电，充 电时间短，方便快捷。对电缆结构来说，直流充电电缆比交流充电电 缆多了一对充电通信线芯，属于综合电缆。
充电连接装置概述
知识点
01 充电连接装置的术语与定义 02 充电连接装置的一般要求
1.充电连接装置的术语与定义
1）充电连接装置 充电连接装置是指新能源汽车 充电时，连接新能源汽车和新 能源汽车供电设备的组件，主 要包括电缆、供电接口、车辆 接口、缆上控制保护装置、盖 帽等部件。

侧偏柔度（cornering compliance）这个概念来表明线性 范围内汽车前、后轮侧偏角的大小。侧偏柔度是根据小侧 向加速度时汽车零部件的线性特性外推到侧向加速度为一 个g时的侧偏角，其单位为（°）／g，以符号D表示。用侧 偏柔度D代替侧偏刚度K
前后侧偏柔度
D i D ai D bi D ci D di D ei D fe D gi
评价指标
瞬态响应的品质参数
固有频率ω0
0
mu ( ak 1 bk 2 ) muI
z
L k1k 2 u L u k1k 2 mI
z
2
1 Ku
2
- 汽车转向系统动力学
28
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
阻尼比ζ

m a k1 b k 2 I z k1 k 2
- 汽车转向系统动力学
22
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
Dai侧向力引起的轮胎弹性侧偏角 (º /g)
侧倾外倾引起的侧偏角，(º /g)
k
D bi
k
g

侧倾外倾系数
g 一个g时的外倾角
- 汽车转向系统动力学
23
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
2
2 1 arctg mua 0 / Lk 2
反应时间τ 峰值反应时间ε


0 1
2

1 arctg
2

0 1

2
- 汽车转向系统动力学
19
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
频率响应特性
- 汽车转向系统动力学

转向沉重的故障
症状：转动方向盘感到沉重吃力。 原因： 1、转向器—支起前桥转动，仍重-在转向器。 2、轮胎气压，平面轴承。 3、主销或各球头-润滑不良。 4、四轮定位，前束 5、前桥变形 6、液压动力泵或其油路问题
电子控制式动力转向系
设计出发点： 与车速相关；
传统动力转向：1、低速或停车时，转向 沉重；2、中速时轻快；3、高速更轻快。
可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；不 可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；半可逆 式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。
转向器
所有的转向器都要求正传动效率要高，这样转向 力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。好的转向 器应有适当的逆传动效率，使驾驶员通过操纵转向盘 既能对道路情况有明显的"路感"，但又不能使路面不 平对转向盘产生过大的冲击。
现代汽车的转向轴除装有柔性万向节外 ，有的还装有能量吸收机构、高度调整机 构、斜度调整机构和转向锁止机构，以方 便不同体型驾驶员的操纵。
机械式转向操纵机构
安全式转向操纵机构
作用：为保证驾驶员的安全。 1、可分离式安全转向操纵机构
此类转向操纵机构的转向管柱分 为上下两段，当发生撞车时，上下两 段相互分离或相互滑动，从而有效地 防止转向盘对驾驶员的伤害，但转向 操纵机构本身不包含有吸能装置。
调整：1、转向盘自由行程的调整； 2、转向
盘位置的调整； 3、横直拉杆的调整。
二、检修：
1、转向器的拆装检修 2、操纵机构的拆装与 检修 3、传动机构的拆装与检修
机械转向系的故障诊断
常见故障及现象：
1、转向沉重 指行驶中转动方向盘很沉重，转弯后又 不能回正。 2、低速行驶摆头 指低速行驶时，方向不稳，产生 前轮摆振。 3、高速摆头 指高速行驶时方向盘抖动。 4、行驶跑偏 直线行驶时，放松方向盘，车辆不能 直线行驶。 5、转向不足 转弯时，方向盘或车

余志生汽车理论第五章课后习题答案5．1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N ／rad 、外倾刚度为-7665N ／rad 。

若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为40。

设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。

答： 由题意：F Y =k α+k γγ=0故由外倾角引起的前轮侧偏角： α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.61105．2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。

试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。

答： 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=122k b k a L m K1k 、2k 变化，原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。

