張偉旗
(江西銅業(yè)集團銅材有限公司,江西貴溪 335424)
隨著汽車技術(shù)進步的突飛猛進和客戶更高層次的需求,我國現(xiàn)已成為世界汽車第一制造大國和消費大國。未來30年,物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等將使世界汽車產(chǎn)業(yè)格局面臨重新洗牌,汽車的運輸本質(zhì)或?qū)⒆呦蚋又腔邸⒐?jié)能、環(huán)保、輕便;而集各種高新技術(shù)于一體的智能汽車或?qū)ⅰ奥斆鳌边^人,真正實現(xiàn)無人駕駛,徹底解脫駕乘者,使之再無緊張焦慮情緒,擁有更加輕松自如、身心愉悅的駕乘體驗。
通常要使汽車在路上保持直線行駛,不走蛇形,不左搖右擺,其實并非易事。而行駛系統(tǒng)對汽車來說極為重要,它對汽車的安全可靠性、操縱穩(wěn)定性及駕乘舒適性等發(fā)揮著主導(dǎo)作用,甚至危及駕乘人員生命安全。隨著汽車行駛里程的增加,其行駛系統(tǒng)劣化傾向漸顯,故障率陡增,油耗越來越大[1],而行駛系統(tǒng)故障主因有使用維護不當、維修保養(yǎng)不良;超載、偏載、超速行駛;零部件選材不當、制造質(zhì)量較差;路況、氣溫條件惡劣;燃油、潤滑油質(zhì)量低劣等。因而,掌握汽車行駛系統(tǒng)各部件檢測方法和常見故障診斷維修技術(shù),對保障汽車行駛穩(wěn)定性、駕乘舒適性及人身設(shè)備安全意義重大。
人類文明曙光初現(xiàn)的重要標志是古代交通進步,而古史傳說稱“黃帝造車,故號軒轅氏”,是黃帝被尊為中華民族人文始祖的要因。漫長的歷史歲月中,早期車輛由畜力或人力驅(qū)動,而現(xiàn)代汽車始祖可追溯至馬車、蒸汽機車和三輪汽車,1886年1月29日,德國人Karl BENZ獲得首輛單缸三輪汽車發(fā)明專利,成為現(xiàn)代汽車誕生日。汽車行駛系統(tǒng)由馬車、蒸汽車的行走機構(gòu)演變而來,而利用風力、內(nèi)燃機作動力的車則是人類向車輛自動行駛方面邁進的重要里程碑。
車輪是汽車行駛系統(tǒng)最古老的構(gòu)件,蒸汽車時代采用木質(zhì)輻條式、鑄鐵式車輪,內(nèi)燃機時代則采用鋼絲輻條式車輪、實心橡膠輪胎、充氣輪胎。輪胎結(jié)構(gòu)已由無內(nèi)胎向子午線、缺氣保用、新能源汽車配套用、綠色輪胎等方向發(fā)展。早期車身、車架分別由馬車廠、汽車廠制造,車架呈框式,由木材、鋼管、輾鋼制成;最早車架采用大梁式,一直沿用至今,后由承載式車身替代,且車架與車身結(jié)合發(fā)展成為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式,可解決車架抗扭剛度問題,但因設(shè)計開發(fā)和生產(chǎn)工藝皆復(fù)雜,只供大批量生產(chǎn);鋼管式(框條式)車架適用于少量跑車;鋁合金式呈方梁狀而非管狀,僅用于小型量產(chǎn)跑車;碳纖維式僅限于賽車和極少數(shù)量產(chǎn)車;而豪華轎車和越野車大多設(shè)有副車架與正車架相連,能阻隔振動、噪聲,減少其直接進入車廂。
早期懸架為馬車的葉片彈簧,后陸續(xù)被螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等所替代;懸架已由傳統(tǒng)的被動懸架發(fā)展為半主動式、主動式、空氣式,目前國內(nèi)外對半主動、主動懸架的研究以控制策略和執(zhí)行器的研究為主,控制策略則主要傾向于預(yù)測、自適應(yīng)、天棚、模糊、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及最優(yōu)控制等方面。減振器已由早期的彈簧式逐步發(fā)展為液壓式、搖臂式、充氣式、阻力可調(diào)式,且目前阻力可調(diào)式正成為主流減振器,今后將向自適應(yīng)可調(diào)式、復(fù)合型或新型減振器方向發(fā)展。隨著獨立懸架的誕生,減振器也由摩擦式發(fā)展為液力式。
