《汽车故障诊断与维修中职版》 教案 第8课 行驶系统、转向系统故障诊断与维修

PAGE4PAGE4PAGE5PAGE5课题行驶系统、转向系统故障诊断与维修课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）了解行驶系统、转向系统的结构（2）掌握轮胎异常磨损、车身横向倾斜、行驶跑偏故障的现象、原因、诊断与维修流程（3）掌握机械转向系统、助力转向系统转向沉重故障的现象、原因、诊断与维修流程技能目标：能够正确进行轮胎异常磨损诊断与维修、助力转向系统转向沉重诊断与维修素质目标：弘扬不急不躁、动手钻研的工作作风教学重难点教学重点：行驶系统、转向系统的结构，轮胎异常磨损、车身横向倾斜、行驶跑偏故障的现象与原因，机械转向系统、助力转向系统转向沉重故障的现象与原因教学难点：轮胎异常磨损、车身横向倾斜、行驶跑偏故障的诊断与维修流程，机械转向系统、助力转向系统转向沉重故障的诊断与维修流程教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，完成课前任务请大家了解汽车行驶系统与转向系统故障诊断与维修的基础知识。【学生】完成课前任务考勤【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因问题导入【教师】提出以下问题：一天，小孙打算开车去超市购物。就在他打开车门的时候，钥匙却掉在了地上，于是他便弯腰去捡钥匙。这时，他无意中发现轮胎中间的花纹已经被磨平了。由于小孙本身从事汽车保险与理赔工作，因此他知道这属于轮胎异常磨损。小孙便更改了行程，先去4S店维修汽车了。那么，该如何进行故障诊断与维修呢？【学生】思考、举手回答传授新知【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍行驶系统与转向系统故障诊断与维修一、行驶系统概述✈【教师】通过多媒体及实物展示车架、悬架、车轮与轮胎、车桥结构，并分别介绍各部分的作用行驶系统用来接收发动机的动力，通过车轮使汽车行驶起来，并能配合转向系统正确控制行驶方向。完好的行驶系统能在汽车行驶过程中缓和不平路面对车身的冲击，使汽车行驶平顺和操纵稳定。行驶系统主要由车架、悬架、车轮与轮胎、车桥等组成。1．车架车架俗称大梁，是跨接在前、后车桥之间的桥梁式或框架式结构，是整辆汽车的基础。它能支承、连接汽车各部件及总成，并使其保持正确的相对位置，承受来自地面和汽车的各种载荷。2．悬架悬架是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间一切传动、连接装置的总称。悬架一般由弹性元件、减振器、导向机构、横向稳定杆等组成。（1）弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和不平路面造成的冲击，使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间保持弹性连接。悬架中常用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧等。（2）减振器可以迅速减缓车架（或车身）的冲击和振动。减振器和弹性元件通常是并联安装的，可以提高汽车行驶的平顺性。（3）导向机构能够传递除垂直方向外各方向的作用力和力矩，引导车轮按一定规律相对于车架（或车身）运动。导向机构通常由上摆臂、下摆臂、球头等组成。（4）横向稳定杆能减小侧向倾斜和侧向角振动，其中间部分通过两个橡胶套筒支撑在车身上，两端通过支杆与车轮相连。3．车轮与轮胎车轮是位于轮胎和车桥之间的旋转组件，其作用是安装轮胎，并承受轮胎与车桥之间的各种作用力和力矩。车轮由轮毂、轮辐及轮辋等部分组成。轮胎安装在轮辋上，直接与路面接触，是保证汽车正常行驶的重要部件。普通充气轮胎（又称有内胎轮胎）一般由外胎、内胎、垫带等组成。【讨论】✈【教师】除了文中提到的有内胎轮胎，还有无内胎轮胎。查阅资料，请同学们说一说这两种轮胎有什么区别，各有哪些优缺点✈【学生】聆听、思考、讨论、回答✈【教师】点评总结4．车桥车桥是连接汽车车轮的部件，并通过悬架与车架相连。其中，与前轮相连的是前桥，与后轮相连的是后桥。车桥的作用是传递车架与车轮之间各方向的作用力及产生的弯矩和转矩，维持汽车在道路上的正常行驶。车桥的种类有很多，包括转向桥、驱动桥、转向驱动桥等。（1）转向桥是只起转向作用的车桥，与转向轮相连。在后轮驱动的汽车中，前桥通常为转向桥。转向桥主要由前轴（梁）、转向节、主销和轮毂组成。（2）驱动桥是只起驱动作用的车桥，与驱动轮相连。