汽车转向系论文

1、 毕业(设计)论文开题报告论文题目 福特福克斯电子液压助力转向系统的优点及常见故障检修院 (系)山东劳动职业技术学院汽车工程系专 业 汽车检测与维修技术学生姓名 辛海金班 级 D09汽修三班指导教师 王婷2011 年 11 月摘 要汽车的转向系统的性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响到汽车的操纵稳定性，它对于确保车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。总数了国内外转向系统的研究发展，介绍了各转向系统的结构原理及其关键技术并提出汽车转向系的发展趋势。如何合理地设计转向系统，使汽车具有良好的操纵性能，始终是设计人员的重要研究课题。在车辆

2、高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计显得尤为重要。汽车发展了一百多年，其转向系统也从最初的纯机械系统发展到现在的助力转向及其电子转向。通过大量的数据及实践我们找到了各种转向系统的优劣，但汽车转向系统每一次的变革都使整车的操控性、安全性上升了一个高度。关键词：转向系统电动助力转向 转向车轮 线控 电子转向目 录摘 要(1)第一章 绪 论1.1转向系统概述(1)1.2转向系统的发展概况(4)1.3汽车转向原理及基本特性(5)第二章 汽车转向系统的类型、组成及工作原理2.1 传统转向系统：机械转向系统(7)机械转向系统的组成.（7）机械转向系统的

3、工作原理.（9） 机械转向系统的优缺点（10）2.2 电液助力转向系统.(11)电动液压助力转向系统EHPS的组成及工作原理（11）.1整体式液压动力转向器的结构的组成及工作原理（12）电液助力转向系统的缺点.（13）2.3电子控制动力转向系统SBW(Steer-By-Wire).（14）电子控制动力转向系统的组成与分类.（14）电子控制系统的结构特点.（15）电子控制结构的主要优点.（15）2.4四轮转向系统.（16）机械式四轮转向系统.（16）动式四轮转向（17）第三章 部分汽车转向系的检测与维修3.1机械转向系统的检测与维修(18)转向器的检测与维修(19)循环球式转向器的检修(20)齿

4、轮齿条式转向器的检修(23)3.2液压动力转向装置主要部件检查调整要点(24)3.3液压式动力转向系常见故障诊断与排除(25)3.4电控式动力转向系故障的检测(26)第四章 结论与展望4.1 本文总结和将来展望(27)致 谢(29)参考文献(31)1 绪 论1.1 汽车转向系统1.1.1 汽车转向系统的概述汽车行驶中，驾驶员通过操纵转向盘，经过一套传动机构，使转向轮在路面上偏转一定的角度来改变其行驶方向，确保汽车稳定安全的正常行驶。1.2 转向系统的发展概况发展综述转向系统是驾驶者通过方向盘来操纵和控制汽车的行进方向，从而实现自己的驾驶意图。 一百多年来，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断

5、前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料等学科的综合产物。 各时期汽车转向系发展情况传统的汽车转向系统是机械式的转向系统，汽车的转向由驾驶员控制方向盘，通过转向器等一系列机械转向部件实现车轮的偏转，从而实现转向。近年来，随着电子技术在汽车中的广泛应用，转向系统中也愈来愈多地采用电子器件。转向系统因此进入了电子控制时代，相应的就出现了电液助力转向系统。现如今在某些概念车上又有了一种电子转向系统。它由：方向盘模块、转向执行模块和主控制器ECU三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助模块组成。其发展前景非常可观。1.3汽车转向原理及基本特性 图1-1车轮的运动轨迹若使

6、汽车能顺利转向，各车轮不产生滑动，转向车轮须同向偏转，且所有车 图1-2 前轮的运动轨迹轮需要绕着一个转向中心转动，保证各车轮在转向过程中均为纯滚动。如图1-1所示，汽车四个车轮A、B、C和D转轴的延长线相交于一点O，O 点即为车轮的转动中心，四个车轮的运动轨迹形成同心圆。这就是汽车转向基本特性。2汽车转向系统的类型、组成及工作原理2.1传统转向系统：机械转向系统机械转向系统的组成：转向操纵机构：转向盘、转向轴、万向节（上、下）、转向传动轴。 转向器：内设减速传动付，作用减速增扭。转向传动机构：转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、 转向节、转向梯形。 图2-1 机械转向系统的组成和布置示意图转向操

