汽车转向系检测诊断维修.docx

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汽车转向系检测诊断维修

JIANGSUUNIVERSITY

汽车转向系统检测与诊断

学院：

汽车与交通工程学院

班级：

交通运输1401

姓名：

晋川川

学号：

3140409019

2017年6月1日

摘要

汽车动力转向系统能使车辆转向轻便、转向盘冲击力减少、提高驾驶的舒适性，而且在遇到一侧车轮爆胎汽车突然偏向一侧时动力转向系统能使汽车近似维持直线行驶，进而保证行车安全。

转向性能的好坏直接影响行车安全和操纵稳定性。

汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶操纵的方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，故人们将其称之为“高速车辆的生命线”。

汽车转向系统如果出现故障，将严重影响汽车的行驶安全性，故转向系统的检测和常见故障表现及诊断与排除非常重要。

关键词：

转向系检测诊断

Abstract

Automobilepowersteeringsystemcanmakethevehiclesteeringthesteeringwheel,reducingtheimpactforce,improvethedrivingcomfort,butalsointhefaceofthesideofthewheeltirecarsuddenlytoonesidewhenthepowersteeringsystemcanmakethevehicletomaintainapproximatestraightlinerunning,andensuretrafficsafety.Thesteeringperformancedirectlyaffectsthesafetyandhandlingstability.Thehandlingstabilityofthevehicleisinthedriverdoesnotfeeltoonervous,fatigueundertheconditionofthecarcanfollowthedriverthroughthesteeringsystemandthesteeringwheelisgivendirection,andwhenthevehiclecanberesistanttointerferenceandstablerunningwhenencounteredoutsideinterference.Thehandlingstabilityofautomobilenotonlyaffectstheconvenienceofdrivingandhandling,butalsoisamainfunctionofdeterminingthesafedrivingspeedofhigh-speedvehicles.Sopeoplecallitthelifelineofhigh-speedvehicles".Iftheautomobilesteeringsystemfails,itwillseriouslyaffectthedrivingsafetyofthevehicle,sothedetectionandcommonfaultperformanceofthesteeringsystemandthediagnosisandremovalareveryimportant.Startingfromthedetectionofsteeringsystem,combinedwithanexampleoffault,thesteeringsystemofautomobileisanalyzedindetail.

Keywords:

steeringsystemdetection、diagnosis

目录

目录

一、汽车检测的意义5

二、国内外汽车检测发展状况5

1、国外汽车检测发展状况5

2、国内汽车检测发展状况6

三、论文研究的意义及主要内容7

四、转向系统的分类7

五、机械式转向系统的检测8

1、前轮定位的检测8

2、前轮侧滑量的检测9

3、转向盘自由行程的检测9

4、转向盘转向力的检测9

六、机械式转向系统的常见故障、诊断及排除10

1、转向沉重10

2、行驶跑偏和转向盘自由转动量过大以及车轮回正不良11

七、总结12

汽车转向系是汽车的一个主要组成部分，其结构和技术性能对汽车行驶安全至关重要，一旦发生故障，很容易造成车毁人亡的恶性交通事故。

本文从汽车转向系设计理论出发，研究了转向系检测相关的重要参数（方向盘转角、车轮转角以及转向系角传动比等），重点分析转向梯形底角和转向器参数对汽车转向系统性能的影响。

为汽车转向机构的自动检测提供理论依据。

一、汽车检测的意义

汽车是现代科学技术的产物，它的出现大大地方便了人们的日常生活。

随着科学技术的不断发展，汽车的结构不断完善，性能也不断提高。

特别是随着电子技术在汽车上的广泛应用，汽车的动力性、经济性、安全性和舒适性大大改善，其使用性能日益满足了人们的需要。

汽车是一个复杂的系统，随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况和使用性能将不断恶化，从而导致汽车的动力性下降、经济性变差、安全可靠性降低，严重影响汽车运输效率和经济效益。

