汽车底盘构造与检修技术第3版：转向系统分类及组成

转向系统由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。驾驶人通过转动转向盘，转向盘便带动转向器的转向传动装置，然后，转向传动机构带动前轮偏转，控制汽车行驶方向。转向系统的形式有多种，但均由上述三个部分组成，不同之处在于转向系统使用的动力能源不同以及转向器的形式不同。

转向操纵机构中，驾驶人转动使车辆转向的零件，包括转向盘、转向轴和转向管柱；转向器降低转向轴转动速度的同时，将转向轴的转动传递给转向传动机构，转向器箱体总成直接连接到车架；转向传动机构除了将转向器运动传递给前轮外，还要保持左、右轮之间的正确关系。转向传动机构一般包括转向摇臂、直拉杆、万向节臂和转向横拉杆等。

按汽车转向系统动力能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统以驾驶人的体力为转向能源，其中所有的传力件都是机械零件。动力转向系统又可以分为液压助力转向系统、气压助力转向系统和电动助力转向系统，三种转向系统都兼用驾驶人的体力，分别采用发动机动能转换而来的液压能量、气压能量和电能来实现转向。为了使助力更为精确，有的动力转向系统采用微机控制，即电控助力转向系统。

如图4-2所示，机械转向系统的转向操纵机构由转向盘、转向管柱等组成。转向传动机构由转向直拉杆、转向横拉杆、万向节臂等组成。汽车转向时，转向系统中力的传递路线为转向盘→转向轴→转向万向节→转向传动轴→转向器，经转向器变换运动方向和减速增矩后传递给转向摇臂，转向直拉杆被拉动而带动万向节臂。有些万向节臂用螺栓与万向节相连接，这样左转向轮就能偏转。在左、右转向轮之间有根横拉杆，横拉杆拉动右梯形臂，右梯形臂通过右万向节而带动右前轮进行转向。

电动助力转向系统在普通机械转向系统上增加了微机、转向传感器、电动机（转向执行器）等。这种转向系统具有不直接消耗发动机动力、节能、无需油压管路等特点，但是助力较小，适用于前轴负荷较轻的轿车。

图4-2 机械转向系统

1—转向盘 2—转向柱 3—转向器 4—直拉杆 5—万向节臂 6—主销 7、10—梯形臂 8—横拉杆 9—前轴 11—万向节

汽车动力转向系统的应用，可以让转向省力又快捷。动力转向系统由动力转向装置和机械转向装置组成，机械转向装置也是由转向操纵装置、转向器和转向传力装置组成。如图4-3所示，动力转向系统由储油罐、转向油泵、转向控制阀和转向动力缸组成。(www.xing528.com)

图4-3 动力转向系统

1—转向器 2—助力泵 3—油管 4—储油罐 5—动力缸

一般汽车使用前轮转向，但是一些中高级轿车采用四轮转向系统。汽车行驶时，四轮转向系统可以让汽车的前轮和后轮同时发生偏转，四轮转向系统使前轮驱动的汽车工作更可靠，由于后轮没有驱动装置，安装后轮转向系统也很方便。四轮转向系统可以确保汽车良好的操纵性与稳定性，即有效控制汽车横向的运动特性，以充分保证汽车的操纵稳定性。

四轮转向系统中的后轮转向可以根据汽车速度或者转向盘的转角来控制。在车速较低或转向盘转角很大时，后轮的转向与前轮相反。当汽车行驶速度较高或转向盘转角较小时，后轮的转向与前轮相同。这样设计的目的是在低速转弯时具有中性转向，在高速时具有不足转向特性，保证汽车的操纵稳定性。

在汽车运行时，后轮可以向两个不同方向各偏转大约5°。超过一定行驶速度时（高于35km/h），当汽车高速转弯时，离心力趋向使汽车后部向侧面移动，这样会使后轮在路面上发生侧向滑动，即侧滑。车速和转向的急剧程度决定了侧滑的大小。如果侧滑过大，会使汽车发生横向旋转，从而使驾驶人失去对汽车的控制。高速时，四轮转向系统使后轮转动方向与前轮相同，侧滑将会减轻，使汽车稳定性得到改善。汽车行驶速度较低时，如低于35km/h，后轮将向与前轮相反的方向偏转。这改善了在掉头行驶和停车入库等工况下的机动性。

近年来，三种类型的四轮转向系统得到了较快的发展。它们是机械式、液压式和电控式四轮转向系统。