傳統(tǒng)汽車前、后軸分別兼作轉(zhuǎn)向、驅(qū)動,早期前軸呈直線式且斷面為鋼管,發(fā)動機設(shè)于前軸后,改變前軸轉(zhuǎn)向節(jié)形狀后,前軸采用工字梁至今,而四輪驅(qū)動要求轉(zhuǎn)向節(jié)又改為目前通用的式樣。獨立懸架發(fā)明后,未設(shè)前軸,后軸既承重又傳遞動力。傳統(tǒng)后軸利用兩根活動的半軸來驅(qū)動車輪,既傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,又承受各種載荷產(chǎn)生的彎矩。半浮式半軸是將內(nèi)端軸承支承改設(shè)在差速器殼上,客車、轎車和載貨汽車應(yīng)用極廣,而全浮式半軸則適用于載荷較大的場合。隨著汽車科技的進步,車橋結(jié)構(gòu)并無甚變化,其技術(shù)發(fā)展趨勢是調(diào)整優(yōu)化橋殼機加工工藝、提高車橋附件技術(shù)含量和自潤滑能力、在車橋上應(yīng)用電子技術(shù)等,以提升車橋的競爭力。
進入21世紀,電子技術(shù)的發(fā)展為汽車向電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化的發(fā)展創(chuàng)設(shè)了有利條件,未來汽車將由單純的機械產(chǎn)品向高級機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展,如行駛動力學調(diào)節(jié)系統(tǒng)FDR(Fahr DynamikRelung)或VDC(Vehicle Dynamic Control)、適時調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)、常速巡行自動控制系統(tǒng)CCS(Cruising Control System)、電控自動變速器ECAT(Electronic Control Automatic Transmission )、電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、防抱死系統(tǒng)ABS(Anti-lock Braking System)、防撞系統(tǒng)等,極大地提高了車輛行駛的綜合性能。
汽車行駛系統(tǒng)的主要構(gòu)件有車架、車橋、懸架、車輪(履帶)等,可分為輪式、全履帶式、半履帶式、車輪履帶式及水陸兩用式。汽車常行駛在較堅實的道路上,直接與地面接觸部分是車輪或履帶的,為輪式或全履帶式行駛系統(tǒng);直接與地面接觸部分是車輪、履帶或車輪(滑撬)、履帶的,為車輪履帶式或半履帶式行駛系統(tǒng),且以輪式行駛系統(tǒng)居多,但沼澤地帶、雪地宜選用履帶式,它對地面的比壓低、附著力大、車輛不易陷落、通過性能好。行駛系統(tǒng)的主要功用是將汽車構(gòu)成一個整體且支承全車重力;接受傳動系統(tǒng)的動力,通過驅(qū)動車輪與路面的附著作用產(chǎn)生牽引力;傳遞并承受路面作用于車輪上的各種反力及形成的力矩;配合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證車輛操縱穩(wěn)定性及車輪相對車架的運動軌跡;路遇坑洼不平路面,能緩沖、衰減對車身造成的強烈顛簸振動,降低貨物和車輛自身的動載荷,提高行駛平順性和駕乘舒適性。
