汽车在行驶中，经常需要改变行驶方向，而汽车在直线行驶时，方向盘会自动偏转，改变行驶方向。此时，驾驶员需要使用一套机构使方向盘向反方向偏转，使汽车回到原来的行驶方向。这套用来改变或恢复汽车行驶方向的特殊机构叫做转向系统。▲转向系统转向系统的作用是保证汽车根据驾驶员的需要改变行驶方向，还能克服路面的侧向干扰力使车轮自行转向，恢复汽车原来的行驶方向。转向器示意图转向器是转向系统中的减速增力传动装置。它的作用是增加从方向盘传递到转向节的力，改变力的传递方向。目前广泛使用的是齿轮齿条式转向器和循环球式转向器。齿轮齿条式转向器:齿轮齿条式转向器由小齿轮、转向齿条和横拉杆组成。小齿轮安装在壳体上，并与水平安装在壳体内的转向齿条啮合。转向齿条的两端设有转向拉杆。当方向盘转动时，小齿轮转动并带动啮合的转向齿条沿轴线运动，从而左右转向拉杆带动转向节左右转动，使方向盘偏转，实现汽车的转向。▲齿轮齿条式转向器循环球式转向器:循环球式转向器由带蜗杆的转向轴、钢球、导轨、滚珠螺母、齿形扇形轴等组成。当带有蜗杆的转向轴被方向盘和转向柱带动旋转时，钢球将力传递给滚珠螺母，滚珠螺母沿轴向运动。同时，在蜗杆和滚珠螺母与钢球的摩擦下，所有钢球在螺纹管内滚动，形成球流。转向螺母带动齿轮扇形轴运动，齿轮扇形轴带动转向杆实现车轮转向。▲循环球式转向器转向操纵机构的结构转向操纵机构由方向盘、转向柱等组成。它的作用是将驾驶员的转向力传递给转向器。▲转向操纵机构的组成转向传动机构的结构转向传动机构的组成和布置随转向器的位置和转向桥悬挂的类型而变化。与非独立悬架一起使用的转向传动机构如下图所示。▲非独立悬架的转向器和独立悬架的转向器如下图所示。▲转向传动机构液压助力转向系统的结构独立悬架助力转向是指转向时，只有一小部分动力来自驾驶员，其余大部分由液压系统或电机提供。液压齿轮齿条式动力转向系统由动力转向泵、储液罐、液压管路、齿轮齿条式转向器等组成。，如下图所示。▲液压齿轮齿条式动力转向系统1。液压动力转向的工作原理。动力转向系统利用发动机的动力来驱动产生液压的叶轮泵。当方向盘转动时，切换控制阀上的油路。如下图所示，当油压作用于动力缸中的动力活塞时，操作方向盘所需的动力减少。▲液压助力转向的工作原理2。液压助力转向泵助力转向泵是液压助力转向系统的动力源，其作用是将发动机的机械能转化为驱动转向油缸工作的液压能，并传递给转向油缸。液压动力转向泵通常安装在发动机的前端。有四种类型的液压动力转向泵:滚子，叶片，转子和齿轮。叶片式液压动力转向泵结构简单，工作可靠，应用广泛，如下图所示。▲叶片式液压助力转向泵电子助力转向系统的结构原理电子助力转向系统(EPS)(如下图)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的电动助力转向系统。该系统采用微机控制电机电流的方向和幅度，不需要复杂的控制机构。电机、减速机构、转向柱和转向器可以做成一个整体。▲电控助力转向系统1。转向器结构双小齿轮电控动力转向系统转向器结构如下图所示。两个小齿轮平行设置，分别与齿条啮合。第一小齿轮由方向盘通过转向柱和传动装置驱动。动力转向马达通过传动机构驱动第二小齿轮，以辅助转向系统。▲双小齿轮电控助力转向系统的转向器结构2。电控转向系统原理电控转向系统原理如下图所示。▲转向过程的作用1—转动方向盘，开始转向辅助；2-扭矩传感器检测扭杆的旋转，并将检测到的扭矩传输到电子控制单元；3-转向角度传感器将当前转向角度和速度传输至电子控制单元；4.电子控制单元根据转向力矩、车速、发动机转速、转向角度和转向速度传感器信号计算支撑力矩并启动助力电机；5-助力电机通过涡轮传动装置和第二小齿轮将支撑力传递给转向器的齿条；6—方向盘扭矩和助力电机支撑扭矩的组合是转向器上的有效扭矩，驱动齿条▲车轮主动回正1—弯道行驶时，驾驶员减小转向扭矩，扭矩传感器通知电控单元；2-电控单元根据转向力矩、转向角度和速度计算复位力矩；3-方向盘上产生的复位力不足以使车辆循环正确；4.电子控制单元根据转向力矩、车速、发动机转速、转向角度和转向速度传感器信号计算支撑力矩并启动助力电机；5-控制单元启动助力电机使车辆的周期正确▲城市低速行驶中的助力过程1-城市低速行驶中转动方向盘，转向助力开始；2-扭矩传感器检测扭杆的旋转，并通知电子控制单元方向盘上有适度的转向扭矩；3-转向角度传感器将当前转向角度和速度传输至电子控制单元；4.电子控制单元根据中等转向扭矩、车速、发动机转速、中等转向角度和转向速度传感器信号计算出中等支撑扭矩，并启动助力电机；5-第二小齿轮将支撑力传递给转向器的齿条；6—方向盘扭矩和中等支撑扭矩之和为转向器上的有效扭矩，扭矩会带动齿条▲高速公路行驶时的助力过程1—高速公路上变道，驾驶员轻微转动方向盘；2-扭矩传感器检测扭杆的转动，通知电控单元方向盘上有小扭矩；3-转向角传感器将小的转向角和速度传输到电子控制单元；4.电子控制单元根据中等转向力矩、车速、发动机转速、小转向角和转向速度传感器的信号计算出小支撑力矩或无支撑力矩，并启动助力电机；5-第二小齿轮将支撑力传递给转向器的齿条；6-方向盘扭矩加上最小支撑扭矩是有效扭矩。扭矩传递齿条四轮转向系统结构图四轮转向系统是指后轮轴上除了前轮转向机构之外，还安装了一个转向系统。它可以使驾驶员在操纵方向盘时转动汽车的前后轮，既提高了高速时的稳定性和可控性，又提高了低速时的操纵性。高速行驶时，使后轮和前轮同相转向，以减少车辆转弯时的转动，提高高速行驶的稳定性；低速行驶时，后轮和前轮反相转向，以提高车辆低速时的机动性，改善快速转向。四轮转向系统的组成如下图所示。▲四轮转向系统组成四轮转向系统操作策略:当车速小于60 km/h时，后轮转向角度与前轮转向角度相反。这可以提高车辆的转向性能，如下图(a)所示。当车速≥60km/h时，后轮转向角与前轮转向角相同。这样可以保持车辆直线行驶，如下图(b)所示。▲前后轮转向角变道或急转弯时，所有车辆都有明显的偏航倾向，可能导致转向过度。当动态控制系统(DSC)识别到驾驶员的指令与车辆的响应出现偏差时，就会干预后轮转向，稳定车辆，如下图所示。▲快速转弯时四轮转向系统工作示意图。更多汽车构造原理知识，推荐阅读▼《汽车构造原理与电路》(全彩大图+视频)