车辆转向机构故障及排除.doc

山东交通学院毕业论文 设计 I 车辆转向机构故障及排除车辆转向机构故障及排除 车辆转向机构故障及排除 II 摘 要 近年来 随着现代化汽车工业的发展 各个汽车厂家竟先推出自己产品 车型的 品种越来越繁多 每一品种车型的更新换代也越来越迅速 国内各汽车生产厂家也纷 纷推出自己的更新车型 来满足各阶层用户的需要 满足市场的需求 转向系是底盘 的重要系统 汽车的转向系统是决定汽车主动安全性的关键总成 特别是车辆高速化 驾驶人员非职业化 车流密集化的今天 针对更多不同水平的驾驶人群 汽车的操纵 性显得尤为重要 本文主要是根据实际中车辆转向系存在的常见故障来进行剖析的 为真正解决转向系故障 进行了大量的理论分析 并针对各自特点提出了不同的排除 方法 使车主在使用中能正确合理使用 减少转向系故障的发生 论文的主要内容如下 1 阐述了汽车转向系的组成及重要作用 并分析了国内外转向系的研究现状 并 介绍了本文的主要研究内容 目的意义 2 介绍了汽车转向系的类型以及功用 并详细地说明了车辆转向机构故障的产生 类型及原因 3 主要从理论上详细分析车辆转向机构故障的排除方法以及措施 4 主要对本论文进行了总结 关键词 车辆转向机构 转向故障 排除 分析 Abstract 山东交通学院毕业论文 设计 III In recent years with the development of modern automobiles various automotive manufacturers actually start with their products Models of species grown in number the replacement model for each species are increasingly rapidly domestic auto manufacturers have launched their updated models to meet the needs of users at all levels to meet market demand Steering system is an important system chassis Vehicle steering system is to determine the key active safety vehicle assembly in particular high speed vehicles non professional drivers traffic intensive technology of today for more people with different levels of driving the car handling is very important This article is based on the actual existence of the common steering system failure to carry out analysis and to really solve the steering system failure a lot of theoretical analysis and the characteristics for each proposed different rule out the ways in which the owner can correct in use reasonable use less steering system faults The main thesis reads as follows The first chapter of a vehicle steering system and the important role of the composition and analysis of domestic and international Steering Systems Research introduced the main contents of this article the purpose meaning The second chapter describes the type of vehicle steering system function and a detailed description of the vehicle steering mechanism of the generation types and causes of failure Chapter Threedetailed analysis of the main theoretical vehicle steering troubleshooting method and measures Chapter Four of this thesis are summarized and the Steering System Troubleshooting of advanced