汽車轉向系統(tǒng)原理及故障排除方法分析

楊志財

摘 要：汽車轉向系統(tǒng)是實現汽車轉向操縱的一個重要組成系統(tǒng)，在汽車行駛過程中至關重要。隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，如何科學、有效地消除汽車轉向系統(tǒng)機械故障，提高汽車轉向系統(tǒng)的工作性能，逐漸成為人們關注的熱點話題。其中，轉向系統(tǒng)作為汽車中必不可少的組成部分，更是駕駛員人身安全的重要保障。為了更好地提升當代汽車轉向系統(tǒng)的性能和使用過程中的安全性，文章對我國目前汽車轉向系統(tǒng)可能產生的機械故障原因進行了分析，并提出了維修與養(yǎng)護的措施。

關鍵詞：汽車;轉向系統(tǒng);故障;維修

汽車轉向系統(tǒng)的性能優(yōu)劣會嚴重影響汽車操控性能和安全性能，隨著汽車行駛速度的提高，車流的密集，汽車對操控性和安全性的要求越來越高。如何設計汽車轉向系統(tǒng)，提升其性能，是汽車制造廠家的一個重要研究內容。

1 汽車轉向系統(tǒng)的工作原理

1.1 傳統(tǒng)型機械式液壓助力轉向系統(tǒng)

這類系統(tǒng)由液壓泵，壓力控制閥，傳動皮帶等常規(guī)構成部件組成，在實際的運行過程中有許多弊端，在汽車轉向系統(tǒng)中的應用越來越少。當前的汽車市場中，僅有許多經濟型轎車在應用此類轉向系統(tǒng)。主要令人詬病的是它的不必要的能耗。機械式液壓助力轉向系統(tǒng)主要由管路，油缸和液壓泵等部件組成，液壓泵由發(fā)動機直接驅動，不論是否進行轉向動作，液壓泵始終保持運轉，消耗發(fā)動機的能量。這種持續(xù)性的工作狀態(tài)，對于能源的消耗是驚人的。并且在汽車發(fā)動機轉速較低時，液壓泵輸出的功率必須變大才能正常運行，這也造成了能源的不必要浪費。液壓泵本身的壓力較大，容易產生漏油，液壓噪音等問題，影響駕乘感受的同時也容易造成環(huán)境污染。

1.2 電子液壓助力轉向系統(tǒng)

電子液壓助力轉向系統(tǒng)是在傳統(tǒng)型機械式液壓助力轉向系統(tǒng)基礎上發(fā)展起來的，可以大大減少不必要的能源的消耗，但是并沒有完全取消液壓泵及液壓管路。電子液壓助力轉向系統(tǒng)與機械式液壓轉向系統(tǒng)的構件相比變化不大，主要增加了電動泵，傳感器等，液壓泵不再由發(fā)動機驅動，而是靠電機驅動，其中轉向控制與電動泵整合為一個結構。電子液壓系統(tǒng)相對機械式系統(tǒng)有了技術上的進步和突破，相對解決了機械式系統(tǒng)的低速行駛轉向手感沉重的問題，而且電子液壓系統(tǒng)工作時，不再依靠發(fā)動機進行驅動，而是使用效率較高的電動泵，在不轉向時，電動泵處于停機狀態(tài)， 這就大大降低了整車的能源消耗，提升了燃油經濟型。在電子液壓系統(tǒng)內部，主要依靠電子控制單元根據車輛的行駛速度，方向，轉向角度等數據計算車輛在不同行車狀態(tài)下需要的助力大小及方向。電動泵與電子控制單元的交互，構成了更為優(yōu)化的電子液壓助力系統(tǒng)。這套系統(tǒng)解決了機械式液壓轉向系統(tǒng)在低速大角度轉向時轉向沉重，能源消耗大的問題;同時當汽車在高速行駛狀態(tài)下，液壓控制單元驅動液壓泵降低自身的運轉速度， 既不會對高速轉彎的行駛狀態(tài)造成影響，又能夠最大限度降低能源消耗。

2 汽車轉向系統(tǒng)的常見故障

2.1 方向盤不穩(wěn)

轉向系統(tǒng)中的第一個常見故障就是方向盤不穩(wěn)。具體現象表現如下： 駕駛員在輕輕轉動方向盤保持直線行駛時，會感到轉向間隙很大，不好控制。針對上述情況，需通過五個步驟診斷與排除方向盤不穩(wěn)的故障。①檢查轉向盤與轉向軸之間是否存在松動的現象。②檢查轉向器內部的主、從部位的襯套或軸承是否有松動的現象。③檢查轉向器內部的主、從部位的嚙合是否發(fā)生異常。④如果以上情況都沒有出現，那么應該檢查垂臂軸與垂臂之間的連接部位是否松動，縱橫拉桿的桿球頭連接部分是否有問題， 以及轉向節(jié)與主銷之間的連接有無異常。⑤如果以上都沒有問題，那么癥結的根源就在于輪胎內部的輪轂軸承出現了松曠的現象。按照以上五個步驟檢查方向盤不穩(wěn)的故障，可以有效地進行排除，防止駕駛人員盲目地查找故障，而導致錯誤的判斷。

