《汽车转向行驶制动系统检测与修复》教学教案

《汽车行驶系、转向系制动系检修》课教学方案

教师:序号：1

授课时间

授课班级上课地点一体化教室

学习内容学习情境一汽车转向不灵敏的故障检修学时6

专业能力1.能够掌握转向系统的的组成、原理

2.能够掌握转向系各组成部分的结构、使用特点、工作原理

3.根据故障现象判断故障部位的任务。

4.能够使用故障诊断仪器完成故障的诊断任务。

5.能够用资料说明、检查、评价自身的工作成果

教学目标

方法能力（1）能自主学习汽车新知识、新技术；

（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；

（3）能独立制定工作计划并进行实施；

（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

（5）能优化工作过程，节约时间，降低成本。

社会能力（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；

（4）能与客户建立良好、持久的关系

目标群体汽车检测与维修技术专业P08汽检1、2班D08汽检班学生

教学环境一体化教室（维修手册、维修资料光盘、课件、试验台、实验车、维修工具等）

教学方法角色扮演法、头脑风暴法、引导文法、小组讨论

时间安排教学过程设计

1、了解顾客陈述

资讯一辆桑塔纳轿车出现转向沉重的现象

提出明确的工作任务

将维修资料、任务工单、车辆维修工单发给学生

讲解相关的知识

2、相关知识

1）利用实验台、及学习资料学习转向系的组成、结构、原理

2）掌握常见故障的诊断及排除方法

一、转向系的功用

汽车上用来改变汽车行驶方向的机构称为汽车转向系。

功用：

1.由驾驶员通过操纵转向系来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现汽

车转向。

2.克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行驶方

向。

二、转向系的类型

传统转向系可按转向能源的不同分为机械转向系、动力转向系、电动助力转向

系、电控转向系。

1.机械转向系

机械转向系以驾驶员的体力作为转向能源，又称人力转向系。

2.动力转向系

动力转向系是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。

依向节置

3.电子控制转向系

电子控制转向系包括电子控制动力转向系和电子控制四轮转向系。

电子控制动力转向系旨在使车辆低速尤其是停放车辆时转向轻便，而当车速较

高时，电子控制使系统的液压助力作用减弱，转向操纵力增加，使驾驶员在高速行

驶时对转向盘有更好的控制。

三、转向系参数

1.转向中心与转弯半径

即：内转向轮偏转角£大于外转向轮偏转角。，理想关系式应是

ctga=ctg£+琳£

2.转向系角传动比

四、转向器

1、循环球式转向器

(1)循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二

级是齿条齿扇传动副或滑块曲柄销传动副。

(2)转向螺母既是第一级传动副的从动件，也是第二级传动副(齿条齿扇传

动副)的主动件(齿条)。通过转向盘和转向轴转动转向螺杆时，转向螺母不能转

动，只能轴向移动，并驱使齿扇轴转动。

(3)为了减少转向螺杆和转向螺母之间的摩擦，二者的螺纹并不直接接触，

其间装有许多钢球，以实现滚动摩擦。

拆装步骤

a转动螺杆至中央位置，做标记标出螺杆与壳体的相对位置。

b拆下扇形齿轮齿隙调整螺钉的锁紧螺母，以及端盖螺钉。顺时针选转调整螺

钉，以拆下端盖与衬垫。

C从摇臂轴端部拆下调整螺钉及调整垫片，并从壳体上拆下摇臂轴。将全部转

向器零件放在工作台上。

d松开螺杆调整器的锁紧螺母，拆下轴承及轴承挡圈。

拆下螺杆转向螺母总成，拆下球导管螺钉和球导管。将转向螺母倒过来，从一

侧向另一侧转动螺杆，以卸下所有的钢球。从螺杆上卸下转向螺母。

e从转向器壳体上拆下摇臂轴油封。

f用顶拔器拆下轴承。

调整

a转向轴承预紧度的调整。

b啮合副啮合间隙的调整

2、齿轮齿条式转向器

1)结构

图19-4火轮齿条式转向器示意图

I转向盘，2-转向轴安仝联轴市,4-转向齿轮，5-转向减振器调

够探寒：7弹簧；8出块；g-优条NO转向拉杆；11-转向器壳体

(1)转向齿轮垂直地安装在壳体中是传动副主动件，上端通过花键与转向轴

上的柔性万向节连接。

(2)转向齿条水平布置，中部用螺栓与转向拉杆内托架和外托架连接，借此

与转向左右横拉杆相连。

(3)弹簧通过压块将齿条压靠在齿轮上，保证无间隙啮合。

在转向齿条的当转动转向盘时，转向器齿轮转动，使与之啮合的齿条沿轴向移

动，从而使左右横拉杆带动转向节左右转动，使转向车轮偏转，以实现汽车转向。

2)拆装与调整

(1)拆装

a在横拉杆与锁紧螺母相邻的螺纹处作标记，以确定两者相对位置。松开锁紧

螺母并将横拉杆拆下。

