汽车工程专业英语_全文翻译

汽车基础
当今的汽车一般都由15000多个分散、独立且相互配合的零部件
组成。这些零部件主要分为四类：车身、发动机、底盘和电气设
备。
1.1 车身
汽车车身是由车窗、车门、发动机罩和行李箱盖焊接在金属
板外壳内而成。金属板外壳 将发动机、乘客和货物覆盖以提供保
护。车身的设计要保证乘客安全舒适。车身的款 式使得汽车看
起来漂亮迷人、色彩斑斓、时尚前卫。
私家轿车有一个封装起来的车身 ，4个大车门允许乘客进出
车厢。这个设计也可放置行李或其他货物。私家轿车也可以称为
拥有 固定车顶的传统车辆。有许多类似车身设计的活顶式车除了
拥有两个车门，其他的设计和敞篷车大致一样 。
皮卡或载重汽车。通常它们有比轿车大的底盘和悬架来支撑
重物质量。
轻型运载货车基于轿车的设计并改装以便腾出最大限度的
空间来装载货物。
商用运载 货物车辆的车身是专用设计的。如罐车运载液体，
自卸车搬运泥土或大批谷物，平板车和货车通常用来运 载普通货
物。
公交车或长途汽车通常是4轮固定模式的车辆，但会用到大
量 的车轮和轮轴。有时，铰接式公交车是为了增加容量。公交车
和货车可以做成单层或双层的。长途汽车常 用于长距离运载，且
费用比较昂贵，因此市区里就会用到公交车，如市郊间上下班时
用于交通运 输。
1.2 发动机
发动机作为动力装置。最常见的内燃机通过燃烧发动机气缸
里的液体燃料而获得能量。内燃机有两种类型：汽油机（又称为
点燃式发动机）和柴油机（又称 为压燃式发动机）。两种类型均
称为热力发动机。燃烧燃料产生的热量使汽缸里气体的气压增加
并提供能量通过传动轴连接到传动系统。
发动机气缸的排列方式称为发动机配置。直列式发动 机的汽
缸呈一列布置。这个设计创造了一个简单的发动机缸体铸造。在
车辆应用中，汽缸数一般 是2-6缸，汽缸中心线与水平面垂直。
当汽缸数增多时，发动机尺寸和曲轴就成为一个问题。解决这个
问题的办法就是采用V形（汽缸呈两列布置，且两列气缸之间夹
角为V形）发动机。这个设计使 发动机尺寸和曲轴都变得更短且
更坚硬。
前置发动机纵向安装，既可前轮驱动也可后轮驱动。 后置发动机
是将发动机安装在后轮后面。发动机可横置或纵置，一般情况下
为后轮驱动。
1.3 Chassis 1.3.3Suspension
(4) The purpose of the complete suspension system is to
isolate the vehicle body from road shocks and vibrations,
which will otherwise be transferred to the passengers and
load. It must also keep the tires in contact with the road
regardless of road surface. P5 整个悬架系统的作用是隔离来自路的冲击和振动对车身的影响,防止它们传递给乘客和货
物。另外不论路面如何,悬架系统都应 该保持轮胎和路的接触。
1.3.4 Braking (5) Drum brakes have a drum attached to the
wheel hub, and braking occurs by means of brake shoes
expanding against the inside of the drum. With disc brakes,
a disc attached to the wheel hub is clenched between two
brake pads. P6 在鼓式制动器上 ，制动鼓和轮毂连接，制动蹄
张开压紧制动鼓内侧从而产生制动。在盘式制动器上，连着轮毂
的 制动盘，被紧紧夹在两个制动块之间。
1.4Electrical system (6) The electrical system supplies
electricity for the starter, ignition, lights and heater.
The electricity level is maintained by a charging circuit.
P8 电器系统为起动机、点火系、照明和加热设备提供电流。电
流的大小由充电电路来维持。 Automotive Engineering
English
1.4 电气系统
电气系统为起动机、点火系统、照明灯具、取暖器提供电能。
该电平由一个充电电路维护。
1.4.1 充电
充电系统为所有汽车电子元件提供电能。充电系统主要包
括：蓄电池，交流发电机，电压调节器，即通常是交流发电机上
不可或缺的，充电警告或指示灯和金属 丝连成一个完整电路。蓄
电池为起动提供电能,然后发动机工作，交流发电机就为所有的
电子元 件提供电能。同时也给蓄电池充电即用来使发动机起动。
电压调节器有过充保护作用。
起动
起动系统包括：蓄电池、电缆、起动机、飞轮和换向器。起动时，
有两个动作同时运行，该起动 机齿轮与飞轮齿圈啮合，并起动电
机，然后运行传输到发动机曲轴。起动机电机将起动机安装在发
动机缸体上并由电池供电。
1.4.3 点火
一个基本的点火系统包括：蓄电 池、低压电缆、点火线圈、
线圈高压电缆、火花塞电缆和火花塞。点火系统提供高强度火花
使火 花塞点燃燃料室里的液体燃料。火花必须在适当的时候提
供，并达到能够使燃料点燃的能量要求。这些能 量从蓄电池和交
流发电机获得，点火线圈使电压增高。该系统有两个电路，主电
路或低压电路点 燃火花，次电路或高压电路产生高压并将其分配
到火花塞上。
2.1. 能源与动力
能源是用于生产电力。化工能源转化为燃料的燃烧的热量，这个
过程被称为燃烧。如果发动机燃烧发生 在汽缸内的地方，被称为
发动机内部燃烧发动机。如果燃烧发生在汽缸外的地方，被称为
发动机 外部燃烧发动机。
用于汽车的能源叫内部燃烧高能源高温能源在燃烧室里降低能
缓解气体燃烧 在汽缸室里的温度。燃烧气体温度的升高引起气压
变大。燃烧室内发展应用到了活塞产生一个可用的机械 力，然后
将其转换成有用的机械能。2.1.2发动机条款
通过曲轴连杆连接活塞,造成气体 轴旋转半转。动力冲程“使用
了”气压，意味着必须提供手段驱逐燃烧气体和回灌用新鲜的汽
油 和空气混合气体钢瓶：这种气体的运动控制是阀门的责任;一
进气阀使新进入的混合物在适当的时间和一 排气阀让燃烧后的
气体在已完成了它的工作任务后排出，。发动机条款（图2-1）：
TDC（上止点）：曲轴对应活塞的位置时，活塞远离曲轴。

BDC（下死点）：曲轴对应活塞的位置时，活塞最接近曲轴。
行程：下死点和上止点之间的距离;中风是由曲轴，行程是由曲
轴控制。
缸径：圆柱的内部直径。
波及体积：下死点和上止点之间的音量。
发动机排量：这 是所有的气缸容积，例如四汽缸发动机，有一个
排量为2000㎝?的汽车，配有500㎝?气缸波及体 积。
隙容积：上述内活塞的空间体积位于上止点以上。
压缩率E =（容积+间隙容积）（间隙容积）
二冲程：能量掌握在每一个运转的曲轴上。
四冲程：能量掌握在每一个其它的运转的曲轴上
2.1.3火花点燃式发动机四冲程循环
火花点火式发动机是一种内部与外部的点火器，它转换为动能，
在燃料中的能量供应的燃烧。
在经营周期分布在四个活塞行程。以完成整个周期需要两个曲轴
的使命。
运行过程如（图2 - 2）
进气行程（进气）
向下移动的冰锥增加汽缸容积和新鲜的通过进气阀开启的空气
燃料混合。
压缩行程
向上移动的活塞减少了汽缸内体积和压缩的空气燃料混合物。不
久之前，香港贸易发展局是达成 共识，火花塞点燃压缩空气燃料
的混合物，从而启动了燃烧过程。更高的压缩比意味着更好的燃
油利用率。压缩的程度受制于敲限制。
3.做功行程
火花点火后在火花塞点燃了压缩空气燃 料的混合物，作为混合的
结果温度升高。在汽缸增加，迫使活塞向下的压力。活塞转让的
权力， 通过连杆曲轴。
4.排气行程
向上移动的活塞燃烧排出的气体（废气）通过公开排气阀。在四
冲程过完成后又周期重复。
2.1.4引擎的整体力学
这台发动机有数以百计的其它部分。发动机的主要部件是发动机< br>缸体，发动机头，活塞，连杆，曲轴和阀门。其他部分一起营造
系统。这些系统是燃油系统，进气 系统，点火系统，冷却系统，
润滑系统和排气（图2 - 2）。这些系统都有一定的作用。这些系
统将在后面详细讨论。
2.2.1发动机缸体 发动机缸体是发动机的基本框架。所有其他发动机零件要么在其
中的位置或固定它。其所持有的气瓶 ，水套和油画廊（图2 - 4）。
发动机缸体还持有曲轴，那拴到块的底部。还装在凸轮轴块，除却架空凸轮（OHC）发动机。在大多数汽车，这个部件是由灰铸
铁或者一种合金（混合物）灰铁和 其它金属如镍或铬。发动机缸
体是铸件。
有些气缸体，特别是在小汽车里的那些，都是由铝做 成的。这种
金属比铁轻得多，然而，铁的耐磨性比铝好。因此，在大多数铝
制发动机的气缸内镶 有铁或钢套管。这些轴套被称为气缸套。有
些气缸体完全由铝做成。
2.2.2 气缸套
气缸套用于发动机缸体提供活塞和活塞环的耐磨材料。那块可由
一种铁，易于铸造而作出的套筒 使用另一种就是能够更好地起到
磨损作用，还有两种主要类型的套筒：干，湿（图2 - 5 ）。干< br>套可以被抛弃，或压成一个新的块或用于严重磨损或损坏而无法
轻易被钢瓶翻新得的套筒。这是一 个在其在缸体孔压适合。它的
墙壁是两毫米厚。它的外表面，是符合其全长块接触。它与顶块
冲 洗和面漆难以看到。一旦到位，干袖子成为缸体的永久部分。
用湿的套筒。外表面是周围的汽缸水套的一 部分。这就是所谓湿
缸，因为它有对其外表面的冷却液。这有助于加快热套和冷却水
之间的转移 。套筒顶部密封，以防止冷却液泄漏
2.2.3 缸盖
气缸盖扣紧到块顶部，正如屋顶适合 在一幢房子。底部与活塞顶
形成燃烧室。缸直列机,只有一种轻型车辆的所有缸，缸头大缸
直列 机可以有两个或更多。正如与发动机缸体，缸盖，可制成铸
铁或铝合金。铝合金制成的头比如果当铸铁制 成打火机。铝还进
行更迅速带走热量比铁。汽油发动机，这三个最流行的燃烧室类
型是半球形， 楔形和半半（图2 - 6）。气缸头携带阀门，阀门弹
簧和摇臂轴摇臂，这个山谷齿轮部分正在进行这 项工作的推杆。
有时，凸轮轴安装在气缸头直接并且不用摇臂控制阀门工作。这
就是所谓的一个 顶置凸轮轴安排。
2.2.4垫片
气缸盖连接到具有高强度汽缸体。它们之间的连接必须不 透气，
使燃烧的混合气体都不能泄露。这是由使用气缸盖垫片实现，这
是一个夹层垫片，即在两 片铜之间的石棉，这两种材料能承受高
温和发动机内的压力。
2.2.5油盘或油底壳 < br>油底壳通常由钢冲压形成。油底壳和气缸体的下半部分一同被叫
做曲轴箱，他们把曲轴封闭起来。 润滑系统中的油泵从油底壳抽
取油，并将其发送到发动机的所有工作部件。石油排水起飞和碰
到 向下平移进入到锅里。因此，润滑油在发动机的轴箱与工作着
的零件之间不断地循环。
2.3活塞，连杆和曲轴
2.3.1 曲柄机构和能量
活塞由曲柄机构和气缸，连杆组成。这些部件通过气体能量
推动，从而引起这些
部件产生惯性力。
气能产生的力可以再细分为垂直于竖直平面的力Fn，且作用
于汽缸壁，和一个推动连杆的力Fs，这个连杆的力，
从而引起切向力Ft并作用于曲柄机构，这些能量要求在一起产
生扭转和法向力Fr。
这气体作用力分为作用角α,支点于连杆的作用角β,和压缩
比入:
连杆作用力: Fs=Fgcosβ
侧向力 : Fn=Fgtanβ
法向力 : Fr=Fgcos（α+β） cosβ
切向力 : Ft=Fg sin（α+β） cosβ
所以的这些关系代表了一种方法计算各部件的振动.
2.3.2活塞总成
活塞是四个运动周期中一个重要部分,很多活塞都是从铝中
提炼出来研制而成的.活塞,通过连杆传递能量来压缩点燃混合

