缺点：
容易引起压力漏油； 油泵总要保持压力，会降低油泵寿命；
储能器占用空间，燃油消耗率高。
常流式液压助力转向系统： 优点：结构简单；油泵寿命长；泄漏少；消耗功率低。 缺点：转向后才建立压力，响应慢；为提高速度需使用较大油泵
目前汽车上使用的多是常流式液压助力转向系统
常流式液压助力转向系统的布置方案
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。
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；
齿轮齿条式转向器结构实例
能源。
组成：在机械转向系统的基础上增加转向加力装置。
机械转向系统的组成
转向器
转向操纵机构
转向传动机构
动力转向系统的组成
动力转向装置： 转向油罐、转向油泵、转向控制阀、转向动力缸
汽车对转向系的要求及影响转向性能的参数
1）两侧车轮偏转角之间的理想关系
为了降低汽车转向时车轮的 磨损，希望转向时每个车轮 都作纯滚动，即要求所有车 轮的轴线都相交于一点。 汽车内轮转角β与外轮转角α 之间的关系如下： β> α 向摇臂转角增量与同侧的转向节的转角相应增量之比
转向系角传动比iω:＝iω1iω2
转向盘转角增量与同侧的转向节的转角增量之比。
转向系的角传动比
转向盘 转向器 转向摇臂 转向节
转向器角传动比iω1
转向传动 机构角传 动比iω1
转向系角传动比iω
iω= iω1*iω2
四轮转向系统 （Four-wheel Steering，4WS）
线控转向系统 （Steer-by-Wire，SBW）
一、电动助力转向系统EPS
低速时使转向轻便、灵活；中高速时，保证 提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感， 提高高速行驶的操纵稳定性。
根据助力机构的不同，可分为电动液压式 (Electric Power-assistant Hydraulic Steering， EHPS)和电动机直接助力式。
B : 两侧主销轴线与地面相 交点距离 L : 汽车轴距 R : 汽车转弯半径， L / sin R 最小转弯半径 min L / sin max R
O为汽车转向中心
一、三轴为转向桥的三轴汽车
一、二轴为转向桥的四轴汽车
2）转向系的角传动比
转向器角传动比iω1
转向盘转角增量与转向摇臂转角相应增量之比
汽车转向行驶时的工作状况：
转动方向盘
扭杆扭转变形
滑阀偏转 转向
动力油缸左腔进入高压油，右腔与回油管路连通 轮偏转 转向齿轮与转向轴同向转动 。 动力转向装置的随动作用：
转向动力缸随转向盘工作或停止的特性。
辅助装置
1.转向油罐
组成：
o 油罐盖；
o 罐体；
o 过滤装置；
o 进出油口等。
2.转向油泵
靠阀体转动控制油液流量。体积小，加工要求精度高
转阀结构： 4个连通的进油通道A； 4个通道B、C与动力缸的 左右腔相连；
低压腔D。
当阀体转过一个角度 后，阀体封闭B和C中的 一个通道，打开另一个 通道。
直行
右 转
左 转
整体式动力转向器
汽车直线行驶时的工作状况：
动力缸左右两腔相通，系统中只有极小克服流动阻力的油 液压力。
二、四轮转向系统4WS
汽车在转向过程中，4个车轮可根据前轮转角 或车速等信号同时相对车身偏转。 偏转的一般规律：
低速时，前后轮反向转向，汽车转弯半径小，机
动灵活性高；
中高速时，前后轮同向转向，车身姿态变化小，
行驶稳定性高。
逆相控制模式
同相控制模式
三、线控转向系统SBW
最大特点：去掉了转向盘和转向轮之间的机 械连接 。 组成：转向盘模块、转向模块、电控单元和 传感器等。
2.循环球式转向器
循环球式转向器是目前国内外应用最广泛的 结构型式之一。 一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动 副，第二级是齿条齿扇传动副。
循环球式转向器
采用两级传动：螺杆螺母传动与齿条齿扇传动
特点：1) 正传动效率高达90%~95%，转向省力； 2) 寿命长，工作平稳；逆效率也很高，容易打手。
循环球式转向器
转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，螺母 即沿轴向移动。同时，在螺杆及螺母与钢球间的摩擦 力偶作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形 成“球流”。在转向器工作时，两列钢球只是在各自 的封闭流道内循环，不会脱出。
循环球式转向器
二、转向操纵机构