b拆下内、外防尘套夹箍并将防尘套从内、外横拉杆上取下。将齿条用台虎钳

夹住，并将钩住横拉杆端部的锁片拉直。将齿条用扳手夹住，将内横拉杆从齿条

上卸下。

c转动齿轮轴直至齿条端与转向器壳体的距离达到规定值。作标记标出齿轮轴

与壳体的相对位置。

d松开调整螺塞锁紧螺母，并拆下调整螺塞及弹簧。

e将转向齿轮轴从调整活塞开口处卸下。

f清洁齿轮轴油封周围的表面，用针在齿轮轴油封的密封面的两个圆形之间刺

一个小孔，从壳体中撬出油封。

g用锁环钳将齿轮轴锁环拆下。

h用台虎钳夹住齿轮轴端部，用软锤轻敲转向器壳体，拆下齿轮轴及轴承。

i将齿条从壳体上拆下。

(2)调整

转向器装配后检查调整齿轮齿条间隙，调整时将车辆处于直线行驶位置，松开

锁紧螺母，转动调整螺栓至接触止推垫圈挡块为止。

一、转向操纵机构组成与结构特点

汽车转向操纵机构主要由转向盘、转向盘柱等组成。

1.转向盘

转向盘用于产生转向操纵力，它由轮毂、轮辐、轮缘组成，常见的

有三根辐条式和四根辐条式

转向盘自由行程：在转向盘转动过程的开始阶段，驾驶员对转向盘

所施加的力矩(转动力矩)很小，只是用来克服转向系内部的摩擦，消

除各传动件间隙，即转向盘空转阶段。转向盘在空转阶段中的角行程称

为转向盘自由行程。

转向盘自由行程对于缓和路面冲击及避免使驾驶员过度紧张是有利

的，但不宜过大，以免过分影响转向灵敏性。一般不超过10°〜15°。

2.转向盘柱

转向盘柱将驾驶员作用于转向盘的转向操纵力传给转向器。它由转向轴

和转向柱管组成。

转向轴是传力部件，通过轴承支承与转向盘柱管固定于车身上。

如转向盘柱设有安全转向柱、能量吸收机构、斜度调整机构、伸缩

转向机构、转向锁止机构等。

二、转向传动机构

1、与非独立悬架配用的转向传动机构2、与独立悬架配用的转向传

动机构⑴、转向摇臂安装：

摇臂与摇臂轴安装时要对正记号，以保证摇臂从中间向两边摆动时摆

角大致相同⑵、转向直拉杆⑶、转向横拉杆⑷、转向减振器三、转向

传动机构的检修

1.横直拉杆的装配与调整

压缩弹黄油嘴—转向摇臂球头俏

球大座弹簧座八束闿杆体

/\\/J/\//

螺塞L&—;一融jj

橡胶防尘

球头销tt4J

螺母叫i

将横直拉杆端部的球节按拆卸的相反过程依次装好。根据润滑标准

加足润滑脂。将端部螺塞旋到底，使弹簧抵紧球座，再把螺塞退回1/4〜

1/2圈，装合后球头销应转动灵活，不松旷，不卡死，达到球节转动稍有

阻力，然后上好开口销。横拉杆接头按正、反旋转装在横拉杆两端，左

右旋入的长度应基本相等。

每端应留出10〜15mm的螺纹，已备调整前束用。

2.转向角的检测与调整：

汽车前轮最大转向角的测量方法主要有两种，一种用专用仪器测量，

另一种是手工测量。

3.转向盘自由行程的检查与调整

将学生分组制定检修计划

审核学生计划

决策

在教师的指导下，对各小组制定的故障检测方案（检修内容及检测步骤），进

行讨论确定其是否合理、可行，不合理处需重新制定。试着分析故障可能的原因。

计划

根据已确定的检测方案，在学习工作单的指引下，学生分组、独立诊断工作状态、

实施

并认真填写工作单的相关内容，教师仅起到监督作用。

任务工单填写是否完整？

检查

小组检查故障排除步骤是否遗漏？

检测设备是否归位？

作业完成任务工单

教学反馈

**学院《汽车行驶系转向系制动系检修》课教学方案

教师:序号：2

授课时间

授课班级汽检班上课地点一体化教室

学习内容学习情境二动力转向助力异常的故障检测与修复学时8

专业能力1.能够掌握转向传动系统的的组成、原理

2.能够掌握转向系各组成部分的结构、使用特点、工作原理

3.根据故障现象判断故障部位的任务。

4.能够使用故障诊断仪器完成故障的诊断任务。

5.能够用资料说明、检查、评价自身的工作成果

教学目标

方法能力（1）能自主学习汽车新知识、新技术；

（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；

（3）能独立制定工作计划并进行实施；

（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

（5）能优化工作过程，节约时间，降低成本。

社会能力（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；

（4）能与客户建立良好、持久的关系

目标群体汽车检测与维修技术专业学生

教学环境一体化教室（维修手册、维修资料光盘、课件、试验台、实验车、维修工具等）

教学方法角色扮演法、头脑风暴法、引导文法、小组讨论

时间安排教学过程设计

1、了解顾客陈述

资讯一辆桑塔纳轿车出现转向不灵敏的现象

提出明确的工作任务

120min将维修资料、任务工单、车辆维修工单发给学生

讲解相关的知识

2、相关知识

3）利用实验台、及学习资料学习转向系传动的组成、结构、原理

4）掌握常见故障的诊断及排除方法

一、动力转向系组成与分类

组成：由机械转向器、转向动力缸、和转向动力阀三部分组成。

分类.

