在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中增設(shè)助力裝置稱為“助力轉(zhuǎn)向”。采用助力轉(zhuǎn)向的目的，是使轉(zhuǎn)向操縱經(jīng)便，改善操作性能。一般來說，在即將停車時車速較低，轉(zhuǎn)向盤的操縱較費力，隨著車速增加，轉(zhuǎn)向盤逐漸變得輕快。因此，如果將停車或低速時的轉(zhuǎn)向操縱力設(shè)計得較小，則在高速行駛時轉(zhuǎn)向就會發(fā)飄。為了實現(xiàn)在各種條件下，操縱轉(zhuǎn)向盤所需的力都在最佳狀態(tài)，就需要采用液壓轉(zhuǎn)向裝置。目前的助力轉(zhuǎn)向裝置均采用液壓作為動力，利用液壓泵加壓油液，再經(jīng)過控制閥來調(diào)節(jié)液壓油的流量，根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)，控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向動作仍由駕駛員來完成，但作用在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的力則由動力裝置提供，因此能使操縱轉(zhuǎn)向盤輕便省力。

汽車液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理

汽車液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與工作原理如圖一所示，由1—轉(zhuǎn)向盤、2—轉(zhuǎn)向軸、3—轉(zhuǎn)向控制閥、4—轉(zhuǎn)向螺桿、5—齒條-活塞、6—扇齒、7—搖臂、8—轉(zhuǎn)向主拉桿、9—轉(zhuǎn)向節(jié)、10—轉(zhuǎn)向橫拉桿、11—轉(zhuǎn)向梯形臂、12—轉(zhuǎn)向油杯、13—轉(zhuǎn)向液壓泵、R—右轉(zhuǎn)向動力腔、L—左轉(zhuǎn)向動力腔等組成。轉(zhuǎn)向液壓泵13安裝在汽車發(fā)動機(jī)上，由曲軸通過皮帶驅(qū)動向外輸出油壓，轉(zhuǎn)向油杯12有進(jìn)、出油管接頭，通過油管分別和轉(zhuǎn)向液壓泵和轉(zhuǎn)向控制閥3連接。助力轉(zhuǎn)向器為整體式助力轉(zhuǎn)向器，其轉(zhuǎn)向控制閥可以改變油路。由齒條-活塞5和缸體形成R和L兩個工作腔。R腔為右轉(zhuǎn)向動力腔，L腔為左轉(zhuǎn)向動力腔，它們分別通過油道和轉(zhuǎn)向閥連接。轉(zhuǎn)向螺桿4和齒條-活塞、齒條-活塞和扇齒6組成了兩對嚙合傳動副。搖臂7一端固接在與扇齒連在一起的轉(zhuǎn)向搖臂軸上，另一端鉸接在轉(zhuǎn)向主拉桿8上。轉(zhuǎn)向橫拉桿10、轉(zhuǎn)向梯形臂11及前軸組成轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)。

汽車液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實例

汽車液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在很多汽車上采用，如圖二所示，為上海大眾的桑塔納2000 PASSAT B5轎車就采用了液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。（1）基本結(jié)構(gòu)

液壓助力轉(zhuǎn)向裝置的基本結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。它由葉片泵、油杯、轉(zhuǎn)向機(jī)活塞、旋轉(zhuǎn)柱塞閥、油管等組成。

發(fā)動機(jī)通過三角皮帶驅(qū)動動力轉(zhuǎn)向所用的葉片泵，將油杯里的液壓油泵入旋轉(zhuǎn)柱塞閥，旋轉(zhuǎn)柱塞閥控制液壓油流向，根據(jù)轉(zhuǎn)向力矩的大小和方向，旋轉(zhuǎn)柱塞閥控制液壓油返回油杯，并使適當(dāng)?shù)囊簤河土魅肽骋贿叺墓ぷ饕簤焊?，油壓作用與活塞運動變向，對轉(zhuǎn)向機(jī)齒條的位移起助力作用。另一邊工作缸的液壓油，在轉(zhuǎn)向機(jī)活塞和油壓的作用下，通過旋轉(zhuǎn)柱塞閥排放，回到油杯。

（2）直線行駛

當(dāng)直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤不傳送轉(zhuǎn)向扭矩，旋轉(zhuǎn)柱塞閥上的扭曲桿不產(chǎn)生扭曲，旋轉(zhuǎn)柱塞閥將進(jìn)油通道和回油通道各開啟一半，低壓狀態(tài)的液壓油經(jīng)左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥的通道進(jìn)入轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸右邊，轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸右邊多余的液壓油經(jīng)右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥處的回流節(jié)流閥返回到油杯中；同樣此低壓狀態(tài)的液壓油經(jīng)右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥的通道和出油節(jié)流閥進(jìn)入轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸左邊，轉(zhuǎn)向機(jī)左邊多余的液壓油經(jīng)左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥上部的回油環(huán)槽返回油杯中。

