軍用汽車底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構原理及維修方法

摘 要：軍用汽車的主動式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有更高的機動性和靈活性，克服了既往軍用汽車轉(zhuǎn)向比固定不變的缺點，能夠在更好適應復雜多變戰(zhàn)場環(huán)境的同時，還可以改善車輛在轉(zhuǎn)向過程中的反應，降低輪胎在轉(zhuǎn)向極限時的壓力。在功能上為駕駛者提供行駛舒適性的同時，也滿足了汽車行駛安全性的要求。基于此，本文將以某軍用車為例，對其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理進行分析，并針對當前該車型較為常見的三種故障進行維修方法方面的闡述。

關鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 軍用汽車 維修方法 傳動比

軍用汽車是指軍隊編配的汽車，用于牽載武器裝備、輸送人員物資和實施軍事特種作業(yè)。作為當代部隊中一種十分重要的軍事裝備，其在發(fā)展的進程中與生產(chǎn)使用和開發(fā)制造技術有關的一切創(chuàng)新技術，都只是原來技術基礎上的結(jié)構變化和技術革新。因此，熟悉對于汽車內(nèi)部相關維修裝置的基本結(jié)構原理，并對一些汽車故障原因進行基本分析以及相關日常維修工作，將有利于我軍更好地應對未來軍事汽車維修領域的快速發(fā)展。經(jīng)整理可知，當前軍用汽車底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)向器等部件，使車輛在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)較好的方向改變，通過懸掛裝置和制動系統(tǒng)的配合提高機動性，保證了車輛在不平整的路面上保持穩(wěn)定行駛，提高其機動性和靈活性。此外，對汽車底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行深入研究，還將提升其適應特殊地形和氣候條件的能力，在改善乘員舒適度和環(huán)境友好性的同時，提高車輛的裝載能力和空間利用率，從而滿足不同任務需求，為我軍指揮控制、戰(zhàn)術協(xié)同等提供有力支持。

1 軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)介紹

在實際行駛中，面對不同的作戰(zhàn)環(huán)境，固定的傳動比曲線難以滿足多樣化需求。而主動式操縱系統(tǒng)通過一組額外的電氣機械傳動機構來驅(qū)動方向盤的傳動機構，能夠適應高速和低速兩種狀態(tài)。因此采用主動式轉(zhuǎn)向的軍用汽車，能夠較好地克服傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的局限，可根據(jù)汽車行駛的速度來調(diào)整轉(zhuǎn)向傳動比，從而優(yōu)化車輛在轉(zhuǎn)向過程中的反應，并降低輪胎在極限轉(zhuǎn)向時的壓力。這一智能化的設計在提升行駛舒適性的同時，也確保了軍用汽車行駛的安全性。

1.1 主要功能

其一，是動態(tài)計算轉(zhuǎn)向角。該計算過程，是基于車輛的速度和駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。通過精確計算，系統(tǒng)能夠確保車輛在各種復雜環(huán)境（如山地越野、水上救援、泥濘路況、雪地防滑）下都能獲得最佳的轉(zhuǎn)向效果；

其二，是自動調(diào)整轉(zhuǎn)向傳動比。這一功能使得車輛在不同速度下都能獲得流暢、穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向響應，從而提高駕駛的舒適性和安全性；

其三，是并行角度控制。該設計很好地增強了車輛在復雜環(huán)境下的操控性能，使車輛能夠更好地適應各種行駛條件；

其四，是動態(tài)調(diào)整并行轉(zhuǎn)角：主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制單元能夠根據(jù)駕駛員施加的角度和車速實時調(diào)整并行轉(zhuǎn)角。并通過與車輛其他系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠提供全面的駕駛輔助功能，包括但不限于車道保持、自適應巡航控制等，有助于提高軍用汽車的作戰(zhàn)效能和生存能力。

