純電動城市公交客車轉(zhuǎn)向不能自動回正的故障排除方法

解軍

摘要：有輛純電動城市公交客車在行駛中發(fā)現(xiàn)往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位的故障現(xiàn)象。本文淺述純電動城市公交客車轉(zhuǎn)向不會自動回正的原因及解決方案。

關(guān)鍵詞：公交客車 ?轉(zhuǎn)向 ?自動回正 ?故障排除

自動回正性能是車輛的一個基本性能，也是車輛操縱性能的一個重要的評價指標(biāo)。所有機(jī)動車輛，不管采用什么樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不管是不是有助力，都應(yīng)該有回正能力，特別是在行駛時，靜止時很難回到直線位置，但也應(yīng)該有一定的回正力。

一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)造原理

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

1、機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以駕駛員的體力作為轉(zhuǎn)向能源，其中所有傳力件都是機(jī)械的。機(jī)械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)三大部分組成。

當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，駕駛員對轉(zhuǎn)向盤施加一個轉(zhuǎn)向力矩。該力矩通過轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動軸輸入轉(zhuǎn)向器。經(jīng)轉(zhuǎn)向器放大后的力矩和減速后的運(yùn)動傳到轉(zhuǎn)向搖臂，再經(jīng)過轉(zhuǎn)向直拉桿傳給固定于左轉(zhuǎn)向節(jié)上的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使左轉(zhuǎn)向節(jié)和它所支承的左轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)。為使右轉(zhuǎn)向節(jié)及其支承的右轉(zhuǎn)向輪隨之偏轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，還設(shè)置了轉(zhuǎn)向梯形。轉(zhuǎn)向梯形由固定在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)上的梯形臂和兩端與梯形臂作球鉸鏈連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿組成。從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向傳動軸這一系列部件和零件屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。由 轉(zhuǎn)向搖臂至轉(zhuǎn)向梯形這一系列部件和零件（不含轉(zhuǎn)向節(jié)）均屬于轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)。

2、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動機(jī)動力為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需能量，只有一小部分由駕駛員提供，而大部分是由發(fā)動機(jī)通過動力轉(zhuǎn)向裝置提供的。但在動力轉(zhuǎn)向裝置失效時，一般還應(yīng)當(dāng)能由駕駛員獨立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動力轉(zhuǎn)向裝置而形成的。

屬于動力轉(zhuǎn)向裝置的部件是：轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向控制閥和轉(zhuǎn)向動力缸。當(dāng)駕駛員逆時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤（左轉(zhuǎn)向）時，轉(zhuǎn)向搖臂帶動轉(zhuǎn)向直拉桿前移。直拉桿的拉力作用于轉(zhuǎn)向節(jié)臂，并依次傳到梯形臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿，使之右移。與此同時，轉(zhuǎn)向直拉桿還帶動轉(zhuǎn)向控制閥中的滑閥，使轉(zhuǎn)向動力缸的右腔接通液面壓力為零的轉(zhuǎn)向油罐。油泵的高壓油進(jìn)入轉(zhuǎn)向動力缸的左腔，于是轉(zhuǎn)向動力缸的活塞上受到向右的液壓作用力便經(jīng)推桿施加在橫拉桿上，也使之右移。這樣，駕駛員施于轉(zhuǎn)向盤上很小的轉(zhuǎn)向力矩，便可克服地面作用于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向阻力矩。

3、轉(zhuǎn)向輪定位

汽車在直線行駛時，轉(zhuǎn)向輪若偶然受來自路面的外力（如碰到一塊突起的石塊）作用，或方向盤稍作轉(zhuǎn)動而偏離直線行駛方向時，轉(zhuǎn)向輪有自動恢復(fù)直線行駛的能力。轉(zhuǎn)向輪的這種自動回正作用一般稱為轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定效應(yīng)。轉(zhuǎn)向輪的這種穩(wěn)定效應(yīng)是由轉(zhuǎn)向輪輪的正確定位來保證的，也就是轉(zhuǎn)向輪、主銷和前軸之間的安裝應(yīng)具有一定的相對位置，這些轉(zhuǎn)向輪的定位參數(shù)包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束等參數(shù)。