「‘气压式:用于采用气压制动系的货车和客车

（1）按传能介质不同分《

I液压式：应用广泛

常压式：液压系统中总是保持高压

（2）按液压系统压力状态分

常流式：只有转向时，液压系统才有压力

二、常压式动力转向系工作原理

转向轴是传力部件，通过轴承支承与转向盘柱管固定于车身上。

如转向盘柱设有安全转向柱、能量吸收机构、斜度调整机构、伸缩

1.汽车直线行驶

转向盘保持中立位置时，转向控制阀经常处于关闭位置。转向油泵

输出的压力油充入储能器。当储能器压力增长到规定值后，油泵即自动

卸荷空转，储能器压力得以限制在规定值以下。

2.汽车转向行驶

驾驶员转动转向盘，机械转向器通过转向摇臂等杆件使转向控制阀

转入开启（工作）位置，使储能器中的压力油流入转向动力缸。通过动

力缸推杆作用在转向传动机构上，以助机械转向器输出力之不足。

三、常流式动力转向系工作原理

转向控制阀保持开启。转向油泵输出的油液通过转向控制阀，又流

回转向油罐。

2.汽车转向行驶

驾驶员转动转向盘，通过机械转向器使转向控制阀处于与某一转弯

方向相应的工作位置，转向动力缸的相应工作腔方与回油管路隔绝，转

而与油泵输出管路相通，而动力缸的另一腔则仍然通回油管路。转向油

泵输出压力推动转向动力缸活塞移动。

3.常见的几种常流式转向加力装置的结构布置方案

「转向液压泵：2心向控制阀：3—机械转向器：4转向动力总

四、动力转向系主要部件

1、转向油泵

转向油泵作用是将输入的机械能转换为液压能输出。

转向油泵的结构型式有齿轮式、叶片式、转子式、柱塞式等。在国内外

应用得最多的是外啮齿轮式转向油泵。

2、转向控制阀

转向控制阀有滑动式和回转式两种。

1）滑动式转向控制阀

阀体沿轴向移动来控制油液流量的转向控制阀称为滑动式转向控制

阀。

3）转式转向控制阀

阀体绕其圆心转动来控制油液流量的转向控制阀称为回转式转向控制

阀。

回转式动力转向器工作原理如下：

（1）汽车向右转向时，

（2）汽车向左转向时

（3）当汽车直行时

（4）在转动过程中，若转向盘转动的速度快

O

G♦停

@■«

工动力转向器的拆装

（1）拆卸摇臂轴。

（2）前端盖。

（3）拆卸转向齿条活塞。把有外花键的专用芯轴从前端插入转向齿条活

塞中心孔，直至顶住转向螺杆的端部。然后逆时针转动控制阀阀芯枢轴，

将专用芯轴、齿条活塞、钢球作为一个整体取出。

（4）拆卸调整螺塞。应先在螺塞和壳体上作对应标记。

（5）拆下阀体。滑阀与阀体都是精密零件，在拆卸过程中不得磕碰，以

防止损伤零件表面。拆下后应放在清洁处。

（6）拆下所有的橡胶密封元件。

（7）装配前，应将零件清洗干净，用压缩空气吹干。

（8）组装逆向进行。

六、动力转向系的检查与调整

（1）动力转向系油液量的检查与排气

（2）液压泵驱动带张紧度的检查

（3）流量控制阀的检查

（4）动力转向系油压的检查：

测量到的压力应小于862kPa。

将学生分组制定检修计划

决策审核学生计划

在教师的指导下，对各小组制定的故障检测方案（检修内容及检测步骤），进

计戈IJ行讨论确定其是否合理、可行，不合理处需重新制定。试着分析故障可能的原因。

实施根据已确定的检测方案，在学习工作单的指引下，学生分组、独立诊断工作状态、

并认真填写工作单的相关内容，教师仅起到监督作用。

检查任务工单填写是否完整？

小组检查故障排除步骤是否遗漏？

检测设备是否归位？

作业完成任务工单

教学反馈

**学院《汽车行驶系转向系制动系检修》课教学方案

教师:序号：3

授课时间

授课班级汽检班上课地点一体化教室

学习内容学习情境三四轮转向异常的故障检测与修复学时6

专业能力1.能够掌握四轮转向传动系统的的组成、原理

2.能够掌握四轮转向系结构、使用特点、工作原理

3.根据故障现象判断故障部位的任务。

4.能够使用故障诊断仪器完成故障的诊断任务。

5.能够用资料说明、检查、评价自身的工作成果

教学目标

方法能力(1)能自主学习汽车新知识、新技术；

(2)能通过各种媒体资源查找所需信息；

(3)能独立制定工作计划并进行实施；

(4)能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

(5)能优化工作过程，节约时间，降低成本。

社会能力(1)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

(2)具有团队精神和协作精神；

(3)具有良好的心理素质和克服困难的能力；

(4)能与客户建立良好、持久的关系

目标群体汽车检测与维修技术专业学生

教学环境一体化教室(维修手册、维修资料光盘、课件、试验台、实验车、维修工具等)