5．3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？ 答： 汽车稳态响应有三种类型 ：中性转向、不足转向、过多转向。

几个表征稳态转向的参数： 1．前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2); 2. 转向半径的比R/R 0;3．静态储备系数S.M.彼此之间的关系见参考书公式（5-13）（5-16）（5-17）。

5．4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：方法：1.α1-α2 >0时为不足转向，α1-α2 =0时为中性转向，α1-α2 <0时为过多转向；2. R/R0>1时为不足转向，R/R0=1时为中性转向，R/R0<1时为过多转向；3 .S.M.>0时为不足转向，S.M.=0时为中性转向，S.M.<0时为过多转向。

汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得汽车质心至前后轴距离a、b发生变化，K也发生变化。

5．5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答：否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。

3.电机总成
安装在转向器上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。 当蜗杆与安装在转向器输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电机速度并把电机 输出力矩传递到输出轴.如图所示。
4.转向器
转向器通过蜗轮降低动力转向电动机的转速，并控制器（VCU）的作用 1）EPS控制动力转向ECU接收各传感器的信号，判断车辆当前的状况，并测 定施加到动力转向电动机上相应的助力电流。 2）动力转向ECU温度传感器 动力转向ECU中的温度传感器用于检测ECU是否 过热。如果温度传感器检测到ECU过热，则动力转向电动机上的助力电流会 减小。 3）诊断 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则与出现故障的功能相关的主警 告灯点亮，提示驾驶人出现故障。同时，DTC（诊断故障码）存储到存储器 中。 4）安全保护 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则组合仪表上的主警告灯点 亮，且蜂鸣器鸣响。同时，动力转向ECU使PS警告出现在复式显示器上以提 示驾驶人，并进入安全保护模式。EPS和手动转向以相同方式工作。出现故 障时，安全保护功能被激活，ECU会影响各种控制。
2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘 上操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二 个带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输 出轴转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当 转动转向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差 ，电路板检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为 电压信号传递到EPS控制器中。如图所示。
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电动助力转向系统组成
1.电动助力转向系统组成概述
汽车电动助力转向器（EPS）是一种机电一体化的新一代车辆动力转 向系统。它由扭矩传感器、电机总成、转向器和控制器（VCU）组成 。汽车电动助力转向器是根据转向盘的转向力（即扭矩传感器）、 车速传感器、发动机转速等控制信号，确定转向助力的大小和方向 ，并驱动电机辅助转向操作。如图所示。

汽车设计第四版课后答案【篇一：汽车设计课后题答案】（前）视图上的投影线，作为标注垂直尺寸的基准线（面），即z 坐标线。

②前轮中心线：通过左右前轮中心并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

作为标注纵向尺寸的基准线（面），即x坐标线。

③汽车中心线：汽车纵向垂直对称面在俯视图和前视图的投影线。

作为标注横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。

④地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线。

⑤前轮垂直线：通过左右前轮中心并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

1-2 答：①前桥轴荷大，有明显的不足转向性能。

②前轮驱动，越过障碍的能力强。

③主减速器和变速器装在一个壳体中，动力总成结构紧凑，且不需要在变速器与主减速器间设置传动轴，车内地板凸包高度可降低，提高乘坐舒适性。

④发动机布置在轴距外，汽车的轴距可以缩短，有利于提高汽车的机动性。

⑤汽车的散热器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可以得到足够的冷却。

⑥有足够大的空间布置行李箱。

①隔绝发动机的气味和热量。

②客车前、中部基本不受发动机噪声和工作振动的影响。

③检修发动机方便。

④轴荷分配合理。

⑤后桥簧上质量与簧下质量比增大，提高乘坐舒适性。

⑥作为城市间客车使用，可在地板下方和客车全宽范围，设立体积很大的行李箱。

1-3 汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。

尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。

质量参数包括整车整备质量m、载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。

性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。

参数的确定：①整车整备质量m：车上带有全部装备（包括备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量。