technologies were reviewed Keywords Vehicle steering mechanism Steering failure Exclude Analysis 车辆转向机构故障及排除 IV 目 录 1 前 言 1 1 1 引言 1 1 2 国内外转向系的发展趋势 1 1 3 论文主要研究的内容 3 2 车辆转向机构故障的产生原因 4 2 1 机械转向系统主要故障 4 2 1 1 机械转向系统的组成 4 2 1 2 故障类型及产生原因 5 2 2 动力转向系统主要故障 6 2 2 1 动力转向系统的构成 6 2 2 2 故障类型及产生原因 7 3 车辆转向机构故障的排除 10 3 1 机械转向系统主要故障排除 10 3 1 1 转向沉重的判断与排除 10 3 1 2 低速摆头的判断与排除 10 3 1 3 高速摆头的判断与排除 11 3 1 4 行驶跑偏的判断与排除 11 3 1 5 单边转向不足的诊断与排除 12 3 2 液压动力转向系统主要故障判断与排除 12 3 2 1 转向沉重故障判断与排除 12 3 2 2 动力转向系统有噪音的判断与排除 3 13 山东交通学院毕业论文 设计 V 3 2 3 左右转向时轻重不一的判断与排除 13 3 2 4 转向时转向盘强烈抖动的判断与排除 13 3 2 5 汽车直线行驶时 转向盘发飘或跑偏的判断与排除 13 3 2 6 自动跑偏的判断与排除 13 3 2 7 前轮摇摆故障的判断与排除 14 3 3 电动助力转向系统主要故障判断与排除 15 结 论 17 致 谢 18 参考文献 19 山东交通学院毕业论文 设计 1 1 前 言 1 1 引言 汽车转向系按转向动力源的不同可以分为机械转向系和动力转向系两大类 尽管现代汽车转向系的结构形式多种多样 但都由转向操纵结构 转向器和转向传 动机构三个基本组成部分 1 转向操纵结构是驾驶员操纵转向器的工作机构 主要有转向盘 转向轴 转向管柱 等组成 转向器是将转向盘的动力转变为转向摇臂的摆动或齿条的直线往复运动 并对转向 操纵力进行放大的机构 转向器一般固定在汽车车架或车身上 转向操纵力通过转向 器后一般还会改变传动方向 转向传动结构是将转向器输出的力和运动传给车轮 并使左右车轮按照一定关系进 行偏转的机构 机械转向系与动力转向系由于不同的组成结构 因此在故障的产生及排除等方面有 着不同的特点 1 2 国内外转向系的发展趋势 汽车转向系统可按转向的能源不同分为机械转向系统和动力转向系统两类 机械转向系统是依靠驾驶员操纵转向盘的转向力来实现车轮转向 转向力矩过大 驾驶时易疲劳 甚至影响转向操作的准确性 及时性 通常希望汽车转向力矩不超过 20 29Nm 转向盘总的转角范围不超过 5 圈 一般车辆若转向车桥重超过 2OKN 就可以 采用助力或动力转向 以减少驾驶员劳动强度 如转向车桥重超过 4OKN 就应采用动 力转向才能较好保证安全 现代轿车采用动向的目的并非主要着眼于减少转向操纵力 矩而是通过对转向动力系统的控制 以获更高的操纵稳定性能 11 动力转向的操纵指令还是由驾驶员发出的 普通的动力转向常利用气压或液压源作 为转向动力源 由于气压系统压力波动大 在高寒地区易出现冰堵 故目前已很少采 用 液压动力转向压力高 通常为 4 7MPa 结构紧凑 有自润滑作用 能吸振 噪声 低 响应滞后少 是最普遍使用的动力转向系统 动力转向系统在驾驶员的控制下 借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向 所以动力转向系 统也称为转向动力放大装置 自 1953 年通用汽车公司在凯迪拉克和别克轿车上首次批 量使用液压动力转向系统以来 液压动力转向系统给汽车的发展带来了巨大的变化 使驾驶员的转向操纵力大大降低 转向的灵敏性得到了提高 随着生产技术的发展 车辆转向机构故障及排除 2 动力转向系统在体积 价格和所消耗的功率等方面都取得了惊人的进步 在 20 世纪 80 年代后期 又开发了变减速比 电控液压动力转向系统 但是动力转向系统的技术革 新都是基于液压动力转向系统的 无法消除 HPS 系统在布置 安装 密封性 操纵灵 敏度 能量消耗 磨损与噪声等方面的缺陷 直到 1988 年日本铃木公司首次开发出一 种全新的电子控制式电动助力转向系统 才真正摆脱了液压动力转向系统的束缚 此 后 电动助力转向技术得到迅速发展 其应用范围已经从微型轿车向大型轿车和客车 方向发展 日本的大发汽车公司 三菱汽车公司 本田汽车公司 美国的 Delphi 公司 英国的 Lueas 公司 德国的 ZF 公司等都研制出了各自的 EPS 14 EPS 的助力形式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展 并且其控制形式与功 能也进一步加强 日本早期开发的 EPS 仅仅在低速和停车时提供助力 高速时 EPS 将 停止工作 新一代的 EPS 则不仅在低速和停车时提供助力 而且还能在高速时提高汽 车的操纵稳定性 如日本铃木公司装备在 WagonR 车上的 EPS 是一个负载 路面 车速感 应型助力转向系统 由 Delphi 公司为 Funte 发的 EPS 