二、故障現(xiàn)象

某公交集團(tuán)反映批量純電動公交車上線運(yùn)營沒多久有輛車出現(xiàn)了行駛中往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位故障現(xiàn)象，造成車輛不能直線正常行駛。歷年來某公交集團(tuán)是我公司的大客戶，我公司都是關(guān)注客戶日常保養(yǎng)車輛，及時通過日常保養(yǎng)維持車輛正常運(yùn)營。而這批純電動公交車中出現(xiàn)了行駛中不能自動回位故障現(xiàn)象，對客戶造成了一定的困擾，引起客戶抱怨。為此，我公司組織技術(shù)人員排查分析故障原因，從根本上解決此故障。

三、分析原因

對此，公交汽修廠就認(rèn)為轉(zhuǎn)向助力泵和電機(jī)有問題，公交汽修廠讓修理師傅將正常車輛的轉(zhuǎn)向助力泵和電機(jī)跟故障車進(jìn)行對換。當(dāng)轉(zhuǎn)向助力泵和電機(jī)對換后，到安全場地進(jìn)行試車，結(jié)果還是往右打方向到底放手，能自動回位;往左打方向到底放手，不能自動回位，故障并沒有排除。

司機(jī)還是將車開回公交汽修廠，并強(qiáng)調(diào)，故障并沒有排除，把舊件換回來恢復(fù)原樣。這時公交汽修廠認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性，通過我公司服務(wù)經(jīng)理向售后服務(wù)部反饋轉(zhuǎn)向不能自動回位問題，我公司技術(shù)人員和車橋廠技術(shù)人員趕往現(xiàn)場在公交公司安全場地試車，對轉(zhuǎn)向不能自動回正的原因進(jìn)行總結(jié)：主要有轉(zhuǎn)向機(jī)問題、轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)有問題、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷松曠、前橋懸掛零部件磨損、輪胎氣壓不符或者前輪后傾角過小及其它角度不正確等。

四、故障排除

我們針對總結(jié)故障的可能性原因進(jìn)行分析，由于公交汽修廠前期對換過轉(zhuǎn)向助力泵和電機(jī)，跳過這個步驟用正常車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)對換，檢查方向盤和轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)無問題，試車后還是出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不能自動回位。該純電動城市公交客車懸掛采用前二后四氣囊式，其穩(wěn)定桿、推力桿、減震桿等部件無松動，膠套沒有磨損跡象。輪胎氣壓調(diào)試到正常氣壓標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，把前束也調(diào)試到標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，試車后同樣還是出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不能自動回位，問題沒有得到解決。

根據(jù)以上故障排除法，我們討論認(rèn)為四輪定位數(shù)據(jù)是否正確才是解決問題的關(guān)鍵，轉(zhuǎn)向自動回位是四輪定位數(shù)據(jù)正確的具體表現(xiàn)。由于公交汽修廠沒有四輪定位儀設(shè)備，不能做出四輪定位的有效數(shù)據(jù)。隨后我們采用激光測量儀器對前橋主銷內(nèi)傾角、外傾角、后傾角進(jìn)行測量，測量結(jié)果出來后發(fā)現(xiàn)后傾角小于參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)1°，這樣就使得后傾角減小甚至接近于零，其結(jié)果造成車輛前輪直線行駛時遇到外力偏轉(zhuǎn)后，前輪不容易回正。考慮到該車懸掛配置前二后四氣囊，在前橋左上推力桿、右上推力桿分別添加4mm墊片，以增大后傾角角度，調(diào)試至參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，經(jīng)車輛路試，問題得到排除。

五、小結(jié)

汽車轉(zhuǎn)彎時方向盤是會自動回正，這是為了增加汽車的操控性和行駛穩(wěn)定性而特意設(shè)計的，決定因素是主銷后傾和主銷內(nèi)傾，主銷后傾的影響最大，車輪轉(zhuǎn)動要以一條軸線為基準(zhǔn)，圍繞著這條軸線旋轉(zhuǎn)，這條軸線就被稱為主銷。而方向自動回位是四輪定位數(shù)據(jù)正確的具體現(xiàn)。所以車輛在轉(zhuǎn)彎時方向盤不能自動回位，那么可以肯定地說是車輛的四輪數(shù)據(jù)出現(xiàn)了偏差造成的，也就是說應(yīng)該去做四輪定位了。

參考文獻(xiàn)

[1]陳家瑞.汽車構(gòu)造（下）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000年