而且汽车在为人们造福的同时，也带来了大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。

因此，我们一方面要不断研制性能优良的汽车；另一方面也要不断发展我国汽车检测事业。

近些年发展起来的汽车检测技术，就是以研究汽车技术状况变化规律为基础，合理制定检测规范、检测参数和检测标准。

充分利用现代化检测手段，在汽车不解体的条件下迅速准确地检测汽车各机构、系统、零部件的技术状况和使用性能，查找故障或隐患所在。

采取相应的预防措施，以确保车辆在良好的技术状况下运行。

从而延长汽车的使用寿命，提高运输能力，降低成本，节约能源，减少对环境的污染，保证车辆安全行驶。

所以，发展汽车检测与诊断技术具有重要的意义。

二、国内外汽车检测发展状况

1、国外汽车检测发展状况

汽车检测技术是从工业发达国家开始发展起来的。

早在20世纪40～50年代就已有了以故障诊断性能调试为主要目的单项检测技术。

20世纪60年代后检测技术获得较大发展，逐渐将单项检测技术联线建站，成为既能进行维修检验，又能进行安全与环保监测的检测技术。

随着电子计算机技术的发展，20世纪70年代末期出现了检测控制、数据处理和自动打印检测报告的高度自动化的综合性能检测技术，其检测效率极高。

在此基础上，各工业发达国家相继建立了汽车检测站，在汽车检测站的管理上实现了“制度化”；在检测基础技术方面实现了“标准化”；在检测技术上向“智能化、自动化检测”方向发展。

目前，工业发达国家的现代化汽车检测技术已达到广泛应用的阶段，在交通安全、环境保护、节约能源、降低运输成本和提高运力等方面，带来了明显的社会效益和经济效益。

2、国内汽车检测发展状况

我国的汽车检测技术起步较晚，发展缓慢。

20世纪60年代开始研究汽车的诊断、检测技术。

20世纪70年代初交通部就立项开展了较为全面的研究工作，重点是检测设备，并着手筹建检测站。

20世纪80年代，交通部在大连市建立了国内第一个汽车检测站，从工艺上提出将各种单台检测设备连接起来，组成功能齐全的汽车检测线，其检测目标为30000辆次/年。

继此检测站后，交通部先后要求10多个省市、自治区筹建检测站。

与此同时，汽车检测技术和设备也得到了大力发展。

目前，全国生产汽车综合性能检测设备的厂家已达60多家，已能生产全套汽车检测设备，如大型的技术复杂的汽车底盘测功机、四轮定位仪、悬挂检验台、制动试验台、废气分析仪、灯光检测仪等。

目前，我国的汽车检测设备已大量应用光、机、电一体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具备专家系统和智能化功能，能对汽车技术状况进行检测，并能诊断出汽车故障发生的部位和原因，引导维修人员迅速排除故障。

在综合性能汽车检测站方面，已经部分实现了计算机管理系统检测。

因此，在这一领域我国与国外的差距正在逐步缩小。

三、论文研究的意义及主要内容

汽车转向系统从过去的普通机械式，发展到现在的汽车电子控制动力转向，逐步发展和完善。

汽车转向系的技术状况，对保证汽车的行驶安全、减轻驾驶员的劳动强度、提高运输效率和延长车辆使用寿命都起着重要的作用，在汽车的使用和维修中具有很重要的地位。

汽车的各总成中，转向系对汽车的行驶安全有很大影响。

一般来说，汽车的其它机构发生故障，可以采取一些措施，不至于造成严重事故，转向系则不然，一旦发生故障，很容易造成车毁人亡的恶性交通事故。

因此，汽车转向系的结构和技术性能对车辆的行驶安全至关重要。

汽车的操纵性是汽车转向系统能够准确按照驾驶员的指令进行转向的能力；稳定性是指转向系统受到外界各种干扰后，能够保持稳定和恢复原来行驶方向的能力。

因此，汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵轻便程度，而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能指标，所以被称为“高速车辆的生命线”。

而在汽车底盘中，专门用以控制汽车行驶方向的转向系是与操纵稳定性关系最为密切的系统。

由此，也可以看出转向系在整个车辆系统中的重要性。

然而，现有的检测设备虽然能对转向系的一些参数进行测量，如：

方向盘最大自由转动量，前轮最大偏转角，方向盘操纵力。

但是，现有的检测方法并不能完整的评价转向系技术状况，其次，很多设备不能适应现在检测线的需求。

基于以上原因，需要对转向系统检测机理进行更加深入的研究，为转向

系的检测提供可靠的理论依据。

四、转向系统的分类

转向系统结构形式多种多样，但所有的转向系统均由三部分组成:

