汽车转向系统性能检测与评价98页PPT

6-连接叉；7-操纵盘；8打印机；9-显示器
• 测量时，把转向参数测量仪对准被测汽 车转向盘中心，调整好三个连接叉上伸缩 卡爪的长度，与转向盘连接并固定好。
• 转动操纵盘，转向力通过底板、力矩传 感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转 向盘转动以实现汽车转向。
• 此时，力矩传感器将转向力矩转变成电 信号，而定位杆内端连接的光电装置则将 转角的变化转变成电信号。
• 前轮前束、前轮外倾角、主销后倾角、 主销内倾角统称前轮定位，又称为前轮定 位四要素。
• 常用的四轮定位仪有拉线式、光学式、 电脑拉线式和电脑激光式4种
（1）四轮定位仪的测量原理
1.车轮前束和推力角的测量原理
在测量前束时，必须保证车体摆正且方向盘位于中 间位置，为了提高车轮前束值（或前束角）的测量精度， 无论是拉线式、光学式还是电脑式的四轮定位仪，在检 测车轮前束之前，常通过拉线或光线照射或反射的方式 形成一封闭的直角四边形。将待检车辆置于此四边形中， 通过安装在车轮上的光学镜面或传感器不仅可以检测前 轮前束、后轮前束，还可以检测出左右车轮的同轴度 （即同一车轴上的左右车轮的同轴度）及推力角等。
（1）主销后倾角γ
设计转向桥的时候，使主销 在汽车的纵向平面内向后的一 个倾角γ，即主销轴线和地面垂 直线在汽车纵向平面内的夹角。
当汽车直线行驶 时，若转向轮偶然受 到外力作用而稍有偏 转时，这时由于汽车 本身离心力的作用， 在车轮与路面接触点 b处，路面对车轮作 用一个侧向反力。反 力对车轮形成绕主销 轴线作用力矩YL，其 方向正好与车轮偏转 方向相反。
2.主销后倾角和主销内倾角的测量原理
车轮外倾角、主销后倾角和主销内倾角这三个测量参 数的测量都是关于角度的测量，除了光学式四轮定位 仪测量车轮外倾角和车轮前束时，采用的不是测量角 度的传感器以外，其余各种类型的四轮定位仪均是采 用测量角度的传感器，包括车轮前束角都可以用角度 传感器直接或间接测量。 主销后倾角和主销内倾角不能直接测出，只能采用建 立在几何关系上的间接测量，再由测得的角度推导出 主销后倾角及主销内倾角。

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

§3 动力转向的结构及原理
（4）控制
§3 动力转向的结构及原理
转向助力大小取决于： -- 方向盘力矩 -- 转向阀中助力转向油的流量。 助力转向油的流量是根据车速和方向盘转 速两个信息来调整的
§3 动力转向的结构及原理
（a）随车速而变化的流量
§3 动力转向的结构及原理
（b）随方向盘转速而变化的流量 =》方向盘转速小时，助力转向油流量的增量小； =》方向盘转速大时，助力转向油流量的增量大。
●随速功能
由电机给予的助力转向力矩的总量是由输入的转向 力矩和车速来决定的。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
§3 动力转向的结构及原理
2、动力转向系统可分为：
※气力式 ※液力式 ※电力式
广用于现代小轿车上
作用： 动力转向系统可以在保证转向灵敏性的
前提下，有效地提高转向操纵轻便性，提高 响应特性，保证高速行车安全，减小转向盘 的冲击。
§3 动力转向的结构及原理
二、液力式动力转向系统（标志307） 1、组成 -- 转向柱1 -- 转向机总成2（集成了分配阀、液压缸） --电动泵总成3或液压泵 -- 管路
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
§3 动力转向的结构及原理
§3 动力转向的结构及原理

6.2.1 自动变速器试验
滞后时间在标准时间内为正常。一般的标准滞后时间 见下表。
换档位置 空档—前进档
空档—倒档
标准滞后时间 1.2s以下 1.5s以下
6.2.1 自动变速器试验
2、道路试验
对于自动变速器来说，换档与汽车的行驶速度息息相 关，换档的过程是在运动中进行的，所以道路试验是自 动变速器检测的基本试验之一。 道路试验指：汽车在道路上行驶，通过汽车不同工况 下变速档位的自动变换，真实再现汽车行驶过程中自动 变速器的变化情况，从而判断自动变速器性能状况的试 验。
RE4FO4A RE4R01A RE4R03A
MPXA MPOA APE 096CFF
失速转速/ (r/min)
2050~2350 2000~2300 1800~2800 1800~3200
2050~2350
1850~2150 2320~2720 2100~2300 2500±150 2650±150 2750~2950 2350~3050 1450~1650
2、变速器
国标GB 7258—2012对变速器的一般要求是:换档时 齿轮应啮合灵便，互锁、自锁和倒档装置应有效，不应 有乱档和自行跳档现象，运行中无异响等。 采用自动变速器的机动车，应通过设计保证只有当变 速器换档装置处于驻车档或空档时才可起动发动机(具有 自动起停功能时在驱动档也可起动发动机)；
6.1.1 对传动系统的一般要求
6.2.1 自动变速器试验
汽车道路试验可进行以下几方面的检验和试验: （1）静止换档检验 汽车制动状态，将变速杆分别推到倒档和前进位位置，
执行装置进入工作状态，发动机的转矩经变矩器、变 速器及传动系统传递给车轮，通过所产生的振动可检 验低速档的工作情况。