7、纵机构1. 转向操纵机构的功用与组成转向操纵机构的功用是将驾驶员转动转向盘的操纵力矩传给转向器。2. 转向盘转向盘主要由轮圈1、轮辐2 和轮毂3 组成，其结构如图2-2 所示。有的汽车喇叭开关按钮装在转向盘上，方便驾驶员操作。 图2-2 转向操纵机构示意图转向盘自由行程应控制在转向轮处于直线行驶位置时转向盘向左或向右的自由行程不超过10°15°。3. 转向轴和转向管柱转向轴用来连接转向盘和转向器，并将转向盘的转向转矩传给转向器。4. 安全保护装置在转向操纵机构上体现的汽车被动安全技术有安全气囊和能量吸收式转向轴。(1)安全气囊SRS安装在转向盘上。它的结构主要由传感器、气体

8、发生器、气囊系统等三部分组成。 (2)能量吸收式转向轴。 除了能满足转向轴常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的转向轴叫做能量吸收式转向轴。2.1.3机械转向系统的工作原理：转向传动机构是把转向器的运动传给转向车轮的机构，包括从摇臂到转向车轮的零部件。当转向盘直径一定时，驾驶员操纵转向盘手力的大小取决于转向系统角传动比的大小。汽车的转向，完全由驾驶员所付的操纵力来实现的，操纵较费力，劳动强度较大，但其具有结构简单、工作可靠、路感性好、维护方便等优点，多应用于中小型货车或轿车上。 机械转向系统的优缺点：虽然传统转向系统工作最可靠，但是也存在很多

9、固有的缺点：汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重；转向传动比固定，使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿。转向系统经济性差， 2.2电液助力转向系统：动力转向系统就是在机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。转向加力装置减轻了驾驶员操纵转向盘的作用力。转向能源来自驾驶员的体力和发动机(或电动机)，其中发动机(或电动机)占主要部分，通过转向加力装置提供。电动液压助力转向系统EHPS(electro-hydraulic power steering)的组成.1整体式液压动力转向器的结构的组成及工作原理：整体式

10、液压动力转向器的结构：转向控制阀、齿轮齿条式转向器、转向动力缸，组成整体式动力转向器。电液助力转向系统的缺点缺点：在车辆设计制造完成后，车辆转向的助力特性不能改变。汽车在低速段可以得到很好的助力，但是在高速段需要有较好路感的时候，存在液压油泄漏问题，不仅对环境造成污染，而且容易使其他部件损坏；在低温下，液压系统的工作性能比较差。优点：电动助力转向系统能在不同车速下提供不同的助力特性。在低速行驶时，增加转向助力，使得转向更加轻便 ；在高速行驶时减少转向助力，甚至为了提高路感增加转向阻尼。电动助力转向系统只在转向时电动机才工作，为转向提供助力，因而能减少能耗。2.3电子控制动力转向系统SBW(St

11、eer-By-Wire)电子控制的动力转向系统在低速行驶时可使转向轻便、灵活；在中高速区域转向时，能保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感，提高了高速行驶的操纵稳定性。发动机前置前轮驱动的轿车，其前轴负荷的增加影响转向轻便性的问题，所以电子控制动力转向系统被逐步移置到轿车上，这样不仅能很好地解决转向轻便与转向灵活的矛盾，还能提高行驶安全性和舒适性。电子控制动力转向系统的组成与分类电子控制动力转向系统，根据动力源不同可分为液压式电子控制动力转向系统(称为EHPS)和电动式电子控制动力转向系统，亦称(ECPS)。EHPS 是在传统的液压动力转向系统的基础上增设控制液体流量的电磁阀、车速传感器和

12、电子控制单元等。将EHPS分为三类：流量控制式、反力控制式和阀灵敏度控制式。2.3.2电子控制系统的结构特点电子转向系统取消了方向盘与转向轮之间的机械连接，改而由方向盘模块、转向执行模块和主控制器ECU三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助模块组成。电子控制结构的主要优点1 取消了方向盘和转向车轮之间的机械连接。2 电子转向系统采用了软件控制，因而可以把转向系统与其它主动安全设备3 电子转向系统也带来了可观的经济性和环境效益。4 电子转向系统是通过一个通用的执行器来调整转向的。5 把动力性和汽车控制统一到一个系统中。6 对汽车生产商的好处。7 对将来的好处·提供转向的舒适性。&#

13、183;方向盘的回馈力矩和转向传动比能通过软件不断的调整。·没有转向柱减少了驾驶员在事故中受伤的危险。·转向行为(减速、加速、自动转向)都被软件记录。2.4四轮转向系统机械式四轮转向系统图2-7所示为福克斯先驱汽车采用的机械式四轮转向系统。前后轮都设置有转向器，两转向器之间用机械装置连接，前轮转向角决定后轮转向角。 图2-3 4ws前后轮转向控制和机械式四轮转向系统1. 系统组成福克斯先驱汽车机械式四轮转向系统在二轮转向装置(2WS)的基础上，增设前轮转向器、后轮转向器和中央轴。2. 系统工作原理与工作特性当转向盘转动量小时，后轮与前轮同向偏转；当转向盘转动量大时，后轮与前