气体.
这些能力转化为曲柄的动能.这样,圆形的钢圈装入汽缸,用活塞
环来密封整个燃烧室.这个称为活塞 环。这些用来放活塞环的称
为凹槽。
一个活塞销放在中间通过一个小孔固定。活塞销的作用是 固定活
塞于连杆之间的连接，对活塞销起作用的是活塞销凸台。
活塞本身,它的环和活塞销一起称为活塞总成。
1活塞
为了抵抗高温的燃烧室，活塞必 须非常坚固，但是也必须轻便，
因为它是在气缸内高速运转而上下运动的，活塞内是空的，在顶
部是厚的用来传递高温高压的气体动力，底部温度较低所以做成
薄的。顶部是活塞头或活塞顶，薄部分是 裙部，两节之间的凹槽
称为环带。
活塞顶可以是平的，凹的，圆顶的或是隐蔽的，在柴油 机的燃
烧可能形成完全或部分活塞冠，依靠这种方法喷射。所以活塞采
用不同的形状。
2。活塞环
如图2-9所示，活塞环装进接近活塞顶部的环槽。简单来说，
活塞 环是薄的，是圆形的金属片,适合槽活塞顶部的。
现在的发动机，每个活塞有三个活塞环，（老式 的发动机有四
个甚至五个）。活塞环装在活塞内表面的凹槽内。活塞环的外表
面紧靠着汽缸壁
活塞环提供了活塞环于汽缸壁之间的密封，也就是说，只有活塞
环接触汽缸壁。顶头两个活塞环 是防止气体从汽缸壁漏出的，称
为压缩环。
最底下的一个是防止汽油飞溅到缸桶而从间隙进入 到燃烧室，所
以称为油环。表面镀铬的铸铁压缩环一般用于汽车的发动机。镀
铬的活塞环提供了 光滑，耐磨的表面。
在做功行程，燃烧室对压缩环的压力是非常大的。原因是他们
朝汽缸 壁方向挤开，一些高压的气体进入到活塞环，这样使得活
塞环表面充分
接触到汽缸壁，燃烧的 气体压力使得活塞环底部紧紧地压住活塞
凹槽，然而，越高的燃烧的气体压力更加紧紧地把活塞环表面和
汽缸壁密封住。
3。活塞销
活塞销是用来连接活塞于连杆的。活塞销装入销孔 ，装入连杆
最顶头的小孔。连杆的顶部应远小于连杆的尾部才能装进曲柄轴
颈。小的底部装进活 塞的内底部。
活塞销通过一边装入活塞销，通过小的连杆一端，然后通过活塞
的另一边。这使 得连杆稳固地在活塞中间适当的位置。活塞销是
是空心的且是高强度的钢制成的。
很多销的镀铬的使得更加耐磨。
2.3.3连杆
连杆是高强度的钢铸造的，它 通过曲柄轴颈传递力和运动从活
塞到曲柄销。连杆小的一头是连接活塞销的。轴瓦是用软金属制
成的，比如青铜，
用来这样合成的。下级的连杆装进曲柄轴颈。这称为大头。这个
轴承，是钢 背的铅或者是锡壳制成的。
这些是一样被用作主要轴承。大端的分离切口往往是单个的，所
以 它足够小可以从燃烧室中取出。
连杆由合金钢铸成。
2.3.4曲轴
曲轴如 图2-10所示，连同连杆通过旋转而带动活塞往复运动
从而带动汽车行驶。它是由碳钢和低比例的镍合 成的
主要的曲轴轴颈装进汽缸，大端匹配连杆。在曲轴的后端附加有
飞轮，在曲轴的前端有驱 动轮对应的
正时齿轮，风扇，冷却水和发电机。
曲轴的摆幅，i，e，是主要的轴颈和 大端中心之间的距离。控
制冲程的幅度，冲程是双次进行的，摆动的幅度是活塞从TDC到
BD C的距离，反之亦然。
2.3.5汽缸数和点火顺序
单缸的发动机每两次曲轴循环只能提供单一的能量脉冲。能量
只能提供四分之一的时间。当超过一个汽缸
时它能从曲轴获得流动性的能量。额外的能量被均匀地隔开遍及
两个转数或四冲程的一个周期。 四缸的
一般用于汽车。
为了保持曲轴的平衡设置第一和第四的活塞是在TDC。第二和
第三的活塞是在BDC
每 个冲程的间隔是180°，图标的序列显示了各个缸的点火顺
序，点火顺序是1-3-4-2，但是这个 顺序可以
改变为1-2-4-3，如果安装了另外的凸轮轴。 注意到第四个活塞
总是伴随着第一活塞进行的。当第四活塞
进气阀完全打开时，第一缸的活塞完全关闭，这是用来调节气门
间隙的。
2.3.6飞轮
飞轮有碳钢制成，装在曲轴的后端。同时带动曲轴旋转和离合
器。同时传送给变速器，和启动齿圈包围着
在四个冲程当中只有一个冲程是做功的所以飞轮只有在这个时
间带动曲轴
，发动机在这几个不做功的冲程转动。
2.3.7扭转振动平衡
平衡器和减震 器是用来保持发动机曲轴正常缓冲的。比如每个
燃烧室燃烧，它能加快曲轴旋转。轴的惯性它稍稍随后， 这样在
曲轴上起扭转作用。连续扭转震动引起的频率不同于发动机的转
速和发动机缸数。减震器 减少他们的振动。
减震器主要由轮毂和惯性环组成。惯性环是结合轮毂通过弹性
插入的。 惯性环转动是和曲轴密切相关的在燃烧室内，然而抑制
其扭转，并通过曲轴控制犯低级转速。一些减震器 是由两个惯性
环和而且是不同的尺寸从而更好地控制其振动。
使用了一段时间后，弹性体会恶化或连接件可以不要。致使减
震器失效或是引起自身振动。
损 坏的必须得替换下来。减震器的设计要结合轮毂的密封轴颈。
在轮毂里密封凹槽，造成石油泄漏。袖套修 理可以恢复减震器如
果是在良好的条件下。轮毂在一定条件下可以维修来调节衬套。
2.5: valve system 1、The cam is an egg-shaped piece
of metal on a shaft that rotates in coordination with the
crankshaft. The metal shaft, called the camshaft, typically
has individual cams for each valve in the engine. As the
camshaft rotates, the lobe, or high spot of the cam, pushes
against parts connected to the stem of the valve. This