循环球式转向器
▪ 为了减少转向螺杆、螺母之间的摩擦，二者 的螺纹并不直接接触，其间装有多个钢球， 以实现滚动摩擦。
▪ 转向螺杆和螺母上都加工出断面轮廓为两段 或三段不同心圆弧组成的近似半圆的螺旋槽。 二者的螺旋槽能配合形成近似圆形断面的螺 旋管状通道。
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特点：正传动效率高（最高90%~95%），故操纵轻便，
调节前束
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与独立悬架配用的转向传动机构
▪ 每个转向轮相对于车架作独立运动，转向桥 必须是断开式的。与此相应，转向传动机构 中的转向梯形也必须是断开式的。
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第三节 液压助力转向系统
▪ 动力转向系统定义：
➢ 用以将发动机输出的部分机械能转化为压力能， 并在驾驶员控制下，对转向传动装置或者转向器 中某一传动件施加液压或气压作用力，以减轻驾 驶员的转向操纵力的一套零部件。
转向器的传动效率
▪ 转向器除要保证汽车转向轻便灵活外，还应能防止 由于路面反力对转向盘产生过大的冲击(即所谓 “打手"现象)，造成操纵困难和驾驶员工作疲劳。
▪ 为了实现这一目的，转向器应具有较高的正传动效 率和适当的逆传动效率。
▪ 根据转向器正向和逆向传力的特性不同，转向器可 分为可逆式转向器、不可逆式转向器和极限可逆式 转向器三种类型。
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一、机械转向器
▪ 转向器是转向系中减速增扭 的传动装置，其功用是增大 转向盘传到转向节的力并改 变力的传动方向。
▪ 目前应用广泛的是齿轮齿条 式和循环球式。
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1.齿轮齿条式转向器
▪ 传动件：齿轮、齿条 ▪ 特点：
➢ 结构简单，紧凑，质量轻，制造容易，成本低； ➢ 转向灵敏，正、逆效率高；

。
05
转向系统的维护与保养
转向系统的日常检查与维护
检查转向器、转向盘、转向拉 杆等部件是否松动、变形、损
坏。
检查转向柱、转向器、转向助 力泵等部件的润滑情况，及时
加注润滑油。
检查轮胎气压、前束、横拉杆 球头等部位是否正常。
定期更换转向助力油
定期检查转向助力油的油面高 度和油质情况，油面高度应保 持在规定范围内。
电控转向系统的原理
• 电子控制单元（ECU） • 根据传感器信号判断车速和转向角度 • 根据预设的程序控制电动机动作 • 电动机 • 根据ECU指令转动转向器 • 根据需要调整转向力矩和转向角度 • 传感器 • 检测车速和转向角度 • 将信号传输给ECU
电控转向系统的优缺点
• 优点 • 提供更好的操纵稳定性 • 提高安全性 • 方便进行系统升级和优化 • 缺点 • 成本高 • 对电子系统的依赖性强 • 需要定期维护和检查
转向盘的转动通过 转向轴传递到转向 器。
转向传动机构将此 转动传递给车轮， 使车轮偏转。
转向器将此转动转 化为适合车轮的转 动。
机械转向系统的优缺点
优点
结构简单，易于维护，成本低。
缺点
由于是纯机械结构，所以路感反馈不够清晰，驾驶体验不够丰富。
03
电控转向系统
电控转向系统的组成
• 转向操纵机构 • 方向盘 • 转向轴 • 转向柱 • 转向器 • 齿轮齿条式 • 循环球式 • 蜗杆曲柄指销式 • 转向传动机构 • 转向直拉杆 • 转向横拉杆 • 转向梯形
是实现转向动作的核心 部件，其输入轴与转向 盘相连，输出轴与左、 右转向节相连。
是电动助力转向系统的 核心部件，其作用是根 据控制器的指令输出适 当的助力转矩。