1.2 附加功能

1.2.1 過度轉(zhuǎn)向

在軍用車輛中，過度轉(zhuǎn)向是指車輛在高速行駛時，轉(zhuǎn)向盤在一定范圍內(nèi)會自動增加轉(zhuǎn)向角度。這種附加功能可以在緊急情況下提高車輛的操控性能和響應速度，使駕駛員能夠更好地控制車輛的行駛軌跡，提高行駛安全性。而適時引入ESP系統(tǒng)，則可以進一步提高該車輛在復雜道路條件下的操控性能和行駛穩(wěn)定性。比如通過監(jiān)測車輛的行駛狀態(tài)和駕駛員的轉(zhuǎn)向操作，ESP系統(tǒng)可以自動調(diào)整車輛的制動系統(tǒng)和發(fā)動機輸出，以保持車輛的穩(wěn)定性和安全性。而在軍用車輛中對過度轉(zhuǎn)向的車輛進行反轉(zhuǎn)向，可以減少駕駛員的操作，提高汽車行駛的穩(wěn)定性，也同時減少了ESP系統(tǒng)介入的次數(shù)。

1.2.2 轉(zhuǎn)向不足

如果車輛在路口轉(zhuǎn)彎時的轉(zhuǎn)向不夠，車輛會偏離原來的道路。這個時候駕駛員往往會突然加大轉(zhuǎn)向角度，導致汽車容易發(fā)生側(cè)滑的現(xiàn)象，這種情況容易造成車輛失控，造成無法預料的危險狀況。而通常這個時候，即使是ESP也起不到作用。若車輛有自動駕駛，在駕駛員突然施加大轉(zhuǎn)向角度時，主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)會施加一個反作用，避免了車輛因轉(zhuǎn)向角度過大而發(fā)生側(cè)滑失控。但需要注意的是，軍用汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足，其實也并非一個完全負面的現(xiàn)象。在特定的場景和條件下，適當?shù)霓D(zhuǎn)向不足可以提供一些功能優(yōu)勢，如增強穩(wěn)定性、提高安全性、戰(zhàn)術機動性等。通過合理的控制和優(yōu)化，以及ESP系統(tǒng)再介入，或是集成先進的控制系統(tǒng)，軍用車輛則可以在充分利用轉(zhuǎn)向不足優(yōu)勢的同時，防止側(cè)滑的發(fā)生，確保行駛的安全性和穩(wěn)定性。

1.2.3 不同摩擦系數(shù)的路面制動

軍用車輛在執(zhí)行任務時，往往會遇到不同摩擦系數(shù)的路面，如濕滑路面、沙地、礫石路面等。而當軍用汽車在這些路面上進行制動時，提升其制動性能，就顯得尤為重要。近年來，我國軍事領域為了確保軍用汽車在不同摩擦系數(shù)的路面上都能夠穩(wěn)定制動，多是采取優(yōu)化制動系統(tǒng)設計、加強防抱死制動系統(tǒng)（ABS）完善，以及優(yōu)化牽引力控制系統(tǒng)（TCS）和車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESP）來實現(xiàn)，由此提升軍用車輛行駛的戰(zhàn)術機動性。

2 軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理結(jié)構

軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是現(xiàn)代軍用車輛中用于改善車輛機動性、穩(wěn)定性和戰(zhàn)術靈活性的重要系統(tǒng)。其主要目標是提高駕駛員在復雜環(huán)境和不同路況下的控制能力，從而更好地適應戰(zhàn)斗和戰(zhàn)術需求。如圖1所示，是軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。