action forces the valve to move downward. This action could
open an inlet valve for an intake stroke, or open an exhaust
valve for an exhaust stroke. （p26） 凸轮是一个蛋形
的金属块，它安装在同曲轴 协调运转的一根轴上，该轴称为 轮
轴，其上有同发动机每一个气门对应的凸轮。当 轮轴旋转时， 轮
的最高点，也就是凸圆，推动连接气门杆的部件，使得气门向下
运动，在进气冲程打开进气门， 在排气冲程打开排气门。 2、
In this arrangement, the cam lobes push against round metal
cylinders called cam follower. As the lobe of the cam comes
up under the cam follower, it pushes the cam follower upward
开的一小段时间内也打开着。换句话说，排气冲程终了和进气冲程初期有一小段时间的重叠，这称为气门重叠。不同的发动机，
其配气正时和气门重叠是不一样的。 6、Opening the
intake valve before TDC and closing it after BDC increases
the fill of air-fuel mixture in the cylinder. Opening the
intake valve early helps overcome the static inertia of the
air-fuel mixture at the beginning of the intake stroke,
while leaving the intake valve open after BDC takes
advantage of the kinetic inertia of the moving air-fuel
mixture. This increases volumetric efficiency. （p28）
(away from the camshaft). The cam follower rides against
a push rod, which pushes against a rocker arm. The rocker
armpivots on a shaft through its center. As one side of the
rocker arm moves up, the other side moves down, just like
a seesaw. The downward-moving side of the rocker arm pushes
on the valve stem to open the valve. （p27） 在
这种方案中， 轮 圆推动圆形的金属筒，也就是挺柱。 轮 圆运
动到挺柱下方时，推动挺柱远离 轮轴向上运动。挺柱带着推杆，
推杆推动摇臂，摇臂绕摇 臂轴的中心转动。摇臂的一端升起，另
一端就落下，这类似于跷跷板。摇臂向下运动的一端推动气门杆< br>打开气门。 3、When the engine runs in compression
stroke and power stroke, the valves must close tightly on
their seats to produce a gas-tight seal and thus prevent
the gases escaping from the combustion chamber. If the
valves do not close fully the engine will not develop full
power. Also the valve heads will be liable to be burnt by
the passing hot gases, and there is the likelihood of the
piston crown touching an open valve, which can seriously
damage the engine. （p28） 当发动机在压缩冲程和
作功冲程 作时，气门必须紧贴在气门座上，形成良好的气密性
以防止燃 烧室漏气。如果气门关闭不严，发动机就不能发挥出全
部的功率。而且气门头部容易被经过的高温气体烧 蚀，活塞顶部
也可能会碰到气门使发动机严重损坏。 4、So that the
valves can close fully some clearance is needed in the
operating mechanism. This means that the operating
mechanism must be able to move sufficiently far enough away
from the valve to allow the valves to be fully closed against
its seat by the valve spring. However, if the clearance is
set too great this will cause a light metallic tapping noise.
（p28） 所以在气门传动机构中要预留一些间隙 使气门得
以完全关闭。这就是说，气门传动 机构运动要与气门有一个充
分远的距离，使得气门 在气门弹簧作用下紧闭气门座。可是如果
间隙过大，会引起轻微的金属敲打声。
5、It is apparent from this description that the exhaust
valve stays open for a short period of time during which
the intake valve is also open. In other words, the end of
the exhaust stroke and the beginning of the intake stoke
overlap for a short period of time. This is called valve
overlap. Valve timing and valve overlap vary on different
engines. （p28） 由上显而易见，排气门在进气门打
在上止点前打开进气门和在下止点后关闭进气 门可增加气缸内
可燃混 气的进气量提前打开进气门有助于克服进气冲程初期可
燃混 气的静惯性，同时在下止点后保持进气门打开，可充分利
用可燃混 气运动时的惯性，这可增加容积效率。 7、The
entire valve- train assembly can be viewed as a springmass
system in which the conversion from stored to ree energy
causes forced vibration. Valve- train assemblies with
overhead camshafts can be represented with sufficient
accuracy by a 1-mass system (consisting of the moving mass,
the valve-train assembly stiffness and corresponding
damping). （p29） 整个气门机构总 成可看成一个弹
簧-质量系统，其储存的能量转化为自由能量时会引起受迫振动。
带有顶置凸轮 轴的气门机构可非常精确地用单质量系统来表示，
由运动质量、气门机构的刚度和相应的阻尼组成。 8、Each
cam must revolve once during the four- stroke cycle to open
a valve. A cycle, remember, corresponds with two
revolutions of the crankshaft. Therefore, the camshaft must
revolve at exactly half the speed of the crankshaft. This
is accomplished with a 2:1 gear ratio. A gear connected to
the camshaft has twice the number of teeth as a gear
connected to the crankshaft. （p29） 在一个
四冲程的循环里，每个凸轮转动一次来打开一个气门。在一个循
环里曲轴是转动两圈的。 因此，凸轮轴必须以曲轴转速的一半旋
转，这是由2:1的传动比来实现的。连接凸轮轴的齿轮齿数是连
接曲轴的齿轮齿数的2倍。 9、An electronic valve
control system replaces the mechanical camshaft,
controlling each valve with actuators for independent valve
timing. The EVC system controls the opening and closing
time and lift amount of each intake and exhaust valve with
independent actuators on each valve. Changing from a
mechanical driven valve into independently controlled
actuator valve provides a huge amount of flexibility in
engine control strategy. （p30） 电控气门 控制
系统代替了机械式的凸轮轴，用执行器控制每个气门独立的进、
排气正时。EVC通过每个 气门上的独立执行器控制进气门和排气
门的开启、关闭时间以及升程量。由 机械式驱动气门到独立控
制执行器气门的转变，极大的增加了发动机控制策略的灵活性。
3.2 Clutch 1) Dry Friction Clutch When a vehicle
is to be moved from rest the clutch must engage a stationary
gearbox shaft with the engine; this must be rotating at a

high speed to provide sufficient power or else the load will
当汽车原地起步时，离合器要将静止的变速器轴同发动 机接合起
来，此时发动机必须高速旋转以提供足够大的功率，否则载荷过
The driving member consists of two parts: the flywheel and
the pressure plate. The flywheel is bolted directly to the
离杠杆压缩压紧弹簧。通常情况下，压紧弹簧使从动盘和飞轮紧
7）Operating members : When the clutch pedal is
released, the pressure plate forces the clutch disc against
释放离合器踏板，压盘使从动盘压紧飞轮，回位弹簧使离合器踏
板抬起。 8) The hydrodynamic coupling(液力偶合器)
be too great and the engine will stall (come to rest). （p72） 密接合。
大将引起发动机熄火。 2）The driving member （主动部分） the flywheel. The clutch return spring helps raise the pedal.
engine crankshaft and rotates when the crankshaft turns.
The pressure plate is bolted to the flywheel. The result
is that both flywheel and pressure plate rotate together.
(p74) 主动部分由飞轮和压盘两部件 组成。飞轮用螺栓直接
连接到发动机曲轴上，随曲轴旋转而旋转。压盘与飞轮连接，这
样飞轮和 压盘一起旋转。 3）The driven member （从动部分）
The driven member, or clutch disc, is located between the
flywheel and pressure plate. The disc has a splined hub that
locks to the splined input shaft on the gearbox. Any
rotation of the clutch disc turns the input shaft. 从
动部分（或从动盘）位于飞轮和压盘之间。从动盘上有花键毂，
连接着变速器上 花键的输入轴。从动盘的旋转 动变速器输入轴
随之转动。

4) The inner part of the clutch disc, called the hub
flange, has a number of small coil springs. These springs
are called torsional springs. They let the middle part of
the clutch disc turn slightly on the hub. Thus, the springs
absorb the torsional vibrations of the the
springs have compressed completely, the clutch moves back
until the springs relax. In other words, the clutch absorbs
these engine vibrations, preventing the vibrations from
going through the drive train. (P.74) 从动盘的内部
（毂缘）有一些叫作扭转弹 簧的小螺旋弹簧，这些弹簧使得从
动盘中部相对从动 盘毂能有轻微转动，从而吸收曲轴的扭转振
动。压紧弹簧完全压缩时，离合器向后移动直到弹簧开始松弛 。
也就是说，离合器吸收发动机的振动，防止振动传递给传动系。
5）Operating members （操纵机构） These are the parts
that release pressure from the clutch disc. The operating
members consist of the clutch pedal, clutch return spring,
clutch linkage, clutch fork, and throwout bearing. The
clutch linkage includes the clutch pedal and a mechanical
or hydraulic system to move the other operating members.
操纵机构释放离合器盘的压力。操纵机构由离合器踏板、回位弹
簧、离合器杆系、分离叉和分离轴承等组成。离合器杆系包括离
合器踏板以及用来移动其它操纵部件的机 械或液压操纵系统。
6）Operating members (p74) When the clutch pedal is
depressed, the clutch linkage operates the clutch fork. The
clutch fork, or release fork, moves the throwout bearing
against the pressure plate release levers. These levers
then compress springs that normally hold the clutch disc
tightly against the flywheel. 踩下离合器踏板，离合器杆
系操纵分离叉。分离叉 动分离轴承压向压盘上的分离杠杆，分
Most automatic transmissions use a hydrodynamic coupling
to join the engine crankshaft to the transmission input
shaft. Hydrodynamic couplings and hydrodynamic torque
converters transfer the torque through fluid- flow forces.
They provide advantages when driving away thanks to
infinitely variable conversion of speed and torque, with
the maximum torque being available at the drive-away point
(engine turning, vehicle stationary). 大多数的自动
变速器(AT)使用液力偶合器来连接发动机曲轴和变速器的输入
轴．液力偶合器 和液力变矩器通过流体流动力传递扭矩．它们的
优点是起步时由于速度和扭矩的连续变化，可在起步时( 发动机
运行，车辆静止)得到最大扭矩
3.4 传动轴和万向节
3.4.1 传动轴或驱动轴
传动轴将动力从变速器的主轴传递到最终的主减速器的小
齿轮。它 是由管状的长管组成，并保持平衡以减少震动。驱动轴
不是紧固地栓着变速器和主减速器的，必须允许其 在主减速器和
变速器之间有移动空间（如图. 3-15）。
3.4.2 万向节
变速器和发动机架紧固在汽车上。然而，主减速器安装在弹簧上
而成为后悬挂系统的一部分。此悬挂系统 成为车轮和车身之间的
弹性联轴器，弹性联轴器使来自路面的颠簸与车身隔离开来。对
于大多数 汽车，后轮紧固地安装在车轴上，悬挂将后桥的驱动装
置总成与车身连接起来；相对于发动机和变速器， 主减速器呈上
下移动状态。因此需要一个联轴器，这样就允许主减速器和变速
器之间有移动，万 向节就是这个联轴器。有两种类型的万向节即
十字式接头和等速万向节。
十字式接头
万向节连接两个部件，使得任何一个部件都能移动以容许运
动偏差。如图. 3-16 是一种简单的U型轴，这里两个U字形的零
件互相垂直，并以一个简单的十字头将它们连在一起（如图.3-16）。此U字形零件被称为万向节叉，连接它们的十字头被
称为十字轴，从十字轴伸出的 桥臂被称为轴颈。这两个万向节叉
彼此互为90o角。大多数汽车有两个万向节，装在每个传动轴的末端。
等速万向节
用于前轮驱动的汽车的驱动轴末端的车轮上，这种结合形式在大
角度传动时能使传动平稳。 < br>十字式接头驱动传动轴运转，并在运转时改变速度，传动角愈大，
速度变化愈大。配合第二个接头 可以恢复固定转速，通过这种方
法，以至于当第一个接头加速时，第二个接头减速。
3.5 主减速器
对于机动车，发动机和驱动轮之间扭矩和速度的转换需要经

