转向助力泵结构及工作原理

-目录-转向系统概要1转向助力泵概要2工作原理3转向助力泵实验项目4零件性能以及噪音影响度分析5转向系统开发动向61.转向系统概要控制车辆行驶方向系统1)车辆行驶时维持安全性/能够轻松转向2)性能要求:安全性,快速反映性,耐久性转向助力泵转向系统NO名称功能①转向助力泵转向系统内产生油压②高压油管转向助力泵把高压油提供给转向器/减少脉动③转向器转向回转运动变为直线运动传递给转向节,控制方向④回流管液压油从转向器→储油管的回路⑤冷却销增加液压油的冷却性(适用于部分机种)⑥储油罐储存和提供转向泵必要的油③转向器①转向助力泵④回流管②高压油管⑥储油罐⑤冷却销1-1.转向系统构成及功能高压管1-2.转向系统工作原理储油罐方向盘回油管储油罐拉杆端头曲轴皮带轮转向助力泵方向盘回油管高压管油量调节阀控制阀动力汽缸动力活塞齿轮齿条转向节轮毂1.直行时:油泵吐出流量→转向器汽缸,左右汽缸油压是相同2.往右转:泵打出油→转向器控制阀只供给左汽缸油(形成油压)3.往左传:泵打出油→转向器控制阀只供给右汽缸油(形成油压)1-2.转向系统工作原理储油罐控制阀油量调整阀动力汽缸动力活塞助力泵控制阀储油罐转向器从发动机相连接的皮带得到动力,产生油压,传给转向器1)低速或停车时:得到油压轻松转向操作.2)高速时:控制油压的上升,确保转向的安全性.2.转向助力泵概要单槽皮带趋势2-1.零部件构成品名PULLEY品名CONNECTOR品名CATRIDGEASS’Y品名SPOOLASS’Y品名D/SHAFTASS’Y品名CAS’G品名REARCOVERASS’Y品名压力SW区分FC-铸型AL-铸型AL-D/CAST型形状特征重量重,初期噪音方面有利加工难度大,追加涂装等防锈处理重量轻,加工性好FC铸造相比粗造度好加工工序多外观精密,商品性优秀模具费高加工最少化,成本方面有利☞新车钟适用ALD/CCASING按材质分类NO.名称功能材质工法0CATRIDGEASSY油压形成的心脏部位ROTOR回转产生油量,油压7.2,8.5,9.6,10.5cc/rev--1SIDEPLATE高压室形成油路FE烧结烧结2CAMRING决定吐出体积FE烧结烧结3ROTOR回转产生吐出油压FE烧结烧结4VANE回转产生吐出油压SKH锻造5LOCKPINCAMRING固定SUJ锻造52413CATRIDGEASSY构造区分长径尺寸A(mm)短径尺寸B(mm)备注CAMRINGMODEL10.5cc/rev9.6cc/rev8.5cc/rev7.2cc/rev5.9cc/rev用语解释1)泵吐出流量(cc/rev):ROTOR每转一回(rev.)吐出的流量体积(cc)2)CAMPROFILE:上述形状的有线轨迹3)根据长短径尺寸来决定吐出量ABCAR’TASS’YCAMRING种类NO.名称功能材质工法0SPOOLASSY吐出油量及控制油压--1SPOOL壳体,控制流量A5056加工2SPRING决定油量最高压力SWOCV-V压出3RETAINERBALL支撑SUM24L锻造4BALLORIFICE的油路开关SUJ加工5ORIFICE形成压力油路S48C加工6NEEDEL感应性流量控制S45C加工质量管理要点▶全数性能检查13524不感应型感应型6SPOOLASSY构造NO.名称功能材质工法0CONNECOTRASSY高压管连接部位流量控制--1BODYCONNECTOR体S45C锻造/加工2ORIFICE形成流量油路FE烧结烧结3SUBSPOOL控制流量的量SCM415H加工4SPRINGSUBSPOOL起游动SWPB压出5LOCKPINORIFICE的固定SUJ加工质量管理要点-测量全部尺寸不感应型感应型31425CONNETORASSY构造区分压力感应型压力不感应型备注内部结构流量特性(N-Q)N-Q曲线:测量转速(N)增高而变化的流量(Q)特性-高速行驶时方向盘的传递力偏差大(高速行驶时方向盘发轻)-低价型结构-高速行驶时方向盘的传递力偏差不大(防止方向盘发轻)-高价型结构高速时流量相差小高速时流量相差大SUBSPOOL按压力反应分类1.功能在停车状态下发动机回转时,由于泵内部压力的增加而发动机回转速度降低，从而导致发动机熄火的可能,因此需要提升发动机转速.为此泵内产生一定压力时启动压力开关,传递发动机ECU数据开放一定部分THROTTLE,起着提高转速的作用.(发动机功率小的汽油,LPG车辆必须安装压力开关)2.工作原理压力开关压力开关OFF压力开关ONTERMINALPLUNGERSPRING①设定压力(15~20kgf/㎠)以下-压力开关OFF状态,PUMP负荷小,不补偿发动机转速②设定压力(15~20kgf/㎠)以上-压力开关ON状态,判断为泵负荷高时,补偿转速(发动机转速补偿是根据发动机状态作决定)12工作SPECNO.名称功能材质工法0ASS’Y补偿系统压力负荷的发动机输出力(RPM)--1非防水型PINTERMINAL传递电器信号,进入水分时可能发生生锈C5441加工2防水防止水分进入塑料射出3BODY压力开关固定S20C加工4SPRING高压作动时移动GUIDESWP-B压出5GUIDE高压作动时TERMINAL接触C3602加工6PISTON高压作动时传递GUIDESUJ加工质量管理要点-BODY和TERMINAL之间绝缘-作动压力偏差312456非防水型防水型压力开关构造名称功能材质工法皮带轮发动机驱动力提供给转向助力泵SPCCSPHCDRAWSPLIT质量管理要点确认皮带轮跳动:全数检查-SPEC:0.3∼0.5mm皮带轮构造NO.