如圖1所示，其中的傳感器子系統(tǒng)，包括了車速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、橫縱向加速度傳感器、路面摩擦系數(shù)傳感器等，多應用于監(jiān)測車輛的行駛狀態(tài)、路況信息以及駕駛員的操控動作。在功能上，可以將實時數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)快速響應和精確控制。而控制系統(tǒng)則主要基于車輛的行駛狀態(tài)、路況信息和駕駛員的操控動作，負責接收傳感器的數(shù)據(jù)并進行相關的計算分析，從而實現(xiàn)精確控制。此外在執(zhí)行機構上，作為軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關鍵部分，負責的是將控制系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)化為實際的轉(zhuǎn)向動作。當前，我國執(zhí)行及轉(zhuǎn)向機構通常包括電機、減速器、傳動機構、轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器等部件。電機根據(jù)控制系統(tǒng)的指令驅(qū)動轉(zhuǎn)向機構進行精確的轉(zhuǎn)向調(diào)整，在駕駛員的操作下實現(xiàn)快速響應和精確控制，從而滿足快速響應、高精度和可靠性要求。此外，駕駛員也可以通過控制面板或?qū)Ｓ瞄_關進行個性化設置和調(diào)整，以滿足特定的戰(zhàn)術需求。

而以上相關原理，一方面確保了車輛在各種條件下的穩(wěn)定性和可靠性，另一方面則為軍用汽車提供了較好的適應性和擴展性，可根據(jù)不同車型和配置進行定制和調(diào)整，以最大化地發(fā)揮車輛的性能優(yōu)勢，使其在作戰(zhàn)效能和應對各種復雜環(huán)境及路況時充分發(fā)揮作戰(zhàn)能力。

3 軍用汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)常見故障分析及維修

3.1 方向盤自由行程過大

3.1.1 故障原因

方向盤自由行程過大，是軍用汽車實際應用中較為常見的問題，比如轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母之間的間隙過大、轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套間隙過大、齒條與齒扇間隙過大、前輪輪殼軸承裝配太松或前輪輪輞失圓擺差過大等，都是轉(zhuǎn)向器和傳動機構內(nèi)部的磨損和松動也是導致方向盤自由行程過大的主要問題。究其原因，多是由于長期使用或維護不當所致。此外，前軸前后竄動、轉(zhuǎn)向角的限位螺栓調(diào)整過長、循環(huán)球或轉(zhuǎn)向器扇形齒和蝸桿盒裝配的位置不對等問題，則是因為轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套間隙過大，或是長期使用而頻繁受到外力沖擊導致的襯套磨損或移位。

3.1.2 故障維修

針對轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母之間的間隙過大問題，在對其進行檢修的過程中需要調(diào)整轉(zhuǎn)向螺桿和轉(zhuǎn)向螺母的間隙，通過選取合適的工具進行微調(diào)，確保各零件之間的間隙處于合適的范圍。針對轉(zhuǎn)向角的限位螺栓調(diào)整過長問題，則可以檢查并調(diào)整其轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套的間隙，如需更換過長襯套或進行必要的維修，則應確保新?lián)Q元件的間隙要調(diào)整到合適的大小。

3.2 轉(zhuǎn)向時有異響

3.2.1 故障原因

在戰(zhàn)爭或執(zhí)行特殊任務中，軍用汽車的隱蔽性是一個重要考慮因素。雖然轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)異響并不會直接導致行蹤暴露，但是針對這一細微隱患，還是需要加以重視。研究可知，皮帶過松引發(fā)不規(guī)則的摩擦聲，或是驅(qū)動齒輪傳動件損壞造成異常的機械碰撞聲，都是導致轉(zhuǎn)向時異響的主因。但同時，油箱濾芯堵塞或損壞而造成的液壓油的流動受阻，以及液壓系統(tǒng)內(nèi)部問題，如油管破裂、堵塞或各管路接頭松動等，也都有可能引發(fā)異響。因此在針對這一故障進行維修時，需要精準捕捉其故障源頭，唯有如此，才可以采取針對性的維修辦法。

3.2.2 故障維修

針對軍用汽車轉(zhuǎn)向時發(fā)生的異響，作為經(jīng)驗豐富的技術人員，可以借助聽診器搜集異響的來源和聲音特征，從而判斷異響的類型和位置。而針對經(jīng)驗不足的技術人員，則可以借助振動測量儀器來檢測轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各部件的振動情況，或是直接采用油壓表檢測系統(tǒng)油壓，由此了解液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

