4-1 汽车的转向特征(二)
4-1新能源汽车电动助力转向系统认知
2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘上 操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二个 带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输出轴 转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当转动转 向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差，电路板 检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为电压信号传 递到EPS控制器中。如图所示。
1.电动助力转向系统的优点
2）助力效果相对更好。EPS可根据汽车运行的不同工况，通过优化设 计助力特性曲线，获得准确的助力，助力效果十分理想。同时还可以 通过控制阻尼系数减小因为路面的干扰对转向系统产生的影响，保障 车辆低速行驶时的轻便性，提高汽车高速行驶时的稳定性，进而提高 汽车的转向性能。 3）质量大大减轻。与液压转向比较，电动助力转向系统的结构更加 简单，零件数目显著减少，因而带来质量的轻便，于此同时使布置更 加简单，而且降低了工作时产生的噪声污染。
2.电缆的分类
新能源汽车充电有交流充电和直流充电两种方式，对应的，有交流新 能源汽车充电电缆和直流新能源汽车充电电缆两种类型的电缆。交流 充电大多是普通充电，时间较慢，而直流充电大多属于快速充电，充 电时间短，方便快捷。对电缆结构来说，直流充电电缆比交流充电电 缆多了一对充电通信线芯，属于综合电缆。
充电连接装置概述
知识点
01 充电连接装置的术语与定义 02 充电连接装置的一般要求
1.充电连接装置的术语与定义
1）充电连接装置 充电连接装置是指新能源汽车 充电时，连接新能源汽车和新 能源汽车供电设备的组件，主 要包括电缆、供电接口、车辆 接口、缆上控制保护装置、盖 帽等部件。
汽车转向系统动力学(一.二)
前后侧偏柔度
D i D ai D bi D ci D di D ei D fe D gi
评价指标
瞬态响应的品质参数
固有频率ω0
0
mu ( ak 1 bk 2 ) muI
z
L k1k 2 u L u k1k 2 mI
z
2
1 Ku
2
- 汽车转向系统动力学
28
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
阻尼比ζ
m a k1 b k 2 I z k1 k 2
- 汽车转向系统动力学
22
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
Dai侧向力引起的轮胎弹性侧偏角 (º /g)
侧倾外倾引起的侧偏角，(º /g)
k
D bi
k
g
侧倾外倾系数
g 一个g时的外倾角
- 汽车转向系统动力学
23
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
2
2 1 arctg mua 0 / Lk 2
反应时间τ 峰值反应时间ε
0 1
2
1 arctg
2
0 1
2
- 汽车转向系统动力学
19
4-2 汽车操纵稳定性工程分析方法
频率响应特性
- 汽车转向系统动力学
4-2转向系检查ppt课件(全)
转向沉重的故障
症状：转动方向盘感到沉重吃力。 原因： 1、转向器—支起前桥转动，仍重-在转向器。 2、轮胎气压，平面轴承。 3、主销或各球头-润滑不良。 4、四轮定位，前束 5、前桥变形 6、液压动力泵或其油路问题
电子控制式动力转向系
设计出发点： 与车速相关；
传统动力转向：1、低速或停车时，转向 沉重；2、中速时轻快；3、高速更轻快。
可逆式转向器正传动效率高，逆传动效率也高；不 可逆转向器正传动效率高，逆传动效率为零；半可逆 式转向器正传动效率高，逆传动效率较低。
转向器
所有的转向器都要求正传动效率要高，这样转向 力通过转向器时损失少，转向操纵便灵活。好的转向 器应有适当的逆传动效率，使驾驶员通过操纵转向盘 既能对道路情况有明显的"路感"，但又不能使路面不 平对转向盘产生过大的冲击。
现代汽车的转向轴除装有柔性万向节外 ，有的还装有能量吸收机构、高度调整机 构、斜度调整机构和转向锁止机构，以方 便不同体型驾驶员的操纵。
机械式转向操纵机构
安全式转向操纵机构
作用：为保证驾驶员的安全。 1、可分离式安全转向操纵机构
此类转向操纵机构的转向管柱分 为上下两段，当发生撞车时，上下两 段相互分离或相互滑动，从而有效地 防止转向盘对驾驶员的伤害，但转向 操纵机构本身不包含有吸能装置。