車架可固定汽車絕大多數(shù)總成和部件,并使其保持正確的相對位置。它是整車裝配基體且跨接于各車橋之間,結(jié)構(gòu)呈橋梁式;要求結(jié)構(gòu)簡單、總質(zhì)量小、強度和剛度足夠、布置離地面近、重心低、前輪轉(zhuǎn)向角較大等。主要承受來自車內(nèi)外的各種載荷,且支承連接汽車的各零部件。車架種類有邊梁式、無梁式(承載式)、鋁合金式及特殊材料一體成形式。目前,主流車架為邊梁式、無梁式,大、重型貨車和大、中型客車以采用邊梁式居多,很多轎車和部分大型客車采用無梁式車架,因未設(shè)車架,由其車身骨架承擔車架功能;小型跑車采用鋁合金車架;大部分貨車、客車和越野車則采用非承載式車身。未來車架是在無梁式結(jié)構(gòu)的車廂底部增設(shè)獨立鋼框架,可認為是簡化的邊梁結(jié)構(gòu),它融合邊梁式、無梁式兩者設(shè)計方案優(yōu)點,既可保證剛度,與邊梁式結(jié)構(gòu)相比,又能大幅降低重力和重心高度。
按結(jié)構(gòu)不同,有整體式和斷開式車橋之分;按使用功能不同,可分為轉(zhuǎn)向橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、驅(qū)動橋和支持橋,其主要功用是通過懸架與車架相連,兩端裝車輪,傳遞車架與車輪之間各種力矩?,F(xiàn)代汽車采用前橋轉(zhuǎn)向比多橋轉(zhuǎn)向多。與非獨立懸架匹配的轉(zhuǎn)向車橋結(jié)構(gòu)大體相同,其轉(zhuǎn)向節(jié)絞接于車橋兩端,前梁中部采用空心或?qū)嵭牧?;采用活動關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)的斷開式轉(zhuǎn)向橋與獨立懸架匹配。很多轎車、全輪驅(qū)動越野車采用轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋,即其前橋同為驅(qū)動橋和轉(zhuǎn)向橋。
懸架是指車架(或車身)與車橋(或車輪)之間一切傳力連接裝置,可用作傳力、緩沖、減振、導(dǎo)向等,與車輛行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性密切相關(guān),因而調(diào)校十分復(fù)雜。它主要由減振器、彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)和橫向穩(wěn)定器等部分組成,可分為麥弗遜式、雙橫臂式、雙叉臂式、多連桿式、拖曳臂式、空氣彈簧可變式獨立懸掛;鋼板、螺旋彈簧式非獨立懸掛;扭力梁式半獨立懸掛。獨立懸架需增設(shè)減振器和導(dǎo)向機構(gòu),其自身無減振作用且僅承受垂直載荷,無須潤滑,不忌泥污,縱向安置空間不大,彈簧質(zhì)量小,且與斷開式車橋配用,在轎車上應(yīng)用廣泛。非獨立懸架常以鋼板彈簧為彈性元件,與整體式車橋配用,在貨車前后橋和轎車后橋上應(yīng)用較多。螺旋彈簧式多用于轎車后懸架。半獨立懸掛結(jié)構(gòu)簡單、傳力可靠、操控性較好,能過濾微小的震動,但對大坑洞不太適應(yīng),舒適性略差,僅限于在小型車和緊湊型車上使用。
減振器可分為筒式、阻力可調(diào)式、充氣式。它以液壓控制為主,要求壓縮行程阻尼力小、伸張行程阻尼大,以利于彈性元件緩沖、減振迅速;應(yīng)避免振動過大而使阻尼增加過多。鋼板彈簧近似一根等強度的彈性梁,應(yīng)用最廣泛;螺旋彈簧有等螺距和不等螺距彈簧之分;扭桿彈簧懸架質(zhì)量較小,結(jié)構(gòu)較簡單,也無須潤滑,可橫向或縱向布置,能便利地安裝滿足設(shè)計要求長度的扭桿,以保證懸架性能良好;氣體彈簧可分為空氣彈簧和油氣彈簧,空氣懸掛可根據(jù)不同路況來調(diào)整車身高度和調(diào)節(jié)避震器的軟硬,剛度可變,科技含量較高,但空氣懸掛結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、故障率高、壽命低,僅用于高端豪華轎車或SUV;油氣彈簧彈性介質(zhì)、傳力介質(zhì)分別為氮-惰性氣體、油液;橡膠彈簧彈性模量小,受載后彈性變形較大,能同時承受多向載荷,但耐油性、耐高溫性比鋼彈簧差。車輛轉(zhuǎn)彎行駛時,橫向穩(wěn)定器可減少車身側(cè)傾角和橫向角振動,預(yù)防車身產(chǎn)生橫向側(cè)傾。
