汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)的檢測(cè)故障分析與排除

郭志敏

摘要：汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系是駕駛員操作汽車行駛方向重要部件。轉(zhuǎn)向助力裝置有液壓系統(tǒng)和電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括方向助力泵、分配閥、油管、活塞和儲(chǔ)液油壺等。由于液壓助力有一定的缺點(diǎn)會(huì)損耗部分燃油，后來發(fā)展電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。這里講述汽車轉(zhuǎn)向系各個(gè)部分的組成及故障可能出現(xiàn)的部位、故障分析并提出排除方案;理論與實(shí)際相結(jié)合，我對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深刻的思考?xì)w納，更進(jìn)一步熟悉掌握汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各方面知識(shí)，深化鞏固所學(xué)知識(shí)，能夠懂得故障分析并提出解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)系統(tǒng);故障原因;故障分析;排除方法

一、選題的目的和意義

最早的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有動(dòng)力輔動(dòng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，很吃力。因此工程師發(fā)明了汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)，是利用其他能源來輔動(dòng)駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤省力。我們研究它主要是為了提高汽車的行駛轉(zhuǎn)向安全，減少駕駛員的疲勞程度，便于認(rèn)識(shí)汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)檢測(cè)與故障分析。

二、汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)的組成

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)汽車的行駛轉(zhuǎn)向。為了駕駛員省力增加了輔助動(dòng)力裝置。通常轉(zhuǎn)向系主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)組成。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，要求汽車安全、節(jié)能、環(huán)保?，F(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)有電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型大多，通常有傳感器、ECU模塊、電液轉(zhuǎn)換裝置，來改變動(dòng)力轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向輔助的手力。典型例子是日本日產(chǎn)公司的藍(lán)鳥牌轎車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)。

電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上發(fā)展起來的。由發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池一起供電，節(jié)省燃油。主要由三大部分構(gòu)成傳感器信號(hào)裝置，包括扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器和車速傳感器，轉(zhuǎn)向動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、離合器、減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及ECU。駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，ECU根據(jù)傳感器輸入的信號(hào)，給出控制電機(jī)工作，這樣就產(chǎn)生轉(zhuǎn)向動(dòng)力。

三、轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)的檢查、故障分析與排除

1.檢查、調(diào)整前的準(zhǔn)備

（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)并保持車輪和地面的接觸，左右打方向盤，使液壓油的溫度上升達(dá)到50℃左右熄火。在助力器的進(jìn)油管路中安裝液壓測(cè)量?jī)x，它是由一塊量程為0～150kgf/cm油壓表和一個(gè)斷流閥組成。檢查與調(diào)整時(shí)，一般要兩人配合操作才行。

（2）排出轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)的空氣，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下工作，反復(fù)左右打方向盤，檢查儲(chǔ)油罐，觀察沒氣泡排出為止。

（3）檢查轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)中各裝置中的游隙是否過大，各部件螺栓是否松動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)排除。

2.測(cè)量轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)的油壓

在助力器進(jìn)油管接液壓測(cè)量?jī)x表。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其轉(zhuǎn)速在1500～1600r/min，將斷流閥開關(guān)關(guān)緊。觀察壓力表讀數(shù)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。測(cè)試時(shí)，時(shí)間不宜過長(zhǎng)。容易造成過載容易損壞部件。

3.檢查、測(cè)量油壓調(diào)整閥

將液壓測(cè)量?jī)x表安裝在助力器的進(jìn)油管上，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。用斷流閥開關(guān)控制油壓表的讀數(shù)為30kgf/cm時(shí)，踩加速踏板，方向盤不動(dòng)，觀察表上的壓力，壓力表讀數(shù)逐漸升高，且突然松開油門至怠速狀態(tài)時(shí)，其壓力仍能回到30kgf/cm的讀數(shù)，這就說明流量調(diào)整閥是正常的。否則說明油量調(diào)整閥卡死或堵塞，應(yīng)檢查排除。

