常流式液压动力转向系统的布置方案

常流式液压动力转向系统的布置方案按机械转向器、转向控制阀和转向动力缸三者的组合及位置关系可以分为整体式动力转向系统、半整体式动力转向系统和转向加力器3种：

1）整体式动力转向系统：机械转向器和转向动力缸设计成一体，并与转向控制阀组装在一起，如图5-3a所示。

2）半整体式动力转向系统：转向控制阀同机械转向器组合成一体，而转向动力缸则作为一个独立的部件，如图5-3b所示。

3）转向加力器：机械转向器独立，而将转向控制阀和转向动力缸组合成一体，如图5-3c所示。

图5-3 常流式液压动力转向系统的布置方案

a）整体式动力转向系统 b）半整体式动力转向系统 c）转向加力器

1—转向液压泵 2—转向控制阀 3—机械转向器 4—转向动力缸

1.整体式动力转向系统

目前，国产轿车上几乎都采用了转阀式的整体式动力转向器。例如，一汽生产的红旗CA7220型、一汽大众生产的奥迪、捷达以及神龙汽车有限公司生产的富康等轿车皆为这种结构形式。整体式动力转向系统的结构如图5-4所示，其机械转向器采用循环球式。

图5-4 整体式动力转向系统的结构

1—卡环 2、16、30—锁销 3—短轴 4—扭杆 5—油封 6—调整螺母 7—锁母 8、10、11、15、20—O形圈 9、28、34—滚针轴承 12—阀芯 13—阀体 14—下端轴盖 17—转向螺杆 18—摇臂轴 19—转向螺母 21—转向器端盖 22—壳体 23—循环球导管 24—导管压紧板 25—侧盖 26—锁紧螺母 27—调整螺钉 29—定位销 31—单向阀 32—进油口 33—出油口

现以图5-5为例说明整体式动力转向系统的工作原理。转向动力缸活塞与第一传动副的螺母制成一体，并作为第二传动副的主动件。活塞把转向动力缸分为A、B两腔。操纵阀在动力缸上方，主要由阀体和滑阀组成。阀体用螺栓固定在转向动力缸的上方。滑阀的下端面通过推力滚子轴承和垫圈顶在螺杆凸肩上，上端面装有另一个推力滚子轴承，通过螺母将滑阀固定在转向螺杆上。滑阀稍长于阀体，两个轴承的内端面与阀体的两个端面之间有一定间隙，因而螺杆连同滑阀有可能作一定的轴向移动。汽车直行时，滑阀由4根回位弹簧和反作用柱塞保持在中间位置，如图5-5a所示。

当汽车左转弯时，螺杆向左旋转，滑阀下移，高压油经过通道D进入B腔，推动活塞上移。同时A腔油液经通道C和E流回油箱，如图5-5b所示。

当汽车右转弯时，螺杆向右旋转，滑阀上移，高压油经过通道C进入A腔，推动活塞下移，与此同时，B腔的油液被压出，经过D和E通道流回油箱，如图5-5c所示。当动力转向系统失效而转向时，转向动力缸容积减小的工作腔中油液经过通道E顶开单向阀流到转向动力缸容积增加的工作腔中。

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图5-5 整体式动力转向系统的工作原理

a）直线行驶 b）左转弯 c）右转弯

整体式动力转向系统结构紧凑、管路和支架少、质量轻、易于布置，适用于中、小吨位的货车及小客车。但它不适用于重型货车，因为重型货车需要较大的转向动力，因而油压比较高，而且转向动力缸尺寸要求也比较大，不利于整体式动力转向系统的布置。

桑塔纳2000型轿车采用的齿轮齿条式转向器也属于整体式动力转向系统，它和普通型桑塔纳轿车用转向系统的最大区别是在原机械齿轮齿条式转向器的基础上再加液压助力，从而使转向轻便，操纵舒适，同时由于液力的阻尼作用，不需要像机械转向器那样另加转向减振器。

液压助力转向系统由液压泵、分配阀、溢流阀、限压阀、储油罐、转向器、转向动力缸和油管等组成，如图5-6所示。

图5-6 液压助力转向系统结构图

1—限压阀和溢流阀 2—高压油管 3—叶片泵 4—右横拉杆 5—左横拉杆 6—齿条 7—油管 8—储油罐 9—回油管 10—主动齿轮轴 11—扭力杆 12—分配阀 13—左阀芯 14—右阀芯 15—左腔进油管 16—右腔进油管 17—压力腔 18—转向动力缸 19—活塞

桑塔纳轿车液压泵采用的是叶片泵，它由发动机曲轴通过带轮驱动，将油液从储油罐泵入分配阀，以提供转向所需的动力源（高压油）。

为了确保动力转向系统安全工作，防止液力系统工作压力超过系统允许的最大工作压力，在叶片泵内装有一个溢流阀和限压阀。当工作压力超过限压阀的额定值时，压力油通过限压阀卸载，使压力油返回吸油口，以避免液压泵及其机构过载而损坏；当叶片泵供油量超过某一定值时，多余的油经此阀流回到液压泵入口处，以限制最大供油量。

转向器为齿轮齿条式，它与桑塔纳普通型轿车的转向器相同。转向器齿条的左端通过连接支架与左、右横拉杆连接，齿条的右端通过活塞与工作缸连接。转向器的上端与分配阀制成一体。阀体为滑阀结构，滑阀的阀体与转向齿轮设计加工为一体。阀体内左、右两个阀的阀芯与转向盘柱轴呈垂直放置。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接，该扭力杆决定了阀的特性，同时也起到阀的中心定位作用。当汽车直线行驶时，转向盘处于中间位置，阀芯和隔套也处于中位，所有控制口接通，油液无阻碍地经分配阀返回储油罐。当转向盘转动时，转向轴带动阀芯相对于滑套运动，由于阀控制边口位置的变化，液压油经分配阀进入转向动力缸活塞的一边，推动活塞运动进而推动齿条起助力作用。

动力转向器的阀孔同时具有节流作用，因此，不需要像机械转向器那样另加转向减振器。当转向回正时，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，提高稳定性。

但是采用动力转向后，由于系统液压阻尼力的增加，使得转向回正能力减弱。为了满足汽车回正性能的要求和提高汽车的直线行驶能力，增加驾驶人的路感，桑塔纳2000型轿车的前悬架下铰点与桑塔纳普通型轿车相比向前移动了10mm，增加了前桥主销后倾角。

2.半整体式动力转向系统

半整体式动力转向系统只将转向控制阀同机械转向器组合成一体，转向动力缸则作为独立部件。半整体式动力转向器仅适用于转向阻力较大的重型货车，例如，红岩CQ261型货车的液压转向系统就是采用半整体式动力转向系统，此处不作细述。