4.4 转向系的检测与诊断

汽车检测与诊断技术InspectionandDiagnosisofAutomobile河南工业大学机电学院汽车工程系题目：第4节转向系的检测与诊断授课类型：讲授课时数：2教学目的：掌握转向系的检测与诊断方法。重点难点：转向系的检测；转向系的诊断。第四节转向系的检测与诊断一、转向系的常规检测与诊断（一）转向系的常规检测转向系的技术状况常用转向盘自由转动量、转向盘转向力来诊断，转向系的常规检测项目主要是转向盘自由转动量、转向盘转向力。1.转向盘转向力的检测转向沉重，驾驶员的劳动强度大，转向不灵敏；转向太轻，驾驶员会感到失去“路感”，觉得“发飘”、难于控制汽车行驶方向，不利于行车安全。转向轻便性可用一定行驶条件下作用在转向盘上的转向力（即作用在转向盘外缘的切向力）的大小来表示。转向力可用转向参数测量仪进行检测，图示为一转向参数侧量仪的简图。它主要由操纵盘、主机箱、连接叉和定位杆四部分组成。操纵盘由螺栓固定在底板上，底板经转矩传感器与三个连接叉相连，每个连接叉上都有一只可伸缩长度的活动卡爪，其活动卡爪与被测转向盘相连接。主机箱固定在底板中央，其内装有转矩传感器、微机板、显示器、打印机和电池等。定位杆从底板下伸出，经磁力座吸附在驾驶室内的仪表盘上，定位杆的内端连接有光电装置。当转向参数测量仪在被测转向盘上安装调整好后，转动操纵盘的转向力则通过底板、转矩传感器、连接叉传递到被测转向盘上，使转向盘转动实现汽车转向。转矩传感器将转向转矩转变成电信号，而定位杆内端连接的光电装置则将转角的变化转变为电信号。这两种电信号由微机自动完成数据采集、转角编码、运算、分析、存贮、显示和打印。该仪器可进行转向盘转向力、转向盘转角及转向盘自由转动量的检测。检测转向力时，将转向参数检测仪安装在被测的转向盘上，按下“转力”键，并输入转向盘半径，然后按规定条件缓慢地转动转向盘，则可测出转向盘的转向力。无转向参数检测仪时，也可通过弹簧秤沿切向拉动转向盘的边缘来测量转向力。转向力的检测方法有多种，目前在实际上应用最多的有如下两种。(1)路试转向力检测将转向参数测量仪安装在被测的转向盘上，让汽车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青路面上，以10km/h的速度在5s内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，测出施加于转向盘外缘的最大切向力数值，该数值即为转向盘转向力。这种检测方法为GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》推荐使用的方法，其检测标准是：转动转向盘的最大转向力应小于或等于245N.(2)原地转向力检测1)将转向参数测量仪或测力弹簧安装在被测车辆的转向盘上。2)将汽车转向轮置于转角盘上。3)通过测力装置转动转向盘。4)在转向轮转动的全过程中，用测力装置测得的最大数值即为车轮原地转动的转向盘转向力。这种检测方法为GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》中规定使用的方法，营运车辆使用该法的检测标准是：转动转向盘的最大转向力应小于或等于120N。2.转向盘自由转动量的检测转向盘自由转动量是指汽车转向轮处于直线行驶位置静止不动时，转向盘可以自由转动的角度。是转向系内部各传动连接部件间隙的总反映，过大：导致汽车转向不灵敏，影响行车安全；削弱了对转向轮的约束，导致汽车直线行驶不稳定。采用转向参数测量仪进行检测，方法如下：1)将转向参数测量仪安装在被测的转向盘上。2)停放汽车，使前轮处于直线行驶位置，并接好仪器电源。3)将转向盘转至自由转动的一侧极限位置，按下“角测”按钮，再按相反方向缓慢转动转向盘，直至另一侧自由转动极限位置时停止转动，则仪器显示的角度即为转向盘自由转动量。