过 几个阶段，可变比率转换器通常是紧随着一个或多个国定比率
转换器，它们通常是和传动轴结合在一起的 。
若传动比为ig，前后主减速器为i0，则发动机nE和车轮nR之
间的速度关系可套用以 下方程式：
nR=nE（igi0）
车辆的速度就是 v=2πngrigi0
对于乘用车，主减速器通常只由一个准双曲面锥齿轮传动 构成，
主动小锥齿轮和冠状齿轮的几何形状决定了主减速器传动比（对
于标准汽车产品其范围是 i0=2.24~4.93）（如图.3-18）。准双曲
面齿轮今天被普遍使用，主要是因为偏置式小 齿轮允许传动轴被
安裝在冠状齿轮中心的下面（适合于汽车），或者上面（适合于
商用车辆）。 这样会导致两种情况，因为传动轴通道缩小而使汽
车地板碰撞，如果是商用车辆则不得不减小万向节的运 转角度。
对于商用车辆，所需要的主减速器传动比 只能被很少地用于一个
阶段（锥齿轮传动），因此，通常使用一些更加精密的主减速器
系统。
单级减速轴（传动比可达i0=7）
传输型轴与安装在前端或顶部的锥齿轮传动
双级减速轴（总传动比可达i0=9）
小齿轮轴（轮毂中的直齿轮传动）
行星齿轮减速轴（特殊情况下任然可移动）
大的冠状齿轮能减小差速器的离地间隙，至于小齿 轮和行星齿轮
减速轴，可分开减速，而使差速器和半轴可以做得更小。这样即
使是在高功率输出 的情况下，车辆亦可以取得足够的离地高度。
行星齿轮主要用在主减速器和后置的驱动分配器中 ，尤 其是在
自动变速器中。最简形式的行星齿轮机构（行星齿轮组）包括太
阳轮，齿圈和行星齿轮架 。这三个原件中的任何一个都可以作为
驱动，输出或者静止，因此，齿轮组排列的变化可导致传动比的< br>变化以及齿轮的反向旋转。几个负载下的齿轮的平行啮合可让结
构变得紧凑。
齿轮组没 有活动轴承力，允许高扭矩和功率分支，有较高的效率，
而且输入和输出是同轴的。由于摩擦型换挡装置 （离合器和制动
带）可被使用，因此实现动力换挡是可能的。
速差器
当车辆 转弯时内侧车轮通过的距离比外侧车轮通过的距离要
短，这就意味着内侧车轮必须减速而外侧车轮必须加 速，在这个
期间最好是每个驱动轮都保持着它的驱动作用，而差速器可以执
行这两个任务。
这个锥形差速器的原理可以看作是两个圆盘和一根杠杆（如图.
3-19）。
当车辆直线行进时，杠杆将平等的分配驱动力，而两个圆盘会产
生相同的移动。
当车 辆转弯时，驱动力依然被平分，但这时内侧的圆盘将通过一
段更小的距离。这样会引致杠杆在枢轴上转动 ，继而致使外侧的
圆盘产生更大的移动。这个动作表明扭矩总是是平等分配給每个
驱动轮，因此 有时候差速器也被称为是扭矩均衡器。
半轴和后轮毂的布局形式
半轴连接差速器的太阳轮和 驱动轮，大多数的车辆使用一个“整
体”式的后桥外壳，因此半轴用花键连接到差速器，从而允许半轴能自由进退。(表中所示)
轮毂类型 轮毂轴承布局 轴的受力形式 用途
半浮式 轴和外壳之间的单轴承 扭转
挠曲
剪切
拉伸和压缩 汽车
四分之三浮动式 轴和外壳之间的单轴承 扭转
轻微挠曲 汽车
全浮式 轴和外壳之间的两个轴承分开 扭转 商用车
前轮驱动
许多现代的轿车采用发动机前 置前轮驱动的设计布局（如
图.3-20），发动机依然安装在车辆的前部，然而，零部件不能像
传统驱动轴那样准确的排列。变速器和主减速器将发动机的功率
和扭矩传递到前轮，因此，前轮“拖” 着车辆在道路上向前行驶。
在传统的驱动系统中，后轮“推”着车辆向前行驶的。
前轮驱动的优势要高于后轮驱动，因为，发动机和传动系统
组件被紧凑地安装在前轮驱动的轿车前部，这 样汽车内部空间就
能得到充分而有效的利用。因此，一辆相对较小的汽车可以有一
个合理的车内 空间以适合乘客的乘坐和行李的安放，此外，前轮
驱动的动力系统（发动机和变速器）的重量直接地加在 驱动轮上
，这样有助于提高车辆在湿滑路面的牵引力。
多数前轮驱动的汽车其发动机被朝向 一侧安装，或者发动机横
置，使曲轴平行于前轴，一些前驱车的发动机被纵置的放置，或
者前端 到后端，与后轮驱动的车辆一样。不管其校准，发动机任
然将扭矩传送至离合器，或者液力变矩器，从而 传至变速器，最
后通过变速器，扭矩被传递至差速器和驱动轴。
这些驱动轴把扭矩从差速器传递到前轮，然而，前轮既要左右摆
动又要上下移动 ，因此极端的 灵活性是非常有必要的。为了使
这些车轴有必要的灵活性，匀速（CV）和其他各种类型的柔性接
头被使用，一个柔性接头位于车轴的轴端位置，另外一个接头位
于轴的另一端而与前轮相连接。
第四章 制动系统与机身结构
4.1制动系统的基本特征
当车辆从静止状 态加速到一定速度时是需要能量的。此时被
储存在车辆一定比例的能量被称为动能。为了降低车辆的速度 ，
制动器必需把动能转换成热能，热能转换的速度控制车辆的减
速。
制动系统由一个能量供应装置，一个控制装置，传动装置和制动
器组成。
这三种类型 的制动系统被沿用至今：行车制动系统，驻车制动系
统和辅助缓速制动系统。行车制动系统和驻车制动系 统具有单独
的控制和传动装置。行车制动系统通常是脚踏式的，而驻车制动
系统是手动操作的。
根据能量的使用类型制动系统是有区别的：动力制动系统，能量
辅助制动系统，非动力制动系统 ，惯性制动系统和重力制动系统。
这些制动系统之间的差异主要是在制动系统控制中能量被使用
的方式不同。一部分受控制的工作力量在能量辅助制系统中被当
作操作的力量使用，这样的例子,但不是 在非动力制动系统中。
能量辅助制动系统和非动力制动系统同样使用不同的能源介质。
能量的生 成主要是通过真空，被压缩的空气或液压能量(有时也
有电力)

这两种类 型的制动器都被使用于现代汽车：鼓式制动器和盘式
制动器。自从1976年以来，所有的汽车在前轮已 使用盘式制动
器。大多数的汽车在后轮使用鼓式制动器(图4-1)。在鼓式和盘
式制动器，都 采用了液压系统供给制动。液压系统连接制动踏板
以制动每个车轮的刹车部件。
两种不同类型 的液压制动系统被使用。手动制动系统是最简单的
一种。在手动制动系统中，驾驶员的脚在踏板上的力量 全部应用
为到液压系统中的力量。另一个系统，是电力制动系统，使用机
器部件来帮助驾驶员应 用力量于液压系统中。还有一个防滑的系
统防止制动车轮锁死，造成车辆滑行事故。
根据传动装置制动系统是有区别的:单回路制动系统(超过25
kmh后不再允许行车制动)和多回路制动系统，以及：
1) 机械力传动装置制动系统
2) 液压力传动装置制动系统
3) 气动压力传动装置制动系统
4) 电力传动装置制动系统
4.2制动器类型
主要有两种类型的制动器：鼓式盘式。
4.2.1鼓式制动器
这有两个制动蹄，被固定在一个静止的支撑板上，这样可以通过
液压缸或机械的联动装置内部扩大制动鼓的接触。 （图4 - 2）
不同的鼓式制动器的设计结果 来自于对应用注重的考虑，制动蹄
的支撑和调节。对制动器制动因数的评估关系C＇ (图4-3)，它
表示一定比率的纵向力作用于制动蹄的张紧力。制动因素将摩擦
力系数的影响和制动器内部传动 比率考虑进来。
1.单一的鼓式制动器
有不同类型的单一鼓式制动器(图4-4)，它们的 不同主要依赖于
应用的类型(浮动的，固定的)和支撑类型(旋转蹄，滑动蹄)。浮
动式制动应 用和旋转蹄式支撑为例子的车轮制动是常见的。在液
压制动力驱动的情况下，制动器是通过浮动压力活塞 的方法被应
用，它的行进是非固定的，以及它在两个方向上显露的张紧力是
相等的。两个（制动 ）蹄有一个是领蹄，也就是在制动内衬和制
动鼓里之间的摩擦力充当支持作用力，然而摩擦力在从蹄的作 用
下充当了反向的张紧力。
在单一的制动情况下，单个制动蹄的标准数值C＇ ，它是约等于
2.0(参考于摩擦力特定系数)。这个设计的一个缺点是，在两个
制动蹄之间的制动效果有巨 大差异，,以及由此大大增加了从蹄
的磨损。因为这个原因，从蹄常装备了一个比领蹄薄的衬套。 单一的鼓式制动器也能够通过一个楔形单元的方法驱动，这种设
计现在已经被越来越常使用于中轻型 商用车。
车轮制动类型通常是用于重型商用车，它是气动S-凸轮固定应用
的单一鼓式制动。
S-凸轮制动的优势： 因定应用的结果是在领蹄和从蹄中均衡的
衬套磨损，以此带来长时间的衬套寿命。 这种类型的鼓式制动
器有一个应用机械装置,这是更简单，更可靠，对温度不敏感的。
它包含气缸膜片，自动松紧调 节器，制动杆和S-凸轮。
缺点：高的内部压力，及因此相对巨大的制动构造，因为不平衡
的 中央压力产生和导致高自由的轴向力。一个相对低的制动因数
在相应多数量的应用工作制动期间产生，因 为领蹄和从蹄粗糙相
等的作用行进，这个作用力表现为单个制动蹄相反的制动力，通
常，同样摩 擦系数的制动器制动力比上述提到的单一制动器稍
弱。
2.双重鼓式制动器
双重的制动器(即带楔式执行机构)有两个领蹄(图 4-5)。这种类
型的鼓式制动器被应用在中型和重型卡车上。
这种类型的鼓式制动器的特点 是浮动的应用和相应必要的滑动
蹄支撑。这制动器的调节机械装置是一个完整的楔形单元部分。
这种类型制动器的一个优点是在两个（制动）蹄的制动衬套磨损
几乎是相等的和在对应单一制动器更高的 内部传递比率。在两个
领蹄（作用）下，制动因数C＇大约达到3.0，然而，这些数字
无法掌 握恒定的贯穿一个长周期的制动，因为这种类型制动器的
磁化系数衰退。
3.双力作用鼓式制动器
双力作用制动器被广泛应用在轻型商业车辆(特别是在后桥)。它< br>们主要特点是实际通过初级的制动蹄的支撑力被用作为次级制
动蹄的张紧力，包括在向前和倒退的 车辆运动期间。制动因数C＇
约为5.0。