該故障是指車輛無法保持直線行駛,即使不受外力作用,稍有放松即自動向左或向右行駛,偏離車道。其故障主因是輪胎氣壓不一致,輪胎大小、花紋及磨損程度不同;四輪定位參數(shù)、后輪推進角嚴重失準;前束調(diào)整不當,車輪外傾角或兩端主銷后傾角不相等;前輪左右輪軸承松緊調(diào)整不一,制動輪缸無法將制動蹄完全張開或不能回位等,導(dǎo)致一側(cè)車輪制動拖滯;后橋軸管、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)生彎曲變形且損傷程度不同;前軸、車架產(chǎn)生變形,左、右軸距相差過大,左、右減振器有損傷,一側(cè)鋼板彈簧松動、錯位、折斷、兩邊彈力不均或一側(cè)減振器失效;路面坑洼不平;風的阻力大等。
先排查輪胎使用情況。保證輪胎氣壓正常,必要時調(diào)整或檢修前輪外傾角和前束;輪胎直徑、氣壓相同時,若產(chǎn)生車身傾斜,應(yīng)排查較低側(cè)鋼板彈簧弧度、彈力是否正常;制動鼓、輪轂軸承溫度高燙手時,表明制動系統(tǒng)拖滯或輪轂軸承過緊;若以上均屬良好,則必須檢測汽車四輪定位,保持四輪直線行駛,保證車輛行駛的安全性[2]。
3.2.1 高速行駛時方向盤擺振
該故障屬于自激型擺振。前輪定位參數(shù)失準(由前輪減振器變形引起)及傳動軸、車輪、制動盤不平衡等,皆會引起高速擺振。汽車在某一高速行駛,高于或低于該速度時,皆不產(chǎn)生擺振。隨著車輛的提速,擺振會明顯增大或在某一較高車速產(chǎn)生擺振,該故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為直線穩(wěn)速距離越長,路況越復(fù)雜、越惡劣,擺振現(xiàn)象越劇烈。
可利用相干性、頻譜和階次等分析方法確定并優(yōu)化引起方向盤產(chǎn)生擺振的問題部件。應(yīng)排除方向盤自由行程過大的問題;酌情調(diào)整前輪各定位角和前束;必須檢測輪胎的變形程度、前橋車輪的靜平衡狀況,必要時再做動平衡調(diào)整;需檢查前軸、車架是否變形;傳動軸連接松動、彎曲變形時,要及時緊固、校正或更換,有條件則做傳動軸動平衡;應(yīng)檢查前鋼板彈簧剛度,轉(zhuǎn)向減振器有漏油痕跡、襯套磨損嚴重,或前懸架減振器漏油、減振效能不良時,必須更換新備件;需及時緊固松曠的彈簧支架鉚釘。
3.2.2 低速行駛時方向盤擺振
該故障屬于強迫型擺振,常發(fā)生于車速為40 km/h時。主要表現(xiàn)為整車有晃動感。轉(zhuǎn)向盤自由行程過大;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中各傳動件之間的配合間隙太大,傳動軸彎曲變形,支承墊松動、老化、損壞;軸心套磨損嚴重;在一定的低速區(qū)域內(nèi)前束太大或太小、主銷后傾角太?。豢油莶黄降牡孛鏁囕啴a(chǎn)生強烈的沖擊等,皆會導(dǎo)致低速擺振。
應(yīng)排除方向盤自由行程過大的問題;必須更換松曠的前輪軸承;定期點檢轉(zhuǎn)向減振器、兩下支臂、連桿組件、橫拉桿等連接部件,擰緊松動部件;更換劇烈磨損的各連接件連接部分,否則需調(diào)整過大的軸心套活動量,或適時調(diào)整好前輪定位參數(shù)。
3.2.3 制動或減速時方向盤擺振
前懸架各連接處或前輪軸承松曠、制動盤或制動塊表面不平等,皆會引起汽車制動或減速時擺振。應(yīng)檢修或更換松曠的前懸架各連接件或前輪軸承;若兩前輪軸承無松動,則需更換表面不平的制動盤或制動塊。