调整：1、转向盘自由行程的调整； 2、转向
盘位置的调整； 3、横直拉杆的调整。
二、检修：
1、转向器的拆装检修 2、操纵机构的拆装与 检修 3、传动机构的拆装与检修
机械转向系的故障诊断
常见故障及现象：
1、转向沉重 指行驶中转动方向盘很沉重，转弯后又 不能回正。 2、低速行驶摆头 指低速行驶时，方向不稳，产生 前轮摆振。 3、高速摆头 指高速行驶时方向盘抖动。 4、行驶跑偏 直线行驶时，放松方向盘，车辆不能 直线行驶。 5、转向不足 转弯时，方向盘或车
汽车理论第五章课后答案
余志生汽车理论第五章课后习题答案5．1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N ／rad 、外倾刚度为-7665N ／rad 。
若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为40。
设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
答： 由题意：F Y =k α+k γγ=0故由外倾角引起的前轮侧偏角： α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.61105．2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。
试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。
答： 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=122k b k a L m K1k 、2k 变化，原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。
5．3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？ 答： 汽车稳态响应有三种类型 ：中性转向、不足转向、过多转向。
几个表征稳态转向的参数： 1．前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2); 2. 转向半径的比R/R 0;3．静态储备系数S.M.彼此之间的关系见参考书公式（5-13）（5-16）（5-17）。
5．4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：方法：1.α1-α2 >0时为不足转向，α1-α2 =0时为中性转向，α1-α2 <0时为过多转向；2. R/R0>1时为不足转向，R/R0=1时为中性转向，R/R0<1时为过多转向；3 .S.M.>0时为不足转向，S.M.=0时为中性转向，S.M.<0时为过多转向。
汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得汽车质心至前后轴距离a、b发生变化，K也发生变化。
5．5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答：否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。
【03】4-1-3电动助力转向系统组成
3.电机总成
安装在转向器上的电机总成由一个蜗杆，一个蜗轮和一个直流电机组成。 当蜗杆与安装在转向器输出轴上的蜗轮啮合时，它降低电机速度并把电机 输出力矩传递到输出轴.如图所示。
4.转向器
转向器通过蜗轮降低动力转向电动机的转速，并控制器（VCU）的作用 1）EPS控制动力转向ECU接收各传感器的信号，判断车辆当前的状况，并测 定施加到动力转向电动机上相应的助力电流。 2）动力转向ECU温度传感器 动力转向ECU中的温度传感器用于检测ECU是否 过热。如果温度传感器检测到ECU过热，则动力转向电动机上的助力电流会 减小。 3）诊断 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则与出现故障的功能相关的主警 告灯点亮，提示驾驶人出现故障。同时，DTC（诊断故障码）存储到存储器 中。 4）安全保护 如果动力转向ECU检测到EPS故障，则组合仪表上的主警告灯点 亮，且蜂鸣器鸣响。同时，动力转向ECU使PS警告出现在复式显示器上以提 示驾驶人，并进入安全保护模式。EPS和手动转向以相同方式工作。出现故 障时，安全保护功能被激活，ECU会影响各种控制。
2.扭矩传感器
扭矩传感器由二个带孔圆环，线圈，线圈盒及电路板组成。它获得转向盘 上操作力大小和方向信号，并把它们转换为电信号，传递到EPS控制盒。二 个带孔圆环一个安装在输出轴上，一个安装在输入轴上。当输入轴相对输 出轴转动时，电路板计算出输入轴相对于输出轴的旋转方向和旋转量。当 转动转向盘时，扭矩被传递到扭力杆，输入轴和输出轴之间出现角度偏差 ，电路板检测出角度偏差及方向，通过计算得到扭矩大小和方向并转换为 电压信号传递到EPS控制器中。如图所示。