教学方法角色扮演法、头脑风暴法、引导文法、小组讨论

时间安排教学过程设计

1、了解顾客陈述

资讯提出明确的工作任务

将维修资料、任务工单、车辆维修工单发给学生

120min讲解相关的知识

2、相关知识

1）利用实验台、及学习资料学习转向系传动的组成、结构、原理

2）掌握常见故障的诊断及排除方法

一、四轮转向原理及功用

1.4WS车小转弯功能

汽车在低速旋转时，车辆行进方向与轮胎方向可视为大概一致，在各轮大部分不会产生旋

转向心力（corneringforce）。四轮行进方向的垂直线会交于一点，车辆就以该点为中心（旋转

中心）旋转。

如图3T所示，低速旋转时之行车轨迹，二轮转向汽车（前轮转向）后轮不转向，旋转中心

差不多在后轴的延长线上。

2.4WS车在中高速的旋转性能

直线行进的汽车转弯时，由车辆的重心点变化行进方向的公转和该重心点周围的车辆自转

这两种运动合成来进行。如图3-2所示2WS车高速旋转时的车辆状况。2WS汽车高速转向前轮

偏转时，前轮产生前轮滑动角。，并产生前轮旋转向心力使车身开始自转。当车身出现自转时,

车身偏向后轮产生后轮滑动角£,后轮也产生后轮旋转向心力。可是速度越高，向心力越大，

因此，必须给前轮更大的前轮滑动角，使它产生更大的旋转向心力，与此同时，后轮也产生与

此相对应的后轮滑动角，车身的自传趋势更加严重。可见，速度越高，车身自转运动的不稳定

性越高，越容易产生车辆旋转或横滑。

车身/;孵方向

方向/

7二

0Io

二、四轮转向的种类及特点

四轮转向装置按照前后轮的偏转角和车速之间的关系分为两种类型：一种是转角传感型，

另一种是车速传感型。转角传感型是指前轮和后轮的偏转角度之间存在着一定的因变关系，即

后轮可以按前轮偏转方向做同向偏转，也可以做反向偏转。车速传感型是根据事先设计的程序

规定当车速达到某一预定值时（通常为35〜40km/h）,后轮能与前轮同方向偏转；当低于某一预

定值时，则与前轮反方向偏转。目前的四轮转向轿车既有采用转角传感型，也有采用车速传感

型，还有二者兼而用之的。

表3-1四轮转向的分类及特点

分类标准类型目的/特点

功能后轮转角小范围电控调节改善中高速条件下的转向响应和整

车稳定性

后轮转角中高速小范围、低速除改善响应和整车稳定外还使低速

大范围电控调节时转弯半径最小

结构机械式结构简单

电子控制液压式高控制自由度、执行器结构紧凑

电液机械式高自由度、结构复杂

电子控制式高控制自由度，结构简单

液压式结构简单、液压式助力转向的延伸

三、液压式四轮转向系概述

1、机械式四轮转向系统

如图3-4所示，机械式四轮转向系主要由转向盘、后轮转向取力齿轮箱（与前轮转向器相

连）、后轮转向传动轴、后轮转向器等组成。后轮转向也是绕转向节主销偏转的，其结构与前轮

相似。

1.液压式车速感应型四轮转向系统的结构

液压式车速感应型四轮转向系统的结构如图3-5所示，主要由前轮动力转向器、前轮转向

油泵、后轮转向控制阀及后轮转向动力缸、后轮转向专用油泵等组成。

图3-5液压式车速感应型四轮转向系统的结构示意图图3-6液压式车速感应型四轮转向系统的工作原理

2.液压式车速感应型四轮转向系的工作原理

当向左转动转向盘时，如图3-6所示，前轮动力缸及控制阀侧压力腔压力升高。控制柱塞

向右移动，柱塞的移动量受前轮转向动力缸左、右腔压力差控制，以及转向盘操纵力大小的控

制，同时后轮转向动力缸输出的油液经过控制阀的相应通道进入后轮转向动力缸的右腔，使后

轮转向动力缸活塞向左移动，通过活塞杆将作用力作用于后轮悬架的中间球较接头，使后轮与

前轮同向偏转。当向右转动转向盘时，情况则与上述相反，后轮与前轮仍同向偏转。因后轮转

向动力油泵送油量与车速成正比，高速时送油量大，反应快，后轮转角也大。在低速或倒车时.，

则不产生作用。当油压系统发生故障时，控制阀柱塞会保持在中间位置，保持两轮转向。

四'电子控制液压式四轮转向系

随着电子技术的发展，电子控制技术也应用于四轮转向系统。在前两种四轮转向系中，由于

采用机械和随车速变化的油压控制，使后轮偏转角的控制不够精确。在电子控制液压式四轮转

向系中，由于采用了电子相位控制系统，使后轮偏转角度控制更精确。

一、电子控制液压式四轮转向系的结构

如图3-7所示，该系统主要由转向盘、转向油泵、前动力转向器、后轮转向传动轴、车速

传感器、电子控制单元、后轮转向系统组成。

图3-7电子控制液压式四轮转向系统

1.转向油泵

转向油泵为一皮带驱动的串列式同轴叶片泵，它由前后两个油泵组合而成，分别向前、后

轮转向系统供油，并且含有两套流量控制阀，如图3-8所示。

图3-8转向油泵结构图

1-吸油腔；2-第二出油口；3-第一出油口

2.前动力转向器和后轮转向传动轴

如图3-9所示，前动力转向器为齿轮齿条式，但将齿条加长，与固定在后轮转向传动轴上

的小齿轮啮合。当转动转向盘使齿条水平移动时，齿条一方面控制前轮转向动力缸的工作，推

动前轮转向，同时将转向盘转动的方向、快慢和转动的角度传给后轮转向传动轴，驱动该轴转

动，以控制后轮转向。

3.车速传感器

