学习情境4 汽车行驶状况异常的故障诊断

理实一体化教学资讯决策实施评估学习导航任务载体分组派工学习目标评估考核思考题相关技能制定决策案例分析学习内容知识连接学习情境4汽车行驶状况异常的故障诊断学习目标•能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。•能根据故障现象进行诊断和分析，制定正确的诊断流程，并选择正确的检测和诊断设备。•能使用故障诊断仪、四轮定位仪、轮胎动平衡机等常用检测和诊断设备对汽车底盘各部位进行检测。•能正确记录、分析各种检测结果并做出故障判断，按汽车故障诊断原则独立操作。•能对汽车进行测试，检查和评估汽车的修复质量。•能根据环保要求，妥善处理辅料、废弃液体和损坏零部件。汽车行驶状况异常不仅影响其动力性、经济性、操纵稳定性等性能，还将影响汽车行驶安全，甚至会造成严重的交通事故。因此，一旦汽车出现行驶异常状况，必须停车检修，及时排除故障。学习单元2.1轮胎异常磨损的故障诊断轮胎磨损速度加快，并出现轮胎花纹磨损不均匀，局部磨损严重等现象。影响汽车的行驶性能，严重时会造成交通事故。造成轮胎磨损异常的主要原因有：•前轮定位不正确，前束和外倾角调整不当。•轮胎气压过高、过低。•汽车经常超载。•轮胎换位不及时。•轮辋变形、车轮不平衡。•悬架零件磨损或连接松旷。•轮毂轴承松旷、转向主销磨损松旷等。•经常使用急刹车，将造成轮胎的局部磨损。故障诊断与排除根据轮胎的磨损状况检查具体故障部位，并进行相应调整、维修或更换。（1）询问轮胎异常磨损是否由于使用不当如经常超载、急刹车所致，合理行车。（1）检查轮胎气压，轮胎气压应符合标准要求，如奥迪A4轮胎的充气压力为3.5bar（2）及时进行轮胎换位，紧固车轮螺栓。（3）检查、调整前轮前束和前轮外倾角。（4）检查悬架、轮毂轴承、转向主销等。（5）检查轮辋是否变形。检查车轮平衡块是否脱落，进行轮胎动平衡检测和校正。学习单元2.2汽车摆振的故障诊断任务载体案例1一辆在高速公路上行驶的轿车，当车速上升到130km/h左右时，车头左右摇摆，车身振动，方向难以控制。学习目标•熟悉常见车型四轮定位参数的调整方法。•能够分析汽车摆振的故障原因。•熟练制定正确的诊断操作流程。•熟练操作四轮定位仪，并根据四轮定位仪的检测结果，快速找到调整部位•熟练排除汽车摆振故障。汽车在中、高速或某一较高车速运行时，转向轮绕主销摆振，汽车行驶不稳，严重时转向盘抖动振手，车身摆振。学习目标故障原因（1）转向减振器或横向稳定杆失效，前悬架减振弹簧或减振器损坏，汽车转弯或路面颠簸时的缓冲、吸振作用减弱，导致汽车左右摆振。（2）车轮不平衡或轮辋变形，使得车轮在高速旋转时产生径向和轴向周期性变化的离心力和力矩。（3）车轮定位失准。若前轮外倾角过大，两前轮旋转时向外张开滚动的趋势增强，汽车高速行驶时车身横向晃动加剧。若前轮外倾角相差过大，容易导致汽车行驶跑偏，转向“发飘”，其方向不易控制，致使汽车左右摆振。若主销后倾角过小，车轮的自动回正力矩减小，容易导致车轮摆振。若后轮定位失准，车辙的重合性变差，一引起车身摆振。（4）轮胎气压过高或各车轮轮胎气压相差过大。若气压过高，轮胎吸收振动、缓和冲击的作用减弱，转向车轮受到附加外力作用时产生摆头。若各车轮轮胎气压相差过大，车轮的滚动半径差异较大，容易正常车身摆振。（5）转向器啮合间隙过大、转向传动机构磨损松旷或连接松动，导致零部件之间的相互约束作用减弱，车轮受交变外力作用时，左右偏摆并引起汽车摆振。（6）轮毂轴承松旷、轮胎螺母松动，造成车轮横向窜动或左右摆振，进而引起汽车横向摆振。（7）传动轴不平衡。装配有传动轴的汽车，由于传动轴弯曲、平衡块脱落或轴管凹陷等原因破坏了原有的动平衡，当汽车高速运转时导致车身振抖和摆动。故障诊断与排除（1）检查轮胎气压，并按标准进行充气。（2）转动转向盘检查其自由行程，检查方法如图4-所示。若自由行程过大，应查明原因予以排除。（2）检查转向减振器，若有漏油痕迹应更换。拆下减振器用手推拉，若阻力过小或出现空行程应进行更换。