針對其中皮帶或者齒輪造成的問題，在對其進行維修時首先檢查其是否依舊緊固，如若發(fā)現(xiàn)皮帶過送或是齒輪損壞嚴重，則需對其及時替換。針對液壓油堵塞或者油管破裂等問題，則可以在外觀檢查配合油壓檢測技術的共同作用下，由此對液壓系統(tǒng)（如油管、各管路接頭）進行全面檢查，確保液壓油的流動不會再受到阻礙。

3.3 轉(zhuǎn)向沉重或不靈活

3.3.1 故障原因

在實戰(zhàn)演練中，但凡軍用汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向沉重或不靈活的問題，都會在一定程度上影響到軍事行動的效率、安全和執(zhí)行。甚至嚴重者，還會影響到戰(zhàn)術的執(zhí)行，不僅極大地增加了軍車使用的安全風險，降低協(xié)同作戰(zhàn)能力，而且還會牽一發(fā)而動全身，由此增加整個后勤的負擔并打擊到部隊的士氣。因此，保持軍用汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)是非常重要的，以確保車輛的機動性和安全性。

經(jīng)分析可知，當前造成軍用汽車轉(zhuǎn)向沉重或不靈活的誘因，一方面是因為液壓系統(tǒng)壓力不足或堵塞，而造成了油路堵塞、液壓泵故障或其他液壓元件等問題的發(fā)生，另一方面，則是因為轉(zhuǎn)向機構潤滑不良，缺乏適當?shù)臐櫥斐赊D(zhuǎn)向時的摩擦增大，從而使轉(zhuǎn)向感覺沉重。除此之外，因人為因素，比如在對輪胎氣壓進行調(diào)整時造成的氣壓過高或過低，也會影響輪胎的抓地力，進而造成轉(zhuǎn)向的靈活性和手感。

3.3.2 故障維修

針對軍用汽車轉(zhuǎn)向沉重或不靈活的問題，進行故障維修時，需要采取一系列的措施來恢復轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)。首先，是定期檢查液壓系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力不足或油路堵塞，需要對油路進行清理和疏通，并檢查液壓泵和其他液壓元件是否正常工作。其次，是加強潤滑轉(zhuǎn)向機構的承載能力，如果轉(zhuǎn)向機構潤滑不良，摩擦力增大可能導致轉(zhuǎn)向沉重，這時作為操作人員就需要對其加以潤滑，由此確保轉(zhuǎn)向的正常運轉(zhuǎn)。最后，是加強檢查輪胎氣壓的監(jiān)測。若條件允許，則可以利用人工智能技術對采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理，基于軍用車輛傳感器和算法，實現(xiàn)實時監(jiān)測輪胎的氣壓和溫度等參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)輪胎氣壓異常，操作人員就可以在系統(tǒng)自動報警提示下及時下車處理。而在野外設備稀缺時，操作人員則可以用一塊小金屬片或木塊敲擊輪胎的側(cè)面，如果聽到清脆的聲音，說明輪胎的氣壓是充足的。如果聽到沉悶的聲音，則說明輪胎氣壓不足。

此外，考慮到如果轉(zhuǎn)向機構調(diào)整不當，也可能會導致轉(zhuǎn)向不靈活。因此操作人員還需定期對轉(zhuǎn)向機構進行檢查和調(diào)整，并且為了預防轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障，也可以通過手感法、觀察法等野戰(zhàn)策略對其加以檢修，起到定期檢修系統(tǒng)，清洗油路、及時更換磨損的部件、液壓油的目的。

4 總結(jié)

綜上所述，本文介紹了軍用汽車主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能、工作原理及其常見故障與維修方法。希望本研究能夠為軍用汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的維護提供重要指導，幫助維修人員快速準確地診斷和解決故障問題，并為未來的研究提供有益參考，推動我國軍用汽車技術的不斷進步。

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