电子控制液压式四轮转向系装有两个车速传感器，分别设置在汽车的车速表内和变速器的

输出轴端，如图3T1所示。其结构为舍簧触点开关式，两个传感器同时测量车速表传动软轴的

转速，并向四轮转向控制系统输送车速脉冲信号。

4.后轮转向系统

后轮转向系统如图3-12所示。它主要由相位控制系统、液压控制阀、后轮转向动力缸等组

成。

1）相位控制系统

相位控制系统由步进电机、扇形控制齿板、摆臂、大锥齿轮、小锥齿轮、液压控制阀连杆

等组成，如图3-13所示。后轮转向传动轴与小锥齿轮连接并输入前转向齿条的运动状态。车轮

转向角比传感器安装在扇形控制齿板旋转轴上。

（1）步进电机。步进电机用螺栓固定在壳体一端，电机输出轴装一锥齿轮，与固定在蜗杆

轴上的另一锥齿轮啮合，蜗杆轴的转动将使扇形控制齿板摆动。步进电机接受车速传感器的电

信号而转动，转动结果使扇形控制齿板正向摆动或逆向摆动一定角度，从而将摆臂拉向或推离

步进电机。

（2）液压控制阀连杆。液压控制阀连杆其一端连接摆臂，中间穿过大锥齿轮上的孔，另一

端与液压控制阀主动杆连接。大锥齿轮的旋转运动是由小锥齿轮驱动的，而小锥齿轮的转动是

由后轮转向传动轴驱动的。由此可见，液压控制阀连杆的运动是摆臂运动和大锥齿轮运动的合

成，即液压控制阀连杆的运动受车速和前轮转向运动的综合影响。

2）液压控制阀

如图3-14所示，液压控制阀是一滑阀结构，其滑阀的位置取决于车速和前轮转向系统转

角。图中表示滑阀向左移动的过程，此时油泵送来的油液通过液压控制阀进入动力缸右腔，同

时动力缸左腔通过液压控制阀与储油罐相通。在动力缸左右腔压力的作用下，动力输出杆左移,

使后轮向右偏转。因为阀套与动力输出杆固定在一起，所以当动力输出杆左移时将带动阀套左

移，从而改变油路通道大小，当油压与回位弹簧及转向阻力的合力达到平衡时动力输出杆（连

同阀套）停止移动。

3）后轮转向动力缸

阀套将滑阀密封，阀套内含有连接相位控制系统和动力缸的油道，如图3-14所示。动力

输出杆穿过动力缸活塞（输出杆与动力缸活塞固定连接），两端分别与左、右转向横拉杆连接,

在动力缸两腔的压差作用下，动力输出杆向左或向右移动，从而使得后轮做相应偏转。当汽车

直线行驶时，在动力缸两腔的回位弹簧及油压作用下，使后轮处于直线行驶位置。此功能也使

得电子控制线路或液压回路出现故障时，后轮回到直线行驶位置，使四轮转向变成一般的两轮

转向工作状态。

5.电子控制单元

电子控制单元由四轮转向控制器、转角比传感器和电控油阀组成。

1）四轮转向控制器

四轮转向控制器的作用如下。

（1）根据车速传感器送来的电脉冲信号计算汽车的车速，再根据车速的高低计算汽车转向

时前后轮的转角比。

（2）比较前后轮理论转角比与当时的前后轮实际转角比，并向步进电机发出正转或反转及

转角大小的运转指令。另外还起监视控制四轮转向电子线路工作是否正常的作用。

(3)发现四轮转向机构工作出现异常时，启动警告信号灯，并断开电控油阀的电源，使四

轮转向处于两轮转向状态。

2)转向角比传感器

转向角比传感器的作用是检测相位控制器中的扇形控制齿板的转角位置，并将检测出的信

号反馈给四轮控制器，作为监督和控制信号使用。

3)电控油阀

电控油阀的作用是控制由转向油泵输向后轮转向动力缸的油路通断。当液压回路或电子控

制线路出现故障时，电控油阀就切断由转向油泵通向液压控制阀的油液通道，使四轮转向装置

处于一般两轮转向工作状态，起到失效保护的作用。

二、后轮转向系统的工作原理

1.车速低于35km/h

如图3-15(a)所示，扇形控制齿板在步进电机的控制下向负方向偏转。假设转向盘向右转

动，则小锥齿轮、大锥齿轮分别向空白箭头方向转动，摆臂在扇形齿板和大锥齿轮的带动下最

终向右上方摆动，液压控制阀输入杆和滑阀也向右移动，由转向油泵输送的高压油液进入后轮

转向动力缸的左腔，使后轮向左偏转，即后轮相对于前轮反向偏转。逆相位使车辆转向半径减

小，提高了低速时的机动性。

2.车速高于35km/h

如图3-15(b)所示，扇形控制齿板在步进电机的控制下向图中正方向移动。假设这时转向

盘仍向右转动，摆臂向左上方摆动，将液压控制阀输入杆和滑阀向左拉动，由转向油泵输送的

高压油液进入后轮转向动力缸的右腔，结果使后轮向右偏转，即后轮相对于前轮同向偏转。同

相位使汽车高速行驶时的操纵稳定性显著提高。

3.车速等于35km/h

如图3-15(c)所示，扇形控制齿板处于中间位置，摇臂处于与大锥齿轮轴线垂直的位置。

不管转向盘向左还是向右转动，液压控制阀输入杆均不产生轴向位移，中间位置时后轮保持与

汽车纵向轴线平行的直线行驶状态。

电子控制式四轮转向系

电子控制式四轮转向系统主要由后轮转向执行器和各种输入传感器组成，如图3-16所示。

图3-16电子控制式四轮转向系统组成图

一、电控四轮转向系统的工作情况

发动机工作时，四轮转向控制单元不断地从所有输入传感器处收到信号。如果转向盘转动,

四轮转向控制单元就会对车速传感器、主前轮转角传感器、副前轮转角传感器、主后轮转角传

感器、副后轮转角传感器以及后轮转速传感器传来的信号进行分析，并计算出适当的后轮转向

角，然后将电瓶电压输入后轮转向执行电动机使后轮转向。