名称功能材质工法1D/SHAFT皮带轮传递回转S45C锻造/加工2BEARING支撑传动轴SUJ2锻造/加工3BUSH支撑传动轴ROLL成型质量管理要点-传动轴端部粗造度-压入部尺寸123永信:BEAR’GTYPEKAYABA:BUSHTYPE1D/SHAFTASSY构造区分BEAR’GTYPE(永信精工)BUSHTYPE(无锡MOBIS)形状支撑方式BEARING+BUSH方式BUSH+BUSH方式噪音影响度因高频稳定性,转速即使增高也有利油膜的形成,低速多少有利,但随油温上升粘度下降,噪音不稳定污染物影响度滚动摩擦影响比较少异物质BUSH部,粘贴影响度大BUSHBUSHBEAR’GBUSH按轴支撑分类OUTLET(GEARBOX)INLET(RSVRTANK)箭头指工作油的流动，基本吐出量是根据CAM-RING内部体积所决定回转方向VANE:根据回转加速度接触与CAM-RING，漏油最少化3.工作原理吐出口吸入口吐出口吸入口SPOOLC/VSPRINGR/VRETAINERBALLPLUGORIFICEP1P2方向盘转到底传递内部油孔:P2泵内压力升高:P1MAX压P/ORIFICE通过BALL被推:P3解除内部压力:P4P3P4RELEIF压力:FULLTURN時的最大压力RELEIF压力控制原理油量控制阀实验项目设备名设备相片判定1.流量特性实验综合性能实验机满足图纸2.驱动纽矩实验满足效率3.连续RELIEF实验不能有粘贴4.油温上升实验165℃以下5.P/SWITCH作动特性实验ON-OFF工作4.转向助力泵实验项目实验项目设备名设备相片判定6.噪音实验噪音实验机满足图纸7.脉压实验满足脉动值8.回转变动耐久实验综合耐久实验机不能有粘贴及异常磨损9.回转加压耐久实验不能有粘贴及异常磨损实验项目设备名设备相片判定10.高速耐久实验高速耐久实验机不能有粘贴及异常磨损11.加压耐久实验PULSE耐久实验机不能有粘贴及异常磨损12.低温启动性实验13.SURGE压实验14.OILSEAL耐寒性实验15.HEATCYCLE恒温组实验机工作油正常吐出及无SEAL损伤实验项目设备名设备相片判定16.STOP,START实验17.故障力耐久实验18.PULLEY负荷张力实验轴向力耐久实验机无变形损伤19.加振耐久实验(含皮带轮)20.共振点检出实验加振耐久实验机无变形损伤21.盐雾实验盐雾实验机480HR后无生锈情况实验项目设备名设备相片判定22.泥塘实验泥塘实验机不能有异物质进入以及作动异常23.耐候性实验臭氧实验机不能有SEAL变形和损伤24.P/SSYSTEM实验RIG实验机SYSTEM验证用NO实验名需要日期日程D+10D+20D+30D+401加压耐久102高速耐久93回转变动耐久54回转加压耐久105加振耐久66耐寒性17HEATCYCLE28耐压19SURG压110连续RELIEF111STOP&START112空运转耐久113泥塘实验1114PULLEY基本强度115PULLEY耐久强度3016PULLEY可靠性实验717油温升稳实验118耐厚性实验419BOLT&NUT联结力1可靠性实验需要日期零部件形状CHECKPOINTCASING◈驱动轴和泵体之间的缝隙变化CAVITATION发生与否▶根据泵体内径及驱动轴外径所决定※CAVITATION(共同现象)噪音的原因之一是:流体流动时管路产生气孔,发生振动D/SHAFT◈同轴度(回转惯性)及BEARING压入部真圆度◈R/COVERBUSH和CLEARANCEBEAR’G◈径向缝隙的不同噪音变动5.零部件性能以及噪音影响度分析零部件形状CHECKPOINTSIDEPLATE◈NOTCH角度的脉动◈强化平面度规定值(0.005)-相关零件规定●ROTOR:0.002●CAMRING:0.0015●R/COVER:0.003CAMRING◈PROFILE形状,同心,VANE接触垂直/直线度,上/下平面度PULLEY◈外径SIZE及BALANCEHOLE数影响度区分液压SYSTEMEHPSElectro-HydraulicPowersteeringMDPSMotorDrivenPowersteering以后开发动向MOTOR驱动液压方式6.转向系统开发动向●2010年以后能用真正SBW技术:系统电器,电子化区分液压SYSTEMEHPSElectro-HydraulicPowersteeringMDPSMotorDrivenPowersteering特征液压驱动的转向(PUMP动力源:发动机)液压系统和MDPS中间阶段(PUMP动力源:MOTOR)MOTOR驱动的转向(没有PUMP,用MOTOR控制)优点1.成本方面有利-液压:162,000元-MDPS:284,000元1.燃料费向上1.燃料费向上(环境设计)▷2∼3%向上2.LAYOUT自由度高缺点1.LAYOUT自由度低2.改善燃料费困难1.成本上升1.MOTOR容量受限,主要适用于小型车备注