为全范围助力型 并且设置了两 个开关 其中一个用于郊区 另一个用于市区和停车 当车速大于 70km h 后 这两种 开关设置的程序则是一样的 以保证汽车在高速时有合适的路感 这样即使汽车行驶 到高速公路时驾驶员忘记切换开关也不会发生危险 市区型开关还与油门有关 使得 在踩油门加速和松油门减速时 转向更平滑 随着电子技术的发展 EPS 技术日趋完善 并且其成本大幅度降低 为此其应用范围将越来越大 早在 20 世纪 60 年代末 德国 Kasselmann 等试图将转向盘与转向车轮之间通过导 线连接 即电子转向系统 但由于当时电子和控制技术的制约 电子转向系统一直 无法在实车上实现 目前许多汽车公司开发了自己的电子转向系统 一些国际著名汽 车生产商已在其概念车上安装了该系统 日本 Koyo 技术研究所根据他们自己的研究试验结果 利用电子转向系统进行主动 控制的汽车 在摩擦系数很小的坚实雪地上进行蛇行 移线 侧向风试验中基本按照 预定的轨迹行驶 比传统转向系统在路线跟踪性能上有较大的提高 他们从人 车闭 环系统特性出发 设计了理想的转向系统传动比 使汽车的稳态增益不随车速变化 并重点研究了驾驶员角控制特性和力控制特性对汽车主动安全性的影响 12 目前由于汽车供电系统的因素 转向电动机难以提供较大功率 现阶段电向系统的 研究以及近期的应用对象主要针对轿车 要在重型载货汽车上应用 还必须采用液压 执行机构 随着蓄电池技术的发展和 42V 电子设备在汽车上的应用 全电子转向系统 将应用到中型和重型车上 目前 42V 电源已经在一些概念车上得到应用 通用的 自 主魔力 和 Bertone 的 FILO 都采用了 42V 电源 国内动力转向器目前还处于机械 液压动力转向阶段 对于电动助力转向系统 国内一些高校开展了系统结构方案设 计和系统建模及动力分析等研究 但目前还没有实用的电动助力转向系统和电子转向 系统 尽管汽车电子控制转向系统已经开始迅速发展 但是 现今液压动力转向系统 山东交通学院毕业论文 设计 3 在汽车转向系中仍然占据主要位置 大多数国产车装有液压动力转向装置 现代化的 汽车工业发展是越来越快 车型种类越来越多 产品更新换代迅速 汽车生产速度快 有时难以避免会存在一些设计缺陷 制造质量有误而导致汽车故障 而转向系是汽车 中重要的系统 它对整车的操纵稳定性及安全性关系极大 因此对它的可靠性要求极 高 生产厂家所致设计制造的失误及汽车本身使用条件复杂 转向系出现故障在所难 免 这也本论文所探讨的实际理论意义 1 3 论文主要研究的内容 本论文主要从车辆转向系统的组成及各工作原理分析了转向机构故障的产生 并对 各故障的排除方法进行了阐述 通过对汽车转向机构常见故障的产生因素分析结合汽 车构造与汽车理论的相关知识对这些故障进行了深度分析 在探讨研究过程中 采用 了理论结合实际的方法 并查阅了大量的参考文献和论文集 通过对本论文的讨论与 分析 我对转向系统的组成及功能有了更进一步的理解与认识 并在此基础上 对一 些故障的产生和排除方法有了系统的了解 通过与国外的一些机构对比分析并说明了 国内的汽车转向机构故障排除方法等方面还有差距 这正是以后我们研究的目的 在 不足中找到差距 车辆转向机构故障及排除 4 2 车辆转向机构故障的产生原因 2 1 机械转向系统主要故障 2 1 1 机械转向系统的组成 机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源 其中所有传力件都是机械的 机械 转向系由转向操纵机构 转向器和转向传动机构三大部分组成 如图所示 2 图 2 1 机械转向系统的组成 Figure 2 1 Composition of mechanical steering system 1 转向盘 2 安全转向轴 3 转向节 4 转向轮 5 转向节臂 6 转向横拉杆 7 转向减振器 8 机 械转向器 1 转向操纵机构 转向操纵机构由方向盘 转向轴 转向管柱等组成 它的作用是将驾驶员转动 转向盘的操纵力传给转向器 2 转向器 转向器是完成由旋转运动到直线运动 或近似直线运动 的一组齿轮机构 同时 也是转向系中的减速传动装置 目前较常用的有齿轮齿条式 循环球曲柄指销式 蜗杆曲柄指销式 循环球 齿条齿扇式 蜗杆滚轮式等 3 转向传动机构 转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节 使两侧 转向轮偏转 且使二转向轮偏转角按一定关系变化 以保证汽车转向时车轮与地面 的相对滑动尽可能小 山东交通学院毕业论文 设计 5 2 1 2 故障类型及产生原因 机械转向系中 由于维护调整不当 磨损 变形等原因 会使转向器过紧 转向 传动机构和转向操纵机构松旷 变形 发卡等 从而造成转型沉重 行驶跑偏 单边 转向不足 低速摆头 高速摆头等故障 1 转向沉重的故障现象及产生原因 转向沉重的故障现象 汽车转弯行驶时 转动转向盘很吃力费劲 汽车转向时 转向盘不能自动回位 分析并排除故障不仅关系到车辆的行驶稳定性 还影响生命安 全和财产安全 随着汽车工业的发展 人们对安全性 舒适性的要求越求越高 动力 转向系统因其轻便 灵活 安全而越来越受到人们的青睐 