②汽车的载客量：乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。

③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量。

④质量系数：载质量与整车整备质量之比，⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量。

ωr δ
ω r δ
s
ω δ
r

=
s
u / L 1 + k ⋅ u
2
∴
ωr δ
)
s
| u = u ch =
1 2
(
u ch L
)
而中性转向时， 而中性转向时，当 u = u ch 时，
∴
ωr δ s u =uch
)|
=( )
u ch L
所以， 所以，
∴
ωr k =0 δ s u =u ch
)|
转弯半径之比R/R0: 转弯半径之比
♦ 推导汽车的转弯半径之比
R/R0与稳定性因数 的关系： 与稳定性因数k的关系 的关系： R0为车速很低且方向盘转 角保持不变时汽车的转向半径， 角保持不变时汽车的转向半径， 此时， 因满足条件： 此时， 因满足条件： 车速很低； 车速很低； 侧向加速度a 较小； 侧向加速度 y较小； 轮胎侧偏角接近零； 轮胎侧偏角接近零；
∴ | α1 | − | α 2 |= | a y | ⋅L ⋅ k
工程上，常用前/ 工程上，常用前/后轮侧偏角之差表示汽车 稳态响应。 稳态响应。 可见，汽车的三种转向特性： 可见，汽车的三种转向特性：
– 当k>0时，| α 1|-| α 2 |>0, 汽车为不足转向； 汽车为不足转向； 时 – 当k=0时，| α 1|-| α 2 |=0, 汽车为中性转向； 汽车为中性转向； 时 – 当k<0时，| α 1|-| α 2 |<0, 汽车为过多转向； 时 汽车为过多转向；
=2
( )| )
ωr k >0 δ s u =uch
临界车速求解
解答： 解答： ω u r = L 2 可知， 可知， 由 δ s 1 + ku ωr 必须1+ku2 要使 → ∞ 必须 δ s

铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
—极位夹角，即摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角。
图4－1－3 曲柄摇杆机构
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力和杆件的重力时，从动件上 受力点的速度方向与所受作用力方向之间所夹的锐角，称为 机构的压力角，用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表示。
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
图4－1－5压力角和传动角
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力 和杆件的重力时，从动件上受力点 的速度方向与所受作用力方向之间 所夹的锐角，称为机构的压力角， 用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表 示。 越小或者越大，有效分力越大， 对机构传动越有利。
（b） 利用机构错位排列的方法 机构渡过死点的方法
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性
死点位置的应用
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
（a）利用死点位置夹紧工件 （b） 飞机起落架收放机构 图4－1－8死点位置的应用
项目四 汽车常用机构分析
任务一 三、曲柄滑块机构
1．曲柄滑块机构的特性 ①若曲柄AB为主动件并做连续整周回转，通过连杆BC可以 带动滑块C做往复直线运动，滑块C移动的距离H等于曲柄长 度的两倍。
任务一 铰链四杆机构在汽车中的应用
一、铰链四杆机构
2.铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构根据两连架杆是否是曲柄，分为三种基本形式： 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
曲柄摇杆机构：具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。曲柄和

汽车动力转向的日常检查汽车转向系统中装有转向助力装置（也称动力转向），可以大大减轻驾驶员的劳动强度。

一方面，汽车转向时，可有效地减少手施加在方向盘上的力；另一方面，可缓冲在行驶时由于道路所产生并传递到方向盘上的冲击力。

在日常行车中，驾驶员往往忽略了对该系统的检查维护。

为保证动力转向系统的可靠性，应经常做好以下几个方面的检查；1、储油罐液面高度的检查当油冷却后，油平面的高度应符合要求，不足时，应及时补充至规定刻度。

2、储油罐内油的泄漏检查发动机在怠速或1000r/min运转时，保持油罐内油温上升到60摄氏度至80摄氏度左右转动几次方向盘，握住方向盘在任一个限制器“LOCK”位置停留五秒钟，小心地检查是否有泄漏油的情况，如有泄漏，应更换相关部件的衬垫。

3、检查储油罐内油中是否混有空气检查方法：启动发动机，使之在1000r/min下运转，并使转向盘在左右极限位置来回转几次，使油温上升40摄氏度至80摄氏度时，观察油是否有起泡或乳化现象。