转向传动机构、机械转向器和转向操纵机构。

转向系根据驱动转向轮转向的动力来源分为人力式和动力式。

人力式也称机械式，系由人来驱动转向系执行机构，它的一整套传动机构只是用来放大作用力，一般用于小功率的整体式车架;动力式是利用液压或气压驱动转向执行机构，一般用于大功率机械。

由于现在的工程运输车辆行驶速度高，故多数采用机械式或液压助力式转向系统;而在工程中所使用的自行式施工机械一般行驶速度低，但因其转向阻力大，故多数采用液压式转向。

五、机械式转向系统的检测

机械式转向系统的检测项目有:

前轮定位的检测、转向盘自由行程的检测、转向盘转向力的检测等。

1、前轮定位的检测

前轮定位包括前轮前束、前轮外倾、主销后倾、主销内倾，是车辆前桥技术状况的重要判断参数。

前轮定位的正确与否，将直接影响车辆的直线行驶稳定性、安全性、燃油经济性、轮胎和有关机件的磨损和驾驶员的劳动强度等。

因此，前轮定位值的检测不仅对已出厂成熟车型是十分必要的，而且对新车定型和质量抽查也是必不可少的。

前轮定位值的检测采用静态检测法，使用的检测设备有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和电脑式等车轮定位仪，它们一般是利用前轮旋转平面与各定位角间存在的直接或间接的关系进行测量的。

这些仪器具有结构简单、价格较低廉、便携或能移动等优点，在综合检测线和维修企业中得到了广泛应用，但也存在安装、测试费时、费力等缺点。

2、前轮侧滑量的检测

前轮侧滑量的检测必须采用动态检测法，检测的主要目的是为了了解前轮外倾的配合是否恰当。

使用的检测设备主要有滑动板式侧滑试验台和滚筒式车轮定位试验台两种。

3、转向盘自由行程的检测

转向盘自由行程是指保持直线行驶位置不动时左右晃动转向盘的自由转动量（游动角）。

转向盘自由行程是一个综合诊断参数，当其超过规定值时，说明从转向盘至转向轮的传动链中有一处或几处的配合松旷。

转向盘自由行程过大时，将造成驾驶员工作紧张并影响行车安全。

转向盘自由行程可采用专用检测仪进行检测。

简易的转向盘自由行程检测仪由刻度和指针两部分组成。

刻度盘通过磁力座吸附在驾驶室仪表板或转向盘轴管上，指针则固定在转向盘的周缘上;亦可以反过来。

使用该检测仪时，应使车辆处于直线行驶状态，调整指针指向刻度盘零度，再轻轻转动转向盘至空行程另一侧极端位置，指针所示刻度即为转向盘自由行程。

4、转向盘转向力的检测

操纵稳定性良好的车辆，必须具有适度的转向轻便性。

如果转向沉重，不仅增加驾驶员的劳动强度，而且将因不能及时正确转向而影响行车安全。

如果转向太轻，又可能导致驾驶员路感太弱或出现方向发飘等现象，同样不利于行车安全。

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圆周力）表示。

采用转向参数测量仪或转向测力仪等仪器，可以测得转向力及对应转角。

转向轻便性实验方法一般有原地转向力实验、低速大转角转向力实验、弯道转向力实验等，可按有关国家标准的规定进行。

六、机械式转向系统的常见故障、诊断及排除

1、转向沉重

（1）故障现象

驾驶员在车辆行驶中向左、向右转动转向盘时感到沉重、费力，无回正感;当车辆低速转弯行驶和调头时，转动转向盘非常吃力，甚至打不动。

（2）故障原因

除了转向器等故障外，转向桥部分的故障原因有:

轮胎气压不足;转向节臂变形;转向节主销与衬套间隙过小或缺油;转向节止推轴承缺油或损坏;传动副啮合间隙过小;转向器轴承装配过紧;前轴或车架变形引起前轮定位失准;横、直拉杆球头销装配过紧或接头缺油;转向轴或主管弯曲，相互摩擦或卡住;转向装置润滑不当，前束调整不当。