然而 装有动力转向的汽 车在行驶中偶尔会突然感到转向沉重 或在工作了一段时间后逐渐出现这种现象 现 就这一现象作原因分析 故障产生原因 转向器的故障 蜗杆上 下轴承调整过紧或损坏 蜗杆与滚轮的啮合间隙过小 转向轴弯曲或转向轴管凹陷 互相摩擦或卡住 转向垂臂与衬套配合间隙过小 转向 器缺油 转向传动机构的故障 转向横拉杆和直拉杆的球头销装配过紧 压紧弹簧过硬或 折断 转向节止推轴承调整过紧 或损坏 或缺少润滑油 转向节臂变形 转向节柱 销与衬套装配过紧或衬套转动使油道堵塞 润滑油无法进入 使衬套与转向节主销烧 蚀 转向直拉杆或横拉杆弯曲变形等 前轴和车轮的故障 前轴变形使转向轮定位失准 轮胎气压不足 前轮轮毂轴承 过紧 转向桥或驱动桥超载等 其他故障 车架弯曲 扭转变形 钢板弹簧挠度和尺寸等变形过大 前轮定位不 正确 2 低速摆头 故障现象 汽车在低速行驶时 驾驶员感到方向不稳 汽车前轮产生摆振 产生原因有 转向器传动副啮合间隙过大 转向传动机构横 直拉杆各球头销磨 损松旷 弹簧折断或调整过松 转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主 销配合间隙过大 前轮毂轴承装配过松或紧固螺母松动 后轮胎气压过低 车辆装载 货物超长 使前轮承载过小 前悬架弹簧错位 折断或固定不良 3 高速摆头 故障现象 汽车在高速或某一个较高车速行驶时 出现转向盘发抖 车头在横向 平面内左右摆动 行驶不稳定 车辆转向机构故障及排除 6 产生原因有 转向轮动不平衡 前轮定位不正确 车轮偏摆量大 转向传动机构 发生运动干涉 车架 车桥变形 悬架装置出现故障 如左 右悬架刚度不等 弹簧 折断 减振器失效 导向装置失效等 4 行驶跑偏 故障现象 汽车直线行驶时 转向盘不在中间位置 必须紧握转向盘 预先校正 一角度后 汽车才能保持直线行驶 若稍放松转向盘 汽车便会自动跑向一边 产生原因有 左 右前轮气压不相等或轮胎直径不等 两前轮的定位角不等 两 前轮轮毂轴承的预紧度不等 前束过大或过小 前桥 整轴式 弯曲变形过下控制臂 独立悬架式 安装位置不一致 前 后车轴不平行 车架变形或左 右轮距相差太 大 一边车轮制动拖滞 转向轴两侧悬架弹簧力不等 5 单边转向不足 故障现象 汽车转弯时 有时会出现转向盘左 右转动量或车轮转角不等的情况 产生的原因有 转向摇臂安装位置不正确 转向角限位螺钉调整不当 前钢板弹 簧 骑马螺栓松动 或中心螺栓松动 转向直拉杆弯曲变形 钢板弹簧安装时位置不 正确 或中心不对称的钱钢板弹簧装反 2 2 动力转向系统主要故障 2 2 1 动力转向系统的构成 图 2 2 动力转向系统的组成 Figure 2 2 The power steering system components 1 方向盘 2 转向轴 3 转向中间轴 4 转向油管 5 转向油泵 6 转向油罐 7 转向节臂 8 转向 横拉杆 9 转向摇臂 10 整体式转向器 11 转向直拉杆 12 转向减振器 山东交通学院毕业论文 设计 7 动力转向系统则是在驾驶员的控制下 借助于汽车发动机产生的液体压力或电动机 驱动力来实现车轮转向 所以动力转向系统也称为转向动力放大装置 电子控制动力转向系统 简称 EPS Electronic Control Power Steering 13 根据动 力源不同又可分为液压式电子控制动力转向系统 液压式 EPS 和电动式电子控制动 力转向系统 电动式 EPS 近年来 随着动力转向在汽车上的日益普及 对其性能 的要求已不再是单纯地为了减轻操作强度 而是能根据车速与行驶条件的不同产生相 应的 合适的转向力 理想的动力转向系统应在停车状态时能提供足够的助力 使原 地转向容易 而随着车速的增加助力逐渐减小 在高速行驶时则无助力或助力很小 以保证驾驶员有足够的 路感 为此要求采可变助力的液压动力转向系统 而这种 可变助力的液压动力转向系统是将电脑引进汽车动力转向系统中 利用电脑自动调节 转向助力的大小 成为一种电子控制式的动力转向系统 这种电子控制式的动力转向 系统可按动力的种类分为电子控制液压式动力转向系统和电子控制电动式动力转向系 统两种 电子控制动力转向系统 EPS 可以在低速时减轻转向力以提高转向系统的操纵性 在高速时则可适当加重转向力 以提高操纵稳定性 液压式电子控制动力转向系统是 在传统的液压动力转向系统的基础上增设电子控制装置而构成的 液压式动力转向系统由于工作压力和工作灵敏度较高 外廓尺寸较小 因而获得了 广泛的应用 在采用气压制动或空气悬架的大型车辆上 也有采用气压动力转向的 但这类动力转向系统的共同缺点是结构复杂 消耗功率大 容易产生泄漏 转向力不 易有效控制等 近年来随着微机在汽车上的广泛应用 出现了电动式电子控制动力转 向系统 简称电动式 EPS 2 2 2 故障类型及产生原因 汽车动力转向系统主要常见的故障有 转向沉重 转向时有噪声 左右转向时轻重 不一 转向时转向盘强烈抖动 汽车直线行驶时 转向盘发飘或跑偏 自动跑偏 前 轮摆振等 这些故障现象通常为综合性故障 除与转向系统有关外 还可能与轮胎 悬架 车身等有关 1 转向沉重 正常情况下转向泵应输出足够的压力 使转向器液压助力的输出扭矩大于被驱动元 