3.2.4 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤擺振
機械轉(zhuǎn)向系增設(shè)助力裝置后即成為液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),因而該故障涉及機械或助力裝置部分。應(yīng)先排查機械部分,后排查助力裝置,如助力油油量太少,表明液壓系統(tǒng)漏油、油位低,需檢修、補充油;液壓系統(tǒng)混入空氣時,必須檢修或換油;若油量充足,需檢查油泵流量或溢流閥是否調(diào)整不當;若流量正常,則檢查分配閥反作用彈簧。
三是引領(lǐng)業(yè)主自治。在社區(qū)黨組織的領(lǐng)導(dǎo)下,參照城市社區(qū)自治模式,由業(yè)主大會推選產(chǎn)生業(yè)主委員會,代表廣大入住村民利益,反映業(yè)主意愿和要求,并監(jiān)督物業(yè)管理公司管理運作。完善“三務(wù)公開”工作機制,聚焦新型農(nóng)村社區(qū)居民關(guān)注的征地補償、土地租金、脫貧攻堅、物業(yè)管理等,精準梳理必須公開的17項規(guī)定事項,保證涉及群眾的事情讓群眾知道、接受群眾監(jiān)督、由群眾做主。
3.2.5 其他轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤擺振
汽車行駛過程中路況、車況不同,排查故障需根據(jù)實際問題作具體分析。由傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展而來的電液動力、電控助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),僅提供和控制助力的方式各異,其故障診斷處理方法可借鑒傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤擺振。非機械連接的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤與車輪應(yīng)無方向盤擺振,即便有,抑或是控制裝置給方向盤輸出了錯誤信號而已。
該故障易導(dǎo)致輪胎異常磨損、前輪行駛穩(wěn)定性變差、壽命低,嚴重影響汽車正常運行。其故障主因是前橋需長期承受各種交變沖擊載荷。前橋在垂直或水平方向彎曲變形時,要校正前橫梁;前橋扭轉(zhuǎn)變形時,需酌情矯正修理或更換前橫梁;前橋軸頭發(fā)熱時,應(yīng)檢查軸承配合松緊度和輪轂軸承是否缺油;制動氣室膜片不回位或回位太緩慢,制動蹄回位彈簧斷裂或彈力不足,皆會導(dǎo)致前橋制動鼓發(fā)熱,必須排查氣路故障和制動凸輪軸是否發(fā)卡。前橋疲勞裂損或斷裂時,必須更換新件,嚴禁超載和偏載運行。
利用儀器、量具或拉線法,可分別檢驗前橋的彎曲變形或扭轉(zhuǎn)變形;采用水平儀,可檢查前橋變扭變形;采用前橋浸油敲擊法,可排查轉(zhuǎn)向節(jié)是否裂損;而采用熱校法、冷壓法及焊補,則可修復(fù)彎曲變形的前軸;必須調(diào)整好前輪束或前輪定位參數(shù)。
汽車行駛過程中,若有斜扭感且方向一側(cè)輕、一側(cè)重,說明鋼板彈簧片竄動跑偏較明顯。檢修時,須留意鋼板銷極限磨損值,按規(guī)定扭力交叉均勻擰緊U形螺栓螺母,各片應(yīng)清潔平整無銹蝕、潤滑良好,及時排除異常狀況;盲目超載、偏載、超速、緊急制動,轉(zhuǎn)彎車速過快,U形螺栓、中心螺栓松動,板簧片間潤滑不良,使用不當,路況惡劣等,皆會使鋼板彈簧產(chǎn)生疲勞裂紋損壞、塑性變形、彈性下降、應(yīng)力集中折斷。該故障主要表現(xiàn)為車身傾斜、自動跑偏,危害極大。必須嚴禁超載、超速行駛,加強正確維護與保養(yǎng);定期檢查鑒定,僅需測量輪距判明車身是否傾斜,應(yīng)及時更換斷損件。
