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1、转向系统基础知识培训转向系统基础知识培训20112011年年0606月月ZNTC ZC8ZNTC ZC81一一. .转向系统的定义及功能转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向2一一. .转向系统的定义及功能转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向3一一. .转向系统
2、的定义及功能转向系统的定义及功能定义定义：当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的一整套机构偏转和回位的一整套机构 ，被称为转向系统。，被称为转向系统。功能：功能： 改变和保持汽车的行驶方向改变和保持汽车的行驶方向 碰撞时的吸能保护碰撞时的吸能保护(转向柱）转向柱） 方向盘位置调整方向盘位置调整4一一. .转向系统的定义及功能
3、转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向5二二. .转向系统的分类转向系统的分类转向系统机械转向系统助力转向系统齿轮齿条式循环球式曲柄指销式( 御轩、帅客御轩、帅客)(PK、SUV、LT)一般液压助力速度感应式液压助力转向系统电液助力转向系统电动助力转向系统(HPS)(EHPS)(HPS)C-EPSP-EPSR-EPS(COLUMN-EPS NV200)(PINION-EPS)(RACK-EPS)6一一. .转向系统的定义及功能转
4、向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向7三三. .转向系统的构成转向系统的构成- -齿轮齿条式齿轮齿条式方向盘方向盘转向柱转向柱中间轴中间轴齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器转向泵转向泵转向油管转向油管转向油罐转向油罐8三三. .转向系统的构成转向系统的构成- -循环球式循环球式循环球式转向器循环球式转向器9电机中间轴机械式齿轮齿条转向器ECU转向柱扭矩传感器减速齿轮三三. .转向系统的构成转向系统的构成-CEPS-CEPS10一一.
5、.转向系统的定义及功能转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向11四四. .循环球式转向器循环球式转向器特点：特点：两级传动副（螺杆两级传动副（螺杆-螺母、螺母螺母、螺母-齿扇）、齿扇）、传动效率传动效率高（正效率最高可达高（正效率最高可达90%95%）、操纵轻便，自动回正能）、操纵轻便，自动回正能力强、使用寿命长，输出为扭矩。力强、使用寿命长，输出为扭矩。适用车型：适用车型：重、轻型卡车，中大型客车，重、轻型卡车，中大型客车，S
6、UV，皮卡等，皮卡等D22、锐骐两驱皮卡用转向器12四四. .循环球式转向器循环球式转向器- -结构示意图结构示意图转向螺杆13四四. .循环球式转向器循环球式转向器- -工作示意图工作示意图14四四. .循环球式转向器循环球式转向器- -转阀工作原理转阀工作原理1.汽车直线行驶时，转阀处于中间位置，转向汽车直线行驶时，转阀处于中间位置，转向油泵的油液从动力转向器壳体进油口经阀体的油泵的油液从动力转向器壳体进油口经阀体的进油道流进阀体和转阀之间。由于转阀处于中进油道流进阀体和转阀之间。由于转阀处于中间位置，进入的油液分别经过阀体和转阀纵槽间位置，进入的油液分别经过阀体和转阀纵槽槽肩形成的两边相
7、等的间隙、阀体油道，流进槽肩形成的两边相等的间隙、阀体油道，流进转向动力缸的左、右腔室，使两腔油压相等，转向动力缸的左、右腔室，使两腔油压相等，在中间平衡位置，不起转向及转向助力作用。在中间平衡位置，不起转向及转向助力作用。与此同时，流进阀体和转阀之间的油液还经转与此同时，流进阀体和转阀之间的油液还经转阀的回油孔汇集于转阀内腔的回油道，最后经阀的回油孔汇集于转阀内腔的回油道，最后经转向器壳体回油口流回转向油罐。转向器壳体回油口流回转向油罐。 2. 转向时，从管柱部的回转力通过花键传向输转向时，从管柱部的回转力通过花键传向输入轴，但是，由于车轮的反力入轴，但是，由于车轮的反力回正力回正力，齿轮，
