the steering gear. Power steering systems should ease steering wheel manipulation and, at the same time, offer enough resistance so that the driver can retain some road feel. Power steering is used with both conventional and rack-and-pinion systems (Fig.11-3).

The self-contained steering gear contains the control valve mechanism, the power piston, and the gears. Pressure developed by the unit is applied to the pitman shaft

The power rack-and-pinion steering system also uses a rotary control valve that directs the hydraulic fluid from the pump to either side of the rack piston. An overall view of this setup is shown in Figure 11-3. Steering wheel motion is transferred to the pinion. From there, it is sent through the pinion teeth, which are in mesh with the rack teeth. The integral rack piston, which is connected to the rack, changes hydraulic pressure to a linear force (back and forth movement in a straight line). This, in turn, moves the rack in a right or left direction. The force is transmitted by the inner and outer tie rods to the steering knuckles, which, in turn, move the wheels.

附录B

悬架与转向系统悬架与转向系统的基本组成与类型

1.悬架系统

如果将一辆汽车的车桥直接固定到车架或车身上，道路上的每个凹凸不平的点都会将一个冲击力传递给车辆。乘客会觉得不舒适，高速操纵极为困难。现代汽车乘坐舒适、操控性好就是悬架系统的直接作用结果。

尽管轮胎和车轮必须随着道路的凹凸不平而上、下跳动，但对车身的影响应尽可能小。采用任何一种悬架系统的目的都是允许车身向前移动，而将上、下运动减到最小程度。悬架还应允许汽车转弯，但不能有过大的车身横摇或轮胎侧滑。

2.悬架系统的组成 1）车架

汽车的车架或车身应为悬架系统形成一个刚性结构基础，并未该系统提供坚固的锚固点。今天常见的车身结构有两种：车身在车架上的结构（非承载式车身）和整体式结构（承载式车身）。前者采用了单独的钢车架，车身的各个点通过连接螺栓固定到车架上；后者的车身各部分均用作结构件。承载式车身结构最常见，而非承载式仍然用在皮卡及大型轿车上。

2）弹簧

弹簧是悬架系统的最明显的部分。每辆汽车在其车架或车身与车桥之间都有某种弹簧。今天，使用的弹簧有三种：钢板弹簧、螺旋弹簧和扭杆弹簧。一辆汽车可以使用两种不同的弹簧。空气弹簧一度用来替代其他的弹簧，但现在已经过时。许多现代汽车都采用空气悬架，但它们只是用于对弹簧的补充。

3）减振器

当汽车在一水平路面上向前行驶，并且车轮碾压到道路上的凸起时，悬架系统的弹簧就会快速压缩（螺旋弹簧）或者扭转（钢板弹簧和扭杆弹簧）。弹簧试图返回到原来的正常安装位置。因此，弹簧回弹，使车身抬高。由于弹簧已经存储了能量，所以弹簧的回弹会超过其正常长度范围。汽车的向上跳跃运动也将有助于弹簧的回弹超过弹簧的正常长度范围。

弹簧回弹之后，汽车的重量将使弹簧压缩。由于汽车向下运动，下行的车身所积累的能量将推动压缩弹簧，使其高度低于正常的安装高度。这就导致了弹簧的再次回弹。这个过程（叫做弹簧震荡）逐渐减弱，直至汽车最后静止为止。弹簧的震荡会影响操纵性和乘坐舒适性，因而必须加以控制。

4）空气减振器

有些悬架系统采用两个可调的空气减振器，这两个减振器安装在后悬架上，并且用软管连接到空气阀上。

空气减振器采用液压减振系统，其工作方式与普通减振器相同。此外，空气减振器内还有密闭的空气室，空气室的气压与来自高度控制传感器的压力相互作用。改变到空气室的压力就会引起减振器长度即工作范围的增、减。

通过塑料管将压缩空气输送到空气减振器。此管将减振器与空气阀相连。用于升高减振器的压缩空气一般取自外部气源（如维修站压缩机），并通过空气阀进入。为了将不需要的空气从减振器放掉（降低汽车高度），要压下空气阀芯，使空气放出。