电瓶电压通过两只大功率三极管输送到后轮转向执行器电动机处。其中一只三极管在右转

弯时导通，而另一只在左转弯时导通。主、副后轮转角传感器将反馈信号送到四轮转向驱动控

制单元以指示后轮转角已被执行。

二、电控四轮转向系统的组成及其主要部件的检修

电控四轮转向系统主要由后轮转向执行器、输入传感器和电控单元组成。这里主要介绍后

轮转向执行器和输入传感器。

1.后轮转向执行器

1)后轮转向执行器的结构

如图3-17(a)所示，后轮转向执行器包含一个通过球螺杆驱动转向齿条的电动机。常规

的转向横拉杆从转向执行器连接到后轮转向臂和转向节处。如图3-17(b)所示，执行器内的

回位弹簧在点火开关关闭或四轮转向系统失效时将后轮推向直线行驶位置。主后轮转角传感器

和副后轮转角传感器安装在后轮转向执行器的顶端。

2)后轮转向执行器的检修

(1)后轮转向执行器的拆卸

①用举升机将车辆抬高，从每只转向横拉杆接头处拆下开口销及螺母。

②如图3-18所示，将一只12mm螺母装到横拉杆接头处，直至球头销末端与螺栓平齐。将

专用工具装到横拉杆接头上，使其两臂平行，将工具上螺母拧紧以松开转向横拉杆接头，在两

只转向横拉杆接头处做同样的操作。

③从转向横拉杆上拆下螺母，并从转向臂处拆下转向横拉杆。

④拆下后转向执行器的罩，如图3-19所示。拆下盖螺栓及垫圈，并装上后轮转向中心锁销。

⑤拆下后轮转向执行器的接地电缆接头及所有电气配线接头，如图3-21所示，拆下四只安装螺

母及托架，并拆下后轮执行器，如图3-22所示。

(2)转向横拉杆及其接头的拆卸。

①用蜡笔做好记号以标记转向横拉杆的接头，锁紧螺母及转向横拉杆的相对位置。

②用扳手卡住转向横拉杆接头，并松开锁紧螺母，如图3-23所示，拆下转向横拉杆接头。

③从转向横拉杆内接头上拆下防尘套夹箍及管夹子如图3-24所示。

④将专用的齿条夹持工具平的一面朝向执行器壳体，并用软钢锤将它在调节器壳体及垫圈

之间来回扳动，如图3-25所示，将转向横拉杆上的锁紧垫圈的弯起处弄平。

⑤如图3-26所示，用专用工具夹住执行器轴螺纹处，并用扳手松开转向横拉杆，沿轴的螺

纹扭下转向横拉杆，随后在每一只转向横拉杆接头进行同样的操作。

(3)转向横拉杆接头防尘罩的拆卸与更换。

转向横拉杆接头防尘罩套筒如果裂开、松动或老化，必须更换，依据以下步骤拆卸并更换

转向横拉杆接头防尘套。

①用一只大的螺丝刀将旧的防尘罩从转向横拉杆接头上起下来，向新的防尘罩内加注滑脂,

并在口部涂上较薄的一层。

②用抹布将滑脂从球头销的滑动表面上擦去，并在球头销下表面及球头销体处加滑脂，如

图3-27所示。

③如图3-28所示，用专用工具将新的转向横拉杆接头防尘套装入转向横拉杆接头，用抹布

将球头销圆锥面上的滑脂擦去，并在防尘套下端转向横拉杆体处涂抹密封液。

(4)转向横拉杆及其接头的安装。

转向横拉杆接头防尘罩套筒如果裂开、松动或老化，必须更换，依据以下步骤拆卸并更换

转向横拉杆接头。

①如图3-29所示，装上横拉杆接头，并使横拉杆接头、螺母及转向横拉杆上的记号对齐，

拧紧转向横拉杆螺母至规定力矩值。

②拧上每只内转向横拉杆并固定锁紧垫圈，使其小凸起在转向横拉杆接头内端，限位垫圈

装在轴螺纹上时，要使有倒角的一面向外。

③用软钢锤轻敲执行器壳体与限位垫圈之间的专用夹持工具。用夹持工具夹住轴的螺纹，

并将横拉杆接头拧紧至规定力矩值。

④将锁紧垫圈小凸起翻向转向横拉杆内接头平面。

(5)拆卸并更换后转向执行器的传感器。

按以下步骤拆卸并更换主、副转角传感器。

①如图3-31所示，松开副后转角传感器锁紧螺母，并将传感器沿螺纹从壳体中旋出，丢弃

传感器0形圈。

②如图3-32所示，拆下两只主后转角传感器的安装螺栓，并将传感器从执行器壳体中取出，

注意定位销的位置，并丢弃0形圈。

③在副后转角传感器上安装锁紧螺母及新的0形圈，在0形圈上涂上一层较薄的滑脂，并

将传感器装到执行器壳体里面。

④转动传感器直至它触到锥形轴，再反向旋出半圈，用手指拧紧锁紧螺母，副后转角传感

器的最终调整是在执行器装到车上时完成。

⑤在主后角传感器0形圈表面上涂一层滑脂，装到传感器上，将主后转角传感器及密封圈

装到执行器壳体内，注意定位销的位置，拧紧安装螺母至规定力矩。

(6)安装后轮转向执行器。

按下述步骤安装后轮转向执行器。

①如图3-33所示，装上后轮转向执行器，安装4只螺栓及托架，托架上的箭头指向上。

②将后轮转向执行器安装螺栓拧紧至规定力矩。

③将转向臂与转向横拉杆接头重新连接起来，并将槽顶螺母拧紧至规定力矩，如有必要，

再稍拧紧螺母以使它上面的槽与横拉杆销孔对齐。

④如图3-34所示，将开口销安装在螺母及转向横拉杆销钉开口处，并将开口销中一叉向下

弯至螺母上，将其另一叉向上扳至转向横拉杆球头销顶部。

⑤检查所有线路接头是否有污染，并视需要进行清洁，安装后轮转向执行器上所有的线路

接头并将接头螺母拧紧至规定力矩，如图3-35所示。

2.输入传感器

1)主后轮转角传感器

主后轮转角传感器位于后轮转向执行器的左侧，如图3-36所示。主后轮转角传感器包含一