双力作用制动器受欢迎的原因是高的制 动因数允许即使相当沉
重的客货车和达到近似重量的轻型卡车（使用）。操作7.5吨（重
量的 车辆）需要真空辅助制动系统。同时，完整的手动操作驻车
制动能够形成相当大小的制动扭矩。有效的变 动在制动因素产
生，然而，也因此限制了这种类型制动器的大量应用和形成必要
的制动力分配系 统以更好地和车辆类型相配。
4.2.2盘式制动器
（盘式制动器)暴露在空气中，盘式制动器（图4 - 6）比鼓式制
动器传递热量到空气中更 好。这意味着制动器能够在一个较久的
期间内连续不断地操作，即它们有一个较大的衰减抵抗力(由于< br>热量下降的制动效率)。
大多数轿车已使用的盘式制动器，也开始慢慢在商用车辆上使
用。除了它们在快速客车的使用，目前在商业车辆使用的盘式制
动器主要限制于前轴式制动，达到大约7 .5吨重量的商业车辆于
与客车被驱动的方式相似。
相比鼓式制动器的优点：更好的平缓制动 效果：假如给予的散热
程度相当内侧和外侧的刹车衬垫将平衡的摩擦；制动噪声较好抑
制；相对 恒定的制动力性能和较低的衰退磁化系数。
缺点：当用在重型商业车辆时刹车片寿命可能缩短，相比鼓 式制
动器更高的购置和运作成本。高程度适应的刹车在高速行驶时通
常较盘式制动器有把握，且 与鼓式制动器较少的衰减和较低的制
动盘开裂敏感性，制动系数C＇ 约为0.75。
浮钳盘 式制动器继续取代固定卡钳式制动器沿用至今。这种趋势
使人们转向设计更轻巧更便宜和更耐高温制动器 装配。卡钳本身
是不受制动扭矩的影响，从而促进平缓和恒定的刹车功能(动
作)。
4.3.1 无动力制动器
无动力制动器依靠驾驶员脚用力去控制。这系统增加的压力又通< br>过杠杠和施加水压力在脚踏板上。无动力制动系统在4-7解析。
制动踏板被机械地连接 到位于在制动液蓄水池下的主气缸
中。主汽缸包括两个分离的部分，各个部分有一个活塞，两个活
塞被连接到驾驶员车厢里的制动踏板。当制动踏板被驾驶员踩下

时两个活塞主汽缸的两 个部分，压力使制动液流出并通过制动器
界限或管子使机械制动到轮子。一个典型的系统，制动液从主汽
缸的一部分流到两个前轮去制动，另一部分制动液流到后面两个
轮子去制动。其目的是为了防止 如果一个部分制动失效，另一部
分将依然能提供制动力。
在蹄一鼓式制动器中，有一个带有两 个活塞的制动轮缸。当在主
汽缸的制动液开始被压到制动汽缸时，两个活塞被向外压出。这
个过 程使弯曲的制动片移动到和制动鼓连接制动片提供摩擦力
到制动鼓并压迫它使车轮减速或停止。
盘式是由一个轮转盘连接到车轮，被安置在瘪的制动片之间。
一个或多个活塞，实际上被制 动液从主汽缸用旋转盘压到连接喷
头使车轮减速或停止。
当制动踏板被释放，它就相应的 减少水压。在盘式制动器中，
活塞卡密封线，少量的制动液通过活塞卡密封线折回活塞，旋转
的 制动盘也帮助推动衬垫脱离盘表面。制动鼓弹簧与制动盘接触
并推动片分离盘的表面。这时汽缸活塞压迫 液体流回主缸直到填
满蓄水池。
动力助力制动器
动力助力制动器和无动力制动 器操作原理相似。然而，制动压
力的增加使通过使用一个真空辅助结构。制动液传输制动力到车
轮去制动。在SI发动机中，是通过连接到多个发动机通风口来
产生。柴油机发动机是用一个真空泵。一 般的真空度为50~90kpa。
真空制动助力器使用双室操作原理。在释放位置下，两个工作终
止点位置被放在真空装置下，在制动过程中，空气供给到右边终
止点。尽管只有很小的压力变化，但还 是给了非常充裕的时间来
回应。这个单元的功能液可以作为一个能量累加器，可以作用大
约两个 制动的应用。
优点：真空干燥装置不会被冻。因此没必要用空气调节。
缺点：由于工作气压和大气压之间不一样的低压差，要求大
的真空装置要用两个工作活塞串连.
1. 真空助力器
真空助力器是一个脚踏压力助力器与一 个串列式主缸相连。助力
因素可以适当选择的设计成各种各样的控制杆，辅助压力通过控
制杆作 用在制动压力板上，然后两个力一起作用与串列式制动主
缸上。同时，反压力作用于驾驶员是驾驶员做出 正确的制动行为。
操作方法在4-9解释。如果助力器失效，就仅剩下踏板了。
串列式主缸
操作串列式主缸可以直接地通过踏板的比例，如果踏板没
有足够的压力，就通过助力 器（或真空助力器）。操作原理：当
压力通过转换孔1，推杆活塞压力使制动液进入制动回路中I，压缩弹簧和压力器在制动回路I促使中介活塞压缩并通过吸气孔
II来增加制动回路II的压力，使 制动压力被准确地转换成踏板
压力。
制定回路I的端口有一个压力阀近似的保证了剩下 的压力来
提供后部鼓制动，当制动力少于150Ka时，这样防止空气从车轮
汽缸的密封处进入 。盘式制动回路没有任何压力，当制动力减少，
两个吸气孔保证它们的温度和在液体蓄水池和制动回路之 间漏
出相同的该变量的压力。
制动压力调节阀
驾驶员制动越用力，后桥到前桥的动 力转换越大。当车辆满载使，
制动力作用于后桥可能过大，导致后桥在前桥之前锁住，这会导
致 制动不稳定，等等。不论车辆在和制动使发生什么现象，要想
获得稳定的制动，前桥经常要在后桥前被锁 住。要获得正确的制
动力分配，制动压力阀要安置在制动线到后桥车轮之间。有各种
调节压力阀 和各自的车辆数据相匹配：
1）调节压力阀使用伸缩转换压力。
2）感载式调节压力阀依靠不稳定的车辆载荷来转换压力。
感载式调节压力阀被安装在后桥区 域，车桥和车体之间有一个用
一个测量车辆载荷的压缩悬浮体，它通过一个机械连接传输到调
节 压力阀的控制弹簧上，控制弹簧作用于阶梯式活塞。开始制动
时。控制弹簧保持气门中心的阶梯式活塞打 开，直到制动压力达
到一个水平，根据阶梯式活塞的活动区域得到相应的控制弹簧的
压力。进一 步增加压力到超过发生在不同的直径的阶梯式活塞斜
面的点
4.4客车的制动防抱死系统
汽车制动防抱死系统是一套在制动时防止轮子被锁死的包涵在
制动系统里面的控制装置。
控制过程
在最初的制动。制动压力被提高，刹车滑移率λ也在提高，在
最大限度的 附着滑移曲线，它到达了从固定的到不固定的范围的
限制。从这点上，更多的增加制动的压力和扭矩并没 有引起更多
的制动力Fb。在固定的范围里，制动的滑移主要是变形的三维滑，
在不固定的范围 里，它变得越来越打滑。
制动滑移率λ=【（Vr-VR）VF】x100%
轮子的速度= VR=rw
刹车力Fb=UBG
侧力Fs=Us G
其中UB——摩擦力系数
Us——侧力系数
在摩擦力系数或多或少会有 一个急剧的下降。根据轮胎滑移曲
线，结果是多余的力矩会引起轮子在极短的时间里被刹死。（当
刹车没有ABS）也就是说轮子的减速会急剧的增加。
车速传感器检测轮子的运动，如 果一个轮子显示的是锁死
的迹象，那么周围的轮子就会急剧的减速车轮会急剧打滑。如果
这超过 了规定的零界值，控制器会发送命令到电控单元停止或者
减少刹车力矩的形成，直到锁死的危险解除。然 后制动力必须马
上再次建立确保轮子不用副刹车系统。自动刹车控制就是对稳定
的还有不稳定的 运动的进行不断检测，还有轮子在承受最大刹车
力时必须保证在滑动在压力增加阶段，压力减少阶段，还 有压力
保持 阶段。
2在闭环控制回路的影响
ABS要必须考虑以下的影响：
由于路面还有轮子路线的改变引起的车轮与路面之间的附着力。
道路表面的违规操作引起的车轮和车轴之间的震动。
外圆度，制动的迟滞。
在一个分裂的路面制动之后过渡到一个摩擦力系数很高的均质
路面。
质量控制的标准
以下的质量控制标准必须由有效的ABS完成。
安装规定的横向稳定仪作用在后轮维护汽车的行驶平稳性。