（3）故障的诊断与排除

由于导致转向沉重故障的因素很多，诊断时应首先判明故障所在的部位，再进一步确定具体在哪一个部件。

①拆下转向臂，转动转向盘，如感觉沉重则应调整轴承紧度和传动副啮合间隙。

若有松紧不均或有卡住现象，则应拆下转向轴检查传动副及轴承有无损坏、转向轴与主管有无摩擦或卡住现象，必要时应进行修理或更换。

②转动转向盘时如感到轻松，则故障出在传动机构，此时应顶起前轴，并用手左、右扳动前轮。

如过紧，应检查转向节主销与衬套，推力轴承和直、横拉杆球头销配合是否过紧、润滑是否良好，必要时进行调整和润滑。

③先支起前桥，用手转动转向盘，若感到转向很容易、不再有转动困难的感觉，说明故障部位出在前桥与车轮。

因为支起前桥后，转向时已不存在车轮与地面的摩擦阻力，而只是取决于转向器等的工作状况。

此时应仔细检查前轮胎气压是否过低、前轴有无变形;同时也要考虑检查前钢板弹簧是否良好、车架有无变形。

必要时，检查车轮定位角度是否正确。

④若上述情况均正常良好，则应检查前轴和车架是否变形，前束是否符合标准，必要时调整前束。

2、行驶跑偏和转向盘自由转动量过大以及车轮回正不良

（1）故障现象

汽车在直线行驶时，必须紧握方向盘，方能保持直线行驶。

若稍放松方向盘，汽车则会自动偏向一边行驶;汽车保持直线行驶位置或静止不动时，转向盘左、右转动的游动角度过大。

（2）故障原因

前轮定位值不正确，前束调整不当（过大或过小）;转向器内主从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷;左、右前轮主销后倾角或车轮外倾角不相等;转向盘与转向轴连接部位松旷;制动鼓与制动摩擦片间隙调整不均匀（一边过紧，一边过松）;转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷;钢板弹簧一边折断，造成两边弹力不等;直、横拉杆球头连接部位松旷;转向节或转向节臂弯曲变形;直、横拉杆臂与转向节连接部位松旷;前轴或车架弯曲或扭转;转向节主销与衬套磨损后松旷;左右两边轮胎气压不相等（一边偏高，一边偏低）;车轮轮毂轴承间隙过大;车架变形或左、右轴距不相等;转向车轮轮胎气压不足;转向器齿轮调整不良或损坏;前轮毂轴承调整不当，左、右轮毂轴承松紧度不一致;前轮定位失准。

（3）故障诊断与排除

①检查左、右前轮轮胎气压是否一致。

如果是在换上新轮胎后出现跑偏现象，则应检查左、右轮胎规格以及轮胎花纹是否一致。

②用手触摸跑偏一侧的制动鼓和轮毂轴承部位是否发热。

若发热，说明制动拖滞或是车轮轮毂轴承调整过紧，造成出现一边紧一边松的现象。

③测量左右轴距是否相等;更换轴承或调整轴承紧度;更换球头;调整转向器齿轮啮合间隙或更换损坏的齿轮④检查前钢板弹簧有无折断，前轴是否变形;按标准充气;检查并调整前轮定位;调整转向器或更换损坏的齿轮。

⑤若以上情况均为正常，应对前轮定位进行检查调整。

由上述可知:

影响汽车操纵和行驶性能的故障因素很多与车桥有关，因此，在分析判断故障时，必须明确汽车操纵的稳定性主要取决于前轮定位的准确程度。

前轮定位调整不准确、前桥各配合部位松旷、非独立悬架前轴的变形、独立悬架支撑架、摆臂、稳定杆与支撑架的变形以及车架的变形都会破坏前轮定位的准确性，产生一系列故障，继而影响汽车操纵的稳定性和轻便性。

七、总结

转向系对车辆的使用性能影响很大，直接关乎车辆直线行驶的稳定性和行驶转弯时的灵活性。

因此，做好车辆转向系统检测和故障的及时发现、排除工作，直接关系到车辆的行驶安全和抢险应急救援各项任务的完成。

参考文献

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[2]余志生．汽车理论．[M]机械工业出版社．2000

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[4]周志国.汽车转向机构自动检测系统的研究.[D]吉林大学.2006

[5]肖永清，杨忠敏汽车前桥及转向系统结构与维修.[M]国防工业

出版社.2004