如有则说明油中混有空气，这时可将车辆前端用支架支起，加添一点液压油，然后启动发动机，让其怠速度运转，将方向盘左右转动几次。

降下车辆，让发动机以1000r/min运转，再将方向盘转动几次。

发动机停转后，检查液压油面，如无起泡和乳化现象，说明系统中已无空气。

最后，加足液压油至规定量。

如果仍有起泡乳化现象，重复以上过程，直到符合要求为止。

4、检查动力转向系统中液压油的品质情况如果液压油变质、粘度过稠或含有杂质，则应对其进行更换。

更换液压油的方法：先将回油管拆下，左右转动方向盘，尽量排尽液压油；接着将回油管接上，向储油罐中加入液压油。

然后按排气的方法排除系统中的空气，最后加足液压油至规定量。

5、检查系统油压是否在63～784kpa范围内如不符合，则应检查系统是否有渗漏现象。

如无渗漏，则依次检查叶轮泵、分配阀、动力缸等的工作是否正常，对有问题的部位进行修理或更换。

6、方向盘旋转力的检查将车停在水平干燥的地面上，使油温达到操作温度（60摄氏度～80摄氏度），怠速运转，轮胎气压到正常气压。

汽车设计第四版课后答案【篇一：汽车设计课后题答案】（前）视图上的投影线，作为标注垂直尺寸的基准线（面），即z 坐标线。

②前轮中心线：通过左右前轮中心并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

作为标注纵向尺寸的基准线（面），即x坐标线。

③汽车中心线：汽车纵向垂直对称面在俯视图和前视图的投影线。

作为标注横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。

④地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线。

⑤前轮垂直线：通过左右前轮中心并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。

1-2 答：①前桥轴荷大，有明显的不足转向性能。

②前轮驱动，越过障碍的能力强。

③主减速器和变速器装在一个壳体中，动力总成结构紧凑，且不需要在变速器与主减速器间设置传动轴，车内地板凸包高度可降低，提高乘坐舒适性。

④发动机布置在轴距外，汽车的轴距可以缩短，有利于提高汽车的机动性。

⑤汽车的散热器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可以得到足够的冷却。

⑥有足够大的空间布置行李箱。

①隔绝发动机的气味和热量。

②客车前、中部基本不受发动机噪声和工作振动的影响。

③检修发动机方便。

④轴荷分配合理。

⑤后桥簧上质量与簧下质量比增大，提高乘坐舒适性。

⑥作为城市间客车使用，可在地板下方和客车全宽范围，设立体积很大的行李箱。

1-3 汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。

尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。

质量参数包括整车整备质量m、载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。

性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。

参数的确定：①整车整备质量m：车上带有全部装备（包括备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量。

②汽车的载客量：乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。

③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量。

④质量系数：载质量与整车整备质量之比，⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量。

3.将转向参数测试仪数据归零。 4.操纵转向参数测试仪操纵盘（或手柄），使 转向盘向另一侧（感觉有阻力为止，保证转向轮 不动）。 5.读取数据。
检测结果分析
转向盘自由转动量过大的故障原因：转向系的 齿轮啮合间隙调整不当；转向器齿轮箱安装不良； 转向器齿轮磨损；转向轴万向节磨损；横拉杆连 接处磨损等。
转向操纵性评价指标
1.转向盘最大自由行程与转向操纵力
转向操纵性评价指标
2.转向轮最大偏转 角、最小转弯直径
转向特性
汽车应具有一定的不足转向
转向特性
转向操纵性评价指标
汽车转向操纵性
检测理由 汽车操纵稳定性关系到汽车的行车安全，所以 对汽车操纵稳定性的相关评价指标进行检测，用 以评价汽车操纵稳定性能，判断与操纵稳定性能 相关的零部件技术状况，确定故障及故障隐患， 用于确定二级维护附加作业项目，并指导维修。
二、转向操纵系统的其他要求
(1)动力转向(或助力转向)的车辆卸载阀的工作时刻应符 合原厂规定的该车的有关技术条件。
(2)转向轮转向后应能自动回正，在平坦、硬实、干燥和 清洁的道路上行驶，不得跑偏，其转向盘不得有摆振或其 他异常现象。
(3)转向盘应转动灵活，操纵轻便，无阻滞现象。在车轮 转向过程中，不得与其他部件有干涉现象。
检验方法
1.将车辆对正侧滑试验台（对于单板式侧滑仪，将 车辆的一侧车轮对正侧滑板），并使转向盘处于正中 位置。
2.使车辆沿台板上的指示线以3km/h～5km/h车速平 稳前进，在行进过程中，不得转动转向盘。
3.转向轮通过台板时，测取横向侧滑量和侧滑方 向。
测试标准
GB18565规定：前轴采用非独立悬架的 汽车，转向轮的横向侧滑量值应不大于 5m/km。
同理，如果检测值为负（不合格），一般说 明前束过大，但也可能是由于车轮外倾角过小。