4.轉(zhuǎn)向器及車輪兩限位螺栓的調(diào)整

液壓測(cè)試儀安裝在助力器的進(jìn)油管，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。再擰松轉(zhuǎn)向器的限位螺栓，將方向盤打到底，把轉(zhuǎn)向器的限位調(diào)整螺栓松開，輕輕頂在轉(zhuǎn)向器內(nèi)齒上，再繼續(xù)向里擰進(jìn)1/3圈為止。此時(shí)測(cè)試儀讀數(shù)應(yīng)在0～20kgf/cm。然后調(diào)整前輪的限位螺栓，壓力表的壓力應(yīng)在規(guī)定的范圍。

5.檢查助力轉(zhuǎn)向齒輪機(jī)構(gòu)，方向助力泵及管路是否有漏油現(xiàn)象

試驗(yàn)壓力表安裝在助力器的進(jìn)油管，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)。將方向盤向一側(cè)打到底（使車輪的限位調(diào)整螺栓與前軸不直接相接觸，中間應(yīng)墊一塊厚鐵塊），讀取壓力表，其讀數(shù)在65kgf/cm以上為正常。如果發(fā)現(xiàn)油壓低于65kgf/cm，且表針來回?cái)[動(dòng)，這說明有泄漏處，應(yīng)加以排除。

6.檢查動(dòng)力轉(zhuǎn)向齒輪機(jī)構(gòu)的回油壓力

將試驗(yàn)壓力表安裝在動(dòng)力轉(zhuǎn)向齒輪機(jī)構(gòu)的回油管路中，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。觀察壓力表，其讀數(shù)（回油壓力）在5kgf/cm以下，說明正常。如果回油壓力大，方向盤會(huì)自動(dòng)向左轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)應(yīng)檢查回油管路是否堵塞或有壓扁之處，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)予以消除。

7.拆除試驗(yàn)壓力表

檢查調(diào)整后，應(yīng)拆下測(cè)試壓力表，再將管路接頭擰緊。再用上面用的方法排除空氣。

四、轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)常見的故障及其排除

1.汽車行駛中，左右打方向盤時(shí)感到沉重

故障現(xiàn)象：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤很沉重且不能自動(dòng)回位。

故障原因及排除方法：首先我們要先觀察汽車有無碰撞導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪本身定位不準(zhǔn)或車軸、車架變形造成轉(zhuǎn)向輪定位失準(zhǔn)。有應(yīng)校正轉(zhuǎn)向輪定位。

再檢查液壓油長(zhǎng)期使用是否變質(zhì)、變干等。有應(yīng)更換新液壓油，選用國(guó)產(chǎn)8#液力油。

檢查轉(zhuǎn)向器主從動(dòng)部分軸承與襯套配合是否符合標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)給予調(diào)整;

檢查轉(zhuǎn)向器主、從動(dòng)部分的嚙合間隙調(diào)整是否符合嚙合印跡標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)予以調(diào)整;轉(zhuǎn)向器滑潤(rùn)油是否足夠符合規(guī)定，否則要添加潤(rùn)滑油。

檢查儲(chǔ)油壺油量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)線位。排除方法：補(bǔ)充新液壓油至標(biāo)準(zhǔn)線位。

檢查液壓系統(tǒng)濾清器是否堵塞。排除方法：清洗濾清器并更換新液壓油。

檢查助力器系統(tǒng)內(nèi)有空氣也會(huì)使轉(zhuǎn)向沉重。排除方法：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤排出空氣。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)打方同時(shí)，怠速方向重，轉(zhuǎn)速提高后方向變輕

故障原因：方向助力泵磨損，怠速時(shí)油壓低，方向重，轉(zhuǎn)速提高后油壓升高，方向變輕。修理方法：最好是更換方向助力泵總成，去修理現(xiàn)在一般不建議做的。

