转向操纵机构主要包括转向盘(方向盘)和转向柱。 转向盘: 转向盘呈圆形,主要作用是将驾驶员施加在转向盘的力矩传递给转向柱。 1.组成转向盘通过细齿花键与转向轴连接,并用螺母或螺栓紧固。其内部由金属骨架构成,骨架的外面一般包有柔软的合成橡胶或树脂,起到缓冲作用。现代汽车的转向盘除了安装有喇叭控制开关和安全气囊外,通常还安装有自动巡航、音响娱乐等系统的控制开关。当转向盘转动时,这些电气元件也随之转动。为了保证它们正常工作,这些电气元件的线束连接需要使用螺旋线束,如图1-1所示。
转向盘与转向柱之间有安装位置要求,安装时必须对准标记,否则转向盘无法正确安装到位。拆卸转向盘时必须断开蓄电池负极,以断开安全气囊的工作电源,同时对齐螺旋线束的安装标记,以防其损坏2.自由行程转向系统中各传动部件之间存在装配间隙,这些间隙随着零件的磨损将逐渐增大。因此,在转向盘转动过程的初始阶段,只需要很小的力就能够转动转向盘,该力矩仅用来克服转向系统内部的摩擦,这一阶段称为转向盘的空转阶段。此后,需要对转向盘施加较大的力以克服车轮传递到转向节上的转向阻力,从而使转向轮偏转。转向盘在空转阶段的转动量称为转向盘自由行程,一般用角度表示。转向盘自由行程有利于缓和路面对它的冲击,以免影响转向系统的操纵性能。各车型转向盘自由行程的参数不尽相同,其测量方法可参见相关维修手册。
转向柱:
转向柱位于转向盘和转向器之间,主要作用是将来自转向盘的转向力矩传递给转向器。
组成转向柱主要由转向柱管、转向轴转向传动轴、万向节、转向柱调整机构等组成,如图1-2所示。
转向轴采用轴承支承在转向柱管中,上端采用细齿花键与转向盘连接,并用螺栓或螺母紧固,下端通过万向节(通常称为“上万向节”)连接转向传动轴。转向传动轴也叫中间轴,它穿过地板通孔,并通过万向节(通常称为“下万向节”)或挠性联轴器(图1-3)与转向器输入轴连接。万向节既能保证转向轴转向传动轴和转向器输入轴正常转动,又允许转向轴与转向器输入轴有一定的轴向移动。地板通孔采用专用脚底护板覆盖,该脚底护板上装有油封和消声器(图1-4),以满足降噪、防尘、防风的要求。另外,转向轴的上端通常安装有转向柱锁盘(图1-5),并与转向柱锁配合,实现转向柱锁止功能。
转向柱管通过支架安装在车身上,它除了支承转向轴外,同时也为一些开关元件(如刮水器开关总成、转向信号灯开关等)提供安装位置。许多转向柱管的顶端安装有点火开关及锁芯、转向柱锁,如图1-6所示。点火开关关闭后,转向柱被锁止,实现车辆防盗功能。有些转向柱管上还安装有车辆防盗系统的相关部件,如防盜模块等,如图1-7所示。如果这些部件据坏,发动机将不能起动。因此,在维修转向柱时必须避免损坏防盗系统部件及相关电路。
转向柱暴露在仪表台上方的部分覆盖有装饰盖,它把一些安装支架及导线隐藏起来转向柱装饰盖通常由两部分组成,即上装饰盖和下装饰盖。转向柱下部安装有膝垫,它可以减轻车辆发生碰撞时对驾驶员的伤害。
大多数转向柱设计有倾斜角度调整机构,有些转向柱还设计有长度伸缩调整机构,以帮助驾驶员将转向盘调整到舒适的位置,这些转向柱上设计有专门的调整手柄,如图1-8所示。调整时,驾驶员首先操纵调整手柄解除调整机构的锁止,将转向盘调整到合适的位置后操纵调整手柄锁止调整机构。在有些车辆上,转向柱的调整是通过电动系统实现的。
2.碰撞吸能设计转向盘及转向柱正对驾驶员,当汽车正面碰撞比较剧烈时,它们将会撞击驾驶员的胸部,对驾驶员造成伤害。因此,转向柱通常设计有碰撞吸能装置。碰撞吸能装置能够在正面碰撞达到一定程度时发生溃缩或塌陷,吸收撞击能量,减轻对驾驶员的人身伤害。转向柱的碰撞吸能装置有多种形式,常见的有钢球滚压式(图1-9a)网状溃缩式(图1-9b)、安装支架断裂式等。