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1、电控液压助力转向系统由于汽车高速化后,地面对行路机构 和转向系统的冲击力明显增大。从而 ,对行驶的安全性、操纵性、稳定性 提出更高的要求。为此,电控动力转 向系统,在各类汽车上普遍装用,已 成为必备的装置。 一、优点和具体功能: 1、减小转向时的操纵力减轻司机 的疲劳程度,特别是装用超低压扁平 胎的乘用车 更为必要。2、根据车速的高低和行驶条件的变 化(静态或动态;好路或坏路),提 供合适的转向助力,提高汽车行驶的 安全性、操纵性、稳定性。 3、具体功能如下: (1)原地转向或低车速行驶转向时 操纵轻便,路感良好。 (2)中、高速行驶转向时根据 车速的高低,适当助力;车速愈高, 助力愈小,使司
2、机有一定的轻、重手 感,无转向发飘的感觉。(3)如遇大的单边冲击或爆胎时 小的冲击可利用动力缸油液阻尼衰减 。大的单边冲击或爆胎时,转向轮会 猛然向一边偏转,它可使动力缸产生 反向助力,阻止车轮偏转,保持原行 驶方向,提高行驶的被动安全性。动力转向都具有“正向传动、正向导通 助力;反向传动、反向导通助力”的特 点,这是动力转向的一大优点,为此, 成为高速车辆的必备系统。 (4)失效安全保护转向助力系统失 效后,仍能维持手动机械转向。但方向 盘所需的操纵力变大,维持安全行驶。二、分类: 1、电控液压助力转向系统在传统的动力转 向系统上,加装电控系统,从而改善了使用 性能。它是目前常见 的转向助力
3、系统,在大 、中、小型乘用车上广泛使用。该系统主要 故障是油封和密封圈漏油问题。2、电控电动助力转向系统EPS电脑ECU 根据车速信号、扭传感器转矩和方向信号, 调节电动机的转向助力扭矩,替代了液压助 力系统。无复杂的液压助力系统及其所对应 的所有故障,并使系统总重减轻了25%,降 低了油耗和维修费用,在各类乘用车上日渐 广泛使用。应该说明,根据车种的需要,轻型车多 采用动力缸、分配阀、转向器为一体的“ 整体式”结构;重型车多采用“分置式”结 构,其工作原理类同。三、液压常流式动力转向的工作原理:电控动力转向系统的基础,是转阀液 压常流式工作原理,只是增加了电控系 统,对车速的高低有感知能力,
4、随机反 馈调节转向助力油压,产生良好的手感 ,无转向发飘的感觉。油泵利用曲轴的皮带盘驱动,多采用叶片式或 齿轮式油泵,都装有量孔及流量控制阀和安全 阀(限压阀),控制油泵的输出流量的多少和 油压的高低。即利用节流原理,保持油压不变 ,但其流量随转速变化,转速高流量少(助力 小),转速低流量大(助力大)在此只重温液 压常流式工作原理,其他内容从略。1、不转向时油泵输出的油液,通 过分配阀直接流回油罐,是“低压循 环常流”状态(0.10.4Mpa),油 泵无负荷运转,发动机功率损失小。2、转向时油液通过分配阀的转换油道 ,流入动力缸的右侧R或左侧L,进行油 液换位。由于油液不可压缩,堆积产生 压力
5、,助力油压多为67Mpa,重型车 的助力油压可达1416Mpa,压力差推 动活塞而转向助力。实际上液压转向助力,是力的争斗和平 衡过程。其关系式为:P=R/F P助力油压; R转向阻力; F 活塞的工作面积。 P总是和R成正比;与F成反比;R不是 定值(与路面有关),并与车速成反比 。 PR不断助力转向;P=R维持助力转向; PM助扭杆不断变 形,转阀不断转动,开一路、闭一路 ,阀体跟踪随动转向助力。B、维持助力M阻=M助扭杆停 止变形,但不回位,阀体随动减小了 通油间隙,维持一定的油压和一定的 车轮转角。 C、停止助力M阻M 助扭杆回位或因前轮悬空,扭杆不 变形,即不助力。五、分配阀的工作过
6、程: 分配阀由转阀和阀体组成,其工作原理,如下: 1、直行转阀在中间常开位置,与阀体凸沿存在 着对称的流动间隙,各油孔都和进、回油道相通, 动力缸的L、R腔也相通,整个转向助力系统处于 低压常流循环状态。2、右转弯时转阀顺时针转动,上端 销1拨动扭杆和齿轮转动,克服了间隙 ,下端销2拨动阀体转动。由于存在着转向阻力的关系,要拨动齿 条,需有足够的转向力矩。阻力矩使扭 杆变形,因有间隙的存在,造成阀体 转动角度,永远小于转阀的转动角度。这样,就使阀体和转阀之间产生了角 位置错移,角位移量等于扭杆的变形 量。从而使阀体和转阀的纵向槽错开 ,造成一侧的通油间隙减小或封闭( 通L腔的下槽);另一侧的通