在后轮驱动的汽车中，后桥通常为驱动桥。驱动桥由主减速器、差速器、半轴等组成。（3）转向驱动桥是同时具有转向和驱动作用的车桥，所连车轮既是转向轮，又是驱动轮。在前轮驱动的汽车中，前桥通常为转向驱动桥。转向驱动桥既包括驱动桥所具有的主减速器、差速器、半轴，也包括转向桥所具有的转向节、主销和轮毂。行驶系统常出现轮胎异常磨损、车身横向倾斜、行驶跑偏等故障。二、轮胎异常磨损✈【教师】通过多媒体展示轮胎异常磨损的不同情况，并介绍其故障诊断与维修1．故障现象与原因轮胎表面常会出现不正常的磨损，如胎肩磨损、胎中磨损、一侧磨损、羽状磨损、锯齿状磨损等。造成这种现象的原因有轮胎气压过低或过高、转弯时的车速过高、悬架变形或间隙过大、内倾角或外倾角不正确、前束或后束过大、轮毂轴承松旷、车轮动不平衡等。故障诊断与维修首先查看轮胎磨损现象，根据轮胎磨损现象进行诊断与维修。（1）若胎肩或胎中磨损，则进行以下检查。①了解驾驶员是否经常超载。②用轮胎压力表检查轮胎气压，可能出现充气过量或充气不足的情况，应放气或充气至合适气压。（2）若一侧磨损，则进行以下检查：①了解驾驶员是否经常驾驶汽车高速转弯。②检查悬架是否松动，或出现变形和磨损。（3）若出现羽状磨损，则说明故障原因可能是前束或后束过大，应加以调整。（4）若出现锯齿状磨损，则说明故障原因可能是轮毂轴承松旷、车轮不平衡等，应进行调整。……（详见教材）【看图说话】✈【教师】图片展示轮胎磨损情况，请学生判断出轮胎磨损原因及对应的诊断与维修过程✈【学生】积极参与，认真思考回答三、车身横向倾斜✈【教师】通过多媒体展示车身横向倾斜和行驶跑偏的情况，并介绍其故障原因、诊断与维修1．故障现象与原因汽车车身常出现左高右低或左低右高的横向倾斜现象，造成这种现象的原因有左右轮胎规格或气压不一致、前悬架两侧减振弹簧弹力不同、下摆臂变形、减振器失效等。2．故障诊断与维修（1）检查左右轮胎规格是否一致。（2）检查左右轮胎气压。（3）检查左右两侧减振弹簧弹力是否一致。（4）检查下摆臂是否变形。……（详见教材）四、行驶跑偏1．故障现象与原因汽车在行驶过程中不能沿直线行驶，而总是自动偏向一侧，且转动转向盘也很难使汽车沿直线行驶。造成这种现象的原因有左右轮胎规格或气压不一致、制动器内部损坏、轮毂轴承预紧度过大、前悬架减振弹簧损坏或弹力下降、减振器失效、前轮距和后轮距不等、车架或下摆臂变形、两前轮定位参数不同。【前车之鉴】两前轮定位参数不同的原因有可能是车轮定位错误、车架或下摆臂变形、连接松动、橡胶衬套损坏等。2．故障诊断与维修（1）检查左右轮胎规格是否一致。（2）检查左右轮胎气压。（3）检查跑偏一侧的制动器是否过热。（4）检查跑偏一侧的轮毂轴承是否过热。（5）将汽车放到平地上，观察车身两侧高度是否一致。（6）检查减振器是否失效。（7）测量前轮距和后轮距。（8）检查车架、或下摆臂是否变形。……（详见教材）【你问我答】✈【教师】将全班学生随机分为两组，其中一组说出汽车行驶系统故障的故障现象，另一组回答出对应的故障原因及故障诊断与维修方法。然后两组互换角色✈【学生】积极参与，认真思考回答✈【教师】点评总结五、机械转向系统转向沉重转向系统是汽车行驶过程中不可缺少的系统。它不仅可以使车轮偏转一定的角度，实现汽车的转向，还可以使偏转的车轮回正。按动力施加方式的不同，转向系统可分为机械转向系统和助力转向系统，其常出现转向沉重的故障。✈【教师】通过多媒体展示机械转向系统的结构组成，并介绍其作用1．机械转向系统概述机械转向系统以驾驶员的体力作为转向动力源，主要由转向操纵机构、转向器和转向传动机构等部分组成。（1）转向操纵机构是用来操纵转向器和转向传动机构的，它一般由万向节、传动轴、转向柱、转向盘等组成。（2）转向器的作用是把来自转向盘的转向力矩和转向角进行适当的变换（主要是减速增矩），再输出给转向传动机构，从而使汽车转向，所以转向器本质上就是减速传动装置。机械转向系统中使用的转向器为机械式转向器，目前使用较多的机械式转向器有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式等。【讨论】✈【教师】请同学们查阅资料，看一看齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式转向器分别由哪些部件组成，并说一说它们的区别✈【学生】思考、讨论、总结、发言✈【教师】点评总结（3）转向传动机构的作用是将转向器输出的力传递给转向轮，使转向轮偏转，从而实现汽车转向。并且，它能够使转向轮的偏转角按一定关系变化。转向传动机构主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂和梯形臂等组成。