件所需的输入扭矩 反之就会出现转向沉重现象 造成转向沉重的有设计匹配上的不 合理 有制造质量的问题及使用中产生的故障 故障现象 动力转向的汽车 本来转向是很轻便的 突然感到转向沉重或方向盘转 不动 汽车转弯时 转动转向盘感到吃力 且无回正感 根据 GB7258 1997 机动车 安全技术条件 的规定 机动车在平坦 硬实 干燥和清洁的道路上行驶 以 10km h 车辆转向机构故障及排除 8 的速度在 5s 之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为 24m 的圆周行驶 施加于转向盘外 缘的最大切向力不得大于 254N 7 故障原因 转向沉重的原因有 油箱缺油或油液高度不足 系统中混入大量空气 油 箱滤网堵塞或管路堵塞 液压泵磨损 内部泄漏或驱动部分打滑 磨坏 助力器内溢油阀 安全阀机件磨损 弹簧过软或调整不当 助力器内滑阀与滑壁间隙过大或关闭不严 系统 各接头 衬垫处密封不良 产生液压油外漏 系统内部密封元件损坏产生内漏 转向油泵传送带松弛 转向器内部泄漏过大 转向油泵磨损严重 导致压力过低或 者油液泄漏过大 转向控制阀发卡 2 转向时有噪声 故障现象 转向时液压泵处发生响声 故障原因 液压泵驱动部分发响 如皮带过松 驱动齿轮传动件损坏等 液压油量 不足 系统中混有空气 油箱滤芯堵塞或损坏 各管路接头松动或油管破裂 堵塞 3 左右轮转向时轻重不一 故障现象 汽车在行驶中左右转弯时 左右转动方向盘感到轻重不同 故障原因 控制阀中的滑阀偏离中间位置 或虽在中间位置但与阀体台肩的缝隙大 小不一致 滑阀或阀体台肩处有毛刺 碰伤或有脏物阻滞 使液压油循环受阻致使加力 不平衡 动力缸一侧有空气 造成活塞两侧压力差过大 致使左 右向轻重不同 4 转向时转向盘强烈抖动 故障现象 汽车行驶中 转向时感到转向盘强烈抖动 打手 故障原因 助力液压系统中缺油或空气混入较多 齿条与齿扇间的间隙过大 转向螺 杆和转向螺母与钢球间的间隙过大 5 汽车直线行驶时 转向盘发飘或跑偏 故障现象 汽车直线行驶时 无法保持直线方向 而自动偏向一边 故障原因 不转动转向盘时 控制阀中的滑阀偏离中间位置 致使自动加力 控制 阀中的定心弹簧过软 难以克服转向轮传来的逆动力 使滑阀随逆动力的变化经常改 变滑阀位致使自动加力 液压油过脏 使滑阀运动受阻或移动不灵敏 溢油阀工作不良 使液压泵向控制阀输出过多的液压油 在此情形下若还有油道布置不合理 油路 不 畅等就极易使加力缸两侧产生压力差 致使自动加力转向 6 自动跑偏 故障现象 汽车行驶中 行驶方向自动偏向一边 不易保持直线行驶 操纵困难 故障原因 直行自动跑偏的原因主要与轮胎 减振器 转向轮定位 前轮制动器等 的技术状况有关 主要包括 左右轮胎气压不一致 前左 前右减振器弹簧刚度不一 致 车身变形或车架变形使两侧轴距不等 转向轮定位失准 转向轮单边制动或单边 制动拖滞 转向轮单边轮毂轴承装配过紧或损坏 转向轮某一侧的前稳定杆 下摆臂 变形 油液脏污 转向控制阀回位弹簧折断或变软 使转向控制阀不能及时回位 转 向控制阀芯偏离中间位置 或虽在中间位 山东交通学院毕业论文 设计 9 置但与阀体槽肩的缝隙大小不一致 流量控制阀卡滞使油泵流量过大 或油压管路布 置不合理造成油压系统管路节流损失过大 使动力缸左 右腔压力差过大 7 前轮摆振 故障现象 汽车在某一速度范围内行驶时 转向轮围绕主销发生角震动 前轮摆震故障产生的原因主要有 前轮摆震是一个复杂的振动问题 当外界干扰力 的频率与汽车转向轮或某一部件自由振动频率接近时 前轮就会发生强烈的共振现象 这就形成了前轮摇摆 具体原因是多方面的 除与结构设计 制造及维修工艺等有关 外 还与转向机构松旷 前轮定位失常 前轮不平衡等因素有关 3 结构设计不合理或前轮定位参数失常 由于我国汽车工业起步晚 而且厂家众多 技术力量分散 制造及检测设备比较落后 使得有些汽车在材料 制造中就存在先天 不足 如加工误差大 精度低 零件质量差等 这些都会导致前轮摇摆的产生 并且 很难修复或校正 另外 汽车在行驶中 转向轮的稳定性是靠前轮定位参数 包括主销 内倾 主销后倾 前轮外倾 前轮前束等 来实现的 前轮定位具有保持车轮直线行驶 并能在车轮发生偏转时产生回正力的能力 这一能力称为前轮稳定效应 如果前轮定 位参数在使用和维修中发生了变化 例如 前桥弯曲 车桥变形 轮毅轴承 主销与衬 套松旷 以及轮辆变形或固定螺丝松动 都将使前轮的稳定效应受到破坏 致使前轮 出现摇摆现象 转向机构松旷 转向机构在使用过程中 由于装配不当 振动 磨损等原因 往 往会引起紧固件松动 配合间隙过大 从而造成前轮摇摆 其具体影响因素有 方向盘 与转向器各固定螺栓 螺母锁止松动 转向器内主 从动部分的轴承松旷 转向器内 主 从动部件啮合间隙过大式转向器中的齿扇与齿条啮合间隙过大 摇臂轴与衬套间 松旷 转向传动花键和十字轴轴承松旷 如 EQ1090 型汽车 横直拉杆球头调整不当或 磨损松旷 各紧固螺母松动 转向节主销与衬套磨损过甚 转向轮轮毅轴承松旷 转 向桥钢板弹簧 U 形螺栓松动 前轮不平衡 车轮是一个由轮胎 轮惘 轮辐组成的旋转件 轮毅和制动鼓组成 