2.2 轉向沉重

①在行駛過程中，駕駛員轉動方向盤時會明顯感覺費力，方向盤轉動困難;②當汽車處于轉彎減速或者掉頭行駛時，駕駛員會明顯感覺到方向盤非常沉重，甚至出現無法轉動方向盤的現象。故障原因：①輪胎氣壓低;②輪轂軸承較緊;③前輪定位出現異常;④轉向軸凹陷;⑤轉向器嚙合間隙過小;⑥轉向傳動機構的連接處存在卡頓;⑦轉向節(jié)主銷軸向間隙過小;⑧前輪及車架有變形。

2.3 行駛跑偏

當汽車在行駛過程中，只有駕駛員緊握方向盤時，汽車才能按照駕駛員的意愿行駛，而當駕駛員輕握或松開方向盤時，汽車就會跑偏。故障原因：忽略環(huán)境因素，只講述汽車本身因素。①跑偏一側的輪轂與制動器溫度過高，可能是由于輪轂軸承過緊，從而造成車輪制動拖滯;②輪胎氣壓不一致，如果是剛換過的輪胎那么可能是輪胎質量問題;③汽車的鋼板彈簧出現松動、斷裂等現象，或者車橋存在歪斜、移位等問題，-或者車架變形;④前輪定位可能存在問題。

2.4 轉向不靈

轉向系統(tǒng)第四種常見的故障是轉向不靈，具體現象表現如下：駕駛員在操縱方向盤轉向時，需要用很大的幅度才能驅動車輪達到轉向意圖，或者是在汽車行駛的時候感覺到汽車的行駛不穩(wěn)。轉向不靈對駕駛員的安全來說非常危險，因此一定要及時對其進行故障檢測和維修。面對轉向不靈的狀況，維修人員可以通過以下步驟進行故障的逐一排查。重點檢查前輪輪轂軸承、主銷等部位，看看是否有松動的部位;如果以上的部位沒有問題，那么維修人員需要一個人原地轉動方向盤，另一個人觀察垂臂的擺動。當垂臂在擺動的過程中，方向盤的自由轉動量并無異常，說明轉向傳動機構或是轉向器出現松動。如果以上問題都沒有出現，那么可以對汽車的前束進行查看， 因為前束過大時，也會引起輪胎異常磨損，從而導致轉向不靈。

3 汽車轉向系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)

3.1 轉向系統(tǒng)的維護周期

汽車轉向系統(tǒng)作為汽車安保件，直接影響著駕駛員的生命安全，因此一定要注意平時的維護保養(yǎng)。首先，如果在行駛的路途中遇到路面坑洼不平的現象，一定要減速行駛，從而降低轉向系統(tǒng)所承受的負荷;其次，要經常對轉向系統(tǒng)進行檢測，特別是防護套的部位，因為護套在損害之后， 水和灰塵一些細小的雜物會進入轉向系統(tǒng)當中，破壞齒輪齒條的潤滑油膜，最終導致轉向器出現生銹、異常磨損等現象，在很短的時間內就會造成轉向系統(tǒng)的報廢;再次，定期檢查儲液罐內動力轉向油的狀態(tài)，液面高度的不同也會影響轉向系統(tǒng)的工作狀態(tài);最后，動力轉向系統(tǒng)用液壓油的更換，一定要到專門的 4S 店中進行，因為那里有專業(yè)的換用器械，可以先將舊的油換出之后，再進行清洗并用新的油將清洗劑換出。

3.2 汽車轉向系統(tǒng)的日常保養(yǎng)

汽車轉向系統(tǒng)的日常保養(yǎng)對于延長轉向系統(tǒng)的使用壽命以及駕乘安全至關重要，液壓式轉向系統(tǒng)一定要經常檢查助力油的高度，并高度關注油泵與其自身壓力，對于有報警指示燈的，當指示燈亮時，立刻停止行駛， 一定要去4S 店檢查，電動助力轉向系統(tǒng)一般很難用肉眼觀察到故障，因此一旦出現故障一定要去 4S 店進行專業(yè)的檢查。安全無小事，因此不要等著出現問題時才檢查，平時一定要定期去 4S 店進行維護與保養(yǎng)。

掌握汽車構造的基本知識，了解汽車子系統(tǒng)運行的基本原理，熟悉系統(tǒng)中各個零部件的作用，擁有能夠獨立解決汽車故障的能力，是每一個駕駛員都應該具備的基本素質。對于汽車轉向系統(tǒng)原理與故障排除方法的分析，有助于提高駕駛員的應急事故處理能力，也為轉向系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)新提供了有力的參考。

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