由转向盘、转向轴、转向管柱等组成，将驾 驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。 方向盘
量孔
出油口
出油腔
进油腔
安全阀
作用： 油泵的输出压 力取决于液压系统地 负荷，为了避免转向 阻力过大时，系统内
部的压力过高会导致
油泵、动力缸和管路 过载而损坏，设置安 全阀限制系统的最高 压力。
第四节 电子控制动力转向系统
电动助力转向系统 （Electric Powerassistant Steering，EPS）
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。
类型：
液压动力转向系 气压动力转向系
液压助力转向系统的组成：
由机械转向器、转向动力缸和转向控制阀
与非独立悬架配用的转向传动机构
前桥为转向桥 一般布置在前桥后
前桥为转向驱动桥 防止干涉，布置在前桥前
转向直拉杆横置
转向摇臂
把转向器输出的力和运动传给直拉杆或横拉 杆，进而推动转向轮偏转
转向直拉杆
作用：
将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(转向节臂)
在转向轮偏转或悬架弹性变形相对于车架跳动时，转向直
为了司机有很好的视野，方向盘上部一般较大。
转向操纵机构
为了保证碰撞时驾驶员安全，需要采用吸能装置
转向盘：外边柔软，骨架变形 转向轴和转向柱管：通过变形来吸收能量
三、转向传动机构
功用
将转向器输出的力和运动传到两侧转向节，使转向轮偏
转，且偏转角按一定关系变化，保证车轮与地面的相对 滑动尽可能小
iω1较大，货车为16～32，轿车为12～20；iω2较小，一般为1。
转向系的角传动比
转向器的角传动比越大，转动转向盘所需要的操 纵力就越小，转向越省力，但转向操纵的灵敏度 就会下降。 有的汽车转向器在转向过程的不同阶段，其传动
比的大小是不相等的（可变传动比转向器）。
3）转向器的传动效率
按机械转向器、转向控制阀和转向动力缸的三者的组合及位 置关系，分为三种： 整体式动力转向器； 半整体式动力转向器； 转向加力器。
工作原理
直线行驶时
转向控制阀将转向油泵泵出来的工
作液与油罐相通，转向油泵处于卸 荷状态，动力转向器不起助力作用。
向右转向：
向右转动转向盘，转向控制阀将转
转向油泵的类型：齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式。
流量控制阀
作用：避免发动机转速过 高时，流量过大，导致系 统的功率消耗过多和油温 过高。
柱塞下腔通出油腔； 柱塞上腔通出油口； 出油腔与出油口之间因为 量孔的节流作用存在压差。 当流量过大时，出油腔与出 油口的压差增大，流量控制阀 上下腔的压差增加，导致弹簧 被压缩柱塞上移，将出油腔与 进油腔接通，系统的流量降低。
电动液压助力转向系统
液压式电控助力转向系统是在传统液压助力转向系统的基 础上，增加了一套电子控制装置 。
波罗轿车电动液压助力转向系统示意图
直接助力式电动转向系统
直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩 的动力转向系统，无动力缸、液压油泵、转阀、液压管道等液 压元件。
直接助力式电动转向系统示意图
定义:
转向器的输出功率与输入功率的比值称为转向器的
效率。
正效率：由转向轴输入，转向摇臂输出的传动效率
逆效率：由转向摇臂输入，转向轴输出的传动效率
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。
第十九章 汽车转向系统
第一节 概 述
汽车转向系统的功用
保证汽车按驾驶员的意志进行转向和正常行驶。
汽车转向系统的分类与组成
机械转向系统:
以驾驶员体力为转向能源，所有传力件是机械零件。 主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。
动力转向系统:
驾驶员体力（小部分）和发动机动力（大部分)为转向
液压助力转向系统的分类
常压式：油罐、油泵、储能器、控制阀、动力缸等
特点：系统中保持限定压力，只要转向系统就提供压力，反应迅速。
液压助力转向系统的分类
常流式：油罐、油泵、控制阀、动力缸等
特点：
不转向时系 统无压力， 转向时系统 才提供压力
常压式与常流式的比较
常压式液压助力转向系统 优点：系统一直有油压，响应快。用储能器积蓄能量，可用小油泵
5）对转向系统的要求
(1)要求工作可靠，操纵轻便。
(2)转向机构还应能减小地面传到转向盘上的冲击， 并保持适当的“路感”。