另一个旋转组件 这些部件在制造 组装 使用中往往会造成质量分布不均 这些不 平衡质量在汽车行驶中会随着车轮高速旋转 产生沿车轮圆周方向不断变化的动量 形成一个上下 前后不断变化的冲量 引起转向轮的跳动和摇摆 车辆转向机构故障及排除 10 3 车辆转向机构故障的排除 3 1 机械转向系统主要故障排除 在机械转向系统的故障排除中通过外观检查是排除故障的首选 外观检查有直接 快速的优点 因此在排除故障前一般是对车辆进行外观检查 在外观检查不能对故障 排除的情况下在对车辆进行其他的排除 3 1 1 转向沉重的判断与排除 检查汽车是否超载或前部装载过多 前轮胎气压是否过低 若轮胎气压偏低 应 充气使之达到规定值 支起前桥 用手转动转向盘试验 若感到转向盘轻便 说明前轴或车架变形 前 轮定位失准等 应检查校准 若转向仍感沉重 说明故障在转向器或转向传动机械 与前桥和车桥无关 8 拆下转向摇臂 转动转向盘试验 若感觉转向轻便 说明故障在转向传动机构 用手左右扳动前轮试验 检查转向节主销与衬套的配合情况 若扳动车轮比较费力 说明转向节主销润滑不良或配合间隙过小 应加注润滑脂或调整配合间隙 检查转向 节止推轴承 若轴承缺油或损坏 应更换 检查转向拉杆各球头的润滑和松紧度情况 若拉杆球头过紧 应加注润滑脂或调整拉杆球头的松紧度 若转向仍然沉重 说明故 障在转向器 应检查转向器内润滑油量和质量若润滑油液面过低 说明转向器内缺少 润滑油 应添加至规定位置若润滑油变质 应更换润滑油 检查转向器自由行程 若 自由行程过小 说明转向器啮合转动副啮合间隙过小 应调整 转动转向盘 查听转 向轴与套管有夫碰擦声 若有碰擦声 说明转向轴或套管变形 应校直 检查转向传 动轴万向节 若万向节缸油 应加注润滑脂 若万向节十字轴轴承损坏 应更换 检 查转向器蜗杆上下轴承的预紧度 若预紧度过大 应调整 经上述检查均正常 应拆 检转向器 检查转向器内部的轴承 衬套 啮合副齿有损坏或严重磨损等 根据检视 情况 更换相应零部件 3 1 2 低速摆头的判断与排除 1 外观检查 检查车辆是否装载货物超长 而引起前轮承载过小 检查后轮胎 气压是否过低 应充气使之达到规定值 检查前悬架弹簧是否错位 拆断或固定不良 若错位 应拆卸修复 若折断 应更换 若固定不良 应按规定力矩拧紧 山东交通学院毕业论文 设计 11 2 检查转向盘自由行程 由一人握紧转向摇臂 另一个转动转向盘试验 若自 由行程过大 说明转向器啮合传动副间隙过大 应调整 放开转向摇臂 仍由一人转 动转向盘 另一人在车下观察转向拉杆球头销 若有松旷现象 说明球头销或球碗磨 损过甚 弹簧折断或调整过松 应先更换损坏的零件 再进行调整 3 经过以上检查均正常 可支起前桥 并用手沿转向节轴轴向推拉前轮 凭感 觉判断是否松旷 若有松旷感觉 可由另一人观察前轴与转向节连接部位 若此处松 旷 说明转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大 应理 换主销及衬套 若此处不松旷 说明前轮毂轴承松旷 应重新调整轴承的预紧度 4 若非上述原因所致 应对前轴进行检查 检查前轮定位是否正确 若不正确 应调整 检查前轴是否变形 若有变形应进行校正 10 3 1 3 高速摆头的判断与排除 1 外观检查 检查后轮胎气压是否过低 若气压过低 应充气使之达到规定值 检查前桥 转向器及转向传动机构是否松动 若松动 应紧固 检查前减振器是否漏 油 若漏油或失效 应更换 检查左右悬架弹簧是不时折断或弹力减弱 若有折断或 弹力减弱 应更换 检查悬挂弹簧是否固定可靠 若松动 应紧固 2 支起起动桥 用三角架塞住非驱动轮 起动发动机并逐步使汽车换入高速档 使驱动轮达到车身摆振的车速 若此时车身和转向盘出现抖动 说明传动轴严重弯曲 或松旷 驱动桥齿轮啮合间隙过大 应更换或调整 若此时车身和转向盘不抖动 说 明故障在前桥 3 检查前轮是不时偏摆 支起前桥 在前轮轮辋过上放一划针 慢慢地转动车 轮 查看轮辋是否偏摆过大 若轮辋偏摆过大 应更换 拆下前轮 在车轮动平衡仪 上检查 前轮的动平衡情况 若不平衡量不大 应加装平衡块予以平衡 4 经上述检查均正常 应检查车架和前轮是否正常 用前轮定位仪检查前轮是 否正确 若不正确 应调整 检查车架有无变形 若有变形 应校正 3 1 4 行驶跑偏的判断与排除 1 外观检查 检查左 右两前轮轮胎气压是否一致 若不一致 应按规定充气 使两前轮轮胎气压保一致 检查左 右两前轮轮胎的磨损程度 若磨损不一致 应更 换磨损严重的轮胎 检查左 右两前轮轮胎的花纹是否一致 如花纹不一致 应更换 轮胎 使花纹一致 将汽车停放在平坦地面上 查看汽车前部高度是否一致 若高度 不一致 车辆左右倾斜 说明悬架弹簧折断或弹力减弱 应更换 2 检查轴承温度 用手触摸跑偏一方的车轮制动毂和轮毂轴承部位 感觉温度情 况 若感觉车轮制动毂特别热 说明轮制动器间隙过小或回位不彻底 应检查调整 若感觉轮毂特别热 说明该轮轴承过紧 应重亲调整轴承预紧度 若感觉轮毂特别热 车辆转向机构故障及排除 12 说明该轮轴承过紧 应重新调整轴承预紧度 3 测量前后桥左右两端中心的距离是否相等 若不相等 说明轴距短的一边钢 板弹簧错位 