由于轉(zhuǎn)向機(jī)活塞右邊面積要比左邊面積小，這兩個節(jié)流閥流量不一樣，它能使轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸右邊的油壓略大于左邊的油壓，這樣轉(zhuǎn)向機(jī)處于中間位置時，轉(zhuǎn)向機(jī)活塞受到左右兩個缸的作用力相等，使助力活塞保持在平衡狀態(tài)，不起助力作用。由于轉(zhuǎn)向盤保持在中間位置，轉(zhuǎn)向器也就處于中間狀態(tài)，使車輛直線行駛。由此可見，直線行駛時，雖然液壓油始終是循環(huán)流動的，但轉(zhuǎn)向助力器不起助力作用，因此這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是常壓式。

（3）右轉(zhuǎn)向

向右行駛時助力轉(zhuǎn)向器的工作原理如圖三所示。此時向右轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤傳送轉(zhuǎn)向扭矩，轉(zhuǎn)向扭矩使得扭曲桿扭曲，并且轉(zhuǎn)向管柱的轉(zhuǎn)角要比轉(zhuǎn)向機(jī)小齒輪轉(zhuǎn)得多一點，這就使得右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥下移，使得進(jìn)油通道開大；左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥上移，關(guān)閉進(jìn)油通道，在此同時兩個旋轉(zhuǎn)柱塞閥分別打開和關(guān)閉各自的回油通道。

根據(jù)右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥進(jìn)油通道開度的大小，來控制流入工作缸左邊的液壓油的流量和油壓。工作缸左邊的液壓油推動轉(zhuǎn)向機(jī)活塞向右移動，起到助力作用。與此同時，助力活塞的齒條帶動轉(zhuǎn)向桿順時針轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)推動轉(zhuǎn)向輪向右轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向機(jī)活塞移動距離的大小，則取決于施加在轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)向力矩的大小。

轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸右邊的液壓油在轉(zhuǎn)向機(jī)活塞的作用下，通過打開的回油環(huán)槽返回到油杯中。另外，扭曲桿的扭轉(zhuǎn)力矩成為操縱反力，傳至轉(zhuǎn)向盤，使駕駛員有路感。

（4）左轉(zhuǎn)向

向左行駛時助力轉(zhuǎn)向器的工作原理同右轉(zhuǎn)時大致相同，如圖四所示。此時向左轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤傳送轉(zhuǎn)向扭矩，轉(zhuǎn)向扭矩使得扭曲桿扭曲，并且轉(zhuǎn)向管柱的轉(zhuǎn)角要比轉(zhuǎn)向機(jī)小齒輪轉(zhuǎn)得多一點，這就使得左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥下移，使得進(jìn)油通道開大；右邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥上移，關(guān)閉進(jìn)油通道，在此同時兩個旋轉(zhuǎn)柱塞閥分別打開和關(guān)閉各自的回油通道。

根據(jù)左邊旋轉(zhuǎn)柱塞閥進(jìn)油通道開度的大小，來控制流入工作缸右邊的液壓油的流量和油壓，工作缸右邊的液壓油推動轉(zhuǎn)向機(jī)活塞向左移動，起到轉(zhuǎn)向助力作用。助力活塞上的齒條帶動轉(zhuǎn)向桿逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)向車輪向左轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向機(jī)活塞移動距離的大小，則取決于施加在轉(zhuǎn)向盤上轉(zhuǎn)向力矩的大小。

轉(zhuǎn)向機(jī)工作缸左邊的液壓油在轉(zhuǎn)向機(jī)活塞的作用下，通過打開的回油環(huán)槽返回到油杯中。

（5）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到任一角度

如果將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到某一角度并保持這一角度，則在轉(zhuǎn)向力矩與轉(zhuǎn)向阻力矩達(dá)到平衡時，扭曲桿恢復(fù)正常，不產(chǎn)生扭曲，旋轉(zhuǎn)柱塞閥的位置與直線行駛相同，助力作用消失，從油泵來的油經(jīng)空載油路繼續(xù)循環(huán)。此時，轉(zhuǎn)向角度保持與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角成為相互對應(yīng)關(guān)系。

在駕駛員操作過程中，當(dāng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障而失去轉(zhuǎn)向助力作用時，轉(zhuǎn)向器仍能工作。此時，由轉(zhuǎn)向盤傳來的轉(zhuǎn)向力矩通過轉(zhuǎn)向柱、活塞的齒條等直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向車輪以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，不過轉(zhuǎn)向操縱會感到沉重些。