转向系统的认识

一、任务目标

通过本活动学习，学习者应能：

（1）简要概括转向系统的作用。

（2）说出机械转向系统和动力转向系统的组成。

（3）在20分钟内，顺利从实车上识别出转向系统的各组成部分及安装位置。

二、知识准备

1．转向系统的作用和类型

汽车转向系统的作用是根据车辆行驶需要，按照驾驶员的意图适时改变汽车的行驶方向。其功用如图3－2所示。

图3－2 转向系统功用

转向系统根据转向能源的不同，可分为机械转向系统和动力转向系统两大类型，如图3－3所示。机械转向系统是将驾驶员作用在转向盘上的力，通过机械传给转向轮，使转向轮发生偏转，实现汽车的转向。动力转向系统是通过具有一定压力的液流或气流，帮助驾驶员克服转向阻力矩，使转向轻便。

图3－3 转向系统分类

（1）机械转向系统

机械转向系由转向器总成和转向传动机构组成，如图3－4所示。转向器总成由转向盘、转向轴、转向传动轴、万向节、转向器等组成。转向传动机构由转向横拉杆、转向节臂、左右转向节等组成。

图3－4 汽车机械转向系示意

汽车转向行驶时，驾驶员根据汽车所需改变的行驶方向转动转向盘，通过转向轴转动转向器的主动件（小齿轮等）转动并带动从动件（齿条等）移动，使与其固定的摇臂轴转一个角度，带动摇臂摆动一个相应的角度，通过纵拉杆和转向节臂带动近转向器侧转向节偏转，经梯形臂和横拉杆带动另一侧转向节同方向偏转。因转向轮用轴承安装在转向节上，故转向节偏转时带动转向轮偏转，实现汽车转向。

（2）动力转向系统

动力转向系统是一套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，汽车转向所需的能量只有一小部分由驾驶员提供，而大部分能量由发动机通过转向加力装置提供。如图3－5所示为液压动力转向系统的组成。

图3－5 液压动力转向系统的组成

2．转向轮的运动规律

汽车转向时，要求所有车轮都以同一个中心转向，此点被称为转向中心，如图3－6所示。

图3－6 汽车转向示意图

为了保证各车轮在转向过程中都是纯滚动，转向内轮的转角必须大于转向外轮的转角，两者的关系为

cotα＝cotβ＋B／L

其中，B为左、右转向轴主销轴线间的距离；L为前后桥的距离。

汽车转向时，内轮转角大于外轮转角是由转向梯形机构来保证的。

转向半径为转向中心到转向外轮胎面中线之间的距离。转向半径的大小随转向轮的转角大小而定，转向轮转角越大，则转向半径越小。

最小转向半径Rmin与αmax的关系为

Rmin＝L／sinαmax

转向半径越小，汽车的机动性能越好。汽车的轴距上也是影响转向半径的一个因素，轴距越小，转向半径也越小。

转向传动比为转向盘转角与转向轮偏角之比，包括转向器传动比（即转向盘转角与转向摇臂的摆角之比）和转向传动机构的传动比（即转向摇臂的摆角与转向车轮的偏角之比），如图3－7和图3－8所示。

图3－7 转向器角传动比

图3－8 转向传动机构角传动比

转向传动比越大，扳动转向盘越省力，但转向的灵敏性越差；转向传动比越小，转向时的灵敏性越好，但扳动转向盘越费力。因此，转向传动比应根据不同车型而定。

三、活动实施

（一）实施方案

1．质量要求

参照2013款1．6L自动挡科鲁兹轿车厂家的质量标准要求。

2．组织方式

每四位同学一组，查看2013款1．6L自动挡科鲁兹轿车上的转向系统，每组作业时间为 20分钟。

3．作业准备

（1）技术要求与标准：

①习惯性使用“三件套”、发动机舱防护罩等汽车防护物品，养成良好职业习惯。

②养成“采取安全防护措施维修作业”的习惯。

③养成工具、零部件、油液“三不落地”的职业习惯，工具及拆下的零部件等都应整齐地放置在工具车及零件盘中。

（2）设备器材：如图3－9所示。

图3－9 转向系统的认识的设备器材

（3）场地设施：消防设施的场地。

（4）设备设施：2013款1．6L自动挡科鲁兹轿车一辆、举升机、工具车、零件车、标保工具车、垃圾桶等。

（5）耗材：干净抹布、清洁剂等。

（二）操作步骤

识别底盘转向系统的组成部件操作步骤如下：

（1）打开车门，罩好“三件套”，拉动发动机舱盖手柄，如图3－10所示。

图3－10 罩好“三件套”

（2）打开发动机舱盖，罩好发动机舱防护罩，拆下发动机护板，如图3－11所示。

（3）找出方向盘，观察其所在的位置，如图3－12所示。

图3－11 罩好发动机舱防护罩，拆下护板

图3－12 观察方向盘所在位置

（4）按照举升机的操作要求采取相应的安全防护措施，用举升机举起汽车，如图3－13所示。

图3－13 举升车辆

（5）从汽车底部找出转向器，观察其安装位置，如图3－14所示。

（6）将汽车及举升机复位，并检查复位状况是否良好，如图3－15所示。

图3－14 观察转向器的安装位置

图3－15 检查汽车及举升机复位是否良好

四、活动小结

1．转向系统的作用

汽车转向系统的作用是根据车辆行驶需要，按照驾驶员的意图适时改变汽车的行驶方向。

2．转向系统分类

转向系根据转向能源的不同，可分为机械转向系统和动力转向系统两大类型。机械转向系统是将驾驶员作用在转向盘上的力，通过机械传给转向轮，使转向轮发生偏转，实现汽车的转向。动力转向系是通过具有一定压力的液流或气流，帮助驾驶员克服转向阻力矩，使转向轻便。

3．转向半径和转向传动比

转向半径为转向中心到转向外轮胎面中线之间的距离。转向半径的大小随转向轮的转角大小而定，转向轮转角越大，则转向半径越小。转向传动比为转向盘转角与转向轮偏角之比，包括转向器传动比和转向传动机构的传动比。

五、活动评价

（一）课堂练习

1．判断题

（1）汽车转向系统是根据车辆行驶需要，按照驾驶员的意图改变汽车的行驶方向。（　 ）

（2）汽车转向半径越小，汽车的机动性能越差。（　 ）

（3）汽车转向传动比越大，扳动转向盘越省力，但转向的灵敏性越差。（　 ）

2．单选题

（1）为了保证各车轮在转向过程中都是纯滚动，转向内轮的转角必须（　 ）转向外轮的转角。

A．大于　B．等于　C．大于或等于　D．小于

（2）转向传动比越大，扳动转向盘越省力，转向的灵敏性（　 ）。

A．越好　B．不变

C．越差　D．两者之间没有关系

（二）技能评价

表3－1 转向系统的认识技能评价

（注：操作正确即得分，操作错误或未进行操作得0分）