汽车转向系统各部分结构作用图解[ 04-11-8 17:37 ]太平洋汽车网来源: 清华大学CAR 责任编辑: shenyunfeng一.机械转向系统l.转向盘2.安全转向轴3.转向节4.转向轮5.转向节臂6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。

驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。

从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。

作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。

经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。

这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。

二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。

三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。

1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节叉10和转向轴连接。

与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。

弹簧7通过压块9将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。

弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。

当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。

中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。

一.机械转向系统l.转向盘 2.安全转向轴 3.转向节 4.转向轮 5.转向节臂 6.转向横拉杆7.转向减振器8.机械转向器上图是一种机械式转向系统。

驾驶员对转向盘1施加的转向力矩通过转向轴2输入转向器8。

从转向盘到转向传动轴这一系列零件即属于转向操纵机构。

作为减速传动装置的转向器中有1、2级减速传动副（右图所示转向系统中的转向器为单级减速传动副）。

经转向器放大后的力矩和减速后的运动传到转向横拉杆6，再传给固定于转向节3上的转向节臂5，使转向节和它所支承的转向轮偏转，从而改变了汽车的行驶方向。

这里，转向横拉杆和转向节臂属于转向传动机构。

二.转向操纵机构转向操纵机构由方向盘、转向轴、转向管柱等组成，它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。

三.机械转向器齿轮齿条式转向器齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。

1.转向横拉杆2.防尘套3.球头座4.转向齿条5.转向器壳体6.调整螺塞7.压紧弹簧8.锁紧螺母9.压块10.万向节11.转向齿轮轴12.向心球轴承13.滚针轴承两端输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-5所示，作为传动副主动件的转向齿轮轴11通过轴承12和13安装在转向器壳体5中，其上端通过花键与万向节*10和转向轴连接。

与转向齿轮啮合的转向齿条4水平布置，两端通过球头座3与转向横拉杆1相连。

弹簧7通过压块9将齿条压*在齿轮上，保证无间隙啮合。

弹簧的预紧力可用调整螺塞6调整。

当转动转向盘时，转向器齿轮11转动，使与之啮合的齿条4沿轴向移动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，从而实现汽车转向。

中间输出的齿轮齿条式转向器如图d-zx-6所示，其结构及工作原理与两端输出的齿轮齿条式转向器基本相同，不同之处在于它在转向齿条的中部用螺栓6与左右转向横拉杆7相连。

在单端输出的齿轮齿条式转向器上，齿条的一端通过内外托架与转向横拉杆相连。

（d-zx-6）1.万向节*2.转向齿轮轴3.调整螺母4.向心球轴承5.滚针轴承6.固定螺栓7.转向横拉杆8.转向器壳体9.防尘套10.转向齿条11.调整螺塞12.锁紧螺母13.压紧弹簧14.压块循环球式转向器循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的结构型式之一，一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。

