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转向系统总体结构认识|汽车结构认识与拆装

【摘要】:能力标准学完本任务,你应获得以下能力:①能正确认识汽车转向系统的结构和组成。由于各传动件间的装配间隙随零件的磨损而增大,当转向盘自由行程超过25°时,必须进行调整。②认识转向系统的整体结构,识别各机构及系统的组成,确定主要部件安装位置。实施步骤依照任务工作单的引导,观察所用车辆的转向系统组成,查找各主要部件的安装位置,并填写任务工作单。

能力标准

学完本任务,你应获得以下能力:

①能正确认识汽车转向系统的结构和组成。

②能找准汽车转向系统的各结构安装位置。

任务描述

请以下列任务为指导,完成相关知识的学习和实施练习:

找出和识别汽车转向系统的基本部件。

相关知识

转向系统概述

(1)转向系统的功用

转向系统的功用:保证汽车按照驾驶员的需要改变行驶方向,而且还可以克服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。

(2)转向系统的类型和组成

汽车转向系统按转向能源的不同,可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。

1)机械转向系统

机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源,又称为人力转向系统,其中所有传力件都是机械的。机械转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构3大部分组成,其结构如图7.1所示。

转向时,驾驶员对转向盘1施加转向力矩,该力矩通过转向轴2输入到机械转向器5,经减速增矩后由转向摇臂6传到转向直拉杆7,再传给转向节臂8,使转向节9和它所支承的转向车轮偏转,同时经转向梯形机构带动另一侧的转向车轮偏转,实现汽车的转向。

2)动力转向系统

动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系统。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动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时,一般还应当能由驾驶员独立承担汽车转向任务。因此,动力转向系统是在机械转向系统的基础上加设一套动力转向装置而形成的,如图7.2所示。

图7.1 机械转向系统示意图

1—转向盘;2—转向轴;3—转向万向节;4—转向传动轴;5—转向器;6—转向摇臂;7—转向直拉杆;8—转向节臂;9—左转向节;10、12—梯形臂;11—转向横拉杆;13—右转向节

图7.2 动力转向系统示意图

1—转向盘;2—转向轴;3—梯形臂;4—转向节臂;5—转向控制阀;6—转向直拉杆;7—转向摇臂;8—机械转向器;9—转向储油罐;10—转向油泵;11—转向横拉杆;12—转向动力缸

图7.2中的转向储油罐9、转向油泵10、转向控制阀5及转向动力缸12属于转向加力装置。转向油泵10由发动机驱动,产生高压油液。当驾驶员逆时针转动方向盘1时,转向摇臂7推动转向直拉杆6后移。纵拉杆的推力作用于转向节臂4,使左转向轮向左偏转,同时以此传到梯形臂3和转向横拉杆11,使右转向轮偏转一定的角度,汽车将向左转向。与此同时,转向直拉杆还带动转向动力缸12中滑阀,使转向动力缸12的右腔接通转向油泵10出油口,右腔接通液面压力为零的转向油罐,于是转向动力缸12的活塞所受向右的液压作用力便经推杆施加在转向横拉杆11上。这样,驾驶员需要加于方向盘上的转向力矩小得多,减轻了驾驶员的操纵力。

转向系统几个主要概念

(1)转向系统角传动比

转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比为转向系统角传动比。转向系统角传动比越大,转向越轻便,但转向灵敏性差;越小,转向越沉重;因此,转向系统角传动比要合适。一般货车为16~32,轿车的12~20。

(2)转向时车轮的运动规律

汽车转向行驶时,为避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力,减轻轮胎磨损,要求转向系统保证所有车轮均作纯滚动,即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点,此交点O称为车轮的转向中心,如图7.3所示。此时内侧车轮偏转角β比外侧车轮偏转角α大。在车轮为刚体的假设条件下,内、外侧转向车轮偏转角的理想关系式为

式中 B——为两侧主销轴线与地面交点之间的距离;

L——为汽车轴距。

图7.3 转向时车轮的运动规律

由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离称为汽车的转弯半径R。转弯半径越小,则汽车转向所需的场地越小,机动性越好。当前外转向轮偏转角达到最大值αmax时,转弯半径R为最小值。

(3)转向盘自由行程

转向时,转向盘需转过一定的角度以消除转向系统中所有传动副间的间隙,此角度称为转向盘的自由行程。转向盘自由行程对缓和路面冲击、避免驾驶员过度紧张有利,但不宜过大,以免影响转向灵敏性。一般认为转向盘从相当于汽车直线行驶的中间位置向任一方向的自由行程最好不超过10°~15°。由于各传动件间的装配间隙随零件的磨损而增大,当转向盘自由行程超过25°时,必须进行调整。

任务实施

实施要求

☞任务目标与要求

①小组成员分工协作,利用汽车维修手册及实训资料,依据任务工作单制订工作计划,并通过小组自评或互评检查工作计划。

②认识转向系统的整体结构,识别各机构及系统的组成,确定主要部件安装位置。

☞注意事项

在任务实施过程中,严格遵守相关实验实训制度和规范的要求,注意职场健康与安全需求,做好废料的处理,并保持工作场所的整洁。

实施步骤

☞准备工作

①小组接受工作任务,准备实训车辆、维修手册等配套器材,清理场地,做好实施准备工作。

②组长带领组内成员阅读任务工作单,查阅相关手册或指导书,合理分工,制订任务计划,并检查计划有效性。

☞实施步骤

依照任务工作单的引导,观察所用车辆的转向系统组成,查找各主要部件的安装位置,并填写任务工作单。

☞评估总结

①回答指导教师提问,并接受指导教师相关考核。

②对本次任务完成过程及效果进行自我评价和小组互评,填写任务工作单。

③清洁工作场所,清点归还相关工具设备,完成本次任务。

任务工作单