減振器漏油故障會失去減振作用,而缺油易加速內(nèi)部機件磨損,該故障主要表現(xiàn)為在靜止或工作狀態(tài)下,其內(nèi)部有油液滲出或流出痕跡。用手觸摸減振器外殼不夠熱,說明減振器內(nèi)部無阻力、不工作,適當加入潤滑油再試驗,若外殼發(fā)熱,則為減震器內(nèi)部缺油,需補足油;否則表明減震器失效。該故障主要表現(xiàn)為內(nèi)部機件卡滯、密封圈磨損、油液從缸筒壁處漏出等。
受氣液作用、激擾傳遞、摩擦撞擊及共振等因素影響,減振器易產(chǎn)生異響,對整車NVH性能極為不利。該故障主要表現(xiàn)為車輛行駛時方向盤震手、駕駛室抖動。減振器零件磨損或破損、零件質(zhì)量低劣或裝配不當?shù)纫鹜庑孤?,會產(chǎn)生摩擦撞擊異響;應(yīng)提高活塞桿、工作缸、活塞環(huán)、導(dǎo)向襯套、油封、閥片等零件設(shè)計制造質(zhì)量。而適當調(diào)整減振器上支座合件的硬度,切斷異響傳遞路徑,或微調(diào)減振器阻尼,變更閥系特性,改善車輛匹配性,皆可抑制共振異響故障。
3.7.1 輪胎異常磨損
長期超載超速、輪胎氣壓不標準、前輪定位失準且調(diào)整不及時、雙胎夾石、輪輞變形、前梁彎曲等,易引起輪胎胎面異常磨損、突然爆胎或早期損壞。該故障包括胎面磨損不一致;胎冠外側(cè)、內(nèi)側(cè)、中部磨損;胎冠呈波浪狀、碟邊狀、鋸齒狀磨損等,其中胎面磨損不一致的故障主因是前輪定位不正確,外傾角、前束調(diào)整不當;過高的輪胎氣壓使車輪擺差過大;制動器分離不徹底;懸架零件磨損嚴重。必須嚴禁超載超速,及時、正確地調(diào)整外傾角、前束,按規(guī)定標準充氣,排除制動器故障,更換懸架嚴重磨損件。
3.7.2 輪胎爆胎
爆胎發(fā)生時間極短且往往具有不可預(yù)見性,突然爆胎后汽車行駛的方向操縱性和受力平衡性遭到嚴重破壞,留給司機搶修的時間非常短,此時車輛往往會失控、無規(guī)則跑動而釀成交通事故,特別是高速行車爆胎后形成的巨大慣性力,極易使車輛產(chǎn)生劇烈的甩尾、側(cè)滑、側(cè)翻或連續(xù)翻滾,傷及路邊行人、護欄及其他行駛車輛。爆胎是導(dǎo)致交通事故的罪魁禍首之一,危害性極大。
掌握爆胎前的五大征兆判斷技巧可大幅降低爆胎的安全隱患,檢查輪胎發(fā)現(xiàn)1~2條胎面花紋磨損指示線時,說明胎面花紋厚度減薄,行駛在濕滑路面上需格外小心,若輪胎上所有指示線皆清晰可見,說明該換輪胎了;用計量器測量胎面花紋厚度應(yīng)大于1.6 mm,對濕滑路面應(yīng)保證胎面花紋厚度為兩倍數(shù)值;輪胎側(cè)壁有細小裂痕、切口時,易漏氣、爆胎,應(yīng)盡快送修更換輪胎為上策;輪胎外表面因強度不足而產(chǎn)生鼓包、起泡時,需及時送修檢測,避免高速行車爆胎嚴重傷害駕乘人員;車輛振動和抖動過多時,說明輪胎存在軸向偏移或受力不平衡,也可能是減震器故障或存在輪胎內(nèi)部問題。
車架變形可分為彎曲變形、彎扭變形,彎扭變形包括側(cè)向或縱向彎曲、菱形變形、扭曲。該故障主要表現(xiàn)為車架變形、損傷、早期破壞,會破壞各總成相對位置,總成易早期損壞,輪胎、零部件等異常磨損產(chǎn)生非正常聲響。其中車架前部或后部受撞擊產(chǎn)生側(cè)向變形時,會使兩側(cè)軸距長短不一,車輛會自行向短軸距側(cè)跑偏;車輛一側(cè)中點附近受撞擊產(chǎn)生完全側(cè)向彎曲損壞時,車架略呈“V”字形。車架尤其是承載式車身正前方或正后方受撞擊產(chǎn)生縱向彎曲時,會使車架兩側(cè)或單側(cè)軸距變小且側(cè)面向外鼓起,門框、邊梁產(chǎn)生扭曲變形。邊梁式車架撞擊受損變?yōu)榱庑螘r,不再保持相互垂直,若右后輪相對左后輪被撞向后方,后懸架會向右轉(zhuǎn)且使車輛產(chǎn)生向左轉(zhuǎn)的側(cè)向力,必須不斷向右轉(zhuǎn)方向盤方能抵消。車架扭曲常由翻車事故引起,使車架一只角翹曲高于其余角,而底盤前、后面不再與路面保持水平。