个随循环球螺杆(参见图3T7)旋转的电磁转子。一个电子传感器(包含霍尔集成电路片和监

测记录原件)直接安装在脉冲环上部。当循环球螺杆旋转时，这个传感器向控制单元发出数字

信号，指示后轮转角。

主后轮转角传感器检查方法如下。

(1)松开驻车制动器，确认驻车制动警示灯熄灭，这使4WS控制单元进入对后轮转角传感

器检查状态。

(2)从后轮转向执行器处拆下盖螺栓及密封垫圈，然后装上后轮转向中心锁销至其充分伸

入执行器内，如图3-20所示。

(3)将前轮置于直线行驶位置，以防在发动机误起动时后轮转向。

(4)打开点火开关，用手将左后轮转向最右方，再用手将这只轮转向最左方，并让一位助

手观察4WS指示灯，如图3-37所示。4WS指示灯应该在后轮向左转动一点时，开始以0.2s的

间隔闪烁，如果4WS指示灯不闪，副后轮转角传感器重新调节。

(5)在打开点火开关时，如图3-38所示，用手将左后轮转向最左方，再慢慢转向右，4WS

指示灯应该在后轮向右转动一点时.，点亮时间在2s以上。如果4WS指示灯没亮，拆下主后转

角传感器并检查是否有损坏。

(6)关闭点火开关。

(7)拆下后轮转向中心锁销，并装上盖螺栓及垫圈，将螺栓拧紧至规定力矩。

(8)从维修检查接头上拆下搭桥线。

(9)装上后轮转向执行器。

2)副后轮转角传感器

副后轮转角传感器安装在后轮转向执行器上与主后轮转角传感器相反的一端，如图3-39所

示。副后轮转角传感器含有一根连接在齿条上的锥形轴，锥形轴与齿条一同水平移动。一根在

副后轮转角传感器上的插棒与锥形轴锥面接触。当锥形轴水平移动时，锥面使传感器插棒移动。

插棒的移动使传感器产生模拟电压信号，将后轮转角信号传送到控制单元。

副后转角传感器的调节可按下面的步骤进行。

(1)用千斤顶抬高前后悬架，并降千斤顶架支底盘下，使4个车轮离开地面。

(2)将搭桥线接在四轮转向系统检修接线处，并要保证所有的故障码都能显示。

(3)松开驻车制动器，打开点火开关.确认驻车指示灯熄灭。

(4)关闭点火开关。

(5)拆下盖螺母和垫圈，并装上后轮中心锁销。

(6)从线夹上拆下副后轮转角传感器导线，并断开线路接头。

(7)松开副后角传感器锁紧螺母，接上副后轮转角传感器接头，并将前轮置于直线行驶位。

(8)打开点火开关。用手将左后轮转向左极限，然后再将它向右转，直到4WS指示灯亮，这

样做使得主后轮转角传感器处在电子中性位置。

(9)慢慢的按逆时针方向转动主后轮转角传感器，直至4WS指示灯熄灭，并记下传感器相

对于壳体的位置。再将此传感器顺时针移动到4WS指示灯开始闪烁，并记下传感器相对于壳体

的位置。将传感器置于指示灯熄灭和闪烁的位置中间，并将传感器定在这个位置上，拧紧锁紧

螺母至规定力矩，关闭点火开关。

(10)如果副后转角传感器电线被扭，拆开线接头，理顺线路并重新将接头接好。

(11)从检修接线柱上拆下搭接线，拆下后轮转向中心锁销，并装上盖螺栓及垫圈，将盖

螺栓拧紧至规定力矩。装上后轮转向执行器罩。

3)主前轮转角传感器

主前轮转角传感器也称转向盘转动传感器，其安装在组合开关下方的转向柱上，如图3-41

所示。主前轮转角传感器包含转动速度传感器和转向盘方向传感器，两者信号产生原件不同，

分别是磁转子和环形磁铁。转动速度传感器包含一排在传感器下方转动的、变换磁性的磁转子。

当转向盘转动时.，转动速度传感器向控制单元(参见图3-16)发送与转向盘转速和前轮转角相

关的信号。转动盘方向传感器包含一个绕转向柱的环形磁铁。这个磁铁有一个N极和一个S级。

控制单元利用方向传感器传来的信号确定转向盘的转动方向。

4)副前轮转角传感器

副前轮转角传感器安装在前齿轮-齿条转向器内。这个传感器的原理与副后轮转角传感器一

致。用于向控制单元发送与前轮转向角相关的信号。

5)后轮转速传感器

如图3-44所示，后轮转速传感器安装在每个后轮上，它是与防抱死制动系统(ABS)共用

的传感器。其结构和工作原理参考学习情境8中防抱死制动系统（ABS）。

将学生分组制定检修计划

决策

审核学生计划

在教师的指导下，对各小组制定的故障检测方案（检修内容及检测步骤），进行讨论确定其

计划

是否合理、可行，不合理处需重新制定。试着分析故障可能的原因。

实施

根据已确定的检测方案，在学习工作单的指引下，学生分组、独立诊断工作状态、并认真填写

工作单的相关内容，教师仅起到监督作用。

检查

任务工单填写是否完整？

小组检查故障排除步骤是否遗漏？

检测设备是否归位？

作业完成任务工单

教学反

馈

《汽车行驶系转向系制动系检修》课教学方案

教师：序号：4

授课时间

授课班级上课地点一体化教室

学习内容学习情境四车轮摆振及不平衡的故障检测与修复课时6

(1)能够熟练掌握转向系、制动系的工作原理及相关技术规范。

(2)能够熟练识读系统的结构原理图;能分析各系统的各总成构造、特点及工

作过程。

专业能力

(3)能够据故障现象准确判断故障部位的任务。

(4)能够使用故障诊断仪器完成故障的诊断任务。

(5)能够用资料说明、检查、评价自身的工作成果

(1)能自主学习汽车新知识、新技术；

教学目标(2)能通过各种媒体资源查找所需信息；