（3）检查前悬架减振器有无漏油现象，推压车身检查前悬架的减振性能是否良好。如图所示，用力按下汽车，若车身上下跳动2-3次后停止，说明减振器工作良好。减振器漏油或减振弹簧弹力减弱应更换新件，连接松动则重新紧固。（4）检查轮毂轴承。如图所示，轴向推拉车轮，检查车轮有无明显的轴向旷动感；转动车轮，检查车轮有无卡滞现象；横向摆动车轮，检查轴承径向间隙是否过大。（5）检查转向传动杆件有无磨损松旷或连接松动现象，视情紧固或更换。（6）检查车轮平衡块是否脱落，并进行车轮动平衡检测和校正。（7）检测车轮定位参数，并根据检测结果对相应部位进行调整。（8）检测、校正传动轴。车轮定位为了满足高速汽车对操纵稳定性、舒适性及良好的转向特性的要求，现代轿车有四轮定位。前轮定位的主要作用是保持转向轮、转向节和前轴之间正确的安装位置，其包括前轮外倾、前轮前束、主销后倾和主销内倾，是前轴技术状况的重要诊断参数。后轮定位的主要作用是保持后轮和后轴之间正确的安装位置，包括后轮外倾和后轮前束。汽车后轮具有一定程度的外倾和前束可使后轮获得合适的侧偏角，提高高速行驶的操纵稳定性。例如桑塔纳轿车后轮的外倾角是-40ˊ，前束25ˊ。1．主销后倾主销安装在前轴上，在纵向平面内，其上端略向后倾斜，这种现象称为主销后倾。在纵向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角γ叫主销后倾角2.主销内倾主销安装到前轴上，在横向平面内，其上端略向内倾斜，这种现象称为主销内倾。在横向垂直平面内，主销轴线与垂线之间的夹角β叫主销内倾角3.车轮外倾安装车轮时，其旋转平面上方向外或向内略有倾斜，这种现象称为车轮外倾。车轮旋转平面与纵向垂直平面之间的夹角称为车轮外倾角4.车轮前束汽车两个左右两个车轮安装后，在通过车轮轴线并与地面平行的平面内，两车轮前端略向内束，这种现象称为前轮前束。5．轿车车轮定位的发展趋势（1）车轮外倾角减小、前束减小（2）主销内倾角增大，主销内倾角有两个作用，一是在车轮转向后产生回正力矩，二是减小转动转向盘的操纵力矩。如图a所示，主销内倾角的存在使力臂c变小，转向轻便。但对于轿车来说，一般都有转向助力装置，不再需要考虑转向的轻便性，因而往往采用图b所示的大主销内倾角。（3）主销后倾角减小相关技能一、四轮定位的检测四轮定位仪是专门用来检测车轮定位参数的设备，其检测项目包括前轮前束、前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角、后轮前束、后轮外倾角、轮距、轴距、转向20º时的前张角、推力角和左右轴距差等。大众Golf和Bora轿车和旅行车的车轮定位参数值车桥驱动型式总前束外倾角20˚时左右锁止位置前束最大允许偏差后倾角（不可调）前桥前轮驱动0º±10′（未受压）－30′±30′左右最大允差30′-1˚30′±20′+7°40′±30′四轮驱动0º±10′（未受压）－33′±30′左右最大允差30′-1˚31′±20′+7°15′±30′后桥前轮驱动+20′±10′最大允差20′-1°27′±10左右最大允差30′四轮驱动+25′±10′最大允差20′-1°27′±10′左右最大允差30′二、四轮定位的调整方法和调整部位1.主销后倾角非独立悬架可在前钢板弹簧与座之间加入楔形垫来调整；独立悬架可适当调整杆系布置。不等臂双横臂式独立悬架不等长双横臂式独立悬架2.车轮外倾角非独立悬架一般不可调，独立悬架可适当调整杆系布置。3.主销内倾角主销内倾角和车轮外倾角的关系已被转向节结构所决定，车轮外倾角调整正确即可保证主销内倾角正常。4.前束调整前轮前束时，应首先将后轮前束调整好。前轮前束可通过改变转向横拉杆的长度来调整，后轮前束可调整偏心螺栓来改变前束的大小。案例剖析案例1：皇冠轿车行驶跑偏的诊断与排除故障现象：故障分析与排除：学习单元4.3汽车行驶跑偏的故障诊断任务载体案例1一辆皇冠轿车，行驶在平坦、笔直的公路上，若双手离开方向盘，汽车会马上向右跑偏。造成这种现象的原因是什么？