车轴或半轴套管转轴等 应检查维修 用前轮定位仪检查前轮定位是否 正确 若不正确 应调整 3 1 5 单边转向不足的诊断与排除 1 外观检查 检查转向拉杆有无变形 若有变形 应校直 检查悬架弹簧有无变 形 钢板弹簧中心螺栓有无折断 若有变形或折断 应更换 检查前轴有无变形 若 有变形 应校直 2 若汽车在维修后出现单边转向不足 将汽车停放在平坦的地面上 支起前桥 将转向盘一边转到底 再回转另一边到底 记住转向盘转动的总圈数 将转向盘由一 边转过总圈数的一半 检查前轮是否处于直线行驶位置 若前轮不处于直线行驶位置 说明转向摇臂安装位置不对 应拆下重新安装 若转向盘转不到总圈数的一半 转向 角限位螺钉就顶住转向节 说明转向角限位螺钉调整不当 应重新调整 3 经上述检查均正常 应拆检转向器 检查转向器内是否有异物卡住 转向器 啮合传动副磨损过甚或变形等 检查检视情况 更换相应零部件 3 2 液压动力转向系统主要故障判断与排除 3 2 1 转向沉重故障判断与排除 1 检查转向油泵驱动部分的情况 用手压下转向油泵的驱动皮带 若压下量过 大 说明驱劝皮带过紧 需调整 起动发动机 使发动机处于怠速运转 突然提高发 动机的转速 检查转向油泵驱动皮带有无打滑现象 如有打滑现象 说明驱动皮带过 松或磨损过甚 应调整或更换 2 检查转向油液在储液罐中的液面高度 若转向油液液面处于下线或 MIN 线 以下 说明转向油液不足 应添加至规定位置 3 检查转向油液储液罐内的滤清器 取下滤清器 观察滤网的状况 若发现滤 网过脏 说明滤清堵塞 应清洗 若发现滤网破裂 应更换 4 检查系统中是否会有空气 起动发动机 并使其处于怠速运转 然后来回转 动几次转向盘 观察转向油液的状况 若发现转向油液中有泡沫或油液混浊 说明转 向系统中有空气混入 应排除 检查转向油泵的进油管是否破裂 若有破裂 应更换 检查各管路接头是否松动 若松动 应紧固 检查转向油泵轴上的密封环是否损坏 若漏油应更换 5 检查转向系统的油压 用压力表连接在转向油泵和转向助力器之间 使发动 机处于怠速运转 关闭压力表阀门 若 10S 内压力达不到固定值 说明转向油泵压力 不足 应拆检维修 将转向盘转到左或右极限位置 打开压力表阀门 若压力达不到 山东交通学院毕业论文 设计 13 规定值 说明转向助力器有故障或阀调整不当 应折检调整 6 检查发动机怠速时的转速 起动发动机 并使其处于怠速运转 观察此时发 动机转速表的指示值 若指示值偏低 或转速不稳 说明发动机怠速过低 应调整 3 2 2 动力转向系统有噪音的判断与排除 3 1 检查储油罐内转向油液面高度 若液面低于下线或 MIN 线以下 说明转向 油液液面过低 应添加至规定位置 若转向油液消耗过快 说明有严重漏油处 应检 查排除 2 检查转向油泵驱动部分的情况 用手下压转向油泵的驱动皮带 若压下量过 大 说明驱动皮带过松 应调整 3 检查转向油压中是否有空气 打开储油罐盖 启动发动机并使其处于怠速运 转 来回转动几次转向盘 观察转向油液中是否有气泡 若有气泡 说明转向油液中 混入空气 应排除 4 检查储油罐滤网是否堵塞 油管路布置是否正确 取下储油管滤网 如发现 过脏 说明油液循环不畅 应清洗 若油管路弯折 凹瘪 应更换 5 经上述检查均正确 应拆检转向油泵 检查叶片是否有划痕 检查泵体是否 有划痕 根据拆检情况 更换相应的零件 3 2 3 左右转向时轻重不一的判断与排除 故障判断与排除 先检查液压油是否脏污 视需要更换液压油与清洗液压助力系统 拆 检控制阀 滑阀在中间位置时的预开缝隙一般仅有 0 1 0 2mm 全开缝隙为 1 0 2 0mm 在装配时如调整不当或紧固不牢 都会使滑阀偏离中间位置 遇此情况 则需要重新按规定装配与紧固 若不属装配问题则需考虑制造误差与损伤 视情况予 以更换或修复 排除系统中的空气 解决动力缸一侧有空气的影响 3 2 4 转向时转向盘强烈抖动的判断与排除 故障诊断与排除 检查液压油的油量是否足够和系统中是否有空气 必要时加油与 排除空气 检查齿条与齿扇的间隙 如间隙过大 应进行调整 方法同机械驱动式转向器 检查转向螺杆和转向螺母球槽与钢球的配合间隙 如间隙较大 可选配加大尺寸公差 组的钢球装配 注意 必须整组更换 若间隙过大 则应更换转向螺杆 转向螺母 并重新选配钢球组 3 2 5 汽车直线行驶时 转向盘发飘或跑偏的判断与排除 故障判断与排除 先检查液压油是否过脏 视需要换液压油与清洗液压助力系统 拆检控制阀 对其中的滑阀与阀体顶开缝隙 全开缝隙做检查 对定心弹簧弹力做检 查以及对溢油安全工作性能做检查 若出现不正常情况应给予更换 修复有关部件 车辆转向机构故障及排除 14 3 2 6 自动跑偏的判断与排除 首先检查油液是否脏污 对于新车或大修车以后的车辆 如果不认真执行磨合期患 有的规定 则会使油液脏污 对于使用较久的车辆 出现该故障则可能是流量控制阀 或转向控制阀回位弹簧失效所致 此时可在不启动发动机的情况下转动转向盘 凭手 感判断控制阀是否开启自如 最后检查转向油泵流量控制阀是否卡滞和油压管路是否 合理 发现故障应与修理 3 2 7 前轮摇摆故障的判断与排除 前轮摇摆严重地破坏了汽车行驶的平顺性 直接影响行车安全 同时也会增加轮胎 