本车有另一故障为转向沉重，在前面的 工作中已对转向系统机械部件全部检修 完毕，但在启动车辆时，原地转方向盘 依然较为沉重，所以维修人员决定对该 车液压助力转向系统进行全面检修。
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项目一 检查转向助力系统并制定维修计划
储油
罐
油管
油泵
带控制阀的 动力转向器
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检查转向油泵压力和系统压力
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检查动力转向油位
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填写项 目单
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项目二 拆检副车架、横向稳定杆和车轮导向装置
实训要求 及安全注
意事项
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副车 架
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专用设备
用于拆卸副 车架时固定 发动机
用于拆卸副 车架中的橡 胶支撑
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开始工作：
决策 分组
实施 计划
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填写项 目单
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横向稳定杆
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111
开始工作：
决策 分组
实施 计划
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领域 6转向行驶与制动系统的检查 与修理
尹大明：
2003年毕业于中国石油大学，高 级维修技师，德国培训培训师职 称。
从事汽车行业9年，曾在大众、宝 马4S店担任首席技师、技术指导 等职务。
电话：13521427566
QQ: 924693096
邮箱： daming.yin@
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看看维修手册中的检修项目。 各螺栓的拧紧力矩是多少？
开始工作：
决策 分组
实施 计划
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填写项 目单
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项目四 检查转向系统密封型并排气
（一）转向系统密封性的检查，应在热车时进行；
（二）将转向盘快速朝左、右两侧转至极限位置，并保持不动，此时可产生最佳管内 压力。

转向系统的基本组成
转向盘
驾驶员操作汽车行驶方 向的部件，通过转向轴
与转向器连接。
转向器
将转向盘的转动转化为 转向臂的摆动，实现车
轮的偏转。
转向拉杆
连接车轮和转向节臂， 传递车轮的偏转角度和
方向。
转向节臂
固定在车架上，通过与 转向拉杆的连接实现车
轮的偏转。
02 汽车转向系统的工作原理
CHAPTER
谢谢
THANKS
04 汽车转向系统的故障诊断与排除
CHAPTER
转向系统常见故障类型
转向沉重
方向盘转动费力，超出正常转动范围。
方向盘摆振
方向盘在转动过程中出现摆动或抖动现象。
转向跑偏
汽车在直线行驶时，方向盘需不断调整才能 保持直线行驶。
方向自动回位不良
方向盘回位不准确或不回位。
转向系统故障诊断方法
直观检查
检查转向系统外部是否有损坏、漏油、 松动等现象。
智能转向系统的发展趋势
智能转向系统是未来汽车转向系统的终极发展 方向之一，其发展趋势是实现完全自主的驾驶 和全方位的感知。
通过将先进的传感器、控制器和执行器等技术 集成于智能转向系统中，可以实现车辆的完全 自主驾驶，包括自动变道、自动泊车等功能。
同时，智能转向系统还需要与车辆其他传感器 和系统进行协同工作，实现全方位的感知和决 策，提高驾驶的安全性和舒适性。
电动助力转向系统（EPS）是现 代汽车中应用最广泛的转向系统 之一，其发展趋势是提高能效、 减小体积和降低成本。
随着电池技术的不断进步，EPS 的能效得到了显著提升，同时， 新型的电机和控制策略也在不断 涌现，使得EPS的性能更加优异 。
为了减小体积和降低成本，EPS 的设计和制造过程中也在不断进 行优化，例如采用新型材料、改 进生产工艺等。

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总结与展望
课程总结回顾
转向系统基本概念
转向系统类型与特点
介绍了汽车转向系统的定义、作用及基本 组成。
详细阐述了机械转向系统、液压助力转向 系统、电动助力转向系统等不同类型的转 向系统的结构、工作原理及特点。
转向系统性能评价
转向系统故障诊断与排除
讲解了转向系统性能评价的主要指标，如 转向轻便性、转向灵敏性、转向稳定性等 ，以及相应的评价方法。
评价指标
常用指标包括横摆角速度增益、侧向加速度增益、方向盘转角速度增益 等。
转向稳定性评价方法及指标
转向稳定性定义
指汽车转向时，车辆保持稳定行驶的能力。
评价方法
通过测量车辆转向时的横摆角速度波动、侧向位移波动等稳定性参 数，以及驾驶员输入的方向盘转角波动等参数，计算转向稳定性指 标。
评价指标
常用指标包括横摆角速度标准差、侧向位移标准差、方向盘转角标准 差等。
优势
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改善了车辆的操控性能 ，使驾驶员能够更准确 地控制车辆的行驶轨迹 。
提高了车辆的稳定性， 减少了在高速行驶或紧 急情况下的失控风险。
增强了车辆的主动安全 性，有助于减少交通事 故的发生。
其他新型转向技术简介
后轮转向技术
通过在后轮上增加转向机构，实现前后轮的协同转向。它可以提高车辆的灵活性和稳定性 ，尤其适用于大型车辆和SUV等车型。
优势
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提高了转向的灵活性和 精确性，使驾驶员能够 更轻松地操控车辆。
减少了机械连接部件， 降低了故障率和维护成 本。
便于实现与自动驾驶技 术的集成，为未来智能 驾驶发展奠定基础。
主动前轮转向技术原理及优势分析