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第1章绪论

概述
转向系统是汽车底盘的重要组成部分,转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性,它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。随着现代汽车技术的迅速发展,汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系(HPS)、电控液压助力转向系统(EHPS),发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统(EPS)及线控转向系统(SBW)。
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按转向力能源的不同,可将转向系分为机械转向系和动力转向系。
机械转向系的能量来源是人力,所有传力件都是机械的,由转向操纵机构(方向盘)、转向器、转向传动机构三大部分组成。其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动(严格讲是近似直线运动)的机构,是转向系的核心部件。
动力转向系除具有以上三大部件外,其最主要的动力来源是转向助力装置。由于转向助力装置最常用的是一套液压系统,因此也就离不开泵、油管、阀、活塞和储油罐,它们分别相当于电路系统中的电池、导线、开关、电机和地线的作用。
通常,对转向系的主要要求是:
(1) 保证汽车有较高的机动性,在有限的场地面积内,具有迅速和小半径转弯的能力,同时操作轻便;
(2) 汽车转向时,全部车轮应绕一个瞬时转向中心旋转,不应有侧滑;
(3) 传给转向盘的反冲要尽可能的小;
(4) 转向后,转向盘应自动回正,并应使汽车保持在稳定的直线行驶状态;
(5) 发生车祸时,当转向盘和转向轴由于车架和车身变形一起后移时,转向系统最好有保护机构防止伤及乘员。
汽车转向系统的现状和发展趋势
汽车自19世纪末诞生以来,已经走过了风风雨雨的一百多年。,到现在的从零至百公里加速只需要三秒钟的超级跑车,汽车的发展直接影响着时代的进步和社会的繁荣。同时,汽车工业也造就诸如通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。
在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国汽车无论在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍然很大。
直到近年来,中国整体经济发展迅速,居民收入的持续增长以及扩大内需、拉动消费的财政政策,特别是在中国加入WTO以后,汽车关税不断下调,国外知名的汽车巨头也瞄准了中国这个巨大的市场,陆续在华投资设厂,越来越多款式新颖、乘坐舒适安全的汽车随之进入中国市场,加速了轿车进入家庭的步伐。随着我国汽车的销量的猛增,特别是轿车的销量取得了大幅增长,有些产品如雅阁、波罗等还供不应求,甚至有的还出现需要“加价”才能购买的情况。由此可见,中国汽车市场火爆的局面也似乎预示着中国汽车工业迎来了真正发展的春天。
随着汽车工业的迅速发展,转向装置的结构也有很大变化。汽车转向器的结构很多,从目前使用的普遍程度来看,主要的转向器类型有4种:有蜗杆曲柄指销式(WP型)、蜗杆滚轮式(WR型)、循环球式(BS型)、齿轮齿条式(RP型)。这四种转向器型式,已经被广泛使用在汽车上。
据了解,在世界范围内,汽车循环球式转向器占45%左右,齿条齿轮式转向器占40%左右,蜗杆滚轮式转向器占10%左右,其它型式的转向器占5%。循环球式转向器一直在稳步发展。在西欧小客车中,齿条齿轮式转向器有很大的发展。日本汽车转向器的特点是循环球式转向器占的比重越来越大,日本装备不同类型发动机的各类型汽车,采用不同类型转向器,在公共汽车中使用的循环球式转向器,%发展至今已达100%(蜗杆滚轮式转向器在公共汽车上已经被淘汰)。中、轻型商用车大都采用循环球式转向器,但齿条齿轮式转向器也有所发展。微型货车用循环球式转向器占65%,齿轮齿条式占35%。
据资料显示,截至到2007年,中国生产汽车转向系统产品的企业有150多家,其中民营企业占70%,国营企业占14%,合资企业占10%,独资企业占6%。转向行业中,规模较大的企业有上海ZF、恒隆集团、一汽光洋、新乡豫北和湖北三环等20多家,生产集中度约为80%。转向器行业的企业总资产约为130亿元,年生产能力超过1000万台(套)。2007年国内转向器产销量约940万台(套),总产值约为120亿元,。产品结构基本合理,能覆盖国内全系列汽车,基本满足整车产业发展需求。
转向器发展的趋势是:
(1) 循环球式转向器和齿轮齿条式转向器,已成为当今世界汽车上主要的两种转向器;而蜗杆滚轮式转向器和蜗杆肖式转向器,正在逐步被淘汰或保留较小的地位;
(2) 在小客车上发展转向器的观点各异