广 州 市 华 风 汽 车 工 业 技 工 学 校
教 案
编号： 版本： 流水号： 科 目 课 题 汽车认识 班 级 授课日期 课 时 转向系、 制动系认识 授课方式讲授 辅助教具 重 点 难 点 说 明 教学目的作业布置 转向系、制动系认识 拟用时间 汽车转向系统的功用、制动系统的功用、鼓式制动器、盘式制动器 汽车转向系统的功用、制动系统的功用、鼓式制动器、盘式制动器 教 学回顾对学生初步的转向系统的功用、制动系统的功用、鼓式制动器、盘式制动器讲解，学生基本掌握汽车的转向系统的功用、制动系统的功用、鼓式制动器、盘式制动器结构，基本达到教学目的。
授课教师：何荣立 审阅签名： 提交日期： 审阅日期：
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（5分钟） 提问： 让学生回答。 教师总结 汽车转弯半径大小决定于什么？ 课题 第十八章 转向系 汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总讲授新课 称。 （板书课题） （10分钟） 汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿重点、难点 进行直线或转向行驶。 一、汽车转向系统的类型和组成 1．机械转向系统 机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，所有传 递力的构件都是机械的，主要由转向操纵机构、转向器和 转向传动机构三大部分组成。 2．动力转向系统 动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机（或电动 机）的动力作为转向能源的转向系统。动力转向系统是在 2
（5分钟） 机械转向系统的基础上加设一套转向加力装置而形成的。 二、两侧转向轮偏转角之间的理想关系式 汽车转向行驶时，为了避免车轮相对地面滑动而产生附加阻力，减轻轮胎磨损，要求转向系统能保证所有车轮均作纯滚动，即所有车轮轴线的延长线都要相交于一点。 cotα=cotβ+B/L 其中α、β分别是内外侧转向轮的偏转角，B是两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L是汽车轴距。 三、转向系统传动比 1．转向器角传动比 转向盘转角增量与相应的转向摇臂转角增量之比iω1称为转向器角传动比。 2．转向传动机构角传动比 转向摇臂转角增量与转向盘一侧转向节的相应转角3
讲授 增量之比iω2称为转向传动机构角传动比。 3．转向系统角传动比 转向盘转角增量与同侧转向节相应转角增量之比iω为转向系统角传动比。 iω=iω1iω2 4．转向系统的力传动比 两个转向轮受到的转向阻力与驾驶员作用在转向盘上的手力之比ip称为转向系统的力传动比，它与角传动比iω成正比。 （15分钟） 四、转向盘的自由行程
转向盘在空转阶段的角行程称为转向盘的自由行程。转向盘的自由行程有利于缓和路面冲击，避免驾驶员过度紧张，但不宜过大，否则将使转向灵敏性能下降。 一、转向操纵机构的组成 转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。 二、转向操纵机构的部件及安全装置 4
1．转向盘 转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 2．转向轴、转向柱管及其吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。 轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。 1）转向轴错位缓冲 2）转向轴错位和支架变形缓冲 Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离5
下来向前移动。这时，一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。 3）转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲 如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。 转向器 二、齿轮齿条式转向器 齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。 三、循环球式转向器 循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。 转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的6
摩擦力矩作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。 四、蜗杆曲柄指销式转向器 具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时，指销沿蜗杆螺旋槽上下移动，并带动曲柄及摇转向油罐与转向油泵 转向油罐和油泵是实现动力转向的必备部件，臂轴转动。 1．转向油罐 转向油罐的作用是储存、滤清并冷却液压助力转向系统的工作油液。 2．转向油泵 转向油泵是液压助力转向系统的供能装置，其作用是将输入的机械能转换为液压能输出。转向油泵的结构形式有齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式等，其7
（15分钟） （板书课题） 重点、难点 中外啮合齿轮式转向油泵应用最多。 四、电控液压助力转向系统 在传统液压助力转向系统的基础上加装电控系统，使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量（或角速度）有关，还与车速有关，就形成了电控液压助力转向系统。与传统液压助力转向系统相比，增加了液压反应装置和液流分配阀，而加设的电控系统则包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系统利用电控单元根据车速调节作用在转向盘上的阻力，通过控制转向控制阀的开启程度以改变液压助力系统辅助力的大小，从而实现辅助转向力随车速而变化的助力特性。 制动器 驾驶员能根据道路和交通情况，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系8
统。 制动系统的功用是减速停车、驻车制动。 1．制动系统的工作原理 在人力作用下，制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩Mμ，在Mμ的作用下，车轮将对地面作用一个向前的力Fμ，地面对车轮作用一个向后的反作用力FB，FB即为地面对车轮的制动力。 2．制动系统的组成 1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体也可作为制动能源。 2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如制动踏板、制动阀等。 3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如制动主缸和制动轮缸等。 9
4）制动器——产生制动摩擦力矩的部件。 较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。 3．制动系统的类型 1）按制动系统的功用分类 （1）行车制动系统——使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 （2）驻车制动系统——使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。 （3）第二制动系统——在行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。 （4）辅助制动系统——在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。 2）按制动系统的制动能源分类 10
讲授 （10分钟）
（1）人力制动系统——以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统。 （2）动力制动系统——完全依靠发动机动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统。 （3）伺服制动系统——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。 按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种传能方式的制动系统可称为组合式制动系统，如气顶液制动系统。 目前所有汽车都采用双回路制动系统，如轿车的左前轮和右后轮共用一条制动回路、右前轮和左后轮共用另一条制动回路，当一个回路失效时，另一个回路仍能工作，这样有效提高了汽车的行车安全性。 制动器是用以产生制动力矩的部件。 制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动11
讲授 （15分钟） 重点、难点 讲授 （10分钟） 器；按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。 鼓式制动器 鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄，制动时制动蹄在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。 凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。 以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。 盘式制动器 重点、难点 12
盘式制动器主要有钳盘式和全盘式两种，其中前者更常用。钳盘式制动器的旋转元件是制动盘，固定元件是制动钳。
小结 （5分钟） 布置作业 机械制动系统 机械制动系统目前主要用于驻车制动，因为驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻，并在任何情况下不致自动滑行。这一点只有用机械锁止方法才能实现。 汽车转向系统的功用、制动系统的功用 1． 转向系的功用是什么？ 2． 制动系的种类有几种？各有什么优、缺点？ 13
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