5）悬架摆臂

所有的汽车都有或摆臂或滑柱，以便保持车轮总成处于正确的位置。摆臂与滑柱可让车轮上、下移动，同时阻止其他方向的运动。在汽车加速、制动或转弯时，车轮往往会产生不希望有的运动。汽车悬架可以只有摆臂，或者将摆臂与滑柱结合使用。

3.悬架的类型 1）前悬架系统

几乎所有的前悬架系统都是独立悬架。采用独立悬架，每个前轮都能自由地上、下运动，对其他的车轮影响最小。在独立悬架系统中，加给车架的扭转作用要远远小于采用整体式车桥的悬架系统。然而，一些非道路四轮驱动车辆和大型货车仍然采用整体式车桥前悬架。两种主要的独立前悬架是传统式独立前悬架麦弗逊滑柱式独立前悬架。

（1）传统式独立前悬架

在传统式独立前悬架中，每个车轮采用一个或两个摆臂。在大多数系统中，螺旋弹簧安装在车架与下摆臂之间。而在老式悬架系统中，螺旋弹簧安装在上摆臂与车身之间。在扭杆弹簧前悬架中，下摆臂上移，从而使扭杆弹簧发生扭转变形。

（2）螺旋弹簧独立前悬架

一种采用橡胶轴套摆臂支轴的典型的独立前悬架。螺旋弹簧的顶部置入一个杯形件中，并且顶靠在车架上。螺旋弹簧的底部支撑在下摆臂上的弹簧衬垫上。每个减振器的顶部都固定到车架上，底部都固定到下摆臂上。

当车轮碰到道路上的凸起部位时，车轮就会被向上顶起。这就使摆臂绕支轴向上转动，从而使弹簧和减振器被压缩。橡胶缓冲垫限制摆臂的最大行程，并在

到达极限位置时，对摆臂的运动起到缓冲作用。对于转向系统而言，前轮转向节绕球形接头转动。

（3）扭杆弹簧独立前悬架

扭杆弹簧位于汽车前部车架两侧。下摆臂与扭杆的自由端相连。当车轮向上弹起时，下摆臂向上运动，从而使长长的钢质弹簧杆受到扭转作用。

（4）麦弗逊滑柱式独立前悬架

大多数现代汽车（特别是前轮驱动汽车）采用了麦弗逊滑柱式独立前悬架，麦弗逊滑柱内含有一个螺旋弹簧，该弹簧装在大打得滑柱-底座组件的顶部上。螺旋弹簧顶部和底部的橡胶衬垫减轻了冲击。整个麦弗逊滑柱总成在底座的底部与转向节相连。麦弗逊滑柱组件的底部通过球形接头与单件的摆臂相连。

车轮转动时，整个滑柱总成转动。装在滑柱总成顶部的一个轴承即推力垫圈使滑柱总成与车身之间可以相对运动。球节使滑柱总成能相对于摆臂发生转动。滑柱内含有减振器，此减振器的工作方式与普通减振器相同。大多数减振器总成都装有保护盖，以防尘土和水粘到减振器的活塞杆上。

麦弗逊滑柱的优点是设计紧凑，从而对小汽车车身可以有更大的空间，方便维修。

（5）整体式车桥前悬架

一般说来，整体式车桥前悬架（即非独立悬架）的应用仅局限于货车和非道路车辆。这种悬架系统采用整体式钢质从动桥（前轴不随车轮转动），两侧均采用钢板弹簧。前轴与轮轴之间的枢轴布置使车轮能在每一端摆动。由于两侧前轮共用一根车轴，因此它们的上、下运动会引起自身的垂直倾斜。

2）后悬架系统

在采用整体时后桥壳的车辆上，后悬架采用了螺旋弹簧或钢板弹簧。当车辆采用非独立后悬架系统时，可以采用螺旋弹簧、麦弗逊滑柱、单个横置钢板弹簧或者扭杆弹簧。

4.转向系统

转向系统的设计目的是让驾驶员用最小的力，并且在不过度转动转向盘的情况下，能使前轮向左或向右摆动。虽然驾驶员能轻而易举地使车轮摆动，但是不能让道路的冲击传递给驾驶员。这种无道路冲击传递的特征被称为转向系统的不可逆性。

基本的转向系统可以被分为三个主要的部分： ·转向节和转向臂组件；

·连接转向臂与转向器的转向传动机构；