装规定适当的稳定仪作用在前轮维护汽车的导向性。
相对于锁死车轮一样通过优化利用轮胎和路面的附着减少刹停
车的距离。
针对不同的附着系数迅速匹配刹车力。
保证低的制动扭矩控制振幅来防止工作齿轮的震动。
4.5商用车辆的制动装置
4.5.1制动延迟系统
运用在客车还有货车的 车轮制动不是为了连续运用而设计的。
当用了一段很长的时间，等等。当车辆下坡的时候，制动装置会< br>热过载，制动效果会下降。严重的甚至会使得制动系统完全报废。
为了总质量大的车辆能在连续的 下坡路制动，因此安装一个无磨
损的延迟制动系统，该系统是独立运行的车轮制动。所以应用在
货上的的延迟制动系统分为两大类；排气制动和减速器。
排气制动
一个排气限制或者变化的正时气门负增长工作区的压力与容量
来拖动发动机。
电动的减速器
场线圈是安装在一个由定子构成的磁盘。转子，就是一个安装
在驱动 轴上具有很好散热效果的肋。等等。在另外一边的定子，
为了制动车辆，线圈提供了电流从而产生磁场。 涡流就是引起转
子转动的从而穿过磁场。这就生成了一个大小由定子线圈激发决
定那个的制动扭 矩。
特征
所产生的热散发到大气中去。
电动延迟非常笨重，尽管他的设计相对 的简单。合理的操作要求
发动机或者电池要有很好的状态。暖气减少制动扭矩。
4.5.2非人力制动系统
非人力制动系统是应用在中重型货车还有重型货车。
通过压缩适量的空气作为能量的提供还有传输设备。
在伺服制动系统里通过气压力和液压力来传输，在驻车制动系统
里通过气压力来传输。
有很高的压力和很好的限压能力。
在拖拉机车里有很高的压力。
这种被称为无连锁 的驻车制动系统同样也属于这种类型。为了保
证这些弹簧式的执行器在车子发生故障事件时能够自动的执 行，
一些锁死设备被安装在许多盒子里，这些盒子能被驾驶员打开，
也允许自动的打开。一个机 械的，气压的或者液压的辅助释放机
构是必须的。
4.5.3气压制动的组件
1.能量供给设备
能量供给设备包括以下几个：能量的来源，压力的调节还有空气
的创造。
一部空气压缩机作为能量的来源，它通常是柱塞式的；空气的
摄入是根据吸力
和输送伐自动压缩的。
压力循环系统用来维护所需要的压力值，用了两个主压力调节
阀。
其中有个压力调节阀对能量的来源没有影响
有个压力调节阀对能量的来源有影响
第 一个阀门结合了一个压力调节器，当所需的最大工作压力到达
的时候，阀门关闭，把空气从压缩机排放回 空气中去直到随后的
没有负载期间。如果在气体 储存器里压力到达最低的工作压力
限制，压力 阀就会重新被打开从空气压缩机里提供空气到气体储
存器里。这些压力调节伐被运用在那些可以每分钟操 作2500次
的压缩机系统里面。
第二个阀门也结合了一个压力调节器，当所需的最大工作压 力到
达的时候，作用在压缩机的工作柱塞有合适的压力，这时打开进
气阀门。在不需要提高储存 气体的时候，摄入的空气会从进气口
阀门排出。如果在气体储存器里的压力到达最低的工作压力限
制，调节器开关和进气阀门可以自动的开和关闭，这个空气储存
器就会充满充满气体。这些压力调节伐 被运用在那些可以每分钟
操作2500次的压缩机系统里面。压力水平：在现在的牵引车，
应用 的压力值都在0.7~1.0MPa（低压）和1.4~2.0MPa（高压）
之间。在双制动系统里， 在牵引车还有拖车每个系统的压力值在
0.6~0.8MPa。
气体调节的目的是确保制动系 统在低劣的情况下能合理的工作。
一方面杂质会减低控制阀的密封性，另一方面水在压缩空气里会
引起腐蚀，或者会在低于0度的时候结冰，空气清洁剂，防冻泵，
排水阀和催干剂等这些东西可以用来 防止那些问题。
2行车制动阀
两个串联排列的控制阀游两个相同的设备驱动。在两个控制阀
门，两个具有相同的弹簧和阀门密封力，通过机械克服开启力的，
保证了电路的同步开启。在制 动位置，活塞在控制电路中的摇摆
是她两边目前所提供的制动力因此可以确保电路是同步的。这些
弹簧预紧力提供了最小的开启制动输送阀门力的响应行程。这些
通过弹簧力来反应活塞行程的互动使得 系统去执行必要的独立
控制行程。
组合制动缸式制动
组合制动缸由一个气缸膜片单 室组成在，为了行车制动和驻车制
动一个弹簧制动执行器。气缸和弹簧制动执行器都是串联在一起
的由同一根棒控制的。他们能独立的彼此驱动。同时驱动的结果
是他们自己的力。
中央 允安放放螺丝丁——也没有压缩气体——张开一个弹簧
制动执行器里的弹簧。这里就是安装时的安装位置 。安装之后，
安放的螺钉拧进执行器里面，通过作用于活塞拉杆楔形机构。在
执行器之前的流入 的压缩气体流动到活塞里并反作用力与弹簧，
从而拉紧和释放刹车。当行车制动被执行， 压缩气体冲入 隔后
面到达活塞拉杆楔形机构里面的活塞板和压力棒。压力的降低会
导致制动的再次释放。
4.6 商业汽车的防抱死刹车系统
ABS在车辆过分制动的时候能防止车轮被锁死.车辆因 此可以保
持它方向的稳定性和可操作性,即使车辆在湿滑的路面上紧急刹
车也能保持住.防抱死 的停车距离常常比车轮被锁死的停车距离
短.
跟客车不一样,商业车辆有气压制动系统.不过 ,客车的ABS控制
电路功能描述同样也适用于商业汽车.
适用于商业汽车上的ABS由车轮 转速传感器,一个电子控制器和
压力调节阀组成.ABS通过增加压力,保持它为常量或者排放气体减少压力,来调节每个汽缸的刹车压力.刹车压力可以针对每个
车轮个别控制.在U型分裂的情况下 (左手边的和右手边的车轮上

摩擦力系数不相同,比如说在路边沿表面上的黑冰,在路中 间良
好的抓地力)刹车会使车产生瞬间的偏离垂直于车轴的大的航线.
这时转向装置会同时出现 的瞬间大转矩的,作为在商业车辆上积
极的圆转向半径.短轴矩的车辆因而是不同的控制.因而,在左右
两边不相等的摩擦力系数的情况下,偏航和瞬间转矩被限制了,
通过修改个别轮轴转矩的控制. 在左右两边的刹车汽缸不同之处
在于刹车压力而不是压力都没有超过允许值.
依据控制轮的数量,有2轮,4轮,6轮可用的ABS系统, 为了能够
优化商用车辆的各种型 号的装备的性能和成本方面.2轮系统主
要地被用于2轮,4轮,或6轮装置的双轮拖车.在每个轴的车 轮是
被独立控制的.更远点的别的轴收到和被控制轴一样的刹车压
力.4轮系统被用在4轮公车 ,卡车和拖车和用上4轮装置的6轮
车辆.它的所有轴可以被一个控制电路控制.6轮系统被用于有着< br>长轴距的车辆,比如铰接的公车.所有的系统可以被装上单通道
或双通道压力控制阀.
由于发动机刹车或延缓,ABS监视刹车减退和管理它在允许的范
围内,通过转换迟缓的开与关.在有气 压液压转换器的商业车辆
上,比如蝶片刹车,ABS控制气动刹车电路.
在汽车组合上,全部 装备上ABS是最适宜的,即使部分装上
ABS(ABS在牵引车辆或拖车)使得汽车组合更容易被控制 .
1 轮速检测计
一个轮速检测计包括一个齿脉冲环和一个感应轮速皮卡.齿脉冲
环被安装在轮毂上,随着轮的旋转,在高速旋转的皮卡上产生一
个A.C.电压,这个频率与轮速成正比 .
感应轮速皮卡被装在一个逐渐增加的洞里,通过一个弹簧套筒.
当被安置在国辆上时,它被 压紧,直到它可碰到齿脉冲环和车轴
的弹性变形,它在车辆行驶时被齿轮脉冲环推出,这使得自动地适合行驶必须的差异.
2电子控制系统
电子控制系统主要由数字信号和多余的微电脑组成.
从这来自轮速传感器的信号,这些微电脑 计算出轮速和要不要加
减速.一个车辆参考速度是由来自两个对角的相反轮子的轮速组
成.是不 是有个轮子有趋向锁住,这个决定信息来自轮子的加速
和滑脱角.这样一来,微电脑管理着在每个汽缸控 制着刹车压力
的压力调节阀的磁铁,
电子控制系统包括一个综合项目为这个探测贯穿整个防抱 死系
统的故障.(轮速检测器,控制器,压力调节阀,线束)
如果一个故障被确定,控制器会 切断坏的那部份ABS.这通过一个
警告灯指示出来.行车制动系统依然全部可以运行.
为了 在车间里加速检测故障,它可以打开控制器的自主诊断特性,
通过按下一个按钮.一个灯光闪烁的诊断来 显示有问题有电路.
3.压力调节阀门
压力调节阀由电磁的32先导阀和气动的22针阀组 成,后者提
供了足够大的截面.当先导阀被电子学激励为较合适的结合, 得
到压力控制减压功能.没有激发意味着”压力增强”
在没有ABS起作用的刹车(车轮没有 显示锁住信号),空气在通过
阀门上时可以双向上无阻力的流动,当空气可以进入和排出制动
缸 时.
为了限制装备上各种类型ABS的车辆的价格,这有单通道和双通
道的型号的压力调节阀 .单向版本的阀主要用在这些压力调节阀
不得不安装在发动机的边上和变速器靠近车轮的地方.由于它的
紧凑的建造,双向版本的阀可以集中的安装阀门在一个车轴上.
这个优势常常被用在公车和拖车 上.
4.7 电子液压制动
电子液压制动系统(EHB)被设计成允许电子控制车辆刹车, 当保
持一个减少的液压系统时.作为一个在液压系统发生故障时备用
的电子控制功能.EHB控 制单元接收输入来自连接到刹车踏板的
检测计信号.在正常运行下,一个后备阀是关闭的和控制器通过< br>一个电动马达驱动液压泵激活车轮的刹车.当控制器转换成自动
防故障模式时,后备阀门是打开的 ,这个允许刹车被控制通过一
个传统的液压回路.
1 关键好处
1) 再生液压系 统技术将会递增地建立在发展的先进电子系统上,
比如电子稳定程式(ESP),牵引控制和刹车协助.
2) 使用软件更新简化的标定过程,通过调整刹车踏板感觉响应.
3) 改善连接的别的新兴系统,如可变巡航控制.
4) 除去大型真空伺服,允许灵活安装.
5) 防抱死刹车系统 (ABS)的特色是没有来自踏板的反馈.
2 主要设计重点
电子液压制动建立在现有的增加几种改进的ABS系统上.包含模
拟电液阀要求封闭循环, 电流控制脉冲宽度调节(PWM) 来自电
子控制单元的输出.一个EHB系统被要求能够表现出自动防 故障,
在万一出现一个坏的事变的时候. 要正确的启动故障安全状态,
这个系统重启它的电子 零组件以能够提供一个高水平的运行错
误覆盖率.
4.8机电制动系统(电制动)
机电制动系统(EMB)也称线控制动.完全取代”干”电气元件系统
老式液压制动系统.出现这种电动 马达取代传统的执行机构驱动
装置.这种电子控制装置解决了许多的制造,维修,以及与液压系
统相关的环境问题.因为这没有机械或液压支持的系统,所以可
靠性是必不可少的和这系统必须是有故障 容限的.完整的EMB有
自己特别要求,比如一个可靠的能源供给,容错通信协议,和某种
程度 的硬件冗余.比如在机电制动系统(EMB),EMB被设计成能改
善与别的汽车系统连接.因此能够简 单地集成如此高水准的功能
如牵引力控制和车辆稳定性控制.这个集成化可以改变EMB系统
内 嵌套的功能,随着ABS出现,这些不同的系统之间需要使用沟通
联系
EHB和EMB系统有 个好处就是可以消除传统系统中使用的大型真
空助力器.随着减少发动机逐渐缩小工作空间的困境,这些 消除
有助于简化左或右驾驶的各种驱动车辆.与那些EMB相比,EHB提
供更强的灵活性给零 组件的安放位置通过同样的消除液压系统.
EMB的好处如下:
与新出现的系统相联系,比如自动巡航控制.
减轻系统重量,提供更好的车辆性能和经济性.
装配系统的相容使车辆更简单和快.
减少污染物的来源,消除腐蚀、有毒的液压流体.
除去真空伺服和液压系统为了使部件灵活放置.
降低维护标准.
支持别的功能,如”坡道保持”.
取消对机械部件设计的自由度.