案例2一辆广州雅阁2.3L排量的轿车行驶过程中出现跑偏现象。路况较好时，跑偏现象不严重；在不平路面或有冲击时，往往会出现明显的跑偏。此类故障如何确定故障部位？学习目标•熟悉汽车转向系和行驶系常见故障部位。•能够根据故障现象分析汽车行驶跑偏的原因。•熟练制定正确的诊断操作流程。•能够通过仪器检测和数据分析，确定行驶跑偏的故障部位。•熟练排除行驶跑偏故障。学习内容1．故障现象汽车行驶时稍松转向盘就会自动偏向一侧，必须用力握住转向盘才能保证车辆的直线行驶。2．故障原因车辆行驶跑偏主要是两侧车轮受力不等所致。（1）两前轮轮胎气压不等、磨损程度不同，导致车轮滚动半径不等，汽车行驶时将自动向车轮滚动半径小的一侧跑偏。（2）两前轮轮胎规格、牌号不一致，造成车轮半径不等、滚动阻力不等，汽车向轮半径小、滚动阻力大的一侧跑偏。（3）两前轮轮毂轴承预紧度不等。若一侧车轮轮毂轴承调整过紧，该车轮行驶阻力较大，汽车向轮毂轴承过紧的一侧跑偏。（4）汽车存在单边制动拖滞现象。制动解除后，存在制动拖滞的车轮行驶阻力很大，汽车会向这一侧跑偏。（5）前悬架两侧减振弹簧弹力不等。汽车重心向减振弹簧较软的一侧偏移，车身倾斜，行驶过程中汽车将向该侧跑偏。（6）悬架减振器工作性能存在较大差异，汽车将向减振器漏油或失效的一侧跑偏。（7）两前轮定位参数不一致。（8）车辆两侧前后轮轮距不相等，汽车行驶时有转弯的趋势，向轮距较小的一侧跑偏。（9）车架、下控制臂变形，连接松动，橡胶衬套损坏等，破坏了零部件之间正确的装配关系，改变了车轮定位，造成两侧车轮行驶阻力不等，汽车向行驶阻力大的一侧跑偏。3．故障诊断与排除（1）检查两前轮的轮胎气压，不符合要求时按规定气压充气。（2）检查两前轮轮胎规格、牌号是否一致，有无异常磨损，视情更换轮胎。（3）如果出现汽车行驶跑偏现象，停车后触摸跑偏一侧的制动鼓和轮毂轴承是否过热。若轮毂轴承过热，说明轴承过紧，应予调整或检修。（4）观察汽车有无横向倾斜现象。若两侧高度不同，则较低一侧悬架弹簧损坏或弹力下降，应予更换。（5）检查减振器的工作性能。用力压下车辆前端一侧，迅速松开，若车身上、下振动2～3次后马上静止，表明减振器工作正常，否则应更换减振器。（6）测量汽车两侧轴距，轴距不相同时，应查明原因予以修复。（7）进行前轮定位的检测与调整。（8）检查车架、下控制臂有无变形，连接松动等现象，视情修复或更换。内容拓展电控悬架的故障诊断一、电控悬架诊断基础电控悬架系统是根据车辆的运动状况和路面状况主动作出反应，使悬架始终处于最佳的减振状态，以抑制车身的振动和摆动。轿车电子控制悬架系统主要由传感器、控制器和执行机构三部分组成。（一）电控悬架系统传感器电控悬架系统传感器主要包括车速传感器、节气门位置传感器、车身位移传感器和方向盘转角传感器。1.车身位移传感器车身位移传感器也称为车身高度传感器，用于监测车身的高度和反映车身的振动。1-连接杆；2-轴；3-发光元件；4-光敏元件；5-遮光板光电式车身位移传感器工作原理2、车速传感器电子控制悬架系统常用的信号是车速，汽车车身侧倾程度取决于车速和汽车转向半径的大小，通过检测车速可提高汽车行驶的安全性。3、方向盘转向角传感器方向盘转向传感器有两种，一种是磁感应式传感器，另一种是光电式传感器。1-发光二极管；2-光敏三极管；3-遮光板。光电式方向盘转角传感器原理图转向的方向判断（二）电子控制悬架系统控制器装置悬架电子控制单元ECU有三个功能：（1）调整车身高度。当车辆在很差的道路上行驶时，可以使车身高度增加；而车辆高速行驶时，又可以使车身高度降低，以便减少空气阻力，提高操纵稳定性。（2）控制弹簧弹性系数。通过控制弹簧弹性系数，来控制车辆起步时的姿势。（3）控制衰减力。当车辆在急转弯、急加速和紧急制动的情况下，防止车辆后坐、侧倾、点头等。（三）可调式悬架系统电子控制悬架系统通过其控制器输出指令，使执行器动作，实现悬架刚度、阻尼及车身高度的控制。这种可调式悬架系统有油气式悬架和空气式悬架两种，目前，我国使用的进口汽车使用较多的为空气式悬架。1.悬架刚度的调节空气悬架的刚度调节见