2．故障现象与原因驾驶员在驾驶汽车时，向左或向右转动转向盘时感到吃力，且无转向盘回正感。造成这种现象的原因有轮胎气压过低，转向器齿轮、齿条啮合过紧，转向器缺转向油，下摆臂球头松旷，转向节臂严重弯曲，前轮定位参数不准确等。3．故障诊断与维修（1）检查轮胎气压是否过低。（2）使转向轮悬空，转动转向盘，感受其转向是否沉重。（3）检查下摆臂球头是否松旷。（4）检查转向节臂是否严重弯曲。……（详见教材）六、助力转向系统转向沉重1．助力转向系统概述✈【教师】通过多媒体展示助力转向系统的分类，并介绍其作用助力转向系统是在机械转向系统的基础上加一套助力转向装置组成的。助力转向装置通常有液压助力转向装置和电动助力转向装置两种。1）液压助力转向装置液压助力转向装置由转向油罐、转向油泵、整体式转向器等组成。（1）转向油罐由罐体、油管、滤清器等组成。转向油罐上有两根油管，用来连接转向油泵的进油口和整体式转向器的回油口。转向油罐能够指示油面高度，通常有两种表示方法：一种是用罐体上的刻度来表示；另一种是用封盖上的油标尺来表示。（2）转向油泵是将发动机的机械能转变为液压能的液压元件。转向油泵由发动机驱动，将转向油罐内的转向油吸出，压送入整体式转向器中的转向控制阀，从而将发动机输出的部分机械能转换为转向油的压力能。（3）整体式转向器在机械式转向器的基础上增加了转向动力缸和转向控制阀两个装置。其中，转向动力缸是助力执行部件，主要部件为活塞，活塞将转向动力缸分成两个腔室；转向控制阀用来控制转向动力缸中转向油的进出。2）电动助力转向装置电动助力转向装置采用了电子控制系统，直接依靠电动机提供转向助力。电动助力转向装置由转矩传感器、车速传感器、电磁离合器、电子控制模块、电动机、减速机构等组成。在汽车行驶过程中，转矩传感器、车速传感器发出的信号将传给电子控制模块，电子控制模块经计算将发出信号，控制辅助转向的大小和方向。2．故障现象与原因助力转向系统转向沉重的现象与机械转向系统相同。造成助力转向系统转向沉重的原因，部分与机械转向系统转向沉重的原因相同。此外，其原因还有助力转向装置出现故障。3．故障诊断与维修（1）连接并打开故障诊断仪，读取故障码，看是否有故障码。（2）检查转向横拉杆、转向节等是否出现弯曲变形，以及转向横拉杆球头、转向节球头等连接部位是否过紧、锈蚀或缺油。按照机械转向系统转向沉重的诊断与维修流程进行操作。此外，若助力转向装置为液压助力转向装置，若读取故障码时没有故障码，则应检查转向油泵是否泄漏。……（详见教材）【案例分析】小章开车出去游玩，在经过一个路口时，应让汽车向右转弯。于是，他便向右转动转向盘来使汽车转弯。这时他发现转动转向盘时很吃力，以前他只需要花费很小的力气就可以轻松转动转向盘，这次转向盘居然纹丝不动。他又加大了力气，这才转动转向盘，最终汽车转向成功。小章察觉可能是转向系统出现故障了，便去4S店维修汽车。他向维修人员说明了情况，维修人员便开始对转向系统进行检查。经过一番检查后，维修人员发现该车转向油泵的驱动皮带过松。维修好之后，维修人员便很轻松就转动转向盘了。✈【教师】请同学们根据案例中故障现象，结合所学知识，说说维修人员是如何进行诊断与维修的✈【学生】思考、讨论、总结、发言✈【教师】点评总结【学生】聆听、思考、理解、记录任务准备一、轮胎异常磨损诊断与维修【教师】介绍“轮胎异常磨损诊断与维修”的实训流程，安排学生扫描微课二维码观看视频“轮胎异常磨损诊断与维修”(详见教材）作业准备准备长城哈弗H6汽车、四轮定位仪等。确认故障现象检查各轮胎的磨损情况，发现右前轮胎胎肩磨损。诊断故障（1）检查悬架，悬架正常。（2）使用四轮定位仪测量右前轮胎的定位参数。①安装车轮定位卡具。②打开电脑，建立档案并进入该车型的四轮定位界面。③向后推动车辆，进行滚动补偿检查。④测量结果为右前轮胎内倾角偏大。维修验证使用扳手调整转向横拉杆调整螺栓，以调整右前轮胎内倾角至规定范围。调整后，重新用四轮定位仪测量右前轮胎的定位参数，结果显示正常。整理工位整理工具，清理地面等。【学生】聆听、记录、自行扫码观看配套微课，如遇问题可询问老师二、助力转向系统转向沉重诊断与维修【教师】介绍“助力转向系统转向沉重诊断与维修”的实训流程，安排学生扫描微课二维码观看视频“助力转向系统转向沉重诊断与维修”(详见教材）1.作业准备（1）准备长城哈弗H6汽车、车轮挡块、车内四件套、轮胎压力表等。（2）安装车轮挡块、车内四件套等。2.确认故障现象打开点火开关，转动转向盘，感觉转向沉重。诊断故障（1）连接并打开故障诊断仪，读取故障码，结果无故障码。（2）检查转向横拉杆，转向横拉杆正常。（3）用轮胎压力表检测轮胎气压，结果为15