[转载]动力转向器原理和结构
 

桑塔纳2000型轿车的转向系统,采用带动力助力的转向机构,它由转向操纵机构、动力转向器、动力转向泵、动力转向管路、转向传动机构等组成,如下图1所示。动力转向器其动力传递流程是:方向盘→转向管柱→动力转向器→转向横拉杆→车轮。

图1

一、

方向盘直径为400mm,其骨架的轮辐用C15K材料制造,轮缘材料为St34(相当于我国15号钢)。中间以硬泡沫聚胺脂填充,表皮为黑色网络皱纹式。

方向盘轮辐上两边附有两块喇叭按钮盖板,内装两只双音喇叭按钮。轮辐中心部位有一盖板,打开盖板可装拆和调整方向盘。

二、转

转向管柱分成上、下二段,在转向柱上段,套装有喇叭接触环、转向灯开关、刮水器开关、车锁和转向柱套等。

转向柱上段的下部弯曲,其端部焊有近似于半月型的法兰盘,盘上装有两个驱动销,与转向柱下段上端面法兰盘的两孔相配。联接处还压装有尼龙衬套和橡胶圈。

这种两段式既保持同轴度的转向柱结构,又增强了安全性。当撞车时,司机习惯性以胸部扑向方向盘,可迫使转向轴上段向下运动,使上下两段脱离,形成缓冲作用,减少了对司机的伤害程度。

转向柱上段设有单列向心球轴承,通过转向柱套管与车架相连接。轴承下面的转向轴上焊有两个半圆合成的托架,起轴向定位作用。托架内侧铣有两条纵向槽,当司机拔出车锁后,锁内簧舌伸入槽中,使方向盘锁定不能左右转动,防止窃车。

转向柱用三角花键与方向盘连接,并用M16防松螺母紧固,拧紧力矩为45N·m。

转向柱下段的下端铣有一条纵向槽,与动力转向器输入轴的三角花键相连,由夹紧箍夹紧,夹紧螺栓为M8,拧紧力矩为25N·m。在拆卸转向柱时,必须更换夹紧螺栓。[]


三、动路

桑塔纳2000型轿车的转向器采用动力转向器,其结构形式为带自动调整间隙的齿轮齿条式,转向齿轮与转向柱的连接采用安全联轴节其动力转向管路的布置情况如下图2所示

图2

 

其工作原理:叶片泵在发动机传动带驱动下从储油罐中吸进液压油,并将具有压力的液压油输入到动力转向器的旋转柱塞阀处。旋转柱塞阀控制液压油的流向,根据方向盘输出的转向力的大小和方向,旋转柱塞阀控制液压油返回油杯,并使适当的液压油进入工作缸。在油压的助力下,推动转向机齿条。工作缸另一边的液压油在转向机活塞和油压作用下,通过旋转柱塞阀,流回储油罐。

叶片泵的额定流量6L/min,额定工作压力104±4kPa。为了保证桑塔纳2000型轿车在高速行驶时有较强的路感,叶片泵的流量随着发动机转速的提高呈下降趋势。

为了确保动力转向系统安全工作,防止液压系统的工作压力超过系统允许的{zd0}工作压力,在叶片泵内装有一个限压阀。当工作压力超过限压阀的额定值时,压力油通过限压阀卸荷返回到吸油口。

桑塔纳2000型轿车动力转向系统的工作原理见下图3

图3

 

 

动力转向器为齿轮齿条式,上部的阀体为滑阀结构。滑阀的阀体与小齿轮设计加工成为一体。阀体内左、右柱塞阀芯与轴向柱轴线呈垂直放置。阀芯上有磨削的控制槽。阀芯通过转向轴上的拨叉来拨动。

转向轴用销钉与阀中的弹性扭力杆相连,该扭力杆的刚度决定了阀的特性曲线,同时也起到阀的中心定位作用。系统的{zd0}工作压力设定为l04kPa,而在原地转向时,系统的工作压力为0.8×104kPa。此时所对应的方向盘转向力矩为5.5N·m。

在直线行驶时,方向盘处于中间位置,方向盘辐条处于水平位置,阀芯和阀套之间也处于中间位置,所有控制口接通,液压油毫无阻碍地流经转向阀返回到储油罐。方向盘转动时,转向轴带动阀芯相对于阀套运动,由于阀的控制边口位置的变化,液压油将进入转向器的油缸内,推动活塞运动而产生推力。

在齿条与小齿轮啮合位置的背面装有由弹簧压紧的压力块,通过调节螺钉来改变弹簧的预紧力,可xx齿轮齿条啮合的间隙。

当向右转动方向盘时,转向力矩使得弹性扭力杆扭转,并且转向管柱的转角要比转向机小齿轮转得多一点,这就使得右边旋转柱塞阀芯下移,使得进油通道开大;左边旋转柱塞阀芯上移,关闭进油通道,此时左右旋转柱塞阀芯分别打开和关闭各自的回油通道。

根据右边旋转柱塞阀芯进油通道开度大小,来控制流入工作缸左边的液压油的流量和油压。工作缸左边的液压油推动转向机活塞向右运动,起到助力作用。转向机活塞移动距离的大小,则取决于施加在转向盘上转向力矩的大小。

转向机工作缸右边的液压油在转向机活塞的作用下,通过打开的回油环槽返回到储油罐中。

当向左转动方向盘时,情况与向右转动方向盘时相反。

动力转向器的阀孔同时也具有节流阻尼的作用,不需要象机械转向器那样另外加转向避振器。在转向回正时,通过阀的阻尼力来防止转向回正速度过快,增加转向回正的舒适性,或者通过阻尼作用减小汽车直线行驶时由于路面的不平对前轮的冲击引起方向盘的抖动和xx,提高其保持直线行驶的能力。

桑塔纳2000型轿车采用动力转向系统后,由于系统液压阻尼力的增加,使得汽车转向回正能力受到削弱。为了满足汽车回正性要求和提高桑塔纳2000型轿车保持直线行驶的能力,增加驾驶员的路感,桑塔纳2000型轿车前悬架回正性与普通桑塔纳轿车前悬架相比向前移动了10mm,使前桥主销后倾角由5O′±3O′增加到1°30′±3O′,改善了司机“路感”反应,特别是使司机在高速行驶时把握好方向。[]

四、

转向横拉杆分为左右两根,其内端均为有孔的接头,与横拉杆压接成整体,孔内压配有橡胶-金属缓冲套。横拉杆外侧均有一个带球头销的可调接头,球头销与转向臂连接,均用防松螺母以46±5N·m力矩拧紧。

五、前臂

桑塔纳2000型轿车的前桥由于采用柱式独立悬架和前轮驱动形式,转向系统中以减振器作为实体的主销

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