7、油间隙 为加大状态(通R腔的上槽)。 这样,就使流入阀体的压力油流向间 隙增大的R腔一边,并通过转阀的纵 槽和通油孔R,流过壳体上的油道进 入动力缸的R腔,推动活塞助力。同时,另一组的纵向槽也错开(L腔 ),使阀体上的下油槽与L腔相通的 一侧油道间隙增大,使L腔的油经阀 体下油环槽油孔,进入阀体与转阀的 另一纵向槽,再经转阀的油孔流入转 阀内腔,流回油罐。动力缸内的油压 差即为转向助力能源。 3、当方向盘仃止在某一转角不变时转 阀和扭杆就停止转动和变形,但不回位 ,因角位移量等于扭杆的变形量(助力 计量值),阀体相对转阀跟踪助力,转 过一定角度就减小了通油间隙。此时,M 助力=M阻力,相互平衡
8、,维持一定的助 力油压差和一定的车轮转角。4、当方向盘回正时方向盘回位,转阀回 位,扭杆回位,流动间隙恢复对称状态, 助力系统恢复低压常流循环状态,前轮在 其回正力矩的作用下回位。但由于L腔和 R腔油液的转换,前轮回正慢于机械式。 这不是故障,而是特性,有防止“打手”的 好处。 5、当遇到巨大的单边冲击或爆胎时转 向轮会猛然向一方偏转,反向力使阀体产 生角位移,使阀体和转阀产生反向角位移 ,反向接通动力缸,阻止车轮偏转,使汽 车仍能保持原行驶方向。因动力转向系统 具有“正向传动、正向导通助力;反向传 动、反向导通助力”的特点,从而提高了 汽车行驶的安全性。6、左转弯时转阀和阀体反时针 转动,角
9、位移错开的方向相反, 改变油路,L腔充油,R腔排油, 产生压力差而助力(从略)。六、电控液压动力转向的控制原理: 其电控系统有:动力转向电脑ECU、 车速传感器VSS、电磁阀、分流阀、 反应室等组成。其作用是:判定车辆是否是停止状态、低 速行驶状态、高速行驶状态。ECU用车速 传感器VSS传来的输入信号,按工况的需 求调节电磁阀电流的大小,改变反应室内 的油压,产生良好的手感(路感),提高 行驶的操纵性和稳定性。1、分流阀它的作用是:将油泵送来的 油液分配到转阀、电磁阀、反应室中。(1)不转向时油泵和转阀中的 油压小,分配阀中的空心柱塞在其弹簧的 作用下,处于最高位置,下端阀口开启度 最大,整
10、个系统为低压油常流循环状态。(2)转向时转阀中的油压增大,电磁阀 和反应室的油压也增大,作用在锥形承压面 上的油压,产生向下的推力,空心柱塞向下 移动,减小或关闭到反应室和电磁阀的阀口 。此时,电磁阀和反应室的油压的高低,由 电脑ECU控制电磁阀来调节。2、电磁阀它的作用是:电脑ECU根据车 速信号VSS,使电磁阀开启,用01A的电 流值,调节反应室内的油压,产生不同的“ 手感”。 (1)不转向时电磁阀不通电,空心柱塞 在弹簧的作用下,处于最高位置,大阀口关 闭,只小孔通油,来自分流阀和反应室的油 ,从小孔泄走量很少,维持一定油压。(2)原地转向或低车速转向时ECU输 出大电流给电磁阀,磁吸力
11、吸动空心柱 塞下移,使大阀口开大,油液大量泄流 回油罐,反应室内油压降低,使司机产 生“轻手感”。 (3)中、高速转向时电磁阀的电 流减小,大阀口也减小或直至关闭, 油液泄流回油罐的量减少,使转阀流 入分流阀和反应室的油压升高,司机 产生“沉手感”。 3、量孔串连在转阀和反应室的管道上 ,它的作用是:当分流阀的空心柱塞下移 到关闭位置时;电磁阀的空心柱塞也处于 关闭位置时,两阀失去了调节能力,转阀 的高油压经量孔流入反应室,进行补助调 节。4、反应室它的作用是:将液压反 应力传给方向盘,产生轻、重不同的 手感,提醒司机注意。四个液压反应 活塞装于齿轮轴套中,对称的顶靠在 分配阀下端的凸沿上,接
12、收凸沿的推 力,利用油压来定位。(1)直行时四个反应活塞的背面 ,作用着相同的油压,且油压很小 ,为低压常流循环状态。 (2)转向时分配阀和凸沿转动,推 动相关的左、右两个活塞移动,手感的 大小决定于车速的高低和反应室内的油 压。车速低时反应室内油压低,手感就 觉轻便;车速高时反应室内油压高,手 感就沉重,不存在发飘感觉。 总之,液压助力系统的故障是:漏油; 漏油点是:四个油封和阀体上的四个密 封圈,要求方向机打到底的时间不要超 过15s。电控系统的常见故障有两个: 一是,怠速时原地转向或低车速转向时 手感沉重;二是,中、高速行驶转向时 手感发飘。故障的集中点应是:动力转 向ECU、电磁阀、车速传感器、分流阀 等元件,可通过检取故障代码和电测量 并结合机理分析来排除。 End!