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电动助力转向系统组成
1.电动助力转向系统组成概述
汽车电动助力转向器（EPS）是一种机电一体化的新一代车辆动力转 向系统。它由扭矩传感器、电机总成、转向器和控制器（VCU）组成 。汽车电动助力转向器是根据转向盘的转向力（即扭矩传感器）、 车速传感器、发动机转速等控制信号，确定转向助力的大小和方向 ，并驱动电机辅助转向操作。如图所示。
汽车设计第四版课后答案
汽车设计第四版课后答案【篇一：汽车设计课后题答案】（前）视图上的投影线，作为标注垂直尺寸的基准线（面），即z 坐标线。
②前轮中心线：通过左右前轮中心并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。
作为标注纵向尺寸的基准线（面），即x坐标线。
③汽车中心线：汽车纵向垂直对称面在俯视图和前视图的投影线。
作为标注横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。
④地面线：地平面在侧视图和前视图上的投影线。
⑤前轮垂直线：通过左右前轮中心并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。
1-2 答：①前桥轴荷大，有明显的不足转向性能。
②前轮驱动，越过障碍的能力强。
③主减速器和变速器装在一个壳体中，动力总成结构紧凑，且不需要在变速器与主减速器间设置传动轴，车内地板凸包高度可降低，提高乘坐舒适性。
④发动机布置在轴距外，汽车的轴距可以缩短，有利于提高汽车的机动性。
⑤汽车的散热器布置在汽车前部，散热条件好，发动机可以得到足够的冷却。
⑥有足够大的空间布置行李箱。
①隔绝发动机的气味和热量。
②客车前、中部基本不受发动机噪声和工作振动的影响。
③检修发动机方便。
④轴荷分配合理。
⑤后桥簧上质量与簧下质量比增大，提高乘坐舒适性。
⑥作为城市间客车使用，可在地板下方和客车全宽范围，设立体积很大的行李箱。
1-3 汽车的主要参数有尺寸参数、质量参数和性能参数。
尺寸参数包括外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车厢尺寸。
质量参数包括整车整备质量m、载质量、质量参数、汽车总质量和轴荷分配。
性能参数包括动力性参数、燃油经济性参数、最小转弯直径、通过性几何参数、稳定操作性参数、舒适性。
参数的确定：①整车整备质量m：车上带有全部装备（包括备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人的整车质量。
②汽车的载客量：乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。
③汽车的载质量：在硬质良好路面上行驶时，允许的额定载质量。
④质量系数：载质量与整车整备质量之比，⑤汽车总质量：装备齐全，且按规定满客、满载时的质量。
转向特性的几个等价评价指标及习题解答
ω r δ
s
ω δ
r
=
s
u / L 1 + k ⋅ u
2
∴
ωr δ
)
s
| u = u ch =
1 2
(
u ch L
)
而中性转向时， 而中性转向时，当 u = u ch 时，
∴
ωr δ s u =uch
)|
=( )
u ch L
所以， 所以，
∴
ωr k =0 δ s u =u ch
)|
转弯半径之比R/R0: 转弯半径之比
♦ 推导汽车的转弯半径之比
R/R0与稳定性因数 的关系： 与稳定性因数k的关系 的关系： R0为车速很低且方向盘转 角保持不变时汽车的转向半径， 角保持不变时汽车的转向半径， 此时， 因满足条件： 此时， 因满足条件： 车速很低； 车速很低； 侧向加速度a 较小； 侧向加速度 y较小； 轮胎侧偏角接近零； 轮胎侧偏角接近零；
∴ | α1 | − | α 2 |= | a y | ⋅L ⋅ k
工程上，常用前/ 工程上，常用前/后轮侧偏角之差表示汽车 稳态响应。 稳态响应。 可见，汽车的三种转向特性： 可见，汽车的三种转向特性：
– 当k>0时，| α 1|-| α 2 |>0, 汽车为不足转向； 汽车为不足转向； 时 – 当k=0时，| α 1|-| α 2 |=0, 汽车为中性转向； 汽车为中性转向； 时 – 当k<0时，| α 1|-| α 2 |<0, 汽车为过多转向； 时 汽车为过多转向；
=2
( )| )
ωr k >0 δ s u =uch
临界车速求解