方法能力(3)能独立制定工作计划并进行实施；

(4)能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

(5)能优化工作过程，节约时间，降低成本。

(1)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

(2)具有团队精神和协作精神；

社会能力

(3)具有良好的心理素质和克服困难的能力；

(4)能与客户建立良好、持久的关系

目标群体汽车检测与维修技术专业大专生

教学环境一体化教室(维修手册、维修资料光盘、课件、试验台、实验车、维修工具等)

教学方法角色扮演法、头脑风暴法、引导文法、小组讨论

时间安排教学过程设计

1、了解顾客陈述

桑塔纳车在行驶时出现前轮摆动、跑偏、转向盘沉重的现象

提出明确的工作任务

将维修资料、任务工单、车辆维修工单发给学生

讲解相关的知识

2、相关知识

5）利用实训车辆、试验台、，认识汽车行驶系的组成及各前桥部分的关系。

6）利用实物及学习资料学习汽车前桥的结构及工作原理。

7）利用实训车辆掌握四轮定位的检查和调整

一、行驶系的组成

二、车桥

根据车轮作用可分为：转向桥、驱动桥、转向驱动桥、支持桥1、转向桥

组成：前轴、转向节、主销、轮毂

资讯

2）转向驱动桥其结构特点是:

1）主销分制成上、下两段；

2）转向节轴颈部分制成中空；

3）外半轴经花键接盘与轮毂连接

4）半轴分内、外半轴，用等角速

万向节连接；

三、转向车轮定位

1、主销后倾定义：

从侧面观察，在汽车纵平面内，主销上部向后倾斜，其轴线与横铅

垂面的夹角称为主销后倾角

保证方法：

倾斜加工主销孔，利用钢板弹簧安装确定。

作用：

1）保证汽车稳定的直线行驶，因为后倾形成拖距，当车轮偏转时，

形成稳定力矩。一般Y角不超过2°~3°o

2）造成前轮摆转。一

2、主销内倾

定义：从前方看，在汽车横平面内，主销上端向内倾斜，其轴线

与纵铅垂面的夹角称为主销内倾角。

保证方法：

前轴设计中保证，倾斜加工主销孔

作用：

1）保证转向轻便；偏距I由LI到L1

2）直线行驶稳定；阻力矩

3）自动回正；

4）转向后车辆前部抬高，在其重力作用下使车轮回复到

直线行驶位置。一般内倾角B不大于8°。

3、前轮外倾定义：

从前方看，在汽车横平面内，前轮上端向外倾斜•，其车轮平面与纵

铅垂面之间的夹角a,称为前轮外倾角。

保证方法：设计时转向节轴轴线与水平面成a角。

作用：_

1)转向轻便;

2）偏距进一步IL1IL2

3）减小前轮轴和轴承垂直载荷;

4）防止轮胎脱出。

4、前轮前束

表示汽车两前轮前端比后端窄的程度。*

即8思•法：I11c]1

改变转向梯形机构横拉杆的长度。q111»

克服前轮外倾不良影响，保持直线行・一』

驶，减小轮胎磨损；防后驱动式车辆使转向轮"“叱

外张。

前轮前束可通过改变横拉杆的长度来调整。一般前束值为o~l2mm。现代汽车中也有负前

束的，如桑塔纳即为负前束。

四、车轮定位检测

1、需要做四轮定位检测的情况

2、车轮定位一般步骤

3、定位秘决及要领4、四轮定位仪的使用

决策将学生分组制定检修计划

审核学生计划

计戈U

在教师的指导下，对各小组制定的故障检测方案（检修内容及检测步骤），进行讨论，

实施确定其是否合理、可行，不合理处需重新制定。试着分析故障可能的原因。

根据已确定的检测方案，在学习工作单的指引下，学生分组、独立诊断行驶系装置

检查的工作状态、并认真填写工作单的相关内容，教师仅起到监督作用。

任务工单填写是否完整？

小组检查故障排除步骤是否遗漏？

检测设备是否归位？

作业完成任务工单

教学反馈

《汽车转向系、行驶系和制动系检修》课教学方案

教师:序号：5

授课时间

授课班级上课地点一体化教室

学习内容学习情境2.2汽车颠簸异常故障检修学时6

专业能力（1）1能够掌握悬架的结构、原理

（2.）能够根据故障现象判断故障部位的任务。

（3）能够使用故障诊断仪器完成故障的诊断任务。

（4）能够用资料说明、检查、评价自身的工作成果

教学目标

方法能力（1）能自主学习汽车新知识、新技术；

（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；

（3）能独立制定工作计划并进行实施；

（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性；

（5）能优化工作过程，节约时间，降低成本。

社会能力（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；

（4）能与客户建立良好、持久的关系

目标群体

教学环境一体化教室（维修手册、维修资料光盘、课件、试验台、实验车、维修工具等）

教学方法角色扮演法、头脑风暴法、引导文法、小组讨论

时间安排教学过程设计

1、了解顾客陈述

资讯

一辆汽车出现悬架一场振动不能调整的异常现象。

提出明确的工作任务

将维修资料、任务工单、车辆维修工单