14、轮反向偏转。这样可以提高汽车高速时的操纵稳定性，并可以减小汽车的转弯半径。2.4.2动式四轮转向电动四轮转向系统前后轮转向器均为电动助力，两转向器之间无任何机械连接装置及液压管道等部件，直接对前后轮的转向进行控制，具有前后轮转向角关系控制精确、控制自由度高、机构简单等优点。电动四轮转向系统由微机控制单元、前后轮转向执行器、主副前轮转向传感器，主、副后轮转向传感器、后轮转速传感器、车速传感器等组成。3 汽车转向系的检测与维修3.1机械转向系统的检测与维修转向器的检测与维修1. 蜗杆指销式转向器的检修（1）分解要点首先拧下放油螺栓，然后，再拧下其余固定螺栓，取下侧盖。最后，松开转向器上盖的螺栓，取

15、出垫片、止推轴承外圈和保持架等，分解后，对全部零件进行彻底清洗，清洗后分开放置，以备检测维修。（2）主要部件的检修 壳体及盖的检修 蜗杆的检修 蜗杆平面止推轴承的检修 用游标卡尺检测蜗杆与轴承的配合间隙 摇臂轴的检修 摇臂轴主销、支承轴承的检修 (3) 装复与调整要点 装复壳内衬套和油封 装复转向器下盖 装复蜗杆 装复上盖总成 蜗杆轴承预紧度的调整 装复侧盖 调整蜗杆，摇臂轴主销啮合间隙 加注润滑油循环球式转向器的检修(1)转向器的分解(2)主要零部件的检修 壳体与盖 摇臂轴 转向螺杆螺母总成 转向螺杆轴承(3) 装配与调整的要点 螺杆螺母的装配 螺杆轴承紧度调整要点 摇臂轴装复要点 齿扇与齿

16、条的啮合间隙调整要点3.1.3齿轮齿条式转向器的检修(1)齿轮齿条式转向器分解要点 转向操纵机构的分解 转向器的分解(2) 主要零部件的检修转向操纵机构的检修 转向器的检修转向减振器的检修各螺栓，螺母应按规定力矩拧紧 齿轮齿条间隙的调整 检查3.2液压动力转向装置主要部件检查调整要点1、动力转向器拆装要点2、动力转向器检查要点3、贮油罐检查要点4、液压泵检查要点3.3液压式动力转向系常见故障诊断与排除1、动力转向沉重(1)泵磨损或传动带打滑，使油压下降，则应更换油泵或传动带。(2)系统内油液不是，油面过低，应补充加注液压油至标记 “MAX”处。(3)液压系统内有空气，造成气阻，应及时将空气排除

17、，消除气阻。(4)发动机怠速过低，应检查发动机怠速是否达到技术标准，并进行调整。2、转向系统噪声(1)传动带松弛，产生与带轮的摩擦声，应进行调整传动带的松紧度或更换传动带。(2)泵轴承间隙增大，发出机械噪声，应更换轴承。(3)控制阀有故障，可更换控制阀或转向器整体。(4)液压泵安装不牢固，螺栓螺母松动或其它部位连接不紧固，而导致噪音，应正确安装泵体，紧固所有松动部位。(5)系统内有空气，应及时排尽空气，即可消除噪声。3、左右转向轻重不同（1）转向控制阀（或液阀）不在中间位置，或虽在中间位置但与阀体模肩的间隙不相等。（2）液压系统油腔内渗入空气。（3）转向控制阀内有杂物、污垢，使左右转动阻滞，阻

18、力大小不同。（4）液压系统中有漏油之处。3.4电控式动力转向系故障的检测1、电控单元（ECU） 控制单元（ECU）具有故障自诊断功能，当发生异常时能停止助力。同时，ECU可以记录异常内容，并将其用脉冲个数显示出来。 2、以三菱“Minica”微型车EPS为例介绍EPS系统主要部件检测（1）转向扭转传感器的检测（2）电磁离合器检测（3）电动机检测（4）车速传感器检测4 结论与展望4.1 本文总结和将来展望通过做这次毕业设计，使我对大学三年的学习有了更进一步的认识，也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度及运用能力。在完成这次毕业设计的过程中我查阅了大量的资料，接触了与汽车相关的设计、制造等领域的内容，还向去各个汽车公司实习的同学进行交流，在不断的收集资料、整理资料、总结资料再整理之后终于完成了这次的毕业设计。总之通过这次毕业设计真