惡劣路況條件或行車事故易引起車架彎扭變形,使輪胎異常磨損加劇、汽車制動性能變壞、操縱穩(wěn)定性變差、油耗陡增,需及時校正。車架送專修廠檢修時,前期應(yīng)先用機械法或化學法清除干凈車架表面的油污、泥土及銹跡,再目測車架是否有嚴重的變形、裂損、斷裂、銹蝕、螺栓或鉚釘松動等現(xiàn)象。檢查彎曲變形時,可利用拉線、直尺、90°直尺、卷尺、專用游標卡尺;檢查彎扭變形時,可利用儀器檢測縱橫梁表面不平度、對角線長度及鋼板銷孔長度,以判定其損失程度。車架彎曲、彎扭或歪斜變形超過允許值時,需矯正;變形不大時,最先進、最科學的方法是利用專用液壓機具(車體矯正機)測量系統(tǒng)測出被測車架的各種數(shù)據(jù),再對照原廠本車數(shù)據(jù)找出誤差值,直接用牽引裝置進行整體牽引冷壓矯正;可拆散變形嚴重的車架,分別矯正縱、橫梁,再重新鉚合,必要時可采用木炭火或中性氧化焰局部加熱變形部位至暗紅色,再進行熱矯正,但加熱溫度應(yīng)不大于700 ℃,以免影響車架性能;對變形嚴重的,應(yīng)更換車架總成。
汽車行駛路面坑洼不平時,車架的垂直沖擊載荷易超過車架的許用應(yīng)力,或汽車過載、偏載、上下坡或轉(zhuǎn)彎時,引起車架局部過載,導(dǎo)致車架裂紋或斷裂。此時車輛不得帶“病”運行,應(yīng)酌情采取焊補、挖補、對接、幫補等措施修復(fù);裝載貨物時,須將貨物均布于廂斗內(nèi),避免重心偏載;鉚釘頭應(yīng)無裂紋、歪斜、殘缺等,鉚釘松動或被剪斷可采用冷鉚、熱鉚重新鉚合或緊固。
檢測車架裂紋時,宜采用直觀檢視法或敲擊法,后牽引鉤不得有裂損,且與襯套配合間隙適當,緩沖彈簧無斷裂且調(diào)整得當,鎖扣應(yīng)開閉靈活,各支架、托架應(yīng)連接可靠,無明顯變形或裂紋。為避免車架損傷,延長其使用壽命,可對車架進行動應(yīng)力計算、疲勞仿真分析及振動分析等,找出結(jié)構(gòu)薄弱處,能大幅降低或取代部分疲勞試驗[3]。
據(jù)統(tǒng)計,汽車發(fā)生率較高的十大故障中,汽車噪聲、異響故障約占一半。輪胎噪聲、發(fā)動機噪聲、空氣噪聲和車身機構(gòu)噪聲皆會通過車身的孔縫傳入車內(nèi),胎噪約占汽車噪聲的70%[4]。行車行駛過程中的異響主要源自變速器、差速器、離合器等傳動系統(tǒng)部件;行駛系統(tǒng)、動力總成、風阻;汽車底盤損傷嚴重、輪轂軸承調(diào)整不當或損壞、各支承座安裝不當或損壞等產(chǎn)生的噪聲。
非正常聲響通常是汽車行駛過程中的故障“報警器”,切忌讓汽車“帶病作業(yè)”。每位司乘者對汽車異響皆備受煎熬,不堪忍受,若未及時檢測和維修,輕者破壞司乘者心情,重則釀成人身設(shè)備安全事故。其故障主因有制動鼓失圓、摩擦片接觸不良、回位彈簧脫落、蹄片不能回位產(chǎn)生刮磨、鉚釘脫外露、三角臂固定膠套損壞;轉(zhuǎn)向節(jié)球頭損壞;平衡臂膠套老化;減震器、轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)軸承、轉(zhuǎn)向機兩側(cè)拉桿球頭老化;減震器穩(wěn)定支座、連接桿球頭、固定螺栓松曠等??煞纸廛囕喕蚬收喜课?,逐項排除;對行駛系統(tǒng)異響需認真排查再拆解,杜絕重復(fù)維修。
汽車行駛系統(tǒng)故障影響因素很多且復(fù)雜,具有多變性、隨機性、不可預(yù)見性和不確定性。而針對汽車行駛系統(tǒng)常見故障診斷及維修技術(shù)進行長期、深入的研究,可充分滿足汽車高速行駛及坑洼不平路面的需要,能有效地提高車輛的運輸效率、安全可靠性、操縱穩(wěn)定性、駕乘舒適性及使用壽命。
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