转向盘自由转动量的检测标准应符合GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》的要求：机动车转向盘的最大自由转动量从中间位置向左或向右均不得大于10°（最大设计车速大于或等于l00km/h的机动车）或15°（最大设计车速小于l00km/h的机动车）。自由转动量超过规定值时，说明从转向盘至转向轮的传动链中一处或几处的配合松旷，存在故障。机械转向系转向盘转向轴转向万向节转向器转向摇臂转向直拉杆转向节臂转向节梯形臂横拉杆转向梯形（二）转向系的常见故障诊断常见故障：转向沉重和转向不灵敏。1.转向沉重（1）现象汽车转向时，转动转向盘感到沉重费力。(2)原因1)前轮胎气压不足，导致转向阻力过大。2)转向器齿轮与齿条啮合间隙过小。3)转向器齿条弯曲严重。4)转向器齿轮轴轴承犯卡或损坏。5)转向器壳体严重变形。6)转向器、转向轴、万向联轴器、转向拉杆球头润滑不良或调节过紧。7)转向轴或转向柱管弯曲变形严重。8)转向节止推轴承缺油或损坏。9)主销内倾、后倾角变大或前束不符合要求。10)车架、前梁或前悬架变形而导致前轮定位失准。（3）诊断1)顶起汽车前部，使两前轮悬空，转动转向盘，若感到转向轻易，则故障可能在前轮、前桥或前悬架。应仔细检查前轮气压是否过低，前轴有无变形，前悬架杆件是否变形损坏，必要时还应检查前轮定位。2)顶起汽车前部，如转向仍感沉重，则说明故障在转向器和转向传动机构。将转向直拉杆从转向节臂上拆下，转动转向盘。若感到轻便灵活，则故障在横拉杆至前轮的连接及支承部位，应检查各球头销是否装配过紧或推力轴承是否缺油损坏，通常检查时，可用手扳动两前轮做左右转向动作来感受其阻力的大小。3)拆下拉杆后，若转向仍然沉重，则故障在转向器或转向柱管。可检查转向器是否缺油、转向柱管是否弯曲；转向器调整是否得当；打开转向器查看是否损坏。动力转向系转向直拉杆转向节臂转向摇臂转向器转向减振器转向横拉杆转向油罐转向油泵转向控制阀转向油管2.转向不灵敏(1)现象汽车转向时感觉旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而汽车在直线行驶时又感到行驶不稳定。(2)原因转向盘自由转动量过大是转向不灵敏的根本原因。1)转向器固定部位松动。2)转向轴与转向盘配合松动。3)转向器内齿轮与齿条的啮合间隙过大。4)转向机构各连接部件间隙过大或连接松动。5)转向节主销与衬套磨损松旷。6)前轮毂轴承间隙过大。二、液压动力转向系的检测与诊断常用的转向助力装置大多为液压式，它主要由动力转向泵、转向控制阀、转向储油罐和油管等组成。（一）动力转向系统的检测1.检查储液罐油液1)将汽车停放在平坦的地面上。2)怠速时，转动转向盘至左右极限位置数次。3)检查储液罐液位高度。4)检查转向液油质。2.检查动力转向液压系统是否有空气当汽车转向液压系统渗入空气后，易引起转向系统内的油压波动，从而造成汽车转向操作不稳、忽轻忽重，影响汽车的转向安全性。系统中有空气时的三种现象：1）当转向盘向左或向右转到极限位置时，系统内油压升高，空气被压缩，则储液罐的液位将明显降低；若系统内无空气，由于液体不可压缩，则储液罐的液位变化很小。2）当转向盘向左或向右转到极限位置时，泵内或转向器内有时会产生异常响声。3）当转向盘向左或向右转到极限位置时，转向液起泡。3.检测动力转向泵传动带的松紧度1)传动带静挠度检测法。在动力转向泵传动带的中部施加100N的力，其挠度值应符合各自车型的标准。2)传动带运转检测法。汽车停在干燥路面上，左右转动转向盘，当转向盘转到极限位置时，动力转向泵输出油压最大，此时传动带的负荷最大，如果打滑，说明传动带松紧度不够或动力转向泵内有机械损伤。4.