8、齿轮轴和输入轴之间产生一个相对的扭动。根据这轴和输入轴之间产生一个相对的扭动。根据这个相位差，槽部的左右两端的开口也就产生了个相位差，槽部的左右两端的开口也就产生了一个右一个右左的开口面积差，流量也变大，因为左的开口面积差，流量也变大，因为这个，液压缸内部产生了一个同时流入的流量这个，液压缸内部产生了一个同时流入的流量差，同时对从左液压缸返回的油的回油侧开口差，同时对从左液压缸返回的油的回油侧开口面积也变大。此时活塞环左右两端的压力差上面积也变大。此时活塞环左右两端的压力差上升，由于左右压力差产生了液压助力。升，由于左右压力差产生了液压助力。15四四. .循环球式转向器循环球式转向器- -特性
9、曲线特性曲线圧力MPa输入力矩Nm（管理point1）（管理point2）滞后滞后规定力矩定力矩车低速行使时高速行使时16一一. .转向系统的定义及功能转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向17四四. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器特点：特点：一级传动；传动效率高，操纵轻便；重量轻；不需要转一级传动；传动效率高，操纵轻便；重量轻；不需要转向摇臂和转向拉杆，机构简单向摇臂和转向拉杆，机构简单 。适用车型：适用车型：轿车、轿车、SU
10、V、MPV、PK、小型卡车、中小客车、小型卡车、中小客车18四四. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器- -结构示意图结构示意图油管壳体齿条防护套IBJ安装支成套标牌液压缸活塞环齿条支承套六角螺母扭杆阀壳体调整体调整螺塞锁紧薄螺母下端压紧螺塞齿轮轴阀套输入轴配钻销六角螺母OBJ19四四. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器- -工作示意图工作示意图工作过程：工作过程：转动转向盘时，转向齿轮转动，与之相啮合的转向齿条沿轴向移动，从而使左、右转向横拉杆带动转向节转动，使转向轮偏转，实现汽车转向。20一一. .转向系统的定义及功能转向系统的定义及功能二二. .转向系统的分类转向系统的分类三三. .转向系统的
11、构成转向系统的构成四四. .循环球式转向器循环球式转向器五五. .齿轮齿条转向器齿轮齿条转向器六六. .电动助力转向电动助力转向21 电动助力转向电动助力转向- -电动转向的形式电动转向的形式 车型（乘用车）执行器位置MiniSmallLower Mid Upper MidExecutiveH-EPS发动机舱C-EPS驾驶室P-EPS发动机舱R-EPS发动机舱22 电动助力转向电动助力转向- -电动转向的节油效果电动转向的节油效果目前液压转向系统(HPS)油耗约占整车油耗的3%0.10.20.30.50.51.4转向泵能耗控制系统能耗皮带和皮带轮能耗控制阀能耗转向泵和小齿轮能耗损失转向助力能耗
12、由此可见目前的液压转向助力系统能耗大部分都损失在转向泵上，并且不论助力与否转向泵一直处于工作状态。3%2%1%0.5%(Stand-by control)(Stop & go control)各种转向系统油耗对比由上图可见，EPS比HPS可节约油耗约2.5%23 电动助力转向电动助力转向- -电动转向的构成电动转向的构成(C-EPS)(C-EPS)电机中间轴机械式齿轮齿条转向器ECU转向柱扭矩传感器减速齿轮24 电动助力转向电动助力转向- -电动转向的构成电动转向的构成(C-EPS)(C-EPS)蜗杆蜗轮（尼龙）系统构成系统构成- -减速机构减速机构25 电动助力转向电动助力转向- -电动转向
13、的构成电动转向的构成(C-EPS)(C-EPS)系统构成系统构成- -扭矩传感器（霍尔非接触式扭矩传感器（霍尔非接触式, ,NV200NV200使用使用） 根据霍尔效应，通过使用线性霍尔元件，把磁信号转换为电信号。并通过精密的机械结构，来具体实现转向时扭矩的变化和传递。一般带有温度补偿和主、辅两路信号，提高系统的可靠性和安全性。26 电动助力转向电动助力转向- -电动转向的构成电动转向的构成(C-EPS)(C-EPS)系统构成系统构成- -电机和电机和ECUECU【电机】【ECU】有刷有刷无刷无刷技术成熟输出扭矩有一定限制使用寿命短体积较大成本低控制程序复杂输出扭矩大使用寿命长体积小成本较高诊断通讯接口K_LINE或CAN主要功能基本助力特性、车速感应、高速阻尼、电机惯性补偿、方向盘极限位置检测NV200使用2728