3.汽車行駛中左右打方向盤時(shí)感到向一側(cè)沉另一側(cè)輕

故障原因：方向轉(zhuǎn)向某一側(cè)輕松，轉(zhuǎn)向另一側(cè)很重，有的，向一側(cè)打方向有助力，向另一側(cè)打沒有助力。排除方法：助力器分配閥堵塞或損壞，拆下修理更換方向機(jī)總成。

4.方向盤自由回正能力差，放手后方向盤自動(dòng)轉(zhuǎn)向一邊

故障查找原因：助力器管路部分被壓扁、壓破或裂穿;助力器分配閥堵塞或損壞;助力器球窩雙頭螺栓和耳軸滑動(dòng)部分裝配過緊;游隙過大造成車輛行駛不穩(wěn)定;排除方法：同上。

5.轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)油壓比規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)高

故障查找原因：安全閥關(guān)閉，打不開，不起泄壓作用。

排除方法，更換安全閥。

6.低速擺頭的判斷與排除

故障現(xiàn)象：汽車在低速行駛時(shí)，感到方向不穩(wěn)顫動(dòng)。主要原因：轉(zhuǎn)向輪定位不準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接部分之間或出現(xiàn)松曠，旋轉(zhuǎn)部分動(dòng)不平衡造成。

排除方法：首先檢查外觀：懸架彈簧是否錯(cuò)位、拆斷或固定不良，若錯(cuò)位，應(yīng)拆卸修復(fù);若折斷，應(yīng)更換，若固定不良，應(yīng)按規(guī)定力矩?cái)Q緊。檢查并調(diào)整轉(zhuǎn)向盤自由行程。

調(diào)查以上均正常后，用前輪定位儀檢查前輪定位是否準(zhǔn)確，進(jìn)行調(diào)整。

7.高速擺頭的判斷與排除

故障現(xiàn)象：汽車在高速或某一個(gè)較高車速行駛時(shí)，出理轉(zhuǎn)向盤發(fā)抖，行駛不穩(wěn)定。

故障原因及排除方法：轉(zhuǎn)向輪抖動(dòng)的根本原因是轉(zhuǎn)向輪定位不準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接部分之間出現(xiàn)松曠，前輪動(dòng)不平衡等。檢查外觀：輪胎氣壓達(dá)到規(guī)定值。前橋、轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無松動(dòng)、前減振器無漏油、左右懸架彈簧是不折斷或彈力無減弱、懸掛彈簧固定可靠。用前輪定位儀檢查前輪定位是否準(zhǔn)確，進(jìn)行調(diào)整。檢查車架有無變形，若有變形，應(yīng)校正。

8.電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛行駛一個(gè)月時(shí)間出現(xiàn)3～4次方向重（無助力）的情況

故障查找原因;ECU電腦控制“亂了”

修理處理方法：4S店進(jìn)行輸出原廠識(shí)別密碼，重新設(shè)定或重新更新微處理器ECU。一般運(yùn)用汽車自診斷系統(tǒng)檢修排除電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個(gè)故障。

五、結(jié)論

汽車轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，主要是為了減輕駕駛員疲勞，提高操縱輕便性和穩(wěn)定性。雖然增加動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會(huì)帶來成本較高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，但由于優(yōu)勢(shì)明顯，還得到很快的發(fā)展?？梢哉f，隨著我國(guó)汽車技術(shù)的進(jìn)步，汽車電子新技術(shù)應(yīng)用將會(huì)得到越來越廣泛。不但這些技術(shù)發(fā)展，我們還要懂得它們的結(jié)構(gòu)原理，故障診斷、分析并能有效地提出維修方案，能夠良好的解決問題，使我們汽車行駛更加安全可靠，這是我的初心。致謝

首先誠(chéng)摯的感謝我的論文的指導(dǎo)老師，他在忙碌的教學(xué)工作中擠出時(shí)間來審查、修改我的論文，同時(shí)也要感謝我身邊的師傅、同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見。

參考文獻(xiàn)：

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