检测动力转向泵输出压力检测动力转向泵的输出油压，主要是为了确定动力转向泵或转向器是否有故障。1)测压前的准备。先将压力表连接在动力转向泵与转向控制阀的压力管道之间，完全开启压力表阀门；然后起动并使发动机怠速运转，将转向盘从左、右转动的极限位置之间连续转动3-4次，以提高转向液温度。2)检测发动机怠速时液压泵输出的最高压力。发动机怠速运转，关闭压力表阀门，观察压力表读数（见图3-15a)，压力值应不低于标准值。否则，意味着转向泵输出压力太低，不能有效助力转向，说明动力转向泵有故障。3)检测发动机转速变化时的压力差。将压力表阀门全开，分别检测发动机在规定的低转速（如1000r/min)和某一高转速（如3000r/min)时动力转向泵的输出压力（见图3-15b），其两者的压力差应不超过规定值。否则，说明转向控制阀有故障。4)检测转向盘转至极限位置时转向泵的输出压力。使压力表阀门全开且发动机怠速运转，在转向盘转至左、右极限位置时，记下压力表的读数（见图3-15c），其压力值应不低于规定值。若压力太低，则意味着转向器有内部泄漏故障。5.检测动力转向操纵力检测转向操纵力时，先将汽车停放在水平干燥、清洁的路面上，轮胎充气到正常气压，并使储液罐液位正常及转向泵传动带张紧至标准值，然后起动发动机，使其怠速运转，在转向液温度正常时，用测力计测量左右转动两个方向的转向阻力。若转向操纵力过大，说明动力转向系统工作不正常，则应检查动力转向泵和转向器；如动力转向泵压力正常而转向操纵力过大，则应检查转向控制阀、动力液压缸及转向器。（二）动力转向系统的常见故障诊断常见故障：液压助力系统因油液泄漏、渗入空气、动力转向泵失效、转向控制阀损坏和机械传动机构损坏而引起的转向沉重、转向噪声等故障。1.转向沉重(1)现象汽车行驶中却感到转向困难、转向沉重。(2)原因一般是液压转向助力系统失效或助力不足、机械传动机构损坏或调整不当所致，其具体原因如下：1)储液罐油液高度低于规定要求。2)各油管接头处密封不良，有泄漏现象。3)转向液压回路中渗入了空气。4)油管变形、油路堵塞。5)动力转向泵传动带张紧力不足，传动带打滑。6)动力转向泵内部磨损、泄漏严重，使动力转向泵输出压力达不到标准。7)动力转向泵内调压阀失效，使输出压力过低。8)转向控制阀、动力液压缸内部泄漏。9)转向齿轮机构损坏或调整不当。(3)诊断1)检查轮胎气压是否正常，按规定气压充气。2)检查转向液压系统各油管接头是否泄漏，检查油管有无损坏、变形或裂纹。3)检查储液罐内的油液质量和液面高度。4)检查油路中是否渗入空气。油路中有空气渗入时，应检查油管接头松动、油管裂纹、密封件损坏、储液罐液面过低等情况并排除故障，然后对油压系统进行排气操作，最后加注转向液至规定的液面高度。5)检查动力转向泵传动带的张紧程度，察看传动带是否打滑或有无损坏。6)就车重检。如果左、右转向仍然沉重，则故障可能在动力转向泵、动力液压缸或转向传动机构；如果左、右转向助力不同，则故障可能在转向控制阀。7)检测动力转向泵输出油压以确诊故障所在部位。8)检查转向传动机构。2.转向噪声(1)现象汽车转向时出现过大的噪声。(2)原因1)转向传动机构松旷。2)动力转向泵损坏或磨损严重。3)动力转向泵传动带轮松动或打滑。4)转向控制阀性能不良。5)液压系统渗入空气。（3）诊断1)转向时若发出咔嗒声，则可能是转向柱轴接头松动、横拉杆松动或球形接头松动，或润滑不良。2)转向时若发出嘎嘎声，且转向盘从一端极限位置转到另一端极限位置时，噪声更大，则可能是动力转向泵传动带打滑所致。3)转向时若转向泵发出咯咯声，则可能是转向油液中有气泡，以致油液流动时产生气动噪声。4)当转向盘处于极限位置或原地慢慢转动转向盘时转向器发出嘶嘶声，若这种异响严重则可能为转向控制阀性能不良，应更换控制阀进行对比检查，以确诊故障。作业:怎样检测转向力转向沉重的原因有哪些EndofChapter4.4