液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的工作原理

在上一篇文章中，我們學(xué)習(xí)了液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的組成，那么我們來(lái)學(xué)習(xí)一下液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的工作原理。

液壓長(zhǎng)流量滑閥動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的工作原理

液壓長(zhǎng)流量滑閥動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置工作原理圖

當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，如圖12-4所示，滑閥在回位彈簧的作用下保持在中間位置。轉(zhuǎn)向控制閥中的環(huán)形槽是連通的。油泵輸送的油進(jìn)入閥體的環(huán)形槽A后，通過(guò)環(huán)形槽B和C流入動(dòng)力缸的R腔和L腔，再通過(guò)環(huán)形槽D和E進(jìn)入回油管路，流回油箱。此時(shí)滑閥與閥體各環(huán)槽肩部間隙相等，油路暢通，左右腔油壓相等，動(dòng)力缸不發(fā)力。

提示：

不旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)向控制閥保持打開(kāi)。動(dòng)力缸活塞兩側(cè)的工作腔與低壓回油管路相連，因此油泵的負(fù)載很小，整個(gè)系統(tǒng)處于低壓狀態(tài)。在這里，液壓油的流動(dòng)路徑可以用動(dòng)畫(huà)或指針來(lái)表示。

當(dāng)汽車(chē)右轉(zhuǎn)時(shí)，駕駛員通過(guò)方向盤(pán)向右(順時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向螺釘。開(kāi)始時(shí)暫時(shí)固定轉(zhuǎn)向螺母，帶有左旋螺紋的螺桿在螺母的推動(dòng)下軸向向右移動(dòng)，帶動(dòng)滑閥的壓縮彈簧向右移動(dòng)，消除左端間隙h，此時(shí)環(huán)形槽C和E之間、A和B之間的油路被滑閥和閥體對(duì)應(yīng)的槽肩封閉。而環(huán)形槽A和C之間的油道變大，油泵送來(lái)的油從A經(jīng)C流入動(dòng)力缸的L腔，成為高壓油區(qū)。R腔內(nèi)的油通過(guò)環(huán)形槽B、D和回油管流回儲(chǔ)油箱，動(dòng)力缸的活塞向右移動(dòng)，使轉(zhuǎn)向搖臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而施力。

提示：

這里，滑閥的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)左旋螺桿和螺母(暫時(shí)固定)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)演示。

如果油總是往上述方向流，方向盤(pán)總是偏轉(zhuǎn)會(huì)怎么樣？

因此，輔助必須隨著方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行，并隨著方向盤(pán)的停止而減少(保持)。如果方向盤(pán)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助將繼續(xù)。這就是所謂的“隨動(dòng)”動(dòng)作(方向盤(pán)偏轉(zhuǎn)角隨方向盤(pán)轉(zhuǎn)角變化)。是如何通過(guò)行動(dòng)落實(shí)的？

“跟進(jìn)”功能的實(shí)現(xiàn)；

顯然，只要方向盤(pán)和轉(zhuǎn)向螺釘繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，力就會(huì)一直存在。當(dāng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)到一定角度并保持靜止時(shí)，轉(zhuǎn)向螺釘對(duì)轉(zhuǎn)向螺母的作用力消失，但動(dòng)力缸的活塞繼續(xù)向右移動(dòng)，轉(zhuǎn)向搖臂繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。撥動(dòng)轉(zhuǎn)向螺母的上端，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿和滑閥一起向左移動(dòng)，直到滑閥回到中間偏右的位置。此時(shí)，L腔中的油壓仍然高于R腔中的油壓。這種壓力差對(duì)動(dòng)力缸活塞的作用力用來(lái)克服方向盤(pán)的回正力矩，保持方向盤(pán)的偏轉(zhuǎn)角不變。這是轉(zhuǎn)向保養(yǎng)過(guò)程。如果方向盤(pán)進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，需要繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，重復(fù)以上所有過(guò)程。

松開(kāi)方向盤(pán)，如果不能自動(dòng)拉直，會(huì)增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，當(dāng)松開(kāi)方向盤(pán)時(shí)，方向盤(pán)和方向盤(pán)應(yīng)自動(dòng)回到直線行駛位置。

其工作原理是，當(dāng)方向盤(pán)松開(kāi)時(shí)，滑閥在回位彈簧和反作用柱塞上的油壓的作用下會(huì)回到中間位置，動(dòng)力缸停止工作。方向盤(pán)在前輪定位產(chǎn)生的扶正力矩作用下自動(dòng)扶正，轉(zhuǎn)向螺母帶動(dòng)轉(zhuǎn)向螺桿反轉(zhuǎn)，使方向盤(pán)回到直線行駛位置。如果

液壓長(zhǎng)流量閥助力轉(zhuǎn)向裝置的工作原理

1-轉(zhuǎn)向油泵；2-管道；3-閥體；4-閥芯；6-油管；7輪；8-轉(zhuǎn)向桿；9-動(dòng)力缸；10-轉(zhuǎn)向搖臂；11-轉(zhuǎn)向橫拉桿

當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，回轉(zhuǎn)閥處于中間位置，如圖12-6a所示。工作油從轉(zhuǎn)向器殼的進(jìn)油孔B流入閥體13的中間油環(huán)槽，并通過(guò)槽底部的通孔進(jìn)入閥體13和閥芯12之間。此時(shí)，閥芯處于中間位置。進(jìn)入的油分別通過(guò)閥體的縱向槽和肩部與閥芯形成的間隙，然后通過(guò)閥芯的縱向槽和閥體的徑向孔流向閥體外圓的上下油環(huán)槽，再通過(guò)殼體的油路流向動(dòng)力缸的左轉(zhuǎn)向動(dòng)力室L和右轉(zhuǎn)向動(dòng)力室R。流入閥體內(nèi)腔的油通過(guò)閥芯的縱向槽流入閥體上的油環(huán)槽，通過(guò)閥芯槽肩的徑向油孔流入轉(zhuǎn)向螺桿與輸入軸之間的間隙，通過(guò)回油口返回油箱，形成長(zhǎng)流程的油循環(huán)。此時(shí)上下腔的油壓相等且較小，齒條活塞不受轉(zhuǎn)向螺桿的軸向推力或上下腔壓差產(chǎn)生的軸向推力的影響。齒條活塞處于中間位置，動(dòng)力轉(zhuǎn)向器不工作。

汽車(chē)直線行駛時(shí)轉(zhuǎn)閥的工作狀態(tài)。

a)閥芯和閥體的相對(duì)位置；b)閥芯中的油流

R-連接右轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸；L-連接左轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸；-b連接轉(zhuǎn)向油泵；C-連接轉(zhuǎn)向油箱(其他標(biāo)題同圖12-9)

左轉(zhuǎn)時(shí)(與右轉(zhuǎn)相反)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，短軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下軸銷(xiāo)帶動(dòng)閥芯同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，彈性扭桿還通過(guò)閥蓋和閥體上的銷(xiāo)釘驅(qū)動(dòng)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)，閥體通過(guò)缺口和銷(xiāo)釘驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。但由于轉(zhuǎn)向阻力的存在，扭桿發(fā)生彈性扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致閥體的旋轉(zhuǎn)角度小于閥芯的旋轉(zhuǎn)角度，兩者之間產(chǎn)生相對(duì)角位移，如圖12-7b所示。下腔進(jìn)油間隙減小(或關(guān)閉)，回油間隙增大，油壓降低；另一方面，上腔油壓上升，造成上下動(dòng)力腔油壓差，齒條活塞在油壓差的作用下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生助力作用。

汽車(chē)左轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)向閥的工作狀態(tài)。

a)閥芯和閥體的相對(duì)位置；b)閥芯中的油流

R-連接右轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸；L-連接左轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸；-b連接轉(zhuǎn)向油泵；C-連接轉(zhuǎn)向油箱(其他標(biāo)題同圖12-9)

1.這里很難解釋。重點(diǎn)是要明白，閥體是隨著輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的，它的轉(zhuǎn)動(dòng)比閥芯慢，從而造成兩者的相對(duì)角位移。

2.可以用課件和動(dòng)畫(huà)演示油流路線。

當(dāng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)并停在某一位置時(shí)，閥B

回位過(guò)程：當(dāng)方向盤(pán)需要復(fù)位時(shí)，駕駛員松開(kāi)方向盤(pán)，閥芯在彈性扭桿的作用下回到中間位置，失去助力功能，方向盤(pán)在復(fù)位扭矩的作用下自動(dòng)回位。如果駕駛員同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，轉(zhuǎn)向助力器將幫助車(chē)輛右轉(zhuǎn)。

自動(dòng)找正：當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，方向盤(pán)因外界阻力而偏轉(zhuǎn)時(shí)，阻力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向螺桿和螺桿與閥體之間的鎖銷(xiāo)作用在閥體上，與閥芯產(chǎn)生相對(duì)角位移。動(dòng)力缸上下腔油壓不相等，造成對(duì)方向盤(pán)相反的助力效果。方向盤(pán)迅速恢復(fù)，以確保汽車(chē)在行駛中的穩(wěn)定性