EMB系统要求表现出一个彻底的改变从先前的液压和电子液压制
动系统.EMB的数据处理组件必须联 使用到高可靠性的网络通信
协议. 为保证全面容错系统而设计的一个重要的方面. 使用电
动刹车器要求包括额外的需求, 42V电机控制操作电力系统和高
温,高密度电子元件 .除了支持现有的通讯,如CAN和K线的标
准,EMB系统需要求确定的,时间触发的通信,如那些与 现有的
FlexRay网络通信协议相联以协助提供所需的系统的容错系
统.EMB节点并不需 要独自的容错装置,但它们有助于支持自动防
故障装置运行和依靠一个高水准的错误检测通过电子组件.
这个新系统要求必须使用高端组件是极具竞争力的价格替换,
划算的技术成本同时保持严格遵守汽车认证. 提供大电流要求
停止一些大型SUV,这可能导 致从一开始SUV的选购受到限制.第
一个实现将在小型车平台.
车身构造
这里有制造汽车的二种主要方式。他们使用身体或框架建筑和统
一化的车身构造修造。
1.身体框架的构建
一个单独的框架一定要轻且强大到足以抵制各种荷载和道路的
力 量。商用车辆通常使用一个单独的钢架提供必要的支持各种负
载的刚性。这两者是长的横置的转换装置固 定在许多竖置的构建
上，给汽车一个轻量的足够强的框架去抵挡各种压力，使汽车能
够抵抗巨大 的弯曲和扭转（图4 - 24）。
2.统一化的车身构造
多数汽车使用一种统一化的车身构造、一个联合的身体和框架。
(图4-25)。 统一化的 车身构造比身体或框架建筑轻，但更加喧
闹。橡胶式避震器使用在身体部分和机械零件之间吸收振动。汽
车底盘被做成一种能够支持车位悬挂和传递的横截面。
4.10 制热、通风、和空调系统
现代汽车被设计给乘客舒适的乘驾。 空气的质量和温度在
车影响乘客舒适。 有控制它的三个系统。这些是制热、通风和
空调系统。
制热系统
现代汽 车有混合温暖和不易受热的空气加热汽车的混和空气
系统。这个系统的“心脏”是加热器的核心。热的发 动机冷却液
从散热器流动，通过水泵软管和加热器的核心。因此，加热器核
心始终是热的。空气 的温度进入车厢是由空气移动通过加热器核
心的量控制的。这个热空气是新鲜、清凉空气的混合,避开加 热
器。在供热系统调节小门的空气流通。在仪表板上的控制杆通过
打开和关闭这些门来指挥空气 通过热输送管和窗口除霜器。
4.10.2 通风系统
通风系统的目的是为了吸 引新鲜空气，然后从汽车内部混浊
空气。新鲜空气通风系统指挥空气对二个不同地方。首先，他们
可以引导在外面的空气进入热水器外壳。这些空气要么可以绕过
线圈，要么被线圈加热。第二, 气体 能够通过仪表板或小的通风
孔直接进入到乘客车厢。通风系统也能够通过打开汽车窗户来代
替。
用来控制空气和热度的操纵杆和转换器安装在仪表板上。有些
加热控制器使用小型真空电动机 为了更简单、更积极的运转。其
他人使用电缆,而另一些用两者的组合。用来操纵马达的真空来
自于发动机的进气歧管。
风扇壳通过摄入新鲜空气使外面的空气流入其里面。这是迫使空
气通 过通道的空气混合门。注意这门可设置不同的位置。一个设
置是引导空气进入到加热器的核心。当这个门 在另外一个位置的
时，空气避开加热器核心。这个门的位置是由移动仪表盘上的温
度控制杆来设 置的。另一个设定可以用来移动部分的气流流向热
水器的核心和允许其余的气流来绕过核心。这将导致两 者的混合
加热和冷却的空气进入车厢。温度控制杆, 改变了混合门位置,
使它可能有预期的热量在车里。
这里有几个其他的操纵杆在仪表盘上。这些控制杆操作如下：
1）引导空气除去窗户的霜（车头或者车尾）,
2）打开通气孔，以便外面的空气直接地进入到车里，
3）引导热的或凉空气到车底或者车厢的打开装置,
4）开启、关闭、或调节在通风孔上的格子窗的方向，
5）控制气流速度。这是通过调整风机 的转速来实现。有些汽车
有强制通风系统，风扇独立运作。车的速度通过系统来挤压空气
和使气 体进入到乘客车厢。
4.10.3 空调系统
汽车空调的目的是为乘客提供舒适凉爽，干 燥，洁净的空气。它
的工作原理很像在你家中使用的冰箱（图4 - 26）。
汽车 空调的工作原理就像一个冰箱。它有五个基本部分组
成：接收器，膨胀阀，蒸发器，压缩机和冷凝器。
1.汽车空调是如何工作
空调系统的五个部分共同工作来提供新鲜的、冷的空气进入到乘
客车厢。
当压缩机提 高冷却剂的压力时，压缩机也能够加热冷却剂。热的
冷却剂进入到冷凝器，那是使通过冷凝器的气体释放 热量变冷的
地方。随着冷却剂的变冷，，空气被压缩成液体。仍然在高压之
下，冷却剂进入到接 收器。接收器一直扮演着储存冷却剂进入到
膨胀阀的角色作用。来自于接收器的高压液体进入到膨胀阀。 膨
胀阀控制着冷却剂流动进入到蒸发器，那里用压缩机一边的吸力
维持着一种低压状态。随着液 体进入到蒸发器，冷却剂开始通过
吸收流过蒸发器核心的气体产生的热量而蒸发。经冷却剂吸收其
热量后，空气冷却和进入到乘客车厢。冷却剂继续在蒸发器里吸
热而蒸发直到所有的液体都被蒸发掉。 来自于蒸发器的冷却剂流
回到压缩机去重复循环。
2.空调控制
空调控制器的组成 更像加热器和通风系统。对于大多数的汽车而
言，所有这些控制器都是在同样的仪表板上。气窗被关闭以 便只
有车外新鲜的空气能够进入到风机室。空气进入到蒸发器的时候
是关闭的。空气混合门被关 闭以便空气绕过加热器的核心。加热
和除霜窗是关闭的，因此低温气体移动到空调出口处排放使乘客车厢变凉快。
有两种空调控制器：手动和自动。
(1)手动温度控制 每一个牌 子的车都有它自己的类型的控制
面板，但他们都以同样的方式工作。请注意，加热器，通风，除
霜器和空调的控制面板是在相同的仪表板上的。司机设定气温和
手动控制功能把足够需要的空气带入汽车 内。
(2)自动温度控制 有些汽车使用一个复杂的加热空调系统，
既自动保持在汽 车所需的温度。自动系统不同于手动系统，因为
他们有一个温度控制杆或者是刻度盘，其校准度从18° 到30°。

另外一个操纵杆控制着该系统的运作模式。加热器和空调控制系
统是 一个整体的。因此，司机只需要选择需要的温度和运作的模
式。系统会自动处理剩下的问题。
如果车内太冷，系统会自动开启加热器。如果内部太热，它会打
开空调。如果温度在中间的某个地方，系 统混合外面的空气、热
的空气和空调系统的空气去保持设置在刻度盘的温度。虽然这样
的系统是 方便的，但是也是复杂的，它具有许多没有被发现的标
准的加热和空调系统。它也浪费发动机能量和消耗 汽油。
这些控制工作很像手动控制，除了自动温度设定外。大多数的风
机上面有一个延时开关 。延时开关防止加热器运转直到冷却液加
热到足以提供温暖的空气。因此，延时开关的特征是在加热器核
心变热之前，防止系统吹送冷气进入到汽车内部。
第五章 转向和悬挂系统
5．1转向系统的基本部分
汽车转向系的方向盘的旋转运动转化为转向轮的转动从而引导
交通工具转向。
大多数 汽车的转向系统的基本部分是一样的。转向系统的核心部
件就是转向器的转向齿轮。通常发动机也是一样 。一根轴从转向
齿轮的底部延伸出来。这轴是连接到转向柱管或者转向轴的。方
向盘就在转向柱 管的顶部。另一根轴则从转向齿轮的底部引出。
这根轴连接到摇臂和柱管的。这一部分的装置，叫做转向 传动机
构。这一部分通过转向齿轮连接到转向车轮。转向车轮安装在转
向节上。如图5-1所示 ，转向节可绕其轴线旋转。这样，车轮和
轮胎就能从一边转向另一边。
虽然转向系统看起来好 像很复杂，它的工作原理却是比较简单
的。当驾驶员驾驶汽车沿直线运动时，转向齿轮是中心。它能保< br>持传动机构的稳定以使车轮的轮胎保持直线行驶。当驾驶员转动
方向盘时，转向轴旋转使得转向齿 轮转向另一边。随着转向齿轮
旋转转向轴在底部旋转出来，它就推动传动机构到另一边使转向
节 绕其支点轻轻地转过一个角度。这样，转向转动机构，主轴，
轮子及轮胎转向另一边，从而使汽车改变行 驶方向。
驾驶布局的类型取决于悬架系统。梁型横轴被用于重型商用车，
它有一个主销安装在 车轴的端部并允许安装在其上的车轮绕主
销中心旋转（图5-1）。汽车拥有独立悬架系统且这个系统有 球关
节允许车轮活动（图5-2）。
5.2转向系统的技术要求
交通工具的转向系 统必须保证操作的安全和轻便：它必须能使前
轮以最大半径为12M的转弯半径转到相应位置，在6S内 。转动
方向盘的力超出250N，这时助力转向系统就显得必要了。如果助
力系统失效，600 N的力将使驾驶员无法转动方向盘。这个驱动力
必须在整个转向过程中不能减小。它必须能准确地引导交 通工具
转向并且不需要任何更正。在这一部分上是不能开玩笑的。
全部机械传输设备要能应付 所有路况及发生在运行过程中产生
的温度应力。通常在进行整车试验时，例如跨越障碍物及发生事
故等，不能导致裂纹及破损。
转向性能的一般要求概括如下。
汽车行驶在道路表面时产生 的阻尼振动会被传到方向盘。但是，
这一振动不能过大也有能过小，必须保证不会使驾驶员失去路
感。
驾驶运动学的基本设计必须符合阿克曼条件：转向轮左右两边轴
线的延长线，当车轮有 一个角度时它们必须相交在深化沿展的后
轴上。
转向系统要有合适的刚度（由其是应用了橡胶 弹性连接时）交通
工具必须每分钟都反应驾驶更正。
当转动方向盘时，轮子必须有自动回正功能，并在这一位置保持
稳定。
方向盘必须尽 可能有一个低比率（方向盘回到自锁位置的次数）
为了便于操作。因此转向驱动力不仅仅由转向比决定还 和前轴装
载，转弯半径的大小，车轮（后倾，传动轴倾向，转向滚动半径）
及轮胎的轮距有关。
5.3加工性能
车辆处理的判决书由“转向过度”和“转向不足”两部分构成。
当车 辆转向过度时，相应于方向盘转过一个角度，车辆的转弯半
径就会很小；当车辆转向不足时，它含盖一个 大的转弯半径。随
着离心力的增加以及产生在前后轴的轴向力和轮子载荷比值的
不断变化使轮子 出现一个滑动角度时固有的转向性能要能应对
各种不同的需要，通常合适的转向性能是必须的。
仅管这允许优化利用轴向力（大最大转向速度），这可从主观感
觉上限制交通工具的稳定性。此外，交 通工具的突然脱离是不可
想象的，它可能在前面或后面脱离。由于这个原因，解决转向不
足问题 已成为很多汽车制造商的目标，所以，在这种情况下，汽
车部件的突然脱离已成为导致交通工具可靠性的 这样一个课题。
5.4转向系统的类型
转向器必须有以下性能：
能保持稳定的直线行驶
低摩擦，高效率
刚性高
有自动回正功能
由于这个原因，这里有几种不同类型的转向齿轮。可是却只有两
种不同类型的转向系统：手动转向系统 和助力转向系统。在前一
种类型中，驱动方向盘，转向齿轮，车轮及轮胎的力都由驾驶员
提供。 而在助力类型中，液压油协助操作使得驾驶员较为省力。
现代汽车，这两种转向系统被普便地用于提供转向控制：
循环球
齿杆和齿条
这两种转向系统都是完全的机械系统或者助力转向系统。
5.4.1循环球
大多数 重型商用车使用的是循环球转向齿轮。这种转向齿轮很耐
用，有良好的转向性能及能给驾驶员更好的路感 。它的结构如图
5-3.
在这个转向齿轮中，输出轴转速比输入轴的要低。在循环球转向齿轮中，蜗杆轴是输入轴。蜗杆轴连接到转向柱管，这样机械师
就可以独立地移动转向齿轮或转向柱 管。扇形齿轮（也叫皮特曼
轴）在转向齿轮中是输出轴。它的主要部分有滚珠螺姆，钢球，
有轮 齿的球螺姆。
循环球系统是转向系统的机械部分，一定数量的钢球被放入蜗杆
轴和球螺姆的螺 旋槽中，因此，蜗杆轴不是直接和球螺姆接触的。
相反，两者间有可以移动的钢球，钢球在两者之间的旋 转槽中运
动。
当蜗杆轴运动时，钢球使各球螺姆沿蜗杆轴来回移动。这样就驱

动齿扇轴，扇形齿与球螺姆的齿齿啮合。齿扇轴通过转向传动机
构连接到前轮。
钢球 运动驱动球螺姆及齿扇轴。钢球在两者的槽中引导它们的运
动。由于这一原因，它也称为蜗杆循环球。
5.4.2齿杆与齿条
齿杆与齿条式被应用于很多新的小型车及大多数拥有横置发动
机的轿车上。这种转向齿轮体积小重量轻。具有较好的转向性能
齿杆齿条式转向系统需要较少的零件，因 此它也易于维护。它还
能给驾驶员更从的反馈和较好的路感。这种齿杆和齿条式转向系
统由两个 主要部分：齿杆和齿条（图5-2）。齿条位于转向柱管的
底部。方向盘驱动齿条。齿杆较长，它的一端 有轮齿。它的齿和
齿条的齿啮合。齿杆交叉在两前轮之间。这一系统没有输出轴。
取而代之的是 ，旋转的齿条使得齿杆从左向右或从右向左运动。
而齿杆的运动又使得转动机构来回运动，因为齿杆是传 动机构的
一部分。转向传动机构又驱动前轮左右转动。
5.4.3液压助力转向系统
能量来源
能量来源包括一个泵（通常由发动机驱动），一个子油箱，相应
的管了和软管。
泵— 通常是拥有内部旁路的叶片泵—必须标有尺寸，及发动机空
转，它能提供一定的液压油驱动方向盘以一定 的速度转过一定的
角度。
安装在泵上的流量控制阀能限制随着发动机转速提高而上升的
油压。同样在液压系统的泵中还装有一个限压阀。
泵的设计必须使得工作时液压油的温度不能超过最 高工作温度
（摄氏100度）且不能有噪声，油不能起泡沫。
转向油缸提供的油压经限压阀限 制后用以驱动方向盘的旋转运
动。灵活的扭矩测量元件（扭力杆，螺旋弹簧，钢板弹簧）转换
的 扭矩正好作用于限压阀上。控制的边界是斜面的表格。限压阀
就是根据这个原理下控制液压油的流量的。
限压阀的制作通常是根据“开放中心”原理，当限压阀不开动时，
液压泵提供的液压油由于没有 压力而流回储油箱里。
转向油缸
双动转向油缸应用油压作用于齿杆从而协助驾驶员驱动转向 系
统。转向油缸通常集成在转向器中。转向油缸必须有很低的摩擦：
这也就像活塞及杆状密封件 需要很小摩擦一样。
电动助力转向系统（EPAS）
电动助力转向系统（图5-5）的设计 是用一个电动机为驾驶员提
供转向动力。大多数电动助力转向系统具有变精辅助，它允许给
速度 减少的交通工具更多支持，而给高速的交通工具较少的支
持。这种功能要有很精确的控制能力，这也有制 造商这些年来努
力的方向。在制造商的心中，电子助有转向系统必将代替液压助
力转向系统而成 为助力系统的主流。电子助力转向系统不需要发
动机动力来驱动。这样，电子助力转向系统预计比液压助 力转向
系统节省百分之三十的开支，在经济上更划算。这一好处是，更
多发动机的能量被用来驱 动车轮。
电子助力转向系统的优点：
与压助力系统相比液质量更轻
液压助力转向系统需要消耗燃油而电子助力转向系统不用
与压助力系统相比它是一个低成本的方案
提高整个系统组件放置的灵活性。
助力转 向系统在求应用辅助设备模仿驾驶员在方向盘上的输入。
这种输入通常在不活动期间进行精确纠正。这各 要求及条件有趣
地改变了电动机的设计。电动机风帽的环境温度有时超过150摄
氏度时长时间 工作仍然只需要很少的维修及护理。一个可以接受
的电动机设计方案，要有高效率和温度公差，而且易于 操作。现
在的多极无刷DC电动机已经能达到上述要求。他们的无刷设计
改变了定子的电枢绕组 ，外壳，取消了电动的电刷并且提高了它
的总效率。这种多功能组合在一起的电动机即便在极其苛刻的条
件下使用仍然具有较长的使用寿命。