(1)转向中心与转弯半径汽车转向时要求所有车轮轴线都应相交于一点,此交点O称为转向中心(图2-78)。这样才能保证各车轮在转向过程中均做纯滚动,避免汽车在转向时轮胎与地面间产生滑动使轮胎严重磨损。由图2-78中的几何关系可见,汽车转向时内转向轮的偏转角β大于外转向轮偏转角a。在车轮为刚体的假设条件下,内、外两转向轮偏转角满足下面的关系式。
式中,B为两侧主销轴线与地面交点之间的距离,也称为轮距;L为汽车轴距。
这种关系是由转向梯形保证的,故上式也称为转向梯形理论特性关系式。梯形机构及内外轮转角关系如图2-79所示,转向梯形由转向横拉杆与两侧转向节的连接球头的球心AB与两侧主销轴心C、D所围成。迄今为止,所有汽车转向梯形的设计实际上都只能保证在一定的车轮偏转角范围内,使两侧车轮偏转角大体上接近以上关系式。
从转向中心O到外侧转向轮与地面接触点的距离R称为汽车转弯半径。转弯半径R越小,则汽车转向所需场地就越小,汽车的机动性也越好。从图278可以看出,当外侧转向轮偏转角达到最大值am时,转弯半径R最小。汽车内侧转向轮的最大偏转角一般在35°~42之间。
(2)转向系统角传动比转向系统的角传动比是转向器的角传动比和转向传动机构的角传动比的乘积,可以用方向盘转角增量与同侧转向车轮转角增量之比来表示。当方向盘直径一定时,转向系统角传动比越大,转向时需要加在方向盘上的力矩越小。但是,转向系统的角传动比太大将会导致转向操纵不灵敏。
(3)方向盘的自由行程方向盘的自由行程是指方向盘在空转阶段的角行程,这主要是由于转向系统各传动件之间的装配间隙和弹性变形所引起的。由于转向系统各传动件之间都存在着装配间隙,而且这些间隙将随零件的磨损而增大,因此在一定范围内转动方向盘时,转向节并不随即同步转动,而是在消除这些间隙并克服机件的弹性形变后,才做相应的转动,即方向盘有一个空转过程。方向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免驾驶员过于紧张是有利的,但过大的自由行程会影响转向灵敏性。所以汽车维护中应定期检查方向盘的自由行程。一般汽车方向盘的自由行程应不超过10°~15°,否则应进行调整。