的磨损与滚动阻力 并使转向机构的载荷增大 降低零件的使用寿命 此外 为了避 免前轮摇摆产生的不良后果 汽车不得不以较低的速度行驶 从而影响了运输生产率 因此 若出现前轮摇摆故障 应及时进行检查诊断并排除 1 检查前轮质量是否平衡 将前桥顶起 分别转动左 右车轮 待其静止后 用粉笔或油漆在轮一胎下缘作一标记 尔后再转动车轮 一若每次转动后的静止点在 同一位置 则证明车轮不平衡 若静止点毫无规律 则证明车轮基本平衡 此时 轮毅轴 承不得过紧 否则将测不准确 在实际使用中 车轮不平衡是不可避免的 但应尽量 把不平衡限制在最小范围内 乘坐车如 BJ2020s 不超过 500g cm 载货车如 CA1091 EQ1090 不超过 1200g cm 若出现不平衡 应首先察看前轮是否装用了翻 新胎 外胎有无严重损伤 若有应予以更换 若无 则用大型划针检查前轮的径向跳动 量和端面跳动量 如果以上检查均符合标准 则应进行静平衡调整 其方法是 将前桥 支起 转动前轮 待车轮自由静止后 在轮轴上方轮钢某一位置粘配重块 再反复做 平衡试验 并调整重块位置和质量 至前轮平衡时 即可将重块固定 9 2 检查车轮定位参数是否失常 前轮定位失常会引起轮胎不正常磨损 所以通 过对轮胎不正常磨损情况的分析 可以诊断前轮定位失常 如果单个轮胎出现不正常磨 损 其原因是前轮外倾角不符合标准 外侧磨损是外倾角过大 内侧磨损是外倾角过 小 如果两个轮胎同时发生不正常磨损 且磨损形状为锯齿形 其主要原因是前束不 准 磨成外锯齿形说明前束过小 磨成内锯齿形说明前束过大 对前轮定位失常故障 应从以下几个方面作进一步诊断排除 首先用前束尺等工具检查前轮前束值 前束失准 与前轮外倾角匹配不合理 不能 有效地消除由于前轮外倾所引起的边向前滚动边滑移的现象 导致低速摆振 所以 前束不符合规定时应及时调整 其次检查转向节主销与衬套的间隙 架起前桥并用手扳动车轮 检查转向节主销与 衬套的松旷程度 若有明显松旷 应更换衬套或更换加大的主销 再次检查轮毅轴承是否松旷 若松旷应进行调整 最后检查轮辆 前桥或车架有无变形 轮胎螺栓松紧是否一致 对不符合标准的应 予以校正或更换 山东交通学院毕业论文 设计 15 3 检查其它部位及使用因素 如果传动系摆振 应架起后桥 前轮掩三角木 起 动发动机并逐步换入高速档 若驱动桥出现振动 说明前轮摆振多由后传动振动引起 应及时排除 钢板弹簧过软 两侧钢板性能差别较大或 U 形螺栓松动 转向系刚度较差 也会引起前轮摇摆 应进行更换 如减振器损坏 应用力按动前保险杠 上下运动 检 视减振器是否在伸张 或压缩 行程内动作 若车身上下颠簸 2 3 次后就停止 且无异 响 证明减振器良好 否则应修复或更换 若道路不平或装载不合理 汽车在不平道 路上行驶时发生前轮摇摆 这是路面对前梁产生冲击而使前轮绕主销产生角振动造成 的 此时 驾驶员通过改变车速 大幅度左右回转方向盘 在交通状况允许的情况下 等 方法 可使前轮摆振现象减弱或消失 装载不合理 如货物重心偏后 会引起前轮发 飘 摇摆 3 3 电动助力转向系统主要故障判断与排除 有些高档乘用车上采用了电控制动力转向系统 如凌志 LS400 它比普通动力转 向系统增加了动力转向电控单元 E CU 车速传感器 与变速器共用 电磁阀 分流阀 液力反应室及节流孔等到部件 它可以根据车速的变化来改变转向力的大小 即低速行驶转向时 转向助力大 中高速行驶小角度转向时 转向助力小 而中高速 行驶转向时 转向助力也增大 最终达到某一常值 电控动力转向系统的故障排除 这些故障的检测及排除应在轮胎气压 前轮定位 动力转向油泵泵油压力和转向杆系的连接状况等都正常的情况下进行 1 检查 ECU B 端子与车身搭铁间的电压 将点火开关转到 ON 脱开 ECU 连 接器 测量导线侧 ECU B 端子与车身搭铁间的电压 正常电压为 10 14V 如果电压不 正常说明熔丝烧断或是导线侧 B 端子与蓄电池间断路 2 检查 ECU GND 搭铁 端与车身搭铁间是否通 脱开 ECU 连接器 测量导 线侧 ECU GND 端子与车身搭铁间连接器或导线断路 或者是 GND 端子与车身间搭铁 不良 3 检察 ECU SPD 车速传感器信号 端子与 GND 端子间是否导通 顶起前轮 脱开 ECU 连接器 在转动车轮时用万用表测量导线侧 ECU SPD 端子与 GND 端子间的 电阻 正常情况下 电阻呈 0 00 0 的变化 如果不正常说明导线侧 ECU SPD 端子与车 速传感器之间导线或连接器断路 或者是车速传感器有故障 5 4 检查 ECU SOL 电磁阀 端子或 SOL 电磁阀 端子与 GNU 端子间是 否导通 脱开 ECU 连接器 测量 ECU 侧连接器上 SOL 端子或 SOL 端子与 GND 端 子间的电阻 正常驻时电阻值应不为零 如果不正常说明 ECU 侧 SOL 端子或 SOL 端子导线或连接器短路 5 测量 ECU SOL 端子与 SOL 端子之间的电阻 正常值为 6 11 伏 如果不 车辆转向机构故障及排除 16 正常说明 SOS 端子与 SOL 端子之间连接器导线开路 或者是电磁阀有故障 6 检查电磁阀 脱开 ECU 连接器 将蓄电池正极接到导线