由（3） （6）可得：
汽车 工业 学院 版权
得R
当 a y = 0.4 g 时，由 α1 − α 2 = L ⋅ k ⋅ | a y |
R0
=2
（1）
（2）
2
（3）
(4)
⇒ d Φ = 2 kt ⋅ p ⋅ p ⋅ d Φ ⇒ k Φr = dTφ dφ = 2 kt p 2
(6)
k Φr
⎛ mp ⎞ = 2k s ⎜ ⎟ ⎝ n ⎠
⇒u=
（m/s） ， （k=0,1,2,3……）
即u =
10 (2k + 1)
（m/s）
ua = 3.6 ⋅
10 36 = (2k + 1) 2k + 1
(2) 求 λ
由 f = u ⋅ n ⇒ f0 = u ⋅
⇒λ =
得： λ =
湖北
5 (2k + 1)
u 1 10 = ⋅ f 0 2 (2k + 1)
kγ = −7665 N / rad ， kα = −50176 N / rad ， γ = +4 0
由外倾产生的侧偏角的变化：
习题 5-2： 解答：设汽车以相同的速度和半径转弯，则汽车加装横向稳定杆前后汽车的侧翻力矩应 相同（忽略因质心偏移产生的侧翻力矩差异） 加装前：前后悬架刚度 kφr1 、 kφr 2 、 φ ，总侧翻力矩为 M φ ， 则 M φ1 = kφr1 ⋅ φ ， M φ 2 = kφr 2 ⋅ φ
湖北
（1） 由 S .M =
S .M 增大，增加不足转向特性；重 心后移，a 增加，S .M 减小，减少不
足转向特性； （2） 内外侧车轮负荷变化会使车轮平均
′ < k 0 ，这种变化 侧偏刚度减小， k 0

一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、概念解释（每题 4分，共20分）1、汽车动力性及评价指标：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

有三个评价指标：汽车的最高车速Uamax，汽车的加速时间t，汽车能爬上的最大坡度Imax .2、滚动阻力系数：滚动阻力系数，即滚动阻力与车轮负荷的比值。

良好的沥青或混凝土路面的滚动阻力系数约为 0.010—0.018.滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

3、附着椭圆：驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。

它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值.4、同步附着系数：β线与 I曲线交点处的附着系数为同步附着系数，可用作图法得到，或用解析法求得，同步附着系数说明，对于前后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在同步附着系数的路面上制动时，才能使前、后轮同时抱死。

制动时总是前轮先抱死，，制动时总是后轮先抱死。

P1115、制动距离：指汽车在一定车速下，从驾驶员开始踩下制动踏板到汽车完全停住为止所驶过的距离。

6、驱动力与（车轮）制动力：汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力. P907、汽车使用性能：汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。

汽车为了适应这种工作条件，而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。

汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。

8、汽车驱动与附着条件：汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发，要求汽车有足够的驱动力，以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。

实际上，轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。

当车轮驱动力超过某值（附着力）时，车轮就会滑转。

因此, 汽车的驱动－附着条件，即汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为，其中附着力，式中，Fz接触面对车轮的法向反作用力；为滑动附着系数。

汽车概论
德保县职业技术学校
第二节 转向系
汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。 主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。
一、转向操纵机构
转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。
转向操纵机构
1．转向盘 转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连 接，转向盘上都装有喇叭按钮和安全气囊，有些轿车的转向盘上还装有控制 开关。
四、动力转向系统
动力转向系统是将发动机输出的部分机械能转化为压力能（或电能），
并在驾驶员控制下，对转向传动机构或转向器中某一传动件施加辅助作用力， 使转向轮偏摆，以实现汽车转向的一系列装置。采用动力转向系统可以减轻 驾驶员的转向操纵力。 动力转向系统由机械转向器和转向加力装置组成。 根据助力能源形式的不同可以分为液压助力（逐渐淘汰）、气压助力 （已经淘汰）和电动机助力（逐渐流行）三种类型。
2.转传力和缓冲作 用。
3.转向横拉杆 转向横拉杆是转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆 接头组成。其特点是长度可调，通过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。
当转向轮采用独立悬架时，为了满足转向轮独立运动的需要，转向桥是 断开式的，转向传动机构中的转向梯形也必须断开。与独立悬架配用的多数 是齿轮齿条式转向器，转向器布置在车身上，转向横拉杆通过球头销与齿条 及转向节臂相连。
转向盘的自由行程 在驾驶汽车过程中，向左或向右打方向，不使转向轮发生偏转而转向盘 所能转过的角度。 转向盘自由行程对于缓和路面冲击，使驾驶员操纵柔和，防止驾驶员过 度紧张等是有利的。但不宜过大，以免过分影响转向灵敏性和产生转向摇摆 现象。 转向盘从相应于汽车直线行驶的中间位置向任何一个方向的自由行程不 应超过10°~15°，当超过25°~30°时，必须进行调整。

一1装载质量利用系数=货物容积质量*车厢容积/额定装载质量整备质量利用系数=汽车装载质量/汽车整备质量最大续驶里程：油箱加满油后所能连续行驶的最大里程2 什么是汽车运行工况？主要参数有哪些？汽车在使用条件下，汽车驾驶员以自己的经验，技艺操纵车辆完成一定任务时，汽车及其各零件，总成的各种参数变化及技术状况。

主要参数有汽车速度变速器档位发动机转速节气门开度制动频度加速度等3什么事汽车使用性能主要指标有哪些？在一定使用条件下，汽车以最高效率工作的能力成为汽车使用性能主要指标有：汽车动力性燃料经济性安全性通过性机动性以及容量利用质量利用使用方便性乘坐舒适性二三四中性转向特征不足转向特征过度转向特征五简答题一简述汽车使用条件及内容并简要说明汽车使用条件是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件主要包括气候条件道路条件运输条件和汽车运行技术条件汽车在复杂的外界条件下工作，这些外界条件随时间和空间变化，并影响汽车使用效果，在汽车行驶过程中，汽车需要不断的调节自身的使用性能以适应外界的变化二1汽车等速行驶百公里油耗量汽车在一定的载量下以最高档在水平良好路面上等速行驶一百公里的燃油消耗量2如何利用阻力功率表达汽车等速燃料消耗量计算式？3汽车车速对燃料经济性有何影响？汽车在接近于低速的中等车速时燃油油耗量最低，高速时随车速增加而增加3使用高档为什么省油？最高档发动机负荷率高，而有效比油耗低4为什么加速滑行可以节油？在其他条件相同情况下加速滑行等速行驶相比，两者的生产率和所做的功相同。

但在良好的路面上中速行驶时，发动机的负荷率一般为百分之40到50，比油耗量大，而加速滑行采用加速的方法，人为地提高发动机的负荷率，降低单位功的油耗，故完成该功的耗油量少，而使加上滑行过程中发动机怠速油耗量比等速行驶省油。

5变速器为何设置起速档？A道路水平高道路通行能力增强车速可达更高水平B进一步提高发动机的功率负荷率降低油耗C进一步降低发动机的转速，减少发动机磨损6保持发动机良好的技术状况以利用提高燃油经济性的重要措施？提高压缩比改进排气系统选择合理配气相位采用稀混合气减少了制动怠速油耗闭缸节油汽车轻易划减少滚动阻力减小空气阻力选择最低传动比不适用过大功率发动机减小机械摩擦损失7从使用技术方面进提高燃料经济性的措施有哪些？汽车技术状况驾驶技术发动机起动升温汽车起步加速档位的选择和变换汽车行驶速度加速踏板的作用行车温度的控制合理利用滑行汽车底盘技术状况8简述汽车燃料经济性试验方法A最高档油门加速燃油消耗量试验B等速燃油消耗量试验C多工况燃油消耗量试验D限定条件下的平均使用燃料消耗试验三1汽车动力性的总指标是什么？具体评价指标有哪些？汽车动力性的总指标是汽车在使用条件下达到最大平衡行驶车速的能力，具体评价指标有汽车最高车速汽车加速时间汽车最大爬坡度2汽车行驶时滚动阻力产生的原因是什么？滚动阻力是否作用在汽车轮胎周围的切向力汽车行驶时滚动阻力产生的原因是弹性迟滞损失，滚动阻力不是作用在汽车轮胎周围的切向力3分析影响滚动阻力系数的因数？速度轮胎气压轮胎结构道路条件4叙述汽车行驶阻力包括哪些？如何计算？汽车行驶阻力包括车轮滚动阻力坡度阻力空气阻力加速阻力5附着系数的影响因数有哪些方面？主要取决于路面的种类和表面状况还和轮胎结构胎面花纹以及使用条件等有关另外行驶的车速对附着系数也有影响6什么附着率前轮驱动汽车的附着利用率如何表达？附着率：驱动轮上的切向力与法向力之比7功率平衡图有什么意义？功率平衡图的物理意义：在汽车行驶的每一时瞬间发动机发出的功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率，可以用来确定汽车的最高车速汽车的后备功率发动机的负荷率还可用于分析汽车行驶时发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。