解答： 解答： ω u r = L 2 可知， 可知， 由 δ s 1 + ku ωr 必须1+ku2 要使 → ∞ 必须 δ s
4-1汽车机械基础总结
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
—极位夹角，即摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角。
图4－1－3 曲柄摇杆机构
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力和杆件的重力时，从动件上 受力点的速度方向与所受作用力方向之间所夹的锐角，称为 机构的压力角，用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表示。
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
图4－1－5压力角和传动角
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性 压力角：在不计摩擦力、惯性力 和杆件的重力时，从动件上受力点 的速度方向与所受作用力方向之间 所夹的锐角，称为机构的压力角， 用 表示； 传动角：压力角的余角 ，用 表 示。 越小或者越大，有效分力越大， 对机构传动越有利。
（b） 利用机构错位排列的方法 机构渡过死点的方法
项目四 汽车常用机构分析
任务一
3．传力特性
死点位置的应用
铰链四杆机构在汽车中的应用
二、铰链四杆机构的基本特性
（a）利用死点位置夹紧工件 （b） 飞机起落架收放机构 图4－1－8死点位置的应用
项目四 汽车常用机构分析
任务一 三、曲柄滑块机构
1．曲柄滑块机构的特性 ①若曲柄AB为主动件并做连续整周回转，通过连杆BC可以 带动滑块C做往复直线运动，滑块C移动的距离H等于曲柄长 度的两倍。
任务一 铰链四杆机构在汽车中的应用
一、铰链四杆机构
2.铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构根据两连架杆是否是曲柄，分为三种基本形式： 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
曲柄摇杆机构：具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。曲柄和
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4-1 汽车的转向特征（二）
导入新课：
为是汽车转向时所有轮胎都保持纯滚动，减小轮胎磨损和提高汽车行驶的稳定性，汽车所有轮胎必须在同一瞬时围绕转向中心做曲线运动。
进行新课：
一、稳态专项特性
汽车操纵稳定性的重要特性“稳态转向特性”有中性转向特性、过度转向特性、不足转向特性。
二、中性转向特性
当汽车以一定的车速转弯行驶，转向盘的转角保持不变时，汽车行驶的圆周半径也是不变的。
这时，如果让汽车逐渐加速，将会出现几种特性：有的会偏离圆周运动轨迹，向内、外跑偏，有的会保持原来的圆周运动轨迹，不跑偏。
转向加速时仍保持原有圆周运动轨迹的转向特性，叫做中性转向。
中性转向特性的汽车在本身和外界条件变化时（例如在后面装载的行李重），就容易转变为过多转向，难以操纵。
三、过多转向特性
转向加速时向内跑偏，减小圆周运动半径的转向特性，叫做过多转向，或过度转向。
过多转向的原因是，后轮胎的侧偏角大于前轮胎的侧偏角，后轮按前轮行进的方向先滑动，所以转弯半径变小。
有过多转向特性的汽车，操纵稳定性不好。
这是因为，在汽车直线行驶时，受到侧向力后，车轮发生侧偏，但由于前轮的侧偏角小，汽车将向侧向力的反方向转弯，同时产生一个与侧向力同向的离心力，加重侧偏。
即使侧向力消失，离心力仍将使车轮侧偏，转向半径继续减小，只有将转向盘向侧偏方向转过某个角度，汽车才能恢复原方向行驶。
当车速较高时，还可能发生转向半径急剧减小的“激转”现象，汽车完全失去操纵而导致严重事故。
因此，这种汽车很难操纵，只有一些运动轿车才具有过多转向特性。
四、不足转向
转向加速时向外跑偏，加大圆周运动半径的转向特性，叫做不足转向。
不足转向的原因是，后轮胎的侧偏角小于前轮胎的侧偏角，后轮按前轮行进的方向后滑动，所以转弯半径变大。
有适度不足转向的汽车，具有良好的操纵稳定性。
这是因为，在汽车直线行
驶时，受到侧向力后，车轮发生侧偏，但由于前轮的侧偏角大，汽车将向侧向力的方向转弯，同时产生一个与侧向力反向的离心力，减轻侧偏。
一旦侧向力消失，离心力将使车轮反向侧偏，汽车就自行回到原方向行驶。
因此，它具有自动恢复直线行驶的良好的操纵稳定性。
所以，我国标准规定，汽车应具有适度的不足转向特性。
归纳小结：
